基于人因工程的车间现场布局研究

阎森 叶壮

摘 要：伴随制造业发展水平的整体提升，市场竞争的激烈程度不断增加，在此背景下必须要做好车间布局问题，以更好的促进企业制造效率的提升。文章以某液压支架厂为例，对其进行实地调研，着重研究了其液压立柱车间的现场布局，了解其在现场人因方面所存在的一些问题，然后基于人因工程学的视角分析该车间的现场情况，对其中存在的不合理之处进行树立，并据此提出一些有针对性的改善策略，进而优化车间的环境，不断提升车间工作的效率。

关键词：人因问题；车间现场；车间布局；改善建议

中图分类号：TB49 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）14-0055-02

Abstract： With the development of the manufacturing industry as a whole， the fierce degree of market competition is increasing. In this context， we must do a good job in the layout of the workshop in order to better promote the efficiency of manufacturing enterprises. This paper takes a hydraulic support factory as an example， carries on the field investigation to it， emphatically studies the field layout of its hydraulic column workshop， and understands some problems existing in the field human factor. Then， based on the view of human engineering， it makes an analysis of the scene of the workshop， describes the existence of unreasonable points， and accordingly puts forth some targeted improvement strategies， and then optimize the environment of the workshop， so as to constantly improve the efficiency of workshop work.

Keywords： human problem； workshop site； workshop layout； suggestions for improvement

引言

伴随制造业的快速发展，我国制造企业面临的市场竞争愈发激烈，在此背景下必须要采用人因工程等科学的理论方法，不断提升企业的经济效益。在工业工程研究领域中，人因工程是其中最为核心的内容之一，该科学主要针对特定环境中，对人的生理和心理以及现场布局等多个方面进行研究的理论，并考虑如何提升现场工作的效率，达到安全舒适的目标。在以人为本理念影响力逐渐增大的今天，在对生产制造类企业的车间布局等问题进行研究时，人因工程学的应用范围越来越广，研究成果不斷丰富，研究课题也持续升温。

1 研究背景

本文基于在河南某液压支架生产厂进行认识实习后对其现场改善的思考所做。该企业经营范围包括设计、加工、制造矿山机械设备、环保设备、通用机械、电站设备、附属配件、工模具等。其核心产品为液压支架，该企业经过多年的技术研发和攻关，创造了多项“第一”：支架总产量世界第一、支架工作阻力和最大支护高度世界第一、工业生产总值全行业第一、支架市场占有率国内第一、液压支架科技研发和设计手段国内第一，世界领先，打破了德国、美国在该领域的垄断地位。

本文主要以该企业下液压立柱的生产车间为例，基于人因的考虑对现场布局进行研究。从人机环境系统来看，很多方面都没有考虑到人因工程的思想，无法达到安全高效的目标。因此，通过对车间布局的优化，搬运系统的改善，环境舒适度的调整，更好的提高车间生产加工效率，保障安全系数，降低成本，提高了工人的工作效率。同时也可以对人因工程学在实际生产运作中的应用有更好的了解。

2 人因工程

人因工程实际上就是对影响人的因素进行研究，该学科是一门较为综合性的边缘学科，主要目的是对作业人员与现场工作布局的相互作用进行研究。该门学科所涉及的内容非常广泛，包括生理学和心理学以及环境工程与人体力学等，也就是根据人的行为特征，探索出有助于操作的工具和环境布局。通过对人的生理、心理特点以及系统的功能特征进行分析，可以对人机之间的作业环境与车间布局等进行讨论，尽可能的提升工作的安全性舒适性和工作的效率，促使人机环境更加协调。本文在对车间布局进行研究时，主要就是基于人因工程理论，对生产车间存在的问题进行剖析，并且提出有效的改进策略，尽可能提升车间的生产效率，合理的安排车间员工的体力和精力。在实际改善布局的过程中，也还需要对员工的生理与心理特征进行充分考虑，进而合理分配和应用员工的体能等。

3 液压立柱生产车间布局概况及其人因问题

3.1 液压立柱生产车间的布局概况

作为一个液压支架的核心部件之一，液压立柱的质量高低在很大程度上影响液压支架的支撑强度和安全等级。本文所研究的液压立柱生产车间由于毛料数量多，体积大，所以是整个东部厂区最大的生产车间，车间与车间成U型布置，车间内部呈直线布置。

就液压立柱的生产工艺来说，可以将其分为13个主要的工艺过程，如图1：

整个加工设备如车床组，镗床组按一字形排列。其中调质工序排在中间，其加工设备台式调质炉也被安排在了车间的中间部分。因为其高温、等待时间长的特点，给物料加工流造成了少许等待和危险因素。

