干式变压器生产过程的工作研究

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第 6卷第 5期2O O 3年 9月

工业工程I d s il I n u t a 喇 r J u n l r En i帔 o r a

V 16 N . o . o 5 S p. O 3 e 2O

干式变压器生产过程的工作研究王平，吴爱华，张绪柱，解旭(. 1山东大学管理学院，山东济南 200;2志亨公司，山东济南 2 0 1) 5 10 . 5o3摘要：通过流程程序分析，对干式变压器生产过程中存在的重复、回和多余的内容进行了合并、化或者取消，迂简优化了生产工艺过程；通过操作分析和动作研究，对套装和叠铁等以手工操作为主的工序进行了改进，定了标准操制作法；通过时间研究，制定了各工序较为科学合理的时间定额。改进后，司在不增加人员和设备的情况下，品产公产1

量增加近÷。J

关键词：工作研究；用；应干式变压器中图分类号：24 F2 文献标识码： A文章编号：0 7 35 20 )50 6-4 10 - 7 (03 0.0 10 7

P o t so r d cin o y Tr n f r r r g￣ fP o u t fDr— a so me oWA G PI。 WU N ig, —ha,Z A G X l u。 H N u—zu;X EX 2 h。 I u( .col f aae et Sadn nvrt, ia 5 10 Ci; 1Sho o ngm n, hn ogU i sy J n200, h M ei n m 2 Z i n o pn, i n20 1,h a .hh gC m ay J a 503 C i ) e n n

Ab ta t T i a e rd g ss t e p o e s o rd c o fd y t n fr r b o h r a a y i .B s d O sr c: hs p￣ rp e ie t h r c s fp o u t n o r - a s me s y f w c at n lss a e i i r o l l mo o t d n i—e e r h t e p ee to ea ig p o es i o a y i r v d a d a s to a o a l i t n s ya d t u me rs ac r s n p r t rc s n a c mp n i o e n e fr s n b e h n s mp e l o -i tn ad r sa l h d. e u t t e c mp n’ p o u t

n h s ice s d b n - i n e e a rt b me s d r sa e e tb i e Asa rs l,h o a yS r d c o a ra e y o e t r u d rt a s i n h d h

8m odtno叩l esadeup et R ecnio f r 0 e n qim n. i e yKe wo d: r td;a piai n;d y t B fr lr y r s wok su y pl t c o r - a so le r l

企业降低成本、提高生产率主要取决于生产过程中如何充分有效地发挥各生产要素的作用，获得更大的产出，人们对此所做的努力集中表现在技术和管理两个方面。工作研究作为工业工程的基础方法，它以生产系统的微观基础——作业或操作系统为研究对象，其基本功能是生产系统诊断分析，最终目的是提高生产率。它是一种不需要投资或用很少投资就能增加现有资源产出率的一种工程与管理相结合的技术…。通过工作研究可以找出更容易、更有效的工作方法，制定出科学、理的作业时间标合准，使人、、机物得到最大限度的利用，提高生产率和工作效率。 济南志亨公司是志友集团与德国西门子公司于 19年合资兴建的一个新公司， 96其主导产品是干式收稿日期： X -71 2 Y 0 .3 L2

变压器，品规格从 35 V产 1k A到 250V年生产能 0k A,力可达 10万 k A。干式变压器是目前国内普遍采 8 V

用的油浸式变压器的换代产品，具有安全、高效、无污染、低噪音、可靠性高、寿命长等特点，有着广阔的市场前景。该公司由于建厂时间短，多制度不健许

全，缺乏一套标准的作业方法，工人生产操作的随意性很大，生产效率很低，生产成本较高，不能满足用户的要求。特别是定额工作，国外的标准不能照搬，而公司自己又没有，编制生产计划、排生产任务在安

时，只能大概估计，极大地阻碍了生产潜力的发掘。 制定科学合理的工时定额，为公司的当务之急。成 应公司要求，对干式变压器的生产全过程进行了全面调查与分析，运用工作研究的原理与方法进行了 改进，通过时间研究，确定了各工序较为科学合理的

作者简介：王平 (95)男， 16.,山东莱西人，副教授，主要研究方向为工

业工程、生产与运作管理、管理信息系统 .

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工

业

工

程

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工时定额。改进方案在不增加人员、备的情况下，设

无效的作业和时间上的浪费，立一套科学、效、建高

产品产量增加近{,同时，产品质量也得到了进一步J

合理的操作规程，提高生产率和工作效率。按照方法研究先整体后局部、先粗略后详细的分析方法和步骤，对该厂干式变压器的生产过程分别进行了流程分析、作分析和动作分析。操2 1流程分析 .

