第二节 产品工艺分析

一、产品工艺分析定义

产品工艺分析是以工序作为分析的单元,分析的是工序与工序之间的实物流程。那什么叫工序呢?所谓的工序是指一个或一组工人在一个工作地点上进行加工,直到变换下一个工作为止所进行的一切连续的活动。例如:对加工一个零件来说,使用的设备和工作地变了,工序就变了,或生产场地变了。

二、产品工艺分析的目的

产品工艺分析的目的是在分析过程中通过对各工序的作业内容、使用设备工装、作业时间及搬运距离的调查记录和分析,发现生产流程中存在的问题,并进行有效的改善,消除生产过程中的不合理及浪费。

产品工艺分析的对象是产品的工艺,它是以设计或改善作业顺序为目的的分析手法,其分析的目标在物流上,产品工艺分析遵照作业工序的顺序,用一定的图表符号来表示物品的流动方向,再辅之以各工序作业的布局流向图,这样就能更

三、产品工艺分析的作用

1.调查原材料、零件、制品等物品的加工、搬运、检查、停滞的流向与状况;

2.分析加工、搬运、检查、停滞等动作有没有浪费;

3.针对以上四个方面进行制订合理可行的改善案。

四、产品工艺分析的符号

产品在经过材料、零件加工、装配、检验直至完成品为止的工序流程状态是以加工、搬运、检查、停滞等待进行分类记录的,并用线相连表述产品制造流程的方法。不论什么类别的工厂,常见的生产工序一般分为加工(组装)、检查、搬送(运输)、停滞储存四大类。在工艺流程分析里面,用图表和符号来表述各工序的具体流向将成为程序分析里面的一个重要的基础性的工作,因此产品工艺分析也会用到专门的符号来表述,以给分析工作带来便利。

符号作为一种表现形式在IE分析里面起着极为重要的作用,近年来许多西方企业的发展取得了令人瞩目的成就,这是与他们注重工艺分析的表述形式是分不开的,形式作为一种载体起着非常重要的作用,IE分析与传统教育最大的区别是它既强调重视内容也重视形式,任何内容都会有一个载体来表述,好的形式将会决定你所表述的内容能够准确、高水平的表达,这恰恰是许多国内企业比较缺乏的地方,上世纪后半叶的一些发展较快的东方企业如韩国、日本等也相继意识到这一问题。

在一种认知体系中,符号是指代一定意义的意象,可以是图形图像、文字组合,也不妨是声音信号、建筑造型,甚至可以是一种思想文化、一个时事人物。例如“=”在数学中是等价的符号,我们试想一下在数学中,如果没有阿拉伯数字“0、1、2、3…….”,没有“+、-、×、÷”等符号,用汉字来表述一个计算题,如:325*80*2=?,如果你单纯的只用全中文文字来表述的话非常困难,我们国家在数理化方面有很多优秀的科学家但是没有成为系统的科学,其原因在哪?没有找到一个简捷的符号形式去表达、表征物理化学的基本逻辑是其中的一个重要原因。当找不到逻辑时,人的逻辑思维就不能深入下去。因此做程序分析一定要关注符号、关注形式,由此我们程序分析也是一样从符号开始。

产品工艺分析的分析符号在ISO里面还没有国际标准,不像米、秒之类的已经国际化了,在现在的企业里经常会用到两类标准,一类是日本的工艺工程协会(JIS)标准,它的程序符号是在1966年公布的,另一类是美国的工业工程师协会(ANSE)标准,它是1979年公布在1982年修订的,一般企业使用美国工业工程师协会公布的符号。

图表3-6 工艺流程基本符号

NO.

