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IE基础知识,IE概述IE工作研究（一）方法研究 （1）流程分析 （2）作业分析 （3）动作分析 动作改善与动作经济原则（二）作业测定 标准时间 评比系数 宽放时间 秒表法 录像分析法 预置时间标准法 MOD法,课程大纲,工业工程：Industrial Engineering，简称IE工业工程的起源：弗雷德里克.温斯洛.泰勒（Frederick Winslow Taylor 1856-1915年）和吉尔布雷斯（FrankB.Gilbreth1868-1924）是IE的开山鼻祖。十九世纪八十年代，泰勒和吉尔布雷斯分别通过自己的实践，仔细观察工人的作业方式，再寻找效率最高的作业方法，开创了工业工程研究的先河。泰勒和吉尔布雷斯都是通过研究劳动者的作业方式，但是两人的侧重点有所不同，泰勒偏重于时间分析的“作业测定”，吉尔布雷斯则以动作分析为主的“方法改善”。,IE概述,IE概述,IE定义：是对人员、物料、设备、能源及信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识以及工程分析和设计的原理和方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。简而言之，就是运用人、机、料、能、信做最有效的组合。以达到低成本的输入，高效益的产出。IE目标：是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使之成本最低，具有特定的质量水平，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全的条件下进行。IE的特点： 1）以人为中心进行设计，注重人的因素 2）面向微观管理：关注减少浪费，降低成本 3）重于方法的改善：在保证质量的前提下，以提高效率为目的,IE工作研究,工作研究是传统IE中最早使用的一种改善技术，直到现在也是最常见使用的。工作研究包括“方法研究”和“作业测定”。方法研究：寻求完成任何工作的最经济合理的方法，达到减少人员、机器、无效动作和消耗，并使方法标准化。 作业测定：制定用经济合理的方法完成工作所需的时间标准，依据时间标准合理安排，以减少人员和机器的空闲时间。,IE工作研究（一）方法研究,方法研究,方法研究的研究对象应以投入少而收入大的原则来进行，以下四点一般可用作为选择的依据。生产过程中形成瓶颈的环节或工序-多工序的生产模式由于缺乏妥善的研究及安排，一般都有发现不平衡而暴露较薄弱的环节。生产过程中成本高昂的工序-通常是由于工序劳动量消耗过大，所用的设备和工具昂贵，耗用的时间过长及消耗的能源过高所致。生产过程中质量不稳定的工序-产品质量不稳定一般为多方面因素综合所引起，通常可以归纳于操作者、加工设备、原材料的品质和工艺操作方法。生产过程中劳动强度大、劳动条件恶劣、容易发生事故的工序，一般这样的工序都极须要用方法研究做改善。,方法研究包括流程分析、作业分析和动作分析三个层次,方法研究分析技术,流程分析方法,生产流程分析是以产品从投料到产出的整个生产过程为对象，研究生产性活动以及非生产性活动改进的可能性流程程序图由操作、搬运、储存、等待（暂存）、检验五种流程分析符号组成以下为流程分析符号,流程分析方法,程序流程图根据研究对象的不同，可分为： 1） 产品或物料程序流程图 2）人员程序流程图现举例说明： 例一：一张火车票自售出、使用至回收为止的程序流程图 例二：用量规和对工件尺寸,例一,例二,流程分析方法,流程分析技巧：1、分析时的六大提问(5W1H提问法）：,流程分析方法,2、“ECRS”四原则的应用,“ECRS”四原则,取消（Eliminate） 在经过“完成了什么？”、“是否必要”及“为什么”等问题的提问，而不能有满意答案者皆非必要，即予消除。取消为改善的最佳效果，如取消不必要的工序、操作、动作，这是不需投资的一种改进，是改进的最高原则。