提高。

1干式变压器的生产工艺流程干式变压器的生产全过程包括六大部分：叠铁，

流程分析是把整个生产过程作为研究对象，进行宏观分析，目的是改善生产过程中不合理的工艺内容、艺方法、艺程序以及作业现场的空间布工工

绕线，引线，浇注，套装和最终检验。叠铁是将裁好的硅钢片按一定的方法插叠在一起，成变压器的形铁芯；绕线是将导线分别绕成低压和高压线圈；引线是将高、压线圈的接头处理好，低并与外部铜杆相连；浇注是用酚醛树脂将高、低压线圈包裹固化；套装是将高、低压线圈与铁芯装配成产品；最后，将产品放在高压试验台上通电进行最终检验。以 1 0 k A式变压器为例，生产工艺程序图 0V干 6其见图 1。低压线圈铁芯高压线圈

置。干式变压器的全部工艺过程都在一个车间内完成，由德国西门子公司完全按照生产工艺流程和是物流顺序设计的，间布局比较合理。分析干式变车压器工艺程序图 (图 1可以看出，线和浇注两工见 )绕

序自动化程度很高，工人只是辅助作业，因此把研究重点放在叠铁、线和套装这些手工操作为主的工引序上，制出这些工序的流程程序图，进行详细研绘并究和分析，用“Wl”问技术和“消、并、采 5 H提取合重排、化”措施，除了干式变压器生产过程中在简等消

这些阶段存在的多余、重复、回等内容，现行作迂对业方法进行了改进，创建了新的工作流程。

圈绕制模

化修理化

硅钢片———

套装高压线圈插上轭铁

板、蟹塑复金筵囝总装配囱试验

圈 1干式变压叠工艺程序圈

圈 2引线工序流程程序圈(现行方法 )

2生产过程的方法研究方法研究的目的，改进现有作业方法，除是消

以引线工序流程程序分析为例， 2所表示的图

是现行方法的一部分。从图中看出，引线工序现行方法存在许多可以取消、合并、重排的内容，过进经

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第5期一

王

平，吴爱华，张绪柱，:等干式变压器生产过程的工作研究右手动作说明左手动作说明 (含身体其他部位动作 )

步深人研究，建立了新的工作流程(良方法流程改

程序图略)。表 1是新旧两种方法的对比统计，从表中看出新方法比原方法有较大幅度的改进。裹 1引线工序新旧方法对照统计裹

Mo D分析式W5 M2 1 2 O G M P

Mo D数5 5

同时伸向右侧硅身体向右侧移动一钢片 M G 40步 W5抓取第一片M2 P G1 M2 O

空闲 B D

接着抓取第二片M2 P G1 M2 O

空闲 B D

M2 1 P G O M2

56 3 4

抓住两片向身边右手同时伸向硅移动 M G1_P 2 M3 0钢片 M G 30 M2 1 P G M3O持住 H 抓住两片M2 G1

M2 1 G M3 1 G

左手向右移动抓住 M3 1 _G 持住 H

持住 HM3 G1

右手向右移动抓住带硅钢片移回原地W5

M3 1 GW5

45

2 2操作与动作分析 .

操作分析是在流程分析的基础上，以人为主对

持住 H

的工序进行详细研究，使操作者、操作对象、作工操具三者科学地组合，合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，少作业的工时消耗，减提高产品的质量和产量。动作分析又是在操作分析的基

向前移动将硅钢片对准放下 M3 P5空闲肋空闲B D

同左手M3 P5

M3 5 P W5

8 5

身体向左侧移动一

步 W5 右手同时伸向左侧硅钢片 M4 O G

础上，对于工作量大、重复程度高的人工作业进行细微动作研究，发现操作人员的无效动作或浪费现象， 从而简化操作方法，减轻工作疲劳，高作业效率。提 在对各工序的工作流程进行研究改进的基础上，进

一

抓取第一片M2 P G1 M2 O

M2 1 P G O M2

5

空闲B D

接着抓取第二片 M2 1 P G M2OM2 P G1 M2 O

5 63 5

伸向硅钢片抓住两片向身边移 M2 1 P G O M3M G 30抓住两片M2 G1

步对引线和套装工序进行了操作分析，出了引画

线工序的双手操作图和套装工序的人机操作图。对叠铁工序进行了细微动作研究，出了叠铁工序动画素图，用“W1”析技术和“ C S四原则进行全运 5 H分 ER”

动 M G M P 2 1_ 0 3持住 H

M2 1 G W5

持住 H

带硅钢片移回原地W5

面分析研究，出存在的问题，出了改进的方法。找提 以叠铁工序为例，通过现场录像，运用影片分析法和MO D排时法进行动作研究，原操作方法进行了全对面改进，定出了标准操作法。图 3是叠铁工序在制一

向前移动将硅钢片放下 M P 30

同左手M3O P

m P o合计

3 7 7

圈 3叠铁工序 M D动素分析圈(良方法 ) O改

个操作周程内的 M D动素分析图(良方法 )与 O改，

3时间研究确定了标准作业方法，可以进行作业测定，就制订时间定额。下面以 1 0k A干式变压器引线工 J 0v 6

原方法相比可节省近一半的工作时间。一台干式变

压器的铁芯需要 60片到 1 0 0 0片不等， 0在每个操作周程内需叠 4片硅钢片，是说叠一台干式变压器就铁芯需要重复 10次到 20次同样的动作，叠铁芯 5 5仅这项工作一台就可节省 1 15。到 .h以上经过流程分析、作分析和对部分内容的操

序为例作以说明。3 1划分操作单元并测时 .