工序

名称

符号名称

JIS规定

ANSE规定

符号表示的内容

1

加工

加工

表示原料、零件或产品,依其作业目的而发生物理或化学变化状态

2

搬运

搬运

表示原料、零件或产品由某位置移动另一位置的状态,日本符号圆的大小为加工符号的1/2-1/3。

3

检查

数量检查

表示对原料、零件或产品做数量检验或对其加以测定并将其结时与基准比较,以判定合格与否的质量检验。

质量检查

4

停滞

贮存

表示原料、零件或产品,不在加工或检查状态而是处于贮存或停留状态(预定的下一工序未能立即发生而产生的暂时的、不必要的停留)

停滞

SHAPE \* MERGEFORMAT

在我们的工作中我们经常会遇到这种情况,有些加工中有检查,检查中有加工,这反映了工序分类是比较宏观的,我们还可以细分,它们在工序中是有互相重叠的,因此我们还可以由以上四类符号派生出组合符号如图表3-7:

图表3-7 工艺流程组合符号

序号

符号

意义

1

原材料保管

2

B零件的第5道加工工序

3

加工的同时进行检查(以加工为主)

4

工序间的暂放

5

加工中的暂时存放

6

质量检查与数量检查同时进行,以质量为主;

7

数量与质量检查同时进行,以数量检查为主。

五、产品工艺分析的分类

产品工工艺分析法有四种类型,它是根据产品各工序的不同流向划分为直列型、合流型、分支型、复合型,产品工工艺分析一般是由这四种组合而成。

1.直列形

由一系列单一的工序组成,并由同一材料制成同一产品的过程,我们称之为直列形,有的书上也称之为“单一形”

如图表2-8TRX屏蔽盒的作业流程,它将物料的搬运、加工、放置等工序用工序图记号来表述出来,绘出的流程图无分支、复合、合流等,近似一条直线。所以我们叫它直列形

2.合流形

工程有两个或两个以上的起点,工程中的某一个工序所使用的原材料、零件、制品有多个来源,多个序列的工序汇集成一个序列的工序,这种称为合流形

3.分支形

一个序列的工序分成多个序列的工序,即产品在加工中途出现作业分支,我们叫它分支形。

4.复合形

在加工中途出现分支,然后再合流的工序叫复合形

六、产品工艺分析的实施步骤

产品工艺分析是对工作现场的宏观分析,它是以生产现场的原材料、零部件、或产品作为分析的对象,分析工序是如何进行的,是将着眼点放在物流上来进行分析调查的一种,因此它的具体的分析步骤就是以产品的流向为导向。

1.现状调查

在确定改善对象后,应该对改善对象的现有工作状况进行调查,利用IE手法准确的收集第一手真实的、具有分析价值的资料,对生产规模、生产状况、产品名称、工作内容、工序流程、生产计划等一些具体的情况进行了解。

如现在要把公司屏蔽盒盖工序作为改善对象,就应该对屏蔽盒盖工序进行全面的调查,了解各方面生产情况如:分析对象、作业内容、生产批量情况、工序内容、移动距离、所需时间等数据进行调查记录,并描绘现状的流程图。

2.描绘现状流程图

根据掌握的情报对现有的状况用符号和图表的形式进行描绘,现状的流程图是最能说明生产现场的情况,它对了解生产状况有很好的作用。

下面仍以屏蔽盒盖工序为例:

图表3-8 TRX屏蔽盒的工序分析表

3. 改善方案的制订

对生产现状进行调查后,就应该根据收集到的资料对现状的流程进行分析,分析者根据需要设计出产品工艺分析表,列出各工序存在的问题点,并制定具体的改善方案,改善方案内容应该是经过多个人员多方面探讨得出的,综合考虑各种因素进行分析。

以上情况可以从以下四个方面着手分析。

工艺名称

屏蔽盒盖

姓名:

部门:

项目

改善的着眼点

check

说明

Yes or No

加工

有没有瓶颈工位?

能否提高作业员的技能?

能否提高设备的能力?

可否合并一些作业?

搬运

能否减少搬运的次数?

能否缩短搬运的距离?

能否通过布局的改善来取消或减少搬运工作?

搬运的设备是否合用?

检查

能否减少检查的次数?

有没有可以取消的检查?

检查的方法是否合适?

检查时间能否缩短?

停滞

能否通过合理的安排生产来减少停滞时间?

能否减少生产批量?