取消一切可能被取消的操作或动作；取消工作中不规律性的环节，使动作自然，有利于自动化；取消以手代替工具持物的工作；取消不灵活或反常的动作；取消必须使用肌肉力量维持作业姿势的动作；取消必须使用肌肉力量的操纵，以动力工具去取代；取消必须助动的作业；取消危险的工作；取消所有不必要的闲置环节。,“ECRS”四原则,合并（Combine） 对于无法取消而又必要者，看是否能和拼，以达到省时简化的目的。如何拼一些工序或动作，或将由多人于不同地点从事的不同操作。改为由一人或一台设备完成。合并突然改变方向的短程小动作，使之成为连续的曲线运动；合并工具合并控制；合并动作。 重排（Rearrange） 经过取消、合并后，可再根据“何人、何处、何时”三提问进行重排，使其能有最佳的顺序、除去重复、办事有序平均分配双手的工作，使双手同时地、对称地动作；平均分配工作于作业组成员；将作业合理排序。,“ECRS”四原则,简化（Simplify） 经过取消、合并、重排后的必要工作，就可考虑能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间和费用。使用最低级次的动作；减少眼睛移动和凝视的次数；保持在正常的工作区域内操作；缩短动作距离；使手柄、操作杆、足踏板、按钮等都在手足之处；利用动力、反作用力和惯性，尽量减少肌肉的使用；应用最简单和可能的动作组合；减少每一动作的复杂程度。,作业分析方法,通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地结合起来，合理地布置和安排，以减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产量和质量为目的的工作分析，可分为：（一）人机作业分析（二）联合作业分析（三）双手作业分析,作业分析方法,在机器的操作过程中，调查、了解操作周期内，人与机的相互联系，以充分调动人与机的能量及平衡操作的分析成为人机作业分析实例： 改进后,作业分析方法,采用人机作业方法，首先要记录机械的运转状态与操作者的作业程序之间的时间关系，以调查作业效率。可做以下用途： （1）调查机器运转率低的原因； （2）决定每人负责的机台数 （3）决定人机系统的作业重点； （4）作为研讨设备布局的依据,联合作业分析,两个或两个以上的操作人员共用一台或几台机器，这种操作模式成为联合操作，这时为避免时间上的等待或干涉而对其进行效率改善即成为联合作业分析。 其有以下用途： （1）用以将工作合理的分配，使操作者的工作量平均化 （2）发现浪费时间的作业内容，进行重点改善生产现场的具体工作，主要由工人的双手来完成，调查、了解如何有效地利用双手进行实际操作的情况，称为双手作业分析,动作分析,动作分析(或称动作研究)是对生产活动中的全部作业动作进行观测分析，研究人的各种动作的浪费，从而寻求省力、省时、安全、经济的作业方法。动作分析按精度不同分为以下几种方法： （1）目视动作分析 观测者以目视直接对现场作业进行观测分析，现场发现动作问题并改善。 （2）动素分析 将人的全部动作包括大脑的思考行为分为18种最小动作单位要素（简称动素），在进行分析研究。 （3）影像分析 通过作业录像进行分析，可以精确地对作业时间及动作要素进行测定分析及研究分析。,动作分析,动作分析的程序 （1）观察与记录 观察生产现场作业者的动作，进行记录。 （2）对分析记录结果中的浪费进行改善 去除记录结果中产生浪费的动作及将费时的动作改 为较快的动作 （3）动作经济原则下的动作改善 （4）重新编制作业方法 分析时要注意所有材料、工装夹具、机械及作业环境对作业方法的影响，从生产作业的全部因素入手改善作业效率。,动作改善,疲劳的两种形式: 肌肉疲劳和脑力疲劳 减少肌肉疲劳: 1、减少动作数量 2、追求动作平衡 3、缩短负荷动作的移动距离 减少脑力疲劳：动作简单、流畅有节奏,动作改善是指创造用力最少、不易疲劳，既舒适又能达到最高效率的途径或方法，其重点是：寻求使操作人员舒适的工作场所布置，省时的工作方法，设法将作业人员的疲劳减到最低。