作业测定及生产线平衡分析课件.pptx

《作业测定及生产线平衡分析课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《作业测定及生产线平衡分析课件.pptx（66页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、作业测定及生产线平衡分析,EngineeringPrepared ByIE Team 27 Jan 2015,工业工程(IE)简介,生产线平衡分析,总结与QA,目 录,作业测定,目 录,工业工程(IE)简介,生产线平衡分析,总结与QA,作业测定,IE起源于20世纪初的美国，最早源自于工作研究,而工作研究的主要构成是来自:泰勒(Frederick W.Taylor 18561915)的作业测定吉尔布雷斯(Frank B.Gilbreth 18681924)的方法研究,工业工程简介,一.IE的起源,什么是工业工程？,美国质量管理权威朱兰博士说：美国值 得向全世界夸耀的东西就是IE，美国之 所以打胜

2、第一次世界大战，又有打胜第 二次世界的力量，就是美国有IE。,二.IE的定义,工业工程简介,IE-INDUSTRIAL ENGINEERING工业工程，简称IE，是世界上公认的能杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的把技术与管理有机地结合起来的一门边缘学科。,定义1：工业工程是对一个组织中人、物料和设备的使用及其费用作详细分析研究,这种工作由工业工程师完成,目的是使组织能够提高生产率、利润率和效率.-美国 大百科全书 1982年版,二.IE的定义,工业工程简介,定义 2: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.它综合运用数学、物理学和社会科

3、学方面的专门知识和技术,以及工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价.-美国 工业工程师学会(AIIE)1995年,工业工程简介,二.IE的定义,三.IE的功能的具体表现,IE的基本功能是对生产系统进行:规划、设计、评价和创新,1.规划,2.设计,确定研究对象在未来一定时期内从事生产或服务所应采用的特定行动的预备活动，包括总体目标、政策、战略和战术的制定和各种分期实施计划的制定。,工业工程简介,IE基本功能,为实现某一既定目标而创建具体实施系统的前期工作，包括技术准则、规范、标准的拟订，最优选择和蓝图绘制。,3.评价,4.创新,评价是对现存各种系统、规划方案、设计方

4、案以及各类业绩按照一定的评价标准确定活动有效性的活动。包括各种评价指标和规程的制定，评价实施。,改进现行研究对象，使其更有效的生产、服务和运作。,设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产品，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条件下进行。使生产系统投入的资源得到有效的利用，降低成本，保证质量和安全，提高生产效率，获得最佳效益。,生产资源,人 财 物,投入,转换,产出,生产的财富,产品 服务,生产率=产出/投入,技术,管理,生产系统,四.IE的目标,工业工程简介,1.成本和效率意识2.问题和改革意识3.工作简化和标准化意识4.全局和整体

5、意识5.以人为中心的意识,永远有更好方法There is always a better way!,五.IE的基本意识,工业工程简介,改善对象,狭,产品,工 程,作 业,动 作,广,工业工程改善的着眼点,五.IE的基本意识,工业工程简介,美国G.萨尔文迪主编的对美国667家公司应用IE技术的实际情况调查统计,IE常用的方法与技术分为以下32种:,方法研究作业测定(直接劳动)奖励工资制度工厂布置表格设计物料搬运信息系统开发成本与利润作业测定(间接劳动)物料搬运设备选用组织研究,职务评估办公设备的选择管理的发展系统分析库存管理与控制计算机编程项目网络技术计划网络技术办公室工作测评动作研究的经济效果

6、目标管理,价值分析资源分配网络技术工效学成组技术事故与可靠性操作分析模拟技术影片摄制线形规划排队论投资风险分析,工业工程简介,六.IE常用的方法和技术,方法研究,动素分析,人机操作分析联合作业分析双手操作分析,工程分析表工艺流程图线路图分析表布置与物流分析表,动作分析,操作分析,程序分析,作业测定,时间研究,工作抽样,工作研究,标准作业,标准作业要领表标准作业组合图工序能力表技能矩阵图,工时测定记录表,工作抽样表,基础工具5W1H 5WHY ECRS原则动作经济原则,产品分析,产品数量分析,加工路线分析,PQ分析表,加工路线分析表,生产线平衡分析,生产线平衡分析表,基础IE的常用技术,工业工程

