IE培训教材课件.ppt
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1、IE培训,工业工程的起源,工业工程(Industrial Engineering,简称IE)是工业化生产的产物,在十九世纪末起源于美国,并且是从泰勒等人创立的科学管理发展起来的。泰勒是一位工程师和效率专家,是“科学管理”的创始人,他认为管理没有科学方法,工人缺乏训练,没有正确的操作方法和程序,大大影响了生产效率。他相信通过对工作的分析,总可以找到改进的方法,设计出效率更高的工作程序,并致力于研究。他系统地研究了工场作业和衡量方法,创立了“时间研究”,改进了操作方法,科学的制定劳动定额,采用标准化,极大的提高了效率、降低了成本。例如:,18981901年在伯利恒钢铁公司工作期间,他研究了铲煤和矿
2、砂的工作,通过试验和测定发现,每铲21磅时,装卸效率最高。泰勒采用科学方法对工人进行训练,结果使搬运量由原来的每人每天12.5吨增加到48吨,搬运效率提高了近4倍。经过这样的改进,减少了所需的搬运工人数,使搬运费由每吨8美分降低到4美分。今天我们讲的“时间研究”就时在这个基础上发展起来的,泰勒提出了一系列的科学的管理原理和方法,主要著作有计件工资、工场管理以及科学管理原理,被公认为是工业工程的开端,所以泰勒又被称为是“工业工程之父”。吉尔布雷斯是和泰勒差不多同一时的另一位工业工程的奠基人,他的主要贡献是创造了与时间研究密切相关的“动作研究”,发明了著名的“甘特图”,甘特也是工业工程的先驱者之一
3、。,工业工程的发展历程,科学管理时代(20世纪初-30年代中期)IE萌芽和奠基的时期。以劳动分工,时间研究,动作研究,标准化等手法的出现为主要内容。主要研究各个作业和改进现场管理。,工业工程时代(20年代后期-现在)吸收了数学和统计学知识。创立了一系列IE原理和方法。如:工程经济、工厂布置、物料搬运等方法。其中:,40年代中期-70年代,发生了一个重大变化,包括数学规划,优化理论,排队论,存贮论等理论和方法在内的运筹学的运用,以及计算机的出现,为处理数据和对大系统进行教学模拟提供了有力的手段。运筹学成为IE的理论基础。在70年代-现在,一些技术如:系统分析与设计,信息系统,决策理论,控制理论等
4、系统工程的原理与方法的使用,使IE的应用范围从微观系统扩大到宏观大系统的分析设计;从工业制造部门扩大到服务业及政府部门等各组织。,从上面看:工业工程又分为:传统工业工程与现代工业工程。,传统工业工程分为:,方法工程 作业分析、动作研究、材料运送、生产计划、工业安全及标准化。工作衡量 时间研究、预定单元时间标准。管制方法 生产管制、存货管理、品质管制、预算管制。工作评价 奖金制度、利润分享制度、工作评价、绩效 评价、薪水及工资管理。工厂设施及设计工厂布置、设备购置与更新、产品设 计、工具及量具、置具设计。,现代工业工程分为:,统计学的广泛应用 采用工作抽样的统计技巧。作业研究及管理科学 建立数学
5、模式,用计量方法代替 定性方法。电子计算机的使用 模拟手段,计划与时间安排,数 控技术。系统观念与设计 网状计划的技巧与应用,价值工 程,行为科学及人体因素,自动 化及机械化。,工业工程师,1)、制造战略与规划;2)、新产品设计开发的先进技术创新科学的理论和方法,风险管理与技术管理,快速开发技术与方法,劣化的控制与预防;3)、快速制造快速生产准备,快速制造系统重组,快速产品实现;4)、企业设计与诊断/诊治;5)、最优运作方法等。,工业工程师,工业工程不是只限于某种特定工业的技能,所有希望其资本消耗能够获得最佳生产和质量的组织,都要聘用工业工师。”工业工程师所从事的工作就是一种以某一系统为对象的
6、优化设计、再设计工作,从而使输入系统的人力与其他各种资源得到最充分有效的利用,杜绝、减少各种浪费,实现系统的最大、佳的输出。,工业工程学与 其它学科的差异,工业工程学与机械、电机、化学、土木等工程学有何不同呢?传统的工程学,以设计更经济的系统为目的。如:机械工程设计高效率之经济的机器系统,电机工程设计经济的电路系统,它们设计的对象仅以机器、设备为着眼点。而工业工程除了考虑机器设备之设计外,还包含了人的因素(human factor),而以结合人、材料、设备等之综合系统为对象。工业工程与企业管理(business management),行政管理(administration managemen
