《IE培训教材》PPT课件.ppt

现代工业工程Modern Industrial Engineering,课程内容,生产方式的演变工业工程概论方法研究时间研究,生产方式的演变,手工作坊式生产劳动分工大规模制造精益生产大规模定制,工业工程概论,什么是工业工程工业工程范畴工业工程发展简史工业工程意识关键概念,什么是IE？,叠放T恤衫,例,对工程的安排，应该精益求精，寻求最佳的配合方法！追逐最大的利润！,工业工程,工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。,1955年AIIE提出，后经修改,它综合运用数学、物理学、社会科学的专门知识、技术以及工程分析与设计的原理、方法，,对由人、物料、设备、能源、信息组成的集成系统，进行规划、设计、评价、改进（创新）的一门学科。,人员物料设备能源信息,综合体系,利用,设计Design,改善Improve,设置Installation,专门的,数 学物理学社会科学,知识技术,期待的成果,规划设计评价改进创新,工学的,分析设计,原理方法,通过,PQCDSF,IE定义：,工业工程在制造业中的应用,工业工程发展简史,工业工程发展简史,工业工程意识,增值与非增值成本和效率意识问题和改革意识工作简化和标准化意识全局和整体化意识以人为中心的意识。,增值的概念,站在客户的立场上，有四种增值的工作-使物料变形-组装-改变性能-部分包装,物料从进厂到出厂，只有不到 10%的时间是增值的！,Overproduction 过量生产Inventory 库存Correction 返工Motion 多余动作Processing 过程不当Waiting 等待Conveyance 搬运,Eliminate Wastes 消除七种浪费,Characteristics 特征Inventory Stockpiles/物料堆积Extra Equipment/多余设备Extra Storage Racks/多余货架Extra Manpower/多余人力Additional Floor Space/多余空间,Causes 原因Incapable Processes/加工能力不够Lack of Communication/沟通不够Long changeover/换型时间长Low Uptimes/工时利用率低Lack of Stable/Consistent Schedules 缺乏稳定的生产计划,Waste of Overproduction 过量生产,Characteristics 特征:Extra Space 多余的场地Stagnated Material Flow 物流呆滞Massive Rework 大量的返工Slow Response to Changes in Customer Demands 响应客户的时间太慢,Causes 原因:Incapable Processes/加工能力不足Long Change Over Times/换型时间长Management Decisions/管理决策Local Optimization/局部优化Inaccurate Forecasting Systems/预测不准,Waste of Inventory 库存浪费,Causes 原因:Incapable Processes/能力不足 Operator Control Error/操作不当Insufficient Training/培训不足,Characteristics 特征:Extra Time To Do The JobMissed Shipments/DeliveriesReactive(Fire Fighting,Expediting Vs.Prevention Orientation)花多余的时间，物品发放错误，被动救火式,Waste of Correction 校正/返工,Characteristics:Looking for ToolsExcessive Reaching/BendingMachines/Material Too Far Apart(Walk Time)Extra busy Movements While Waiting 找工具，过度的弯腰转身动作，物料设备太远，忙乱,Causes:Equipment,Office&Plant Layout 场地布局Lack of Work Place Organization 现场管理不力Poor Person/Machine Effectiveness 人机效率低下Poor Ergonomic Design 人机工学原理运用不当Inconsistent Work Methods 方法不一致Large Batch Sizes 送料规格太大,Waste of Motion 