7、简介,六.IE常用的方法和技术,目 录,工业工程(IE)简介,生产线平衡分析,总结与QA,作业测定,作业测定的起源 作业测定的起源可以追溯到14世纪中期。著名油画蒙娜丽莎的创作者达.芬奇除了是著名的画家、雕刻家、军事家、土木工程师，也是有名的音乐家和科学家。在那个没有钟表的时代，达.芬奇已开始进行时间分析，他利用音乐节拍进行动作的时间分析，将铁锹作业分解为用铁锹翻土2拍，土放在铁锹上1拍，用铁锹抛土1拍，铁锹回到最初状态1拍，再加上1拍的休息时间，铁锹作业的周期时间为6拍。每次作业处理土的质量为5KG，以现在1h等于3000拍换算，每次作业7.2s，每小时2500KG。利用秒表来测定标准工时，

8、是科学管理父泰勒在1913年左右开始，也是我们今天所重点介绍的作业测定方法。到目前为止，秒表测时的作业测定法仍然是运用最普遍的方法。,作业测定简介,作业测定,作业测定的类别,作业测定简介,作业测定,一、定义是一种作业测定技术，意在决定一位合格适当训练有素的操作者，在标准状况下，对一特定的工作以正常速度操作所需要的的时间。二、作用1.制定标准工时，以指导生产配置作业人力；2.作业方法的比较选择；3.工厂产能分析；4.收集工时数据作为改善的依据；5.生产计划的基础；6.确定作业时间辅助生产线平衡。,时间研究的定义和作用,作业测定,1、合格适当训练有素的操作者操作者必须是一个合格的工人，该工作适合他

9、做。操作者对该项工作必须受过完全训练。工作速度正常，无紧张感，也不能故意拖延时间，保持良好的生理状态。,理解定义,2、标准状态指用经过方法研究后制定的标准工作方法、标准设备、标准程序、标准动作、标准工具、标准的机器运转速度及标准的工作环境。如果上述条件不能满足，则所测定时间亦不能作为标准。因此首先必须进行方法研究，然后再进行时间研究。,作业测定,3、正常速度分发扑克，30秒内将52张扑克分成4堆行走，无负荷，在平直道路上，75秒行走100插销子,将30个插销插入30个孔内，用25秒,理解定义,作业测定,一、秒表测时法用秒表进行工时测定、分析，可以说是一种简单而原始的作业测定方法，秒表测时法是作

10、业测定中最基本的方法。常用归零法和连续测量法。二、视频分析法通过观察分析工作的视频进行时间的测定与研究。,时间研究的测定方法,作业测定,作业时间,无效时间,总工作时间,规则性作业,间歇性作业,工作时间的构成,时间研究之标准工时测定,无效时间一般包括：寻找时间，等待时间，进行本职工作以外的工作外来单元。,作业测定,规则性作业时间,生理,疲劳,管理,标准时间,作业时间,1、作业时间在作业的基本内容下以规则性或间歇性的作业所产生的实际作业时间。,宽放时间,间歇性作业时间,2、宽放时间,标准时间的构成,时间研究之标准工时测定,宽放时间是连续作业时需要的停顿和休息时间。生理宽放：指上厕、拭汗、饮水等生理

11、上所需要的宽放；疲劳宽放：对于因疲劳而使作业时间拖延、恢复疲劳(如站立作业)所需的休息的宽放；管理宽放：小组会议，5S设备保养，交接班等。,作业测定,放瓶工序,规则单元时间1.51秒/个,整理瓶子包材0.12秒/个,标准工时=(规则性单元时间+间歇单元时间）X(1+宽放率),=(1.51+0.12)X(1+13%),标准工时,(1宽放率),间歇单元时间,规则单元时间,标准工时计算公式,作业测定,1.工具准备1.1秒表1.2记录表格,标准工时的测定流程,作业测定,2.确认测时时机测时必须基于生产线稳定，生产开始后2小时已稳定或订单完成量的中后期，适合观测。3.选定测试工站及确认标准状况3.1 选