7、t)同样都与管理有关,彼此之间又有何不同呢?工业工程与企业管理之区别,乃在于工业工程是透过工程途径(engineering approach),应用科学上及工程上之方法与技术,考虑人员、机器、设备、制程、方法、时间等因素来解决管理上遭遇的问题,而企业管理、行政管理,便无法采取工程途径去解决管理上的问题。,中国的IE发展历程,20世纪80年代初期,工业部门开始对工业工程有所认识,并逐步推广,1991年召开第一次全国性学术会议;国内应用工业工程技术比较典型的企业有:北京机床电器厂、一汽集团、鞍山钢铁公司等,都取得了明显的经济效益。当前我国发展工业工程的一项重要工作是是人才培养,我国最早于1993年
8、招收工业工程专业的本科生,目前已有70余所院校设有工业工程系或专业。1994年起开始招收硕士生,目前我国已有70多所院校开办了工业工程专业。,改善(IE)七大手法有哪些?,1.防呆法 防止呆人作呆事。有些人不了解操作工艺,但是必须使用这些人员,或者是某些特殊工艺很难被常人掌握,在这种情况下,设计一些工装夹具,或者限制性条件,引导工艺的进行,使错误发生的概率减小至最低。2.动改法 依据动作经济性原则,针对流程工艺,进行改进设计,达到省力,省时,提高工作舒适程度,但是同时保证工作效果。通过减少劳动量提高流程效率。3.流程法 观察整个流程,绘制流程图,通过流程平衡分析,结合现场运作实际,同时质询发现
9、其中异常,分析异常原因,加以改善。,改善(IE)七大手法有哪些?,4.五五法 采用5W2H的方法发掘问题的根源,反复进行五次,以了解事情发生的真相。所谓5W2H即谁?哪里?什么时候?发生什么事?为什么发生?怎么发生或程度?发生的数量或频率?5.人机法 观察现场,绘制人机图,即机器布置,以及人的位置,调查机器与人,机器与机器之间的衔接程度,机器和人的等待时间,据此作出调整,提高机器与人或机器的配合程度,减少等待时间,提高流程效率。,改善(IE)七大手法有哪些?,6.双手法 绘制操作人员操作图。应该详细绘制,特别是手和脚位置图准确位置,手脚的运动路线及范围。通过图形分析,调整操作开关按钮,或者建议
10、手脚运动方式,比如对称运动等,以达到节省劳动量,提高效率的目的。7.抽查法 各种分析或者理论安排,都是一种理想状态。可能存在一些实际情况,比如操作人员工作态度,机器设置变更,机器老化失修,或者操作熟练程度提高等,导致目前的流程效率不理想等。所以应该在间隔时间内,抽查流程实际,了解真相,分析改善。,工业工程的定义,工业工程是以人员、物料、设备和信息等要素所组成的整体系统为对象,以对整体系统进行规划、设计、评价和创新为基本职能,以综合应用数学、物现象和社会科学等各种科学知识与技能为方法,以提高生产率、改进质量、降低成本、保证人员安全健康、增加经济效益为目的,对上述整体系统进行优化的一种综合性工程技
11、术。,IE 是一门边缘学科,起源于科学管理,为管理提供方法 和依据,具有管理特征,常被当作管理技术。IE 的核心就时减低成本、提高质量和生产率。IE 是综合性的应用技术,强调整体性及系统整体优化。IE 是注重研究人的因素,重点面向微观管理。,工业工程的定义(续),IE的基本功能,Operating活动,Engineering活动,调查研究活动,Management,IE,IE与科学管理的理念,计划实施统合,计划实施统合,作业的科学,方法工程固有技术,管理的科学,组织、情报管理工程管理、资料管理品质管理、成本管理等,法则的发现规则的设定,计划的设定实施与统合系统的设定实施与统合的支援,计划的决定