多余动作,Characteristics:Person Waiting for Machine 人等机Machine Waiting for the Person 机等人One Person Waiting for Another Person 这人等那人Unbalanced Operations(Work)负荷不均Unplanned Equipment Downtime 故障停机,Causes:Inconsistent Work Methods 工作方法不一Long Change Over 换型时间长Lack of Resources 资源缺乏Poor Man/Machine Effectiveness 人员设备效率低下,Waste of Waiting 等待,Causes 原因:New Technology Used in Other Processes/其他工序应用了新技术Decision Making at Inappropriate Levels/决策层次不当Ineffective Policies and Procedures/规章制度失效Lack of Customer Input/缺乏客户反馈,特征:Process Bottlenecks 工艺瓶颈Lack of Boundary Samples 缺乏边际样品Endless Refinement 不必要的精加工Redundant Approvals 不必要的审批过程Extra Copies/Excessive Information 过度的信息处理,Waste of Processing 过程不当,消除浪费降低成本的过程,第一层次的浪费（过剩的生产能力）过多的人员过剩的设备过剩的库存,多余的劳务费多余的折旧费多余的利息支出,第二层次的浪费（最大的浪费）制造过剩的浪费（工作进展过度）,用能销售的速度制造（丰田生产方式的中心课题）,等待时间显在化,消除制造过剩的浪费,第三层次的浪费过剩库存的浪费,利息支出(机会成本)的增加,第四层次的浪费多余的仓库多余的搬运工多余的搬运设备多余的库存管理、质量维护人员多余的电脑,消除第三和第四层次的浪费,以作业的再分配减少人员,设备折旧费和间接劳务费等的增加,产品成本增加,间接制造费降低,劳务费降低,产品成本降低,問題是什麼？,問題：當現狀與標準或期望發生了差距，即遇到了問題。Deviation from should,问题意识,标准目标,期待水平,现状况,问题,创造的问题,要求条件,能力提高,浪费为零 消除反复的错误,World Wide Class,问题,创造的问题,标准目标-现状况=期待水平-技术能力=,問題的結構,现象（可感觉、可衡量）,一次因（近因）,治标,n次因（根因）,治本,问题的改善,改进发生问题,现状分析,原因分析,区分主要原因,实行,研讨,尽快解决方案 一般解决方案 圆满解决方案,为防止问题的反复发生制定的对策,制定对策,提高生产率的基本着眼点,一个恒久不变的真理；ABCDEFQCDSF3S五五提问法、ECRS经济原则,IE的追求,IE=Rationalization,Optimization合理化，最妥善的方法 Improving Constantly 持续不断的改善 Through 经由 Solving problems 解决问题 Eliminating Waste 消除浪费,Accurate要准确Better 更好Cheaper 更省钱,Doable 可行的Easier 更容易Faster 更快,改善的基础 3S,5 WHY 追求真因,?WHY：为什么机器停了?因为负荷过大，保险丝断了。?WHY：为什么会负荷过大?因为轴承部分不够润滑。?WHY：为什么不够润滑?因为润滑油泵吸不上油。?WHY：为什么吸不上油?油嘴磨损，松动了。?WHY：为什么磨损了?因为没有安装过滤器，粉屑进去了。,5W2H,ECRS(四巧),Elimination 取消Combination 合并Rearrangement 重排Simplification 简化,Elimination取消,对任何工作首先要问为什么干它？能否不干？