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摘 要：点焊广泛应用于汽车、土木建筑、家电产品、电子产品、铁路机车等相关领域。点焊比其他焊接方法，比较擅长于薄板焊接领域，更适合运用于工业机器人的自动化生产。
现行的点焊机器人是半自动的，需要通过人机合作共同来完成工作，这样既影响效率，又浪费劳动力。直接导致产品的造价变高，从而影响经济效益。
本项目针对某公司机器人点焊工作站生产管理问题，运用了MOD分析法，头脑风暴，质量改进法，精益生产分析。从车间机器布局、生产计划、生产过程中的细节、管理中的细节等方面进行分析，辅助以表格流程图等将调查数据等具体形象的表现出来，并通过观察研究提出了相关的优化方案。
1.案例背景
1.1工业机器人点焊工作站的定义
点焊是电阻焊的一种。电阻焊接是通过焊接设备的电极施加压力并在接通电源时，在工件接触点及邻近区域产生电阻热加热工件，在外力作用下完成工件的联结。
点焊广泛应用于汽车、土木建筑、家电产品、电子产品、铁路机车等相关领域。点焊比其他焊接方法，比较擅长于薄板焊接领域，更适合运用于工业机器人的自动化生产。
1.2总体构成
一个标准的机器人点焊工作站由机械、电气及焊接三大部分构成
通常，一个标准工作站由围栏（或焊接房）、变位机、公共基座（含机器人底座、变位机底座）、操作台、机器人本体、固定工作台、夹具、电缆桥架（走各种电缆、信号线），以及机器人控制器和焊机等组成。
其工作流程是按照控制系统下达的指令，根据预先示教的程序，依据绝对码盘确定的位置信息，沿着示教的运动轨迹进行弧焊、点焊等自动作业。有的项目根据需要还配备检具、专机等其他设备。
1.3点焊的工艺过程
1.3.1预压保证工件接触良好
1.3.2通电 使焊接处形成熔核及塑性环
1.3.3断电锻压使熔核在压力持续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔裂纹的焊点。
2.问题描述
2.1基于大数据支持下的订单分析整合
大部分的点焊工作站都是“按需定量”，拿到多少订单就做多少个工件，这种传统的供需关系存在很多的不足。
首先，订单并不是按照固定的时间来的，可能几天一个订单都没有，工作站便处于停滞状态，造成经济损失，或者同一段时间来了大量订单，导致“供不应求”，这时只能分包一部分出去，另一部分则需员工加班完成，这样既会导致顾客流失，又会令员工身心俱疲，影响后面的工作状态。
其次，这种“按需定量”的生产方式会产生很多多余的中间步骤。据了解，为保证工件接触良好，有一个流程叫预压，这时就需要夹具。而生产不同工件的时候需要不同夹具，需要员工进行拆卸安装，如果频繁的更换夹具，就会耗时耗力，导致生产成本提高，工作站利润降低。
最后，这种生产方式一般都没时间去保养机器，因为时间比较紧，只有当机器不能正常工作，才会找专人维修。这样会破坏既定计划，造成工作秩序混乱，若未及时发现点焊机器人出现故障，则会导致工件原料的浪费。
2.2基于技术层面的点焊机器人工作流程的分析
现行的点焊机器人是半自动的，需要通过人机合作共同来完成工作，这样既影响效率，又浪费劳动力。直接导致产品的造价变高，从而影响經济效益。
加入人工的劳动，就有很多不可控因素。比如，员工因为某事请假，直接导致该机器当天不能正常生产，这就就会导致经济损失，而且工期紧张的时候损失会更加严重。
3.IE分析
3.1 MOD法具体分析
模特法根据人的动作级次（见动作经济原则第二条），选择以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位，即1 MOD=0.129 s模特法的21种动作都以手指动一次（移动约2.5cm）的时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。