12、定工站,阅读SOP和观察作业员操作,了解该工站的全部操作内容;并询问作业员加以确认;3.2 确定标准状况,a.在标准的作业环境下作业b.符合标准的生产线布局方式c.在标准的工作台面上作业d.工位布局符合标准e.合理使用标准的工装夹具f.作业者完全遵从标准作业所指导的作业手法操作,标准工时的测定流程,作业测定,4.拆解动作将工站动作拆解成若干个单元(如重复单元，间歇单元)的操作内容,并填入,5.时间测试5.1分解动作时间量测,一般每个动作测量5次10次为宜;5.2量测人员应站在作业员斜后面1米以外,以能看清楚全部操作动作 为准则;5.3测试中不能打扰作业员的正常操作,和引起作业员的紧张。,标准工

13、时的测定流程,作业测定,标准工时的测定流程,6.数据整理和计算6.1剔除异常数据 关于工时测量数据样本异常数据剔除方法，则运用3倍标准差法：6.2计算得出所测数据的平均值,作业测定,6.3计算标准差以及得出3,标准差：,样本的公式,标准工时的测定流程,作业测定,正常值为x 内的数值，超过者为异常值。,3,正态分布曲线,6.4 结合平均值与3得出上下限数值,标准工时的测定流程,作业测定,6.5落在3之外的数据做为异常数据进行剔除6.6整理后的数据求得平均值,例如：某一操作单元观测20次（其中漏记一次，记为M），观测数据如下：20，20，21，20，22，20，19，24，20，22，19，21，

14、20，28，21，20，20，22，M，20。则：,标准工时的测定流程,管制上限UCL=21+（3x2)=27;下限LCL=21-(3x2)=15,28的数值大于27，在上限之外，为异常值，应剔除。,作业测定,6.7标准工时计算,标准工时的测定流程,作业测定,你认为标准工时建立的条件有哪些？你认为宽放应该包含哪些因素？,思考与练习,作业测定,一、定义工作抽样又称瞬间观测法，它是在一段较长时间内，以随机方式对调查对象进行间断的观测，并按预定目的整理、分析调查的资料，得出需要的结果。二、用途工作抽样在实际中应用很广，主要用于以下两方面。1、工作改善利用工作抽样，可调查出操作者或机器的工作比率与空闲

15、比例。在对空闲比率进行研究时，可根据空闲部分的组成，细分成项目进行观察记录，找出问题并进行改善。2、制定标准工时特别是对个别不规则的大的作业有效，尤其适用于文书性质的作业。,工作抽样的定义与用途,作业测定,现以观测一位操作者在1小时内工作时间与空闲时间的比率来介绍工作抽样与时间研究的区别：1、连续测时法（秒表时间研究）在1小时内，以1分钟为单元进行直接观测，并记录观测结果，即观测记录60次。如下图所示，以绿色表示工作时间，以红色为空闲时间。,由图可知，在内60分钟内，有30分钟为空闲，有30分钟为工作，故：,工作抽样与秒表测时的差别,作业测定,2、工作抽样将1小时分成60格，然后在1-60的数

16、中，随机取出10个数作为观测的时分。设取出的时分为 34，55，4，47，53，29，12，9，19，25将这些时分按先后顺序排列成 4，9，12，19，25，29，34，47，53，55即表示在60分钟内于4分观测一次，9分观测一次，如此观测10次。记下观测结果。,工作抽样与秒表测时的差别,在10次随机观测中有5次没工作（空闲），5次工作则所占比率为：,由此例可见，秒表时间研究与工作抽样调查的结果是一致的，但采用工作抽样具有省时、可靠、经济等优点。,作业测定,一、利用工作抽样可调查出操作者或机器的工作比率与空闲比率，并依此作出改善。,改善分析：非作业占了50%，其中走路占了35%，需重点研究

17、评价现在的供料路径是否合理，重新设计规划合理的供料路线。清理垃圾占30%，研究自动回收垃圾的可行性。,案例分享,作业测定,一、定义MOD（Modular Arrangement of Predetermined Time Standards），中文译为单元预定时间标准法。二、起源MOD法是澳大利亚的梅特博士（G.C.Heyde），在长期研究的基础下，于1966年，把现有的各个动作分析技法的使用经验和人机工程学为基础，发展完成的方法。,预定时间标准法,MOD法的基本数据，来源于大量的人机工程学实验。根据实验总结出以下结论：1.所有需由人的动作完成的作业，可归纳为21种。2.在作业条件相同的前提下