取消所有可能的工作、步骤或动作（其中包括身体、四肢、手和眼的动作）减少工作中的不规则性，比如确定工件、工具的固定存放地，形成习惯性机械工作尽量取消、减少手的使用，如抓握、搬运装置取消笨拙或不自然、不流畅的动作尽量减少使用肌肉力量来将某一物件固定在某处，并减少一切肌肉力量的使用 减少对惯性、动量的克服，杜绝一切危险动作与隐患除需要的休息外，工作中取消一切怠工和闲置时间,Combination合并,如果工作不能取消，则考虑是否应与其它工作合并对于多个方向突变的动作并进合并，形成一个方向的连续动作固定机器运行周期，并使工作能在这一周期内得以完成实现工具的合并、控制的合并、动作的合并,Rearrangement重排,对工作的顺序进行重新排列使两只手的工作负荷均衡，而且同步进行、相互对称的动作形式最为有效使工作由手向眼转移,Simplification简化,指工作内容、步骤方面的简化，亦指动作方面的简化、能量的节省在能够完成工作的基础上使用最小的肌肉群，且注意有间歇有节奏的使用减少目光搜索范围与变焦次数使工作能在正常区域内完成而不必移动身体使动作变小使手柄、杠杆、踏板、按钮等控制器适合于人的尺寸与肌体性能在需要高强度肌肉力量处，借助惯性来获得能量帮助使用尽可能简单的动作结合（合并）减少每一个动作的复杂程度，尤其是在一个位置上的多个动作,瓶颈,C,C,A,B,市场需求,35unit/wk,40unit/wk,25unit/wk,30unit/wk,原材料,瓶颈管理原则,平衡物流，而不是平衡生产能力；,非瓶颈的利用程度不是由其本身决定，而是由系统的瓶颈决定；,瓶颈上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失；,非瓶颈节省的一个小时无益于增加系统的产销率；,动作经济原则,在于人在操作作业时，能以最少的劳力在到最大的工作效果的经济法则，对这个法则能好好的学习与使用，在工厂内，我们可在许多地方发现许多不合乎此法则的动作，当然工作效率会低，人员易于疲劳。动作经济原则刚开始是由动作研究的创始者GILBRETH所提倡，尔后再经过专家学者的改进。,动作量节约原则,多余的运动量，不但浪费时间及空间，更会消耗体力。尽量使用小运动来操作工作。躯体的运动依序为腕部、前腕部、手腕部、手指，能够使用小运动，应尽量使用小运动。材料及器具应放置于伸手能及的范围内，并尽量放在近手边。小单元的动作次数，应尽量减少。工具应予简化、易用。材料及零件应使用易拿取之容器。工作物长、或重或体积大时应利用保持器具。,关于人体的使用原则,双手并用原则 对称反向原则 排除合并原则 降低等级原则 利用惯性原则,避免突变原则弹道运动原则 节奏轻松原则 手脚并用原则 适当的姿势原则,1 双手并用原则,双手的动作尽可能同时开始、同时结束；除规定休息时间外，双手不应同时空闲。,2 对称反向原则,双臂或双手之动作，应反向对称为之。,4 降低等级原则,动作用最适宜最低次的身体部位进行；如手的运动可用手指、手腕、前膊、上膊、肩五个部位进行，但是尽可能设计成只用手指或手腕即可完成的动作,如何达到精益企业,Are You Ready Be The Waste Hunter?准备好做清道夫了吗？,Form teams 组成小组Take 1 camera per team 带上相机Go to designated area 到目的地Identify wastes and the evident 找出浪费的形式和证据 Take notes on what you find 记录所看到的Take pictures if possible 如可能照下相片Return to conference room in 30 minutes 半小时后回教室Give a 5 minute recap of what you found 花 5 分钟报告你所得,工作研究,IE的分析方法和工具,工作研究步骤,方法研究分析方法,方法研究的分析层次及分析技术,工作研究（Work Study）,方法研究（Method Study）,工作衡量（Work Measurement）,程序分析（Process Analysis）,程序图（Process Chart）装配表（Assembly Chart）,操作分析（Operation Analysis）,人机配合图（Man-Machine Chart）双手作业图（Two Handed Operation Chart）,动作分析（Motion Analysis）,细微动作分析（Therblig）动作经济原则（Principles of Motion Economy）,时间研究（Time Study）,马表测时法（Stop Watch）速度评比（Tempo Rating）宽放时间（Allowances）,工作抽样（Work Sampling）,预定动作时间标准（Predetermined Time Standard）,模特排时法（MOD）方法时间衡量（MTM）工作因素（WF）,工作衡量（Work Measurement）,实例分析,某飞机工厂仓库原来的平面布置。物品从送货车到零件架的运输路线以粗线表示，各种活动均用符号绘于线上。,线路图与流程图结合,改进,在接收台的对面开一个进库的新入口，使箱子可沿最短路线运进库房。箱子从送货车滑下滑板，直接放到手推车上，并送到开箱处。就在车上开箱，取出送货单。然后运到收货台，等待片刻，打开箱子，把零件放到工作台上，对照送货单点数并检查。