按照单元划分的原则，已经改进的引线工序将作业过程划分成 1个操作单元， 0如表 2所示。 利用秒表对每一操作单元分别测时。针对每一操作单元首先试测 1次， 0将测得的结果确定管制上下限，除异常数据，算出应观测次数，后进行剔计而实际观测并记录在表格中，计算数据平均值，为各即

动作分析 3个步骤，从总体到局部，粗略到详细，从对干式变压器生产工艺过程进行了全面分析与改

进，

制定出了一整套科学、合理、规范的作业标准，也为后面确定时间定额打下了良好的基础。

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工

业

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程

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操作单元的平均观测( )察时间值。表 2引线工序操作单元划分

的操作，为 10分，评 0比正常速度快的操作，比大评于 10分，之，于 10分。 0反小 0 评比系数=评分，10 0。

操差 编元号.

说 明

将高压线圈运至装配台旁，剪刀将玻璃丝布用剪齐，再用胶带将其粘好。十字架，着安装另一端的浇注端板、接橡胶垫、 无骨架支撑板和压紧十字架，后装拉紧螺然栓，上螺母将其拉紧。 用叉车将高压线圈放至装配台上。 拆去上端的浇注端板、胶垫、骨架支撑板橡无和压紧十字架，用高压分接尺标出分接线头和进出线头的位置，升起装配台。 矫正引线出头，所需的长度将其剪断，用按再长嘴钳折边整形，然后用压紧钳或周压钳将线头导圆。 在分接头处套上端子套，周压钳将其压紧；用 在连接头处和进出线头处套上铜连接头和进出接头，并用周压钳将其压紧。 用锉刀消除工作过程中出现的毛刺；高压分用接尺矫正进出线头和分接头的位置；用气流除尘，防止线饼之间有异物。 套装玻璃网格。(过程需先拿一块料，其此将裁剪成所需长度，后将其套上并剪出分接头然和进出线头的位置，再用热缩材料将其绑好。 )再进行一次仔细检查，后安装上端的浇注端然板、橡胶垫、无骨架支撑板和压紧十字架，后最

为了使评分尽量符合实际情况，评分时综合考虑了有效操作速度、力大小、用困难操作、需要思考的操作等因素，并通过 M D排时法进行了验证。 O 3 3确定宽放率并制定标准时间 .根据作业性质特点，阅宽放率的有关标准，查将私事宽放率、疲劳宽放率、程序宽放率加在一起定为 1%。 8 标准时间是由正常时间加上宽放时间得出的， 计算公式如下： 标准时间=正常时间× ( 1+宽放率 )。 由表 3据可知：数引线工序标准作业时间=

‘ 3 4

5

6

7

229× ( 6. 1+ 1% ) 30 2 r n。 8= 1 . ( i) a

即， 0 k A干式变压器引线工序的时间定

额 160V应该是 302mn约合 5 1。 1. i, .7h

8

用同样的方法可以将叠铁、绕线、浇注、套装和检验等其他工序的时间定额确定出来。其他型号规格干式变压器的时间定额的测定方法与此相同，此不再赘述。在

.,、

上述工作完成后，叉车将其运至浇注用上 .备浇注。准

4结束语32确定正常时间 .平均观测时间只是操作者个人的平均时间，因工业工程在我国已推行了十多年，的许多原它理与方法已为国内众多企业所应用，效果并不理但

为他的动作可能比正常速度快，也可能比正常速度慢，必须通过“比”以修正，能变成“常时评予才正间”。其公式为： 正常时间=平均观测时间×评比系数。

想。究其原因，一是国内缺乏工业工程应用体系b,] 各种方法只是零碎的，而没有得到系统地应用；二是

对传统 (基础 )工业工程方法重视和应用不够，岂不知高楼大厦都需要坚固扎实的地基来支撑，现代工业工程离不开传统工业工程这块“基石”。实践证明，企业推行工业工程，必须从最基础工作做起，传统(基础 )业工程的经典方法，如工作研究特别工比适合于我国目前的经济发展水平，这也是推行现代工业工程的基础和前提。参考文献：[] 1汪应络，袁治平 .工业工程导论[ .京：国科学技术 M]北中出版社， 0 .1 2 15 . 0

具体数据详见表 3:表 3引线工序时间记录表单元1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 O

单位： i mn正常时间90 .o 3 .o 20 6. 0 8 1 .o 20 4 6 9. o 5 2 3. 5 2 .o 10 2 7 9. 5 1 .o 20 3 .O 75

平均观测时间‘1 O 4 0 8 1 5 6 2 7 1 2 8 3 5 1 6 5 O

评比系数0. 9 O. 8 O. 5 8 O. 8 O. 8 O. 5 7 O. 5 7 O. 5 8 O. 5 7 O7 .5

[]中志， 2范张树武，义敏 .孙基础工业工程[ .京：械工 M]北机业出版社，97 4—20 19 .3 6 .

合计

35 3

2 29 6 .0

[]华 .建立适合我国企业的Ⅲ体系的探讨[]西北 3吴爱对

J.

评比系数的确定采用百分法，即认为正常速度

大学学报，99 ( )3 1 3 4 19,2:5— 5 .

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