,身,头,摇,不,转,不,秧,插,不,摇头、转身、插秧，三种动作过于频繁会增加劳动强度，从而降低作业质量。 改善作业环境的布置方式，可以消除摇头、转身和插秧的动作。,动作改善,动作经济原则,动作经济原则含义 “动作经济原则”又称“省工原则”，是对动作改善的方法进行分类，并系统地进行分析总结所得出的原则。它是使作业（动作的组成）能以最少的“动作(体力和脑力消耗)”投入，产生最有效率的效果，达成作业目的的原则。,动作经济原则,动作经济原则,动作经济原则,尽量以足踏、动力夹具代替手的工作,工具尽可能合并使用,工具、物料尽可能放在工作位置上 ，取放便利,手指分别工作时，其各指负荷应按照其本能予以分配,设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面,操作位置设计尽可能减少身体姿势变更，且能最大地利用机械力,工具设备“六”原则,IE工作研究（二）作业测定,作业测定,作业测定是利用各种技术来测定合格工人按规定的作业标准来完成某项工作所需的时间。合格工人：一个合格工人必须具备必要的身体素质、智力水平和教育程度，并具备必要的技能知识，使他所从事的工作在安全、质量和数量方面都能达到另人满意的水平规定的作业标准：经过方法研究后制定的标准工作方法，及有关设备、材料、负荷和动作等相关的一切规定。,标准时间,标准时间：一个合格熟练的作业员在正常的操作条件下，以标准的作业方法及合理的劳动强度和速度下完成符合质量要求的工作所需的作业时间。1）正常的操作条件：工具条件及环境条件都符合作业内容要求并且不易于引起疲劳的条件，如女工搬运重量不超过4.5公斤。2）熟练程度：大多数普通中等偏上水平作业者的熟练度，作业者要了解流程，懂得机器和工具的操作与使用。3）作业方法：作业标准规定的方法。4）劳动强度与速度：适合大多数普通作业者的强度与速度。5）质量标准：以产品的质量标准为准，基本原则是操作者通过自检及互检完成。,标准时间,标准时间的构成: 标准时间正常时间宽放时间正常时间（1宽放率） 正常时间观测时间（1评比系数）,观察时间,评比因素,正常时间,标准时间,私事宽放,疲劳宽放,作业宽放,管理宽放,特殊宽放,宽放时间,评比因素,评比因素研究 评比是一种判断或评价的技术，其目的在于把实际操作时间调整到“平均工人”的“正常速度”的基础上来。但平均工人和正常速度都是理想中的概念，除了时间研究人员的主观判断外，并没有十分准确的客观标准，故必须用评比的方法进行调整。 评比的方法以平准化法（西屋法，为美国西屋电气公司首创）应用最广。此法是将熟练、努力、工作环境和一致性四者作为衡量工作的主要评比因素。每个评比因素再分超佳（或理想）、优、良、平均、可、欠佳等六个高低程度的等级。,评比系数,(1)熟练系数 熟练是对某一特定工作方法掌握程度的反映。分为六个等级。(2)努力系数 努力是指操作者工作时对提高效率在主观意志上的表现。分为六个等级。(3)工作环境 工作环境因素虽不直接影响操作，但对操作者产生影响。例如，在20和在35工作环境里工作，肯定是不一样的。分为六个等级。(4)一致性 一致性是指操作者在同种操作的周期上时值的差异程度。如同一工作单元的观测时间经常相同，其一致性当然最为理想，但往往由于受不良的材料、刃具的磨损、操作者的熟练程度和努力程度以及其他外来单元的影响，而常呈现离散分布状态。分为六个等级。,评比系数,熟练度与努力度评价基准表,例：某工序作业员观测数据如下：,ST计算,评比系数 = 熟练+努力+环境+一致性 = 0.06+0.02+0.00+0.00 = 0.08当观测的作业时间为15S时，正常时间为：正常作业时间= 观测时间(1+评比系数) = 15 (1+0.08) = 16.2 S,宽放时间,时间宽放 作业时间中除净作业时间外，由于“作业者的生理需要”“作业方法的问题”“管理需要”等原因，经常会造成作业中断产生作业内容以外时间的增加，这种不可避免的必要的时间增加，即时间宽放。 