基础工业工程课程设计————模特排时法一、取题背景 (2)台钻厂简介 (2)产品介绍 (2)产品零件来源 (2)课题选择及课程设计目的 (3)课程设计内容及要求 (3)二、应用的基本原理 (3)模特法的基本原理 (3)模特法的21种基本动作 (4)三、现行方案 (5)现行方案的生产现场布置分布图 (5)运用MOD法对台钻的装配流程进行记录、分析 (6)四、问题分析 (20)五、改进方案设计 (21)改善后现场布置图 (22)改善后的各工位动作因素表 (23)六、计算正常时间及标准时间 (36)计算正常时间 (36)确定宽放率 (36)计算标准时间 (36)七、对比分析及改善评价 (37)八、设计总结与心得体会 (38)一、取题背景本次课程设计收集的数据和资料取自于福州台钻厂。
（一）台钻厂简介福州台钻厂创建于1958年，是福建工程学院的校办工厂，其前身是国家机械电子工业部台式钻床定点生产企业，国家渔业机械仪器行业定点企业，经过多年的发展以及福建工程学院雄厚的技术和科研支持，如今已成为具有上千万资产的小型企业，其出产的台钻床由于品质卓越、性能稳定连续多次被评为部优产品，增氧机获得了农业部“农业机械推广许可证书”。
正因为福建工程学院科研与技术的支持和台钻厂自身坚持质量第一的宗旨，福州台钻厂获得了多项国家专利，并被评为一级信用企业、福州工业利税“百强企业”、福建省小型工业企业“百佳明星”企业和出口创汇先进单位等。
企业的主导产品销往全国各地，并远销欧美等地。
多年来，台钻厂以经营为主体，同时又承担学校学生的认知实习、课程设计以及毕业设计等教学实习任务。
（二）产品介绍企业主导产品有：“武夷山”牌台式钻床系列和水产养殖设备。
1.“武夷山”牌台式钻床，主要包括Z4112、4012、Z4116、Z4016、ZM406、Z4416、Z4416A、Z4020、Z4025、Z4032、S406、S4112等产品。
其中Z4112台式钻床于1980年、1986年和1991年被国家机械部评为部优产品。
2．“武夷山”牌水产养殖机械，包括YC0.37、YC0.75、YC1.5、YC4.5等水车式增氧机和YL1.5叶轮式增氧机。
企业建有专用的增氧机试验场所，定期开展整机测试工作，增氧能力和动力效率等指标均高于国家行业标准。
（三）产品零件来源1. 自制件该企业主要从事五大零件的自制，包括台钻的主轴、主轴套筒、主轴箱、底座、立柱（Z4112、Z4116系列还包括中间工作台的制造）。
2. 外购件该企业外购零件主要有电机和轴承等标准件。
3. 外协件该企业选择固定的三家认证厂家购买外协件。
（四）课题选择及课程设计目的本次的课程设计主要选择Z4116的总装过程进行模特排时法研究。
此次的课程设计主要通过现场观摩收集数据和相关资料。
现场观摩是进行工程训练的重要实践教学环节，是理论联系实际的现场学习，是进一步的理解、消化、掌握课堂上所学习的专业基础知识的重要步骤，是培养工业工程专业人才的主要手段。
通过现场观摩及实验的训练，使学生掌握工业工程的方法研究，作业测定，现场管理的知识、技术及技能，学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序，以实际生产系统及其运行的不断优化，达到提高效率和经济效益的目的。
此次进行模特排时法的研究是为了找出适合不同操作者劳动强度的操作方法，使操作者具有适当的劳动紧张程度，确保劳动者在完成工作任务的基础上，保持充沛的体力。
（五）课程设计内容及要求通过对某一操作进行模特分析，熟悉模特法表示作业者的各种动作，正确区分作业者的同时动作、时限动作和被时限动作。
1.合理安排进度，按照模特法的分析方法，踏实的展开课程设计活动。
2. 在课程设计过程中，根据选题的具体需求，在开发各环节中绘制相关的图表，最后要求提交详细的课程设计报告。
3.进行动作改进。
二、应用的基本原理本次的课程设计运用的是模特排时法，简称MOD法。
（一）模特法的基本原理模特法是预定动作标准法的一种，是作业测定的一种新的技术。
运用模特排时法，无需经过现场测时，只要根据工作物蓝图、工作地布置图和操作方法，就能预先计算出完成一项工作所需的正常时间。
