工业工程的技术与方法在纺织企业的应用

吴雪冰，温 艳，邵 坤

(青岛大学 商学院，山东 青岛 266071)

工业工程的技术与方法在纺织企业的应用

吴雪冰，温 艳*，邵 坤

(青岛大学 商学院，山东 青岛 266071)

以纺织行业某龙头企业清花、粗纱、细纱、络筒等工序为研究对象，运用工业工程的联合作业分析、流程程序分析、MOD法等方法进行改善。降低了工人劳动量，缩短了工人劳动时间，提高了工作效率，使员工操作更加科学化，生产更加合理。运用的工业工程改善方法对其他纺织企业也有借鉴意义。

工业工程；纺织；工序优化

我国虽然已经是世界纺织经济第一大国，但是纺织行业仍面临产能过剩、用工荒、人工成本持续上涨、原材料成本上升、市场竞争激烈、产品销售价格逐步降低、发达国家制造业回归本土、新兴制造基地迅速崛起等多重发展阻力[1]。其中纺织人工成本持续上涨最为突出，我国纺织加工劳动力成本已达印度的3～4倍、孟加拉的5～7倍，劳动力成本优势已荡然无存[2]。

纺织工业目前仍是劳动密集型产业，手工操作比重较大，劳动时间较长，强度较高[3]。所以纺织企业如何保留员工、提高员工满意度、降低劳动成本、提高生产率、减少总用工量，这将是一个巨大挑战。

1 企业概况

国内某企业生产设备以国内高水平的经纬纺机为主，关键器材如梳棉针布、精梳顶梳和锡林等选用国外知名品牌[4]，实现清梳联、精梳自动棉卷输送、粗细络联、自动包装及世界最先进的USTER整套检测设备、精纺(细纱机)集体自动落纱、生产管理系统e系统,通过资源整合建成了国内最先进的数字化、智能化纺纱生产线。主要生产高品质精梳色织、针织用纱。

为了解员工的工作认知，以面访和问卷形式对员工进行了访谈和调查，得出一些结论：员工劳动强度过大、没有统一的作业标准、工作效率较低、员工满意度低。如何在工资不变的情况下使员工劳动强度减少是一个提高员工满意度、保留员工、以及降低成本的可行的办法。

运用工业工程的ECRS、5W1H、联合作业分析、流程程序分析、MOD法等对纺织行业某龙头企业的清花、粗纱、细纱、络筒等工序进行改善，从而达到降低工人劳动量、提高生产效率、降低劳动成本的目的。

2 工业工程

工业工程(Industrial Engineering，IE)是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和设置的学科[5]，是世界上公认的能杜绝各种浪费，降低劳动成本，提高生产率和经济效益的工程学科。工业工程的目标是使生产系统的投入要素得到有效利用，同时降低成本、保证质量和安全、提高生产率、获得最佳效益。

工业工程的分析方法和技术主要有：(1)联合作业分析：分析多人单机的操作，平衡工人工作量。(2)流程程序分析：对工艺顺序、时间、方法等全部概况作详细分析、记录，提出改进意见。(3)模特法：模特法是根据操作时人体动作的部位、动作距离、工作物的重量,然后通过分析计算,确定标准的操作方法,并预测完成标准动作所需要的时间[6]。模特法将动作分为四大类:移动动作、身体动作、终止动作、其他动作,共计21种，其中1MOD(模特)=0.129 s，动作时间值为一次MOD数的整数倍[5]。运用MOD法可研究人体各种动作,其中主要是发现操作人员的无效动作或者浪费现象,简化操作方法,减少工作疲劳,降低劳动强度，以寻求省力、省时、安全和最经济的动作。在此基础上制定出标准的操作方法,为制定动作时间标准做技术准备[7]。(4)5W1H提问技术：对研究工作从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行连续几次提问，弄清问题所在，并探讨改进的可能性。(5)ECRS原则：运用标准符号和流程图记录下作业和流程，并运用5W1H技术系统分析之后，运用ECRS(E：取消，C：合并，R：重排，S：简化)原则研究改进的可能性，并设计新的作业方法、工作地布置、作业工具和相应的流程，并配备合适的人员[8]。