18、，不同的人做同一动作所需时间基本相同。3.人体不同部位的动作所用的时间值是互成比例的。例如，手的动作时间是手指动作的2倍，小臂的动作时间是手指动作的3倍，因此可定义手指的动作是人体动作的基本单位。其他动作与手指动作成倍数关系。,作业测定,MOD基础,1 MOD=.129 sec.1 MOD=.00215 min.1 MOD=.000036 hr.1 sec.=7.75 MOD1 min.=465 MOD1 hr.=27933 MOD1MOD=0.129s 正常值。能量消耗最小动作1MOD=0.1s 高效值。熟练工人的高水平动作时间值1MOD=0.143s 包括疲劳恢复时间的10.7%在内的动作

19、时间1MOD=0.12s 快速值，比正常值快7左右,作业测定,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,MOD基本图示,作业测定,MOD法操作分析图,案例分享,作业测定,练习,认识M的动作？,目 录,工业工程(IE)简介,生产线平衡分析,总结与QA,作业测定,生产线平衡:(line balancing)即对生产的全部工位(岗位)进行平均化，调整作业负荷，以使各作业工位的时间尽可

20、能相近的技术手段与方法。,不平衡：堆积产品,平衡,各工位间的作业时间差距越小，生产线就越平衡。,生产线平衡的定义,生产线平衡分析,1.提高作业人员及设备工装的工作效率2.减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同提高人均产量）3.减少工序在制品，真正实现“一个流”4.减少或消除物料或半成品周转场所5.提高工作士气，改善作业方法,生产线平衡的作用,生产线平衡分析,节拍 最长工位时间（瓶颈岗位时间）决定了整个生产线的产出，即等于节拍。,一般要求生产线平衡率达到85%以上,生产线平衡损失=1-平衡率,平衡率,相关概念,生产线平衡分析,平衡损失率,48,瓶颈的认识：在流线生产作业模式中,制约产能的是瓶颈工

21、位,一旦产生瓶颈,前工位的产品无法流下去,后工位无产品可做,就会造成短暂的停止,从而降低产能.,.一条生产线上可能存在多个瓶颈.瓶颈是永远存在的,克服其中一个,又出现另一个工位成为新的瓶颈.我们只有尽可能地使各工位处于最接近均衡的状态,从而达到产能和生产力的最大化.,生产线平衡分析,相关概念,1.将生产线的各工序（作业单位）按顺序列出来填入平衡表内2.测算各工序实质作业时间,以秒为单位记入平衡表“周期时间”栏内3.清点各工序作业人数，记入“人数”栏4.周期时间人数=工位时间，记入“工位时间”栏5.此“工位时间”划出平衡柱状图,生产线平衡分析,生产线平衡表绘制步骤,生产线平衡分析,生产线平衡表绘

22、制步骤,1,2,3,4,生产线平衡率(%)=,产品各工序时间总和,瓶颈时间*人员数,如上图表中，生产线平衡率=,320,60*12,*100%=44.44%,*100%,不平衡率（%）=,100%平衡率（%）,对生产线来说，不平衡率越小越好，一般控制5%-13%之间，至少要控制在15%以下。,=55.56%,生产线平衡分析,生产线平衡的计算,ECRS原则1、Eliminate取消2、Combine合并3、Rearrange重排4、Simplify简化,生产线平衡分析,生产线平衡改善原则,作业时间,工序,1,2,3,4,5,作业改善压缩S,作业时间,工序,1,2,3,4,5,分担转移R,作业时间

23、,工序,1,2,3,4,5,加 人（作业分解）R,作业时间,工序,1,2,3,4,5,合并重排C,作业时间,工序,1,2,3,4,5,减人（分解消除）E,作业时间,工序,1,2,3,4,5,减人（作业改善压缩）,6,ECRS法运用图示简介,生产线平衡改善原则,问题：Q：依生产流动平衡表（柱状图）中的数据，若每一工序安排一名作业员，其生产线平衡率是多少？平衡损失率是多少？以每天8小时计算（不计DT）每小时生产线产能有多少，每小时人均产量有多少？,生产线平衡分析,案例分析,生产线平衡分析,案例分析,解决方案A:比较工序第1、2、5、8、9、11、12均接近可配1人；工序第4大约可配4人，工序第3和