宽放时间多以宽放率来表述， 宽放率()(宽放时间作业时间)100宽放种类很多，但在实际计算标准工时时，不能将所有宽放都考率在内，因宽放越多说明作业效率越低，一般宽放率在10%20%为正常尺度。,宽放时间,1、私事宽放：生理上的需要，如喝水、上厕所、擦汗、更衣等,若工厂的作业环境良好，人的生理需求基本一致，对个人和作业不单独设定，如上下午工厂有统一规定的休息时间，则标准时间中不再考虑。在不良的环境下如高温、吵杂、粉尘、恶臭的环境下，其所需的宽放时间率就要高点。2、疲劳宽放：由于作业造成的精神及肉体上的负荷所带来的劳动机能衰退及速度减慢称为疲劳。为了消除疲劳，必须给予宽放时间。3、作业宽放：一般指作业过程中不断发生小事，诸如工作台清扫、工作讨论、不良品发现等。4、管理宽放：由于管理制度所造成的管理时间的占用。如开会、工作安排等。5、特殊宽放：一般不对标准工时加特殊宽放，那样将失去标准时间的客观性与准确性。,疲劳宽放,疲劳宽放,标准时间的设定方法,秒表测时法,秒表法，顾名思义就是使用秒表直接进行作业时间观测的方法。这是一种简单易用的观测方法。缺点是人为因素影响大，精确度不高，需要加上评比系数。 秒表法测试方法： 1.归零测时法 2.连续测时法 3.累计测时法 4.周程测时法,录像分析法,利用摄影机把作业过程录制下来，再根据录象带所记录的时间进行时间分析。这种方法具有以下特点：可以在较理想的环境进行分析。同时可以进行动作分析。对复杂的作业或联合工程，可以进行更从容准确的分析。作业场景可以再现，有助于问题的发现与改善。可以运用到教育训练方面。容易进行评价。,预置时间标准法,预置时间系统（Predetermined Time System）简称PTS法。 是国际公认的制定时间标准的通用技术手段。他利用预先为各种动作制定的时间标准来确定各种作业的作业时间。 到现代为止欧美国家研究发明了多种PTS法。其中包括MTA法、WF法、MTM法、MOD等。 PTS法是一种衡量技术，借助它根据人的基本动作时间（按动作的性质和进行动作时的工作条件分类)来规定达到一定效能水平的作业的时间，即预定时间标准系统，是根据基本动作的标准时间资料来综合操作时间的技术。,预置时间标准法,PTS法有如下作用： (1)它是分析和改善工作方法的一种实用工具。 (2)可以在生产开始前设计工作方法，并预知其时间值。 (3)在制订标准时间时，由于能精确地说明动作并加上预定工时值，因而有可能较之用其他工作测定方法，提供更大的一致性。而且，不须对操作者的努力程度进行评价，就能对其结果在客观上确定出标淮时间。,时间和工作分析方法,MOD法 (Modular Arrangement of Predetermined Time Standard，MOD ) 1966年哈依德(GC. Heyde)在长期研究各种方法的基础上开发，进一步结合人机工程学方面的研究成果，开发了简单、实用的模特排时法(简称MOD法）。 MOD法是PTS技术中的最新方法，其意为“以模特数的排列来预定动作所需的标准时间”。它以简单的手指动作为最基本单元，身体其他部位动作所需时间都以手指动作一次所需时间的整数倍表示。这种方法能在计算出时间值的同时，根据动作经济原则进行动作研究，其中有以身体动作为中心的基本模特排时法、以库存运输为中心的能从身体能量消耗计算出作业负荷量的运输模特排时法等。,时间和工作分析方法,MOD法 :采用MOD(Modular)作为时间值的最小单位。1MOD0.129秒，它是根据最小能量消耗原则，测得的人的手指动作一次(2.5cm)的统计平均时间。其它动作的时间值，都能用它的整数倍来表示。在实际使用中，可按照该工作的实际情况决定1MOD的时间值 ,如: 1MOD0.129秒 正常值，能量消耗最小动作时间 1MOD0.1秒 高效值，熟练工人的高水平动作时间,THE END！,