3.2 液压立柱车间现场存在的人因问题

走进其车间现场，第一感觉的是气温闷热，声音嘈杂。

首先，在每一工序的再制品暂存区，摆放物料并没有任何的规则。光整过的钢管随意丢在地上，可能因搬运批量不足，或是非精加工阶段的原因，钢管与地面直接接触，且摆放无规律。在每次整装运送到下一车间时，小型立柱由工人手搬，重型立柱由吊钩起吊。在此情况下，车间的工作效率受到极大的影响，半成品质量也可能由于与地面磕碰产生瑕疵。

其次，在休息区存在比较大的噪音。在实际调研时发现，该厂每个主要生产车间内都配有一个像办公室一样的房间，用作每日生产记录、员工休息和现场管理人员办公等。可是光整区相对于休息区距离非常接近。而光整区在实际工作的过程中，由于机器的振动会产生非常大的噪音，这就导致车间领导在实际办公或休息时，受到较大的干扰，医学上已经证明了60分贝以上的声音会让人提高嗓门交谈，注意力不集中，差错率上升，烦躁焦虑。然而光整区的加工噪音远远超过60分贝。

再次，对于暂存区的检验区没有进行明确的标识。由于产线直线型布置，产成品都在同一侧排放等待，相邻的加工工艺间会有产成品交叉的情况，无法快速的辨别出来。如车和钻之间，只差了几个孔，当再制品堆积时很容易相互混淆，给分拣造成了负担。

最后，车间内的过道设计存在一定的问题。调查发现，该车间内的过道非常的狭窄，活动起来非常不方便。在实际生产过程中，人和车辆都需要经常在过道内活动，过道过于狭窄必然会带来一定的不安全因素，也给车间的安全生产带来一定的隐患，需要对这一问题充分重视起来。

4 基于现场人因问题改善该车间布局的策略

4.1 对暂存区重新进行调整

对于那些杂乱摆放在地上的物料，设施规划理论中称之为0活性数，只需稍加一个容器就可以实现低成本大功效的改善。建议设置一个木制大型托盘，底部安装小轮，这样虽然增加了搬运元素，但是可以有效减少在暂存时产生的加工瑕疵和物料转移时分拣造成的时间浪费。由此可以降低工人的体力支出，降低搬运成本。车间员工在实际工作时，可以非常容易的找到自己所需要的物料，节约了大量的时间。不仅可以非常合理的使用有限的暂存区，而且有助于提升整个车间的工作效率。

4.2 对休息区进行调整

在改善之前，休息区受到光整机噪音的极大影响。因此，笔者认为应当对休息区的位置进行调整，将其转移到毛坯区下放的位置。通过测定噪音可以发现，来料区是车间内噪音相对偏低的位置，而且对每次来料进行清点检查更加方便。在调研完该车间的整体布局后，发现在毛坯区空间浪费的现象比较严重，因此可以把休息区向毛坯区的下方进行转移，进而更加合理的利用有限的空间，而且不会受到机械声音的干扰，确保工人可以正常的休息。

4.3 使用有色胶带划分暂存区

要确保暂存区已经检验的立柱和未经检验的立柱以及检验合格和检验不合格的立柱可以清晰的分开，可以采用目视化管理的方式达到这一目的。通过在地面贴上有色胶带划分各个工序环节的再制品存放区域，使加工到各个阶段的再制品一目了然。大大减少了分拣环节。同时能够对各型号产品的位置进行明确的划分，进而更加方便的使用，同时实现车间员工工作效率的提升，也节约了员工的体能和精力。

4.4 拓宽车间通道

该车间的通道过于狭窄，不仅影响车间的工作效率，也存在比较大的安全隐患。为较好的解决这一问题，我建议将车间原来的通道进行修整，则可以在原有的基础上拓宽，以满足生产需求，同时杜绝安全隐患。如果车间原来的通道无法进行修整，则可以另外修建一条通道，进而促使车间形成两条通道的格局，将其中一条设置成车辆通道，另外一条则专门供员工通行，不仅可以将人车分开，解决了安全方面的问题，也有助于控制拥挤，提升车间工作的整体效率。

5 结束语

制造业水平的提升使得车间工作越来越依靠先进的机床等设备，人力的作用看似降低。但实际上在车间工作中人依然是最核心最关键的因素。现场管理人员在实际工作中，尤其是在进行车间布局时，必须要认真的考虑，重点关注人因方面的问题，进而促使人和设备以及环境成为一个有效的整体，以对其进行充分的考虑。在此情况下，现场管理也会产生非常好作用，取得预期不到的效果与经济收益。同时，企业要重点加强对基层车间管理人员的培训，不断提升其人因意识，促使其更好的完成车间布局管理的工作。此外，企业领导也要加强对车间布局工作的监督，确保基层工作的开展质量。

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