24、6配2人,工序第7和10可配3人；重新安排后其分配时间如下：,从以上计算中可知,每个工序安排一个工位(一个人),其平衡损失率明显过高,如果由你来安排,怎样排工位才能达到最佳平衡,使平衡损失最小，从而到提升产能,提升效率之目的;,生产线平衡分析,案例分析,生产线平衡分析,案例分析,从以上计算中可知,通过合理调配人员,其平衡损失率得到大幅度降低,但大部分工厂的人员有限，在短期内无法通过大幅度增加人员的方式来提升效率，我们是否可以通过工作分析的方法，合并某些工序，用同样甚至更少的人员来达到提升效率的目的呢？,解决方案B:比较工序第1、2可合并由1人完成；工序第3可由1人完成，工序第4由2人完成；工序

25、第5和第8可合并由1人完成，工序第6和7可合并由2人完成,工序第9和10可合并由2人完成，工序第11和第12合并由1人完成；,请注意此种排法需要调整生产的排布方法，如由直线型变成非字型或O型/U型等。,案例分析,生产线平衡分析,案例分析,通过合并工序,生产效率提升1倍有余,其效果是显而易见的。但目前市场环境与以前大不相同，消费者的个性化需求使得多批小量订单成为主流，如何应对此种情况已经成为工厂研究的重要课题，是否可以通过减少生产线的人员，将大组分成多个小组来进行订单生产呢？,解决方案C:比较工序第1、2、3可合并由1人完成；工序第4和第5可合并由1人完成，工序第6和第7可合并由1人完成；工序第

26、10可分拆为两个工序，前面一个工序与工序第8和第9合并由1人完成，后面一个工序与第11和第12合并由1人完成,请注意此种排法需要调整生产的排布方法，如由直线型变成非字型或O型/U型等。,生产线平衡分析,案例分析,案例分析,请注意解决方案C需要工厂有大量多能工，因此培训多能工就成为工厂的一项重要任务。利用此种方案，工厂可以同时应付大量的小订单，有急单、插单时，也不会影响到工厂的大部分生产线。方案B和方案C应结合使用，当生产订单量比较大时，可以将小的生产组合并成大一些的生产线，反之，当订单量比较小，批次比较多时，大的生产线也可以分拆成小的生产组，机动灵活地处理。同时由于小的生产组占地面积小，可以更

27、有效地利用工厂的空间，提高工厂资源的利用率。,生产线平衡分析,案例分析,生产线平衡分析,练习,生产线平衡是现场改善中的重要一环，对于工厂提升效率、有效地利用人力、物力常有立竿见影的效果；,生产线平衡最重要的工具是标准工时的研究，只有有了标准工时，我们才能找到生产线的瓶颈所在，解决问题，提升效率；但标准工时是一个动态的概念，并非一成不变的，当有新的工艺和方法、工序合并或有新的机器、工具投入使用时，需要对标准工时进行重要测算和验证；,人力需求研究是生产线平衡的重要任务，如何合理地确定生产线的人数，是管理者的重要工作之一；要实现生产线平衡，首先必须实现生产线的柔性管理，按照生产订单和款式的不同来合理

28、地确定生产线的规模和机器布置。,生产线平衡分析,小结,Any Questions欢迎提问,Q&A,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。23.3.2323.3.23Thursday,March 23,20232、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:06:2718:06:2718:063/23/2023 6:06:27 PM3、越是没有本领的就越加自命不凡。23.3.2318:06:2718:06Mar-2323-Mar-234、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:06:2718:06:2718:06Thursday,March 23,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力

29、，自胜者强。23.3.2323.3.2318:06:2718:06:27March 23,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年3月23日星期四下午6时6分27秒18:06:2723.3.237、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年3月下午6时6分23.3.2318:06March 23,20238、业余生活要有意义，不要越轨。2023年3月23日星期四6时6分27秒18:06:2723 March 20239、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。下午6时6分27秒下午6时6分18:06:2723.3.2310、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。3/23/2023 6:06:27 PM18:06:272023/3/2311、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。3/23/2023 6:06 PM3/23/2023 6:06 PM23.3.2323.3.2312、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。23-Mar-2323 March 202323.3.2313、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Thursday,March 23,202323-Mar-2323.3.2314、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。23.3.2318:06:2723 March 202318:06,谢谢大家,