3 工序优化

3.1 清花工序

3.1.1 现状描述

A、B、C三人合作进行清花上盘，工人A、B各自负责把棉包从存棉区运至抓棉区，适当帮助工人C的工作；工人C负责整理棉盘，去除棉盘外包装、紧固带并打扫棉盘周边卫生。

改善前清花上盘方式为每次上二分之一盘，以竖排3包为一周程，上盘8横排，共24包。平均用时40 min。经过现场调研，A、B从抓棉区运一个棉包到抓棉区并返回平均用时80 s；工人C去除一棉包外包装并放倒至指定位置平均用时36 s，割断一棉包紧固带平均用时5 s，抽取一棉包的紧固带并打扫卫生平均用时20 s。

3.1.2 5W1H问题点

(1)工人之间各自为战，没有配合，自己只负责自己的工作，没有考虑整体的效率。(2)工人操作没有标准化、流程化，造成操作、等待的浪费。(3)物料摆放杂乱，影响工作效率。

3.1.3 ECRS改善分析

(1)去除C的零散的打扫卫生工作，统一打扫。(2)因为C整理棉盘导致了A和B的等待时间浪费，所以将整理棉盘放置一个周程的最后进行清理。(3)分别制定A、B、C三人的标准作业书，使操作规范化、流程化。(4)物料定置、定量、整齐放置。

3.1.4 改善方案

方案A：联合作业分析

综合运用工业工程的5W1H分析、ECRS原则，改进工作方法，重新安排清花上盘方式为每次上盘8包为一横排，为一个工作周程，上3竖排，共24包，减少等待时间，提高联合作业效率，绘制改善后的联合作业分析图，见图1。

改善前清花上盘24包，平均用时40 min。改善后以8包为一个周期共用时500 s，上盘24包用时25 min。和改善前相比减少时间15 min,减少工作时间37.5%。

方案B：电动叉车

使用电动叉车搬运棉包(污染少)，根据排包图，将需要的棉包运送至抓棉区，放到指定位置后，调整叉车臂，抓住棉包底部，将棉包放倒。叉车代替运送棉包工作，原来负责整理棉盘的工人不变，两人协作完成上盘工作，减少1个，而且也极大地减轻了员工的劳动强度，降低了劳动成本。

图1清花上盘工联合作业方法设计

方案C：天桥吊车

采用天桥吊车，替代运棉工作与上盘排包工作，1人负责遥控吊车与去除抓棉区的紧固绳，所以清花上盘工序只需要1人，减少2人。极大地减轻了员工的劳动强度，降低了劳动成本，提高了效率。

3.2 粗纱单元

对粗纱换空纱管工作进行模特法(MOD)分析和改进，现行的方法见表1。

经过分析发现，改进前，粗纱锭与龙筋位置比较靠近，换上粗纱空管时，需要将粗纱空管向上提起套住粗纱锭，再向下按下，员工操作不方便，导致了动作的浪费。改进后，在换粗纱管前将龙筋位置降低，这样可以免去向上提起粗纱空管套住粗纱锭的动作，减少3个MOD数，节约时间=(2.45 s-2.06 s)/2.45 s，15.9%，即1 h工作量节省时间9 min，使员工操作省时省力，工作效率提高。改善后的方法见表2。

3.3 细纱单元

对细纱顶纱工作进行模特法(MOD)分析和改进，现行方法见表3。

表1 粗纱换空纱管现行方法

表2 粗纱换空纱管改进方法

表3 细纱顶纱现行方法

备注：A端-顶纱时与细纱机接触端；B端-悬空端。

运用动作经济原则对其改进，把右手工作弯腰伸手握住纱管A端分配给左手，减少粗纱锭前后转置次数。减少右手的松开A端，伸手握住B端工作，减少6 MOD值，从而减少动作浪费，缩短整个双手作业流程。改善之后节约时间=(7.61 s-6.84 s)/7.61 s，10.1%，即1 h工作量节省时间6 min，减轻了员工工作量，提高了效率。改进后的方法见表4。