12、实施的指示统 合,管理的实施,管理者,IE的七大手法,IE是一门实践的学问,除了具体基础科学知识之外,有赖于多方面的体验和丰富的技术是很重要的。现场问题点的发现是从现场的七大任务(P、Q、C、D、S、M、I)和生产的四要素(4M),以及过去的管理资料等检讨出来的。活用IE手法进行现状分析,把握真正的问题点,运用适当的手法做改善以提高生产力。,IE的七大手法(续),工程分析,搬运工作分析,工作抽样,生产线平衡,动作分析,动作经济原则,工厂布置的改善,IE的七大手法工程分析,工程分析是将生产工程和作业方法进行调查分析,来掌握问题点的手法,系从原料至完成产品为止,顺沿着工程的流动把各工程用记号表示之
13、,作成作业流程图。再收集全工程的总括表,经分析结果予以定量化(数据化),就可找出问题点。工程分析的记号分为如下三大类:(1)稼 动,产生附加价值的作业(2)准稼动,现状的方式是不可避免,但是大 力去改善可以免除的作业。(3)非稼动 D,不产生附加价值的作业 改善步骤,首先把非稼动除去,其次是如何避免准稼动的系统改善,至于稼动须要下工夫,利用种种地努力期使工时数减少,这样才能提高效果。,工程分析 记号说明,“”表示加工,其内容为原材料、另件或产品,以作业目的 用物理的或科学使其变化状态表示之。“”表示数量检查,其内容为原材料、另件或产品的数量或 个数予以点测,将其结果和基准做比较而得知差异的过
14、程表示之。“”表示品质检查,其内容为原材料、另件或产品的品质特 性予以试验,将其结果和基准做比较,而判定批量的合 格、不合格或良品、不良品的过程表示之。“”表示移动,其内容为原材料、另件或产品,从某地方移 到其他地方所发生的变化位置表示之(不含处理东西)“”表示储存,其内容为原材料、另件或产品根据计划存放 的过程表示之。“D”表示暂存,其内容为原材料、另件或产品被移动到某处 暂时停留的状态表示之。,IE的七大手法搬运工作分析,此作法基本上和“工程分析”相同,不同的是搬运的活性度分为五个阶段,得知活性值后,再实施改善动作。改善着眼点是:“谁”、“何时”、“何处实施”及“用柏拉图分析”。,IE的七
15、大手法工作抽样,工作抽样是人和机械的稼动状态,以瞬间观测(瞬间看到状况来观测,得到结果予以分类、记录)周而复始的采取抽样方式,列入对象现象的发生率作为实用上可以满足信赖度和精度,用统计的来推定之方法。,IE的七大手法生产线平衡,依照流动生产的工程顺序,从生产目标算出周期时间,将作业分割或结合,使各工作站(工程)的负荷均匀,提高生产效率的技法,叫做生产线平衡。生产线平衡的推行步骤:(1)将工序分为单位作业做时间测定;(2)作工序排列表;(3)计算Balance效率和 Balance loss(式1、2);(4)实施Line Balancing,则时间长的工序分配到时间短的 工序;(5)改善后的P
16、itch diagram作成图表;(6)改善后的Balance效果和Balance loss的计算;(7)结果比较,生产线平衡(例子),平衡效率Balance loss=1-平衡效率=1-41.5%=58.5%,不平衡损耗=203-84.2=118.8Sec,生产线平衡(例子),一些有关的公式1、不平衡损失=(生产线中实际时间最高的工序时间 X 生产线总人数)-(各工序时间总和)2、生产线平衡率=各工序实际时间之和/(生产线实际时间的最高工序时间 X 生线总人数)3、生产线不平衡损失率=1-生产线平衡率,生产线平衡改善,第4、5、7工序相加总时间(14S)小于压合(17.6S)的周期时间,可将
17、这三个工序合并成一个工序,则该工序周期时间为14秒。,冲切的工序,增加一个工位同时冲切,则在29秒内就可以冲切出2片,则该工序平均周期时间为14.5秒。,结论:平衡前:人员 7个 日产量 2600PCS 平衡后:人员 6个 日产量4286PCS,生产线平衡改善,后,得出新的平衡流程为:,不平衡损失率=1 79.2%=20.7%,不平衡损失=105.6-69.7=35.9Sec,IE的七大手法动作分析,动作研究有18种基本动作要素的分析手法,它是用目视观察,将各种动作要素组合,因此亦称为目视动作分析。1、动作分析产意义 从作业者的动作顺序来观察要素动作,不产生附加价值 的作业(不合理、不平衡、不
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