检查与点数的工作台现已布置在收货台旁，因为可以用手传递零件来检查、测量并点数。最后，把零件放回纸盒，重新装箱。,工作单元的柔性设计,传统,优化,操作分析的类型,根据不同的调查目的，操作分析可分为：1人机操作分析（含闲余能量分析）;2联合操作分析;3双手操作分析。,机器闲余能量分析,机器时间,加工时间,装卸时间,等待时间,SMED,Line Balancing,VE/VA,动素,动素同心圆,第一圈：核心动素第二圈：常用动素改善的对象第三圈：辅助性动素操作中越少越好第四圈：消耗性动素尽可能取消,工作衡量,定义：作业测定是指把作业分成适当的作业单位（作业要素），以时间作为尺度进行测定、评价、设计及改善。时间研究是在一定的标准状态下，确定人们作业活动所需时间的一种方法。具体说来，时间研究系在决定一位合格适当、良好训练的操作者，在标准状态下，对一待定的工作，以正常速度操作所需的时间。,为找出无效时间，并加以改善管理，必须测定制造生产、活动的时间。,A,B,C,基本操作时间,无效时间,总制造时间,指完全依照设计资料，以最佳的制造方法，能制造出该产品的所需最小时间值,因产品设计而发生的无效时间,因产品生产过程中计划及操作方法不当而发生的无效时间,因产品生产过程中管理原因而发生的无效时间,作业测定方法结构图,作业测定,直接法,合成法,分散抽样法,密集抽样法,标准资料法,预定时间标准法,秒表时间研究工作日写实,模特排时法方法时间衡量,时间研究步骤,收集资料划分操作单元测时评比宽放标准时间,时间研究：划分操作单元,1、确定操作方法；2、确定材料规格；3、确定所使用的设备和工艺装置；4、确定被观测者的素质5、记录工作的环境因素,时间研究：划分操作单元,1、在不影响精确观测记录前提下，每一操作单元的操作时间越短越佳。2、将人操作时间和机器工作时间分开。3、单元与单元之间的界限要分清，使每个单元得以准确地测定。4、应明确划分不变单元与可变单元。5、规则单元与间歇性单元和外来单元要划分清楚。6、材料搬运时间应与其它单元分开。,时间研究：测时,选用测时方法测时记录剔除异常值决定观测次数计算观测时间,时间研究：评比,所谓“评比”，就是时间研究人员将所观测到的操作者的操作速度，与自己所认为的理想速度（正常速度）作一想象的比较。因此，时间研究人员必须能在自己头脑中建立一个理想的速度（正常速度），然后再根据这个理想速度去评比操作者动作的快慢。,时间研究：宽放,1。私事宽放 这是考虑操作者生理上的需要，如喝水、上厕所、擦汗、更衣等。每天8小时工作，上下午无规定的休息时间，一般情形多以正常时间的5%计2。疲劳宽放 疲劳是指操作者在一段时间的连续工作后，有疲劳感或劳动机能衰退的现象，称为工作疲劳。疲劳还有生理疲劳和心理疲劳之分3。程序宽放 操作中无法避免的延迟所需要的宽放时间。也就是这种宽放为补偿操作者因其从事的操作内发生强迫等待的时间，如机器发生故障等。4。特别宽放 周期动作宽放、干扰宽放、临时宽放5。政策宽放 管理政策上给予的宽放,标准时间,标准时间观测时间评比因素（1宽放率）,评比因素,正常时间,私事宽放,疲劳宽放,程序宽放,特别宽放,政策宽放,观测时间,标准时间,预定时间标准法（PTS）,定义：预定时间标准是一种工作衡量技术，借助它根据人的基本动作的时间（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时间。,是国际公认的制定时间标准的先进技术。利用预先为各种操作所制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间，而不是通过直接观察和测定来确定。,预定时间标准法（PTS）,如何设计（Design）作业？在作业开始之前，预先详细研究几种方法，确定最经济的作业方法；作业开始之后就尽可能不再改变。Therblig:任何作业都是由几个基本要素动作进行组合之后，才形成一个集中的作业。,PTS的典型方法,模特法MODAPTS,Modular Arrangement of Predetermined Time Standards1966年AUSTRALIA的 G.C.Heyde，把现有的各个动作分析技法的使用经验和人类工学为基础，摸索出分析简单，结果却不亚于详细法的技法，定立了MODAPTS技法。,MODAPTS的特点,易懂、易学、易记基本动作只有21种；动作符号与时间值融为一体；可以调整MOD值。,MODAPTS基本图,不需要注意力的动作,需要注意力的动作,移动动作,终结动作,其他动作,M 1,M 2,M 3,M 4,M 5,1 MOD=0.129 Sec=0.00215分1 Sec=7.75 MOD1 min=465 MOD,2.5cm,5cm,15cm,30cm,45cm,实例分析2,站着的工人把放在桌上的14寸彩电抱起，用身体支撑住，放到传送带的指定位置上。,