通过MOD法的测算，我们计算出了工人在更换夹具上的冲压件所需的时间，并且进行了精确的动作分析，MOD法计算出的时间与实际时间基本吻合，其中，MOD法计算出的流程时间为64s，实际流程时间为58s，我们将通过ECRS原则和动作经济原则对该流程进行优化。
由于在作业过程中，某一只手空闲着不仅会造成浪费，而且还会加重另一只手的负担造成动作的不平衡，而且尽可能的要让双手同时作业，从动作经济原则来看，除了休息意外，作业过程中不允许双手空闲。双手同时取物的动作组合是容易实现的，所以进行双手同时作业，可以改善作业动作，提高近一倍的工作效率。
4.实施效果
我们利用这学期在基础工业工程课上所学的知识，完成了基于机器人电焊工作站的分析优化设计工作。主要利用了MOD法，对机器人电焊工作流程进行详细的标准化测量，将操作工人的动作细化，计算出了整个工序流程的时间，然后利用动作经济原则，ECRS原则以及设施规划相关原理，根据MOD法所做出的动作分析，进行相关的优化工作，计算出包含额外时间的总时间共64秒，与实际测量值无太大差异。通过我们对操作工人各种动作的优化，相关设施的重新规划，将整个业务流程从原来的324MOD减少至297MOD，提高了工作的效率，是业务员能以最少的投入产生最有效率的效果，达到追求的作业目标。
这次工作我们认为最繁琐的部分就是利用MOD法对业务员的工作流程的动作分析，我们通过观看录像进行一步步回放，努力分解了业务员的每一个细小动作，由于录像中遇到的困难，我们无法得到十分详细的工作流程画面，所以对于无法识别的动作，我们直接利用录像回放进行了时间测算。短短不到两分钟的动作时间，被我们分解成了84个动作单元，总共324个MOD值，工作量很大。所以我们采取更为简便的方法MOD法进行优化。
优化过程是一个发挥想象力及考验细节观察能力的工作，我们小组四人，利用头脑风暴法激发每名组员的想象力和积极性，对于业务员各种不必要的动作进行删减，对可以进行优化的过程进行改进。根据小组成员的头脑风暴分析方法，分析出以下问题，对相关人员专业性培训不足，后勤管理安全存在盲区，没有建立5S管理体系等，针对于这些问题，我们提出了相应的解决方案及解决方法。
现行的点焊机器人是半自动的，需要通过人机合作共同来完成工作，这样既影响效率，又浪费劳动力。直接导致产品的造价变高，从而影响经济效益。
本项目针对某公司机器人点焊工作站生产管理问题，运用了MOD分析法，头脑风暴，质量改进法，精益生产分析。从车间机器布局、生产计划、生产过程中的细节、管理中的细节等方面进行分析，辅助以表格流程图等将调查数据等具体形象的表现出来，并通过观察研究提出了相关的优化方案。
关键词：MOD分析头脑风暴质量改进法精益生产分析
1.案例背景
1.1工业机器人点焊工作站的定义
点焊是电阻焊的一种。电阻焊接是通过焊接设备的电极施加压力并在接通电源时，在工件接触点及邻近区域产生电阻热加热工件，在外力作用下完成工件的联结。
点焊广泛应用于汽车、土木建筑、家电产品、电子产品、铁路机车等相关领域。点焊比其他焊接方法，比较擅长于薄板焊接领域，更适合运用于工业机器人的自动化生产。
1.2总体构成
一个标准的机器人点焊工作站由机械、电气及焊接三大部分构成
通常，一个标准工作站由围栏（或焊接房）、变位机、公共基座（含机器人底座、变位机底座）、操作台、机器人本体、固定工作台、夹具、电缆桥架（走各种电缆、信号线），以及机器人控制器和焊机等组成。
其工作流程是按照控制系统下达的指令，根据预先示教的程序，依据绝对码盘确定的位置信息，沿着示教的运动轨迹进行弧焊、点焊等自动作业。有的项目根据需要还配备检具、专机等其他设备。
1.3点焊的工艺过程
1.3.1预压保证工件接触良好
1.3.2通电 使焊接处形成熔核及塑性环
1.3.3断电锻压使熔核在压力持续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔裂纹的焊点。
2.问题描述
2.1基于大数据支持下的订单分析整合