通过屏蔽盒盖工序的现状流程图及产品工艺分析表可以了解到屏蔽盒盖工序等待搬运过多时间过长,生产批量过大,搬运距离过长,这样就考虑从这几个方面着手改善,并制定理想的改善方案。

4.绘制理想的流程图

从加工、搬运、检查、停滞四个方面着手去制订改善案,削除作业过程中等待的浪费,并减少生产批量以达到削减在库的目的,由于生产现场设备较大,初期布局不合理,改善移动不便因此无法通过调整布局来减少搬运距离,针对以上的调查结果做了以下的改善案。(见图表3-9)

图表3-9 TRX屏蔽盒的工序分析表(改善案)

5.改善案的实施

改善方案作出后,下一步就是付诸实施,改善方案的实施是所有改善过程中的非常关键的一环节,再怎么合理的方案如果在具体的实施过程中没有按照制订的方案贯彻实施的话,其结果跟预定实施的结果是会有很大的出入的,如果控制不当的话可能会收效甚微。

在实施过程中应对实施过程进行适时控制,并对出现的问题及时对策,查出问题出现的原因,并作好工作记录,在下一个项目的实施方案中充分考虑此类问题,以免重蹈覆辙。

6.实施后的效果评估

检查方案实施后的效果是否达到了改善的目的,是否削除了搬运过程中的等待浪费、是否减少了中间库存等等,并总结取得成果的经验和具体实施过程中的不足。

此次改善在最大程度上削减了搬运过程中的浪费,生产批量也控制到最小,大大的减少了中间库存,但是同时此次改善也有不尽人意的地方,由于设备的大型化,搬动不便,因此没有达到缩短搬运距离的目的。

7.将实施方案予以标准化

方案在实施过程中取得了好的效果后,便可以将其标准化,这样不论是谁不管是在什么生产工序,都可以按照作业标准书工作而不会出错,在重要工序还可以避免由于人员流失造成的不必要的损失。

七、产品工艺分析的发展

在生产过程中仅仅有流程分析够吗?仅仅看一下流程图就可以了吗?当然是不行的。

产品工艺流程是在产品设计开发立项之前就做好,但仅有图纸和流程图是不能保证产品品质的,大量的事实证明:在设计开发阶段产品质量做得非常出色,但是在大批量生产时由普通工人来做却不甚理想,这就意味着单纯的产品工艺流程图是不够的,为了产品的品质能得到保证,一些大型的跨国企业在产品工艺流程分析的基础上还实行过程可靠性分析 (即PMFEA)。

FMEA指的是在产品设计师在电器规格、安全规格、产品的实验性能等各方面站在顾客的角度上去评价,在不同的环境下使用是否可靠,它在研发管理中经常用到,关于FMEA我们在此不进行重点阐述,很多品质书都会有详尽的讲解,我们现在要讲的是制造过程可靠性分析。

一般说来,新产品量产期间都不会出现很大、很频繁的品质问题,都是一些小问题,比如线没插好、胶没点好、胶纸歪斜、设备加工变形,虚焊等,都是一些小问题。这些就意味着我们在进行新产品开发前要注意产品过程的可靠,即制造过程可靠。产品的生产是由人以及设备来决定的,是由人按照一定的方法使用设备和工具使用指定符合标准的物料来生产的,而且在做的过程中需要一定的环境、一定的场所,这就是所谓的过程可靠。即4M2E(人员、机器、物料、方法、环境、测量)可靠,PFMEA即是要求这些可靠,将流程里的每一个工序,用4M2E的条件理顺,即保证工序一览表(QCFC图)。见图表3-10:

图表3-10 保证工序一览表(QCFC)

机种:H5801 单元:本体

工序

顺序

物料信息

品质要求

作业内容

标准时间

工具/耗材

设备/仪表

料号

名称

05010

05020

05030

而每一个工序的详细作业方法、顺序、要求则通过作业指导书的形式予以保证(在第七章中将进行详细阐述)