3.4 络筒

表5为根据抽样的络筒挡车0.5 h工作流程程序图得到的统计表，发现工人的走动路线不确定，经常无目的地走动，发现哪里有问题就去哪里，导致了很多重复性的工作。例如0.5 h统计到的找细纱锭线头工作就有22次之多，5台机器平均下来每台接近5次，将这些相同的工作安排在一起进行，能够减少员工的走动时间和距离。

表4 细纱顶纱改进方法

备注：A端-顶纱时与细纱机接触端；B端-悬空端。

表5 络筒挡车工工作统计

3.4.1 流程改进

重新设计挡车工巡回路线，使挡车工走动路线减少重复，形成流程。如图2所示，员工第一次巡回一趟回来至车头处不进行找细纱锭线头的工作，而是继续巡回下辆车。等第二次巡回至同一地方时再进行找细纱锭线头的工作，改善后，员工找细纱锭线头=22-11=11次，相当于减少了从车尾走到车头的时间，员工从车尾走至车头平均用时10 s，即半小时减少时间11×10 s=110 s，减少6.1%。减轻了员工工作量，提高了生产效率，缩短了整个流程。

3.4.2 工装器具的改进

机器识别不了的细纱都是放在络筒头全封闭的铁盒子里，改进后铁盒子的四周侧面开个直径5 cm的圆孔，员工在远处就可以看见细纱锭盒子里的细纱锭数目，然后做出判断需不需要走过去进行操作，减少了员工走动距离。

4 结语

基于当前纺织行业劳动成本的增加，员工劳动强度过大，员工满意度低等问题，针对纺纱行业某龙头公司清花、粗纱、细纱、络筒等工序，运用工业工程的联合作业分析、流程程序分析、MOD法等方法进行改善。绘制了清花上盘工序新的联合作业分析图，并提出运用机器操作减少人员使用和员工的劳动强度，降低了劳动成本。对粗纱、细纱运用MOD法分析，降低了员工的劳动强度，提高了员工工作率。对络筒工序运用流程程序分析，绘制了新的巡回路线，并对工装器具进行改进，从而减少员工的无缘由走动，提高了员工工作效率。使操作更加科学化，生产更加合理，运用的工业工程改善方法对其他纺织企业也有借鉴意义。

图2 络筒挡车工作改进后的巡回路线示意图

[1] 黄毅敏,齐二石.工业工程视角下中国制造业发展困境与路径[J].科学学与科学技术管理, 2015, 36(4): 85-94.

[2] 姚 穆.我国纺织产业面临的挑战与对策[J].棉纺织技术,2014,42(2):1-4.

[3] 章友鹤,赵连英,陈 璟,等.转型升级与创新发展:我国纺织工业从大到强的必由之路——参加2015中国纱线质量暨新产品开发技术论坛的启示[J].浙江纺织服装职业技术学院学报,2015，14(3)：1-7.

[4] 薛子平.新常态下的纺织企业创新建设[J].棉纺织技术,2016,44(11):36-38.

[5] 易树平,郭 伏.基础工业工程[M].北京:机械工业出版社,2005.

[6] 薛 伟,蒋祖华.工业工程概论[M].北京:机械工业出版社,2015.

[7] 庞新福,杜茂华.基于工业工程中模特法的动作研究[J].机电产品开发与创新,2007, 20(3): 28-30.

[8] 齐二石,霍艳芳.工业工程与管理[M].北京:科学出版社，2011.

Application of Technology and Method of Industrial Engineering in Textile Enterprise

WU Xue-bing,WEN Yan*,SHAO Kun

(School of Business, Qingdao University, Qingdao 266071, China)

The blowing, roving, spinning and winding process of a textile leading enterprise were used as the study object. Combined operation analysis, process analysis and MOD method of industrial engineering were used to improve the deficiency. Labor amount of the workers were reduced, labor time of the workers was shortened and work efficiency was improved to make the operation more scientific and production more reasonable. The improvement methods of industrial engineering also had a reference for other textile enterprises.

industrial engineering; textile; process optimization

2017-04-25；

2017-05-06

吴雪冰(1990-)，男，硕士研究生，研究方向：工业工程，物流与供应链管理。

*通信作者：温 艳(1979-)，女，讲师，研究方向：工业工程，物流与供应链管理，E-mail：wenyan@qdu.edu.cn。

TS108.8

A

1673-0356(2017)07-0005-04