ASME Y15.3M-1979——工艺流程图标准

📈 ASME Y15.3M-1979(美国国家标准,原编号 ANSI Y15.3M-1979)规定了工艺流程图(Process Charts)的定义、绘制程序与构造原则,其前身可追溯到 ASME”萨布利格、工艺流程图及其符号标准化特别委员会”的工作成果 ANSI Y15.3-1974(ASME 标准 101-1972)。该体系源自弗兰克·B. 吉尔布雷斯与莉莲·M. 吉尔布雷斯(Frank B. & Lillian M. Gilbreth)创立的动作研究概念——纯动作的定义、范围与符号及其对应的图表与分析表格。1978 年,ASME 委员会改组并更名为美国国家标准委员会 Y15 下属的”第 3 分委员会:工艺流程图”,于 1979 年 12 月 17 日获 ANSI 批准发布本修订版。修订中避免了与工业实际做法相悖的定义与概念变更,仅删除了过时材料并补充了新的图样。

💡 工艺流程图使用统一的表达媒介:同一张图可以同时服务于执行、管理与分析工作的人。它的最常用途是分析、方法改进、作业指导与培训——这正是工业工程中”现状记录—分析—改善”循环的基础工具。

一、概述:什么是工艺流程图 📌

标准第 1 章给出定义:工艺流程图是对过程或程序中所发生的全部相关动作或事件——操作、运输、检验、延迟、存储等——按顺序进行的示意性(schematic)或表格式(tabular)表达,并包含对分析有用的信息,如所需时间与移动距离。流程图分两种类型:

  • 物料型(material type):以被加工物料所发生的事件为主线来描述过程。
  • 人员型(person type):以执行过程各步骤的人员的活动为主线来描述过程。

绘制程序方面,为了便于分析并发现、消除低效环节,标准把过程中发生的动作归纳为五种活动:操作、运输、检验、延迟与存储,各赋予标准符号(见下表)。标准同时强调,流程图的绘制符号应尽量符合工业惯例,本版遵循吉尔布雷斯对操作、检验与存储的原始符号,但对运输与延迟的符号作了调整,以满足清晰性准则。

二、五种活动及其标准符号 🔤

活动 符号 定义 典型示例
操作 Operation 圆圈 ◯ 物体在物理或化学特性上被有意改变,被装配/拆卸,或为下一操作做准备;也指信息的给予或接收、计划或计算 钻孔、淬火、装配、打字、计算
运输 Transportation 箭头 → 物体或人员从一个地点移动到另一地点(属于操作的一部分或由操作者在工位内引起的移动除外) 手推车运送、传送带输送、步行
检验 Inspection 方框 □ 对物体进行鉴别,或对其任何特性的质量或数量进行验证 目检、量具测量、计数、化验
延迟 Delay 字母 D 物体或人员等待下一个计划动作 排队等待、文件积压待批
存储 Storage 倒三角 ▽ 物体被保管并防止未经授权取用 仓库存放、成品入库
⚠️ 吉尔布雷斯原始符号与本标准的差异:吉尔布雷斯用小圆圈表示运输(违反清晰性准则 2 与 5),用内外双三角表示临时存储。标准采用了箭头与单三角(倒三角),使用时应以本标准的符号体系为准,避免混用。

三、组合与修改符号 ✏️

随着办公工作、数据处理、物料搬运与仓库作业图解的进步,出现了在基本符号上变形或组合的需求。标准给出两个典型示例:

  • 记录的创建(encircled circle,加圈圆圈):在单据工作中表示创建一份记录或一套单据。
  • 信息的增补(shaded circle,阴影圆圈):表示向既有记录或单据中增补信息。

这些修改符号在不改变五类基本活动概念的前提下,把书面工作的特殊动作表达得更加精确,是流程图从车间向办公室与数据处理领域延伸的标准化手段。

四、构造原则与两种图式 🛠️

标准第 2 章给出工艺流程图的构造原理与实践(2.1 标识、2.2 示意图式主要惯例、2.3 示意图式其他惯例、2.4 表格图式主要惯例、2.5 汇总表的使用、2.6~2.7 结论),并配有多幅图样:

  • 示意图式(纯图纸):典型操作工艺流程图;物料型流程程序图——展示多个零部件如何分别加工并汇集;规划物料流(不使用常规符号的流程图变体);从原材料到成品的流程图。
  • 表格图式(预制表格):利用预印符号与分析-行动栏(analysis-action columns)的现状法与建议法人员型流程程序图;用预印符号同时表达现状法与建议法并汇总成本节约的流程图。
  • 汇总表(Summary Form):把各活动的次数、时间、距离汇总对比,突出改善前后的节约额,为方法改进决策提供量化依据。
✅ 一张好的流程图应做到:符号统一、顺序完整、时间与距离信息齐全、可同时供执行者、管理者与分析者使用。绘制完成后先自查五类活动是否齐全,再检查是否遗漏任何等待或移动环节。

五、工程实践要点 🏭

  • 🔍 明确图表类型:先决定是物料型还是人员型;物料型适合多零部件汇集与仓储分析,人员型适合办公室流程与操作者活动分析。
  • 📐 携带量化信息:在每一步旁标注所需时间与移动距离,这是发现瓶颈与消除浪费(如多余运输、过长延迟)的关键数据。
  • 🔄 现状法→建议法:先如实记录现状流程(present method),再绘制建议流程(proposed method),并用汇总表对比活动次数、时间与成本的节约。
  • 🏷️ 标识完整:按 2.1 节要求填写图题、对象、方法、日期、绘制人等标识信息,保证流程图可追溯。
  • 📚 用于培训与作业指导:流程图同时充当作业指示与培训材料,符号一致性直接决定其被理解与执行的效率。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:操作、检验、运输三者的边界如何把握?
答:以物体是否发生有意改变为准——改变其物理或化学特性、装配/拆卸、做准备即为操作;验证质量或数量为检验;位置移动为运输(操作的一部分除外)。拿不准时,可先问”它改变了什么、验证了什么、还是移动了什么”。
❓ 问:物料型与人员型流程图可以混用吗?
答:标准把它们作为两种独立类型分别定义:物料型以”物料发生的事件”为主线,人员型以”人员执行的活动”为主线。实际分析中应按研究对象选用,不宜在同一张图中混用两条主线。
❓ 问:为什么标准调整了吉尔布雷斯对运输与延迟的符号?
答:吉尔布雷斯用小圆圈表示运输、双三角表示临时存储,但小圆圈与操作符号(圆圈)易混淆,双三角过于繁琐。标准改用箭头与倒三角,既保持五类活动的概念一致性,又满足符号清晰可辨的准则。
🔍 问:汇总表(Summary Form)有什么作用?
答:它把五类活动的次数、时间与距离集中汇总,并列出改善前后对比与成本节约额,是向管理层汇报方法改进成果、推动决策的标准化工具,也是标准 2.5 节推荐的做法。

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