模特法根据人体工程学和疲劳研究的救国证明，动作速度太快会造成人的能量消耗过多，易引起疲劳；动作速度太慢，能量消耗也会增加，也容易引起疲劳。
速度与能量的关系是，当速度提高1%时，能量消耗也会随之增加约1%；速度下降到某一临界点后再减速1%时，能量消耗反而增加0.5%，模特法把能量消耗最低的速度作为基准，是操作者的劳动紧张程度适当，因而使劳动者保持充沛的体力。
模特法把人的动作与时间融为一体，只要确定了人的动作，就可以知道动作所需的正常时间。
（二）模特法的21种基本动作模特法将所有人力操作的基本动作归纳为21种基本动作。
模特法以正常人能量消耗最低、速度最快的手指一的次动作时间消耗值为基本时间单位，定为1MOD，相当于手指移动2.5cm的距离所使用的时间，平均使用时间为0.129S，即1MOD=0.129S。
模特法的21个基本动作的时间消耗值都是以此为基准进行试验、比较而确定出来的。
21种动作分为两大类：上肢基本动作11种、下肢和腰的基本动作4种、辅助动作6种。
21种基本动作简介：21种基本动作上肢动作移动动作移动动作手指动作M1每一种动作的字母表示动作符号，数字表示所需的MOD值注、注1、注2：需要注意的动作独：只有在其他动作停止的场合独立进行才能算一个动作往：往复动作手腕动作M2小臂动作M3大臂动作M4伸直的手臂M5多次反复的动作（M1/2,M1,M2,M3）终结动作接触动作、抓握动作碰、接触G0简单地抓G1复杂的抓（注）G3防止动作简单放置P0较复杂的放置（注1）P2组装（注2）P5身体及其他动作下肢和腰部动作足踏动作F3走步动作W5弯体动作（往）B17起身动作（往）S30辅助动作重量因素L1目视（独）E2校正（独）R2单纯的判断和反应（独）D3按下（独）A4旋转动作C4四、现行方案（一）现行方案的生产现场布置分布图箱体放置处底座暂存处立柱放置架基础零件放置处支架放置处低座置箱体的装配螺钉和滚珠放置处导套工具放置处皮带轮手柄和下罩壳装开关导线安装电机电机暂放处弹簧和一些工具放置处电机接线齿轮轴主轴架工具放置处工具放置处上罩壳放置处弹簧盒放置处（二）运用MOD 法对台钻的装配流程进行记录、分析台钻总共有一条流水线，主要工作是用双手将个个部件组装成台钻的过程。
该工段主要作业为前5个工位，工作定员为5个人对装配工段进行分析时，分别以各个工位为研究对象，运用MOD 法对操作人员的左、右手动作进行记录，绘制双手操作动作因素分析表，并进行MOD 分析，计算MOD 值。
下面是对各工位进行的模特分析1.一工位动作因素分析。
该工位是将7种元件装配到一起。
其作业要点如下：（1）左手取底座放至工作台，方向以工作的方便性为准。
（2）走到底座暂存处取再取一个底座放至工作台旁，用于下次的加工。
（3）弯腰从左边处取抹布擦拭底座的立柱孔，然后放回抹布。
（4）转身从后面的货架处取立柱，进行装配，定位的方向要保证其四孔和底座的孔对上。
（5）转身取螺栓用于对立柱进行固定，然后在取气枪用来锁紧螺栓。
（6）弯腰取支架，装在立柱上。
方向以标准的为准（7）从左边取一手柄，将手柄装在支架的手柄孔中，松开柄件后锁紧块不得有抱死立柱的现象。
（8）从左边取一手轮，将手轮装上立柱，方向以标准的为准（9）从右边取一滚珠，将滚珠装进手轮孔中，让手轮可以立柱上自由滑落 动作因素分析入下表：第一工位动作因素分析工作内容： 工作地布置图螺钉滚珠和平衡吊工作处底座暂存处工具放置处立柱放置架支架放置处工位序号：1 定员：1 操作者：1 MOD 数： 日期：左手动作 时间右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD 分析式 MOD 值 次数 分析式 动作叙述从身体右侧取底座M3G1 1 M3G1 4 1 M3G1 从身体右侧取遥控器 移至胸前的工作台处放下M3P 51M3P581M3P0移至胸前把挂钩从孔中取出M2P2 1 M2P2 4 1 H 持住走4步至底座处W5×4 1 W5×4 20 1 M1P0A4 使用按钮控制平衡吊弯腰取一底座B17M2G3 1 B17M2G3 22 1 M1P0A4 