下面提供1个实例供读者参考(见图表-11)。


保证工序一览表(QCFC)

记 号

△担当者 ▲班长 ○系长

◇品质担当 □检查员 ●课长

作成部门名

生 产 线 名

标 准 书 No

适用机种

总页

6

1

批 准

审 核

检 查

作 成

---课​​​​​​​​---系

卷线二线

CSZ-W02

P/PV系列

工程

工程名

使用设备

管 理 方 法

设备

品 质

频 率

测量方法

及器具

记录方法

管理担当

标准书No

备 注

管理项目

管理基准

管理项目

管理

基准

005

刻 印

刻印机

0点调整

刻印机零点

1次/班

百分表

设备保全

检查表

△▲○

调整指导书

增压油缸油量

规格线内

1次/班

目测油管

设备保

全检查表

△▲○

气 压

0.4~0.6MPa

1次/班

压力表

设备保全

检查表

△▲○

CSZ-W02-

铁芯高度

切换表

全 数

机器自检

——

005

刻印位置

正端面两侧

全 数

目 测

——

刻印清晰度

容易看清楚

全 数

目 测

——

编号

年 月 日

改 订 经 历

作成

检 查

审 核

批准


那我们为什么要这样做,这样做会给我们带来什么好处呢?

企业在新产品投产初期,会有大量的前期准备工作要做,太多工作难免会让我们措手不及、顾此失彼,为了让我们的工作做到万无一失,应做好工作计划,部署好每一步工作,使其有条不紊的进行,上图的表单就是我们部署工作的最好表现形式,它精确的列出了:作业内容、品质要求、作业标准、工具清单、设备清单、耗材清单、人员安排、人员成本等生产所具备的基本要素一目了然。还可根据公司的实际情况加上工作流程、人力配布、工作需要的时间、物料需求与BOM等

如果拿工序保证一览表来指导工人的工作的话,将会大大节省对工人的教育培训时间,并且能取得很好的效果,因为员工可以不用任何人的协助就能看懂,并且明白自己应该怎么做。

有了流程图,有了工序保证一览表,我们的工作就容易多了,这样不单可以让我们生产出的产品可靠,而且也可以保证我生产中的每一个过程可靠,从根本上杜绝了产品的品质隐患。

除了通过保证工序一览表来保证产品的质量以外,还可以进行品质预测来保证产品的质量。

品质预测活动

所谓的品质预测活动,就是利用我们已有的经验(成功与失败经历),再根据被预测对象本身的特点、特征,事先预测生产环节中可能出现的问题,使之在未发生之前就采取对策,做到“防患未然”。

品质预测的关键是“问题意识”,我们知道从问题出现到问题发生之间会有一些异常表现,经验丰富或问题意识强的人,能在很短的时间内感知到异常,并采取必要的措施加以预防,如图表3-14中B的位置。而对不敏感、问题意识弱的人来说,往往等到异常表现到已经难以挽救的后果时才能感知到,这时损失已经造成。而品质预测是在图表3-12中A的位置,即在无异常时就提前预知。这样一来我们可以将制造企业中处理品质问题的方法分为三种水平:

第一种:发生问题迅速对应处理;

第二种,发生问题不仅仅迅速对应处置,还能采取杜绝类似事件再次发生的对策;

第三种,事先预测可能发生的问题,在问题发生之前就采取对策。

前两种处理形式均是被动性,是事后处理型。第三种为主动性,是事先对策型。我们这里所说的品质预测模式就属于第三种形式,即在问题爆发前便发现并排除潜在的问题。如下图即是在C点前排除问题。下面我们来看一下品质预测改善的案例。

品质预测改善

我们来看一组组装作业,产品在设计开发初期,组装作业时无任何保护措施,螺丝刀及螺丝一不小心就会碰伤周围的IC,产品质量无法保证,设计人员考虑到这一点以后,增加了一个限位夹板,在进行组装作业时,只需将限位夹具盖下,对准限位孔打螺丝,这样就不会碰伤周围的零部件了,而且工作起来极为简便。如图表3-13。