大部分的点焊工作站都是“按需定量”，拿到多少订单就做多少个工件，这种传统的供需关系存在很多的不足。
首先，订单并不是按照固定的时间来的，可能几天一个订单都没有，工作站便处于停滞状态，造成经济损失，或者同一段时间来了大量订单，导致“供不应求”，这时只能分包一部分出去，另一部分则需员工加班完成，这样既会导致顾客流失，又会令员工身心俱疲，影响后面的工作状态。
其次，这种“按需定量”的生产方式会产生很多多余的中间步骤。据了解，为保证工件接触良好，有一个流程叫预压，这时就需要夹具。而生产不同工件的时候需要不同夹具，需要员工进行拆卸安装，如果频繁的更换夹具，就会耗时耗力，导致生产成本提高，工作站利润降低。
最后，这种生产方式一般都没时间去保养机器，因为时间比较紧，只有当机器不能正常工作，才会找专人维修。这样会破坏既定计划，造成工作秩序混乱，若未及时发现点焊机器人出现故障，则会导致工件原料的浪费。
2.2基于技术层面的点焊机器人工作流程的分析
现行的点焊机器人是半自动的，需要通过人机合作共同来完成工作，这样既影响效率，又浪费劳动力。直接导致产品的造价变高，从而影响經济效益。
加入人工的劳动，就有很多不可控因素。比如，员工因为某事请假，直接导致该机器当天不能正常生产，这就就会导致经济损失，而且工期紧张的时候损失会更加严重。
3.IE分析
3.1 MOD法具体分析
模特法根据人的动作级次（见动作经济原则第二条），选择以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位，即1 MOD=0.129 s模特法的21种动作都以手指动一次（移动约2.5cm）的时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。
通过MOD法的测算，我们计算出了工人在更换夹具上的冲压件所需的时间，并且进行了精确的动作分析，MOD法计算出的时间与实际时间基本吻合，其中，MOD法计算出的流程时间为64s，实际流程时间为58s，我们将通过ECRS原则和动作经济原则对该流程进行优化。
由于在作业过程中，某一只手空闲着不仅会造成浪费，而且还会加重另一只手的负担造成动作的不平衡，而且尽可能的要让双手同时作业，从动作经济原则来看，除了休息意外，作业过程中不允许双手空闲。双手同时取物的动作组合是容易实现的，所以进行双手同时作业，可以改善作业动作，提高近一倍的工作效率。
4.实施效果
我们利用这学期在基础工业工程课上所学的知识，完成了基于机器人电焊工作站的分析优化设计工作。主要利用了MOD法，对机器人电焊工作流程进行详细的标准化测量，将操作工人的动作细化，计算出了整个工序流程的时间，然后利用动作经济原则，ECRS原则以及设施规划相关原理，根据MOD法所做出的动作分析，进行相关的优化工作，计算出包含额外时间的总时间共64秒，与实际测量值无太大差异。通过我们对操作工人各种动作的优化，相关设施的重新规划，将整个业务流程从原来的324MOD减少至297MOD，提高了工作的效率，是业务员能以最少的投入产生最有效率的效果，达到追求的作业目标。
这次工作我们认为最繁琐的部分就是利用MOD法对业务员的工作流程的动作分析，我们通过观看录像进行一步步回放，努力分解了业务员的每一个细小动作，由于录像中遇到的困难，我们无法得到十分详细的工作流程画面，所以对于无法识别的动作，我们直接利用录像回放进行了时间测算。短短不到两分钟的动作时间，被我们分解成了84个动作单元，总共324个MOD值，工作量很大。所以我们采取更为简便的方法MOD法进行优化。
优化过程是一个发挥想象力及考验细节观察能力的工作，我们小组四人，利用头脑风暴法激发每名组员的想象力和积极性，对于业务员各种不必要的动作进行删减，对可以进行优化的过程进行改进。根据小组成员的头脑风暴分析方法，分析出以下问题，对相关人员专业性培训不足，后勤管理安全存在盲区，没有建立5S管理体系等，针对于这些问题，我们提出了相应的解决方案及解决方法。