使用按钮控制平衡调返回到工作台处W5×4 1 W5×4 20 1 M1P0A4 使用按钮控制平衡调放底座与工作台旁M3P5 1 M3P5 8 1 M1P0A4 使用按钮控制平衡调手从挂钩处放开M2P0 1 M2P0 2 1 M2P0 放下按钮等待HD 1 1/2B17M2G111.5 1 1/2B17M2G1 走2步取抹布等待HD 1 M2P0 2 1 M2P0 拿抹布至底座处等待HD 1 （M2G0M2P0)×5 20 1 (M2G0M2P0)×5擦底座孔等待HD 1 M2P01/2B1711.5 1 M2P01/2B17 把抹布放回原位转身取立柱W5M3G3 1 W5M3G3M2G3 16 1 W5M3G3 转身取立柱带立柱回工作台前W5M3P0 1 W5M3P0 8 1 W5M3P0 带立柱回工作台前持住立柱顶端H 1 1/2B17M3P5L116.5 1/2B17M3P5L1 定位立柱等待HD 2 W5(M2G1)×2 22 2 W5(M2G1)×2 转身取螺栓从右手中接过一个螺栓M2G3 2 M2G3 10 2 M2P0 放开一个螺栓给左手装配到立柱的螺栓孔M2P5 2 M2P5M2P528 2 M2P5 装配到立柱的螺栓孔握住导线W5M3P2（1/2B17) 1 W5M3P2M2P2(1/2B17)22.5 1 W5M3P2（1/2B17）转身取气枪持住H 4 M4P5 36 4 M4P5 定位气枪持住H 4 M1G1M1P012 4 M1G1M1P0 使用气枪放下导线M2P0 1 M3P2 5 1 M3P2 放回气枪弯腰取支架B17M2G3 1 B17M2G3M2G327 1 B17M2G3 弯腰取支架将支架装在立柱上面M4P5 1 M4P5M2P516 1 M4P5 将支架装在立柱上面旋转放下C4 3 C4 12 3 C4 旋转放下等待1/2B17 1 (1/2B17)M2G313.5 1 (1/2B17)M2G3 弯腰取手柄从右手拿手柄M2G3 1 M2P2M2P39 1 M2P2 给左手持住H 1 M2P2 4 1 M2P2 取立柱盖持住H 1 1/2B17M4P517.5 1 1/2B17M4P5 起身装立柱盖用手柄敲立柱盖M1×5P0 1 M1×5P0 5 1 H 持住持住H 1 (MIG0M1P0)×7 14 1 (MIG0M1P0)×7拆开锁紧块持住H 1 B17M2P5 24 1 B17M2P5 装配拆卸的一段持住H 1 (M1G0M1P0)×2 4 1 (M1G0M1P0)×2检查手柄端把手柄的手柄端插入孔中M3P5 1 M3P5 8 1 H 锁紧块旋转手柄8次(M2G0M2P0)×8 1 (M2G0M2P0)×832 1 H 持住伸手取手轮M4G3 1 M4G3 7 1 M2G2 伸手取手轮判断手轮的方向D3 1 D3 3 1 D3 判断手轮的方向装配手轮M3P5 1 M3P5M2P515 1 M3P5 装配手轮持住手轮H 1 M5G1M5P0 11 M5G1M5P0 伸手取钢球盒放于底座旁持住手轮H 1 M4G1 5 1 M4G1 伸手取螺丝刀持住手轮H 1 M4G1 5 1 M4G1 抓一把钢球持住手轮H 1 M3P2 5 1 M3P2 把钢球放在立柱上持住手轮H 1 M2P5×49 247 1 M2P5×49 将钢球装入手轮孔中持住手轮H 1 M4G1 5 1 M4G1 伸手拿起钢球盒从右手中拿过钢球盒M2G1 1 M2G1 3 1 M2P0 交钢球盒给左手持住盒子H 1 M1G0M1P02 1 M1G0M1P0 旋一下手轮持住盒子H 1 M2G0M2P2 6 1 M2G0M2P2 把剩下的钢球放回盒子中持住盒子H 1 C4 4 1 C4 旋转一下手轮让其自动下滑把钢球盒给右手M1P2 1 M1P2 3 1 M2G1 从左手接过钢球盒等待HD 1 M5P2 7 1 M5P2 把钢球盒放回原位等待HD 1 M2P2 4 1 M2P2 把螺丝刀放进盒子合计273 827 6602．第二工位是在第一工位加工完以后，另一个工人过来在第一工位加工的基础上对其进一步的组装，第一工位装配的手轮要降到一个合适的高度，方便第二工位的加工。