制造业中的工业工程.ppt
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1、制造业中的工业工程前言工业工程概论程 浩,主要内容,第一讲、工业工程概念与发展历程 一、工业工程的相关概念 二、工业工程发展史简介第二讲、实例演示 某工厂的IE开展说明第三讲、生产率管理,工业工程概论第一讲工业工程概念与发展历程程 浩,一、工业工程的相关概念,让我们先来了解一下有关IE的相关概念:1、IE指的是什么?2、工业工程研究的目标3、工业工程学科的范畴(工业生产的方方面面)4、工业工程学科的性质(管理科学与工程技术相结合的产物)5、工业工程的特点,IE指的是什么?,IE是英文industrial engineering的简称,指的是工业工程;是以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统
2、为主要研究对象,综合运用工程技术、管理科学和社会科学的理论与方法等知识,对其进行规划、设计、管理、改进和创新等活动,使其达到降低成本,提高质量和效益的目的的一项活动;简单的说:IE是改善效率、成本、品质的方法科学。,工业工程的目标,工业工程的目标就是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。P希克斯(Philipe Hicks),工业工程的特点,1、IE的核心是降低成本、提高质量和生产率2、IE是综合性的应用知识体系 3、注重人的因素是IE区别于其它工程学科的特点之一4、IE的重点是面
3、向微观管理5、IE是系统优化技术,二、发展史简介,一、起源二、历程三、趋势四、我国工业工程的开展现状,工业工程的两位鼻祖,泰勒(Frederick W.Taylor 1856-1915)作业测定(WM)吉尔布雷斯(Frank B.Gilbreth 1868-1924)方法改善(ME),工业工程的发展历程,(1)科学管理时代(本世纪初30年代中期)(2)工业工程时代(30年代后期现在)(3)运筹学(Operations Research,简称OR)发生影响的时期(40年代中期70年代)(4)工业与系统工程(System Engineering,简称SE)时期(70年代现在和未来),工业工程的发展
4、趋势,(1)研究对象和应用范围扩大到系统整体(2)采用计算机和管理信息系统(MIS)为支撑(3)重点转向集成(或综合)制造(Integrated Manufacturing,简称IM)(4)突出研究生产率和质量(5)探索有关新理论,发展新方法,我国工业工程开展现状,当前工业工程技术在我国企业的运用还不很普遍,与国外发达国家相比还有很大一段距离。这导致我国工业企业普遍存在很多问题,如产品质量差、生产水平低、劳动消耗大、成本高等。造成企业生产水平低、经济效益差。因此,运用工业工程技术来解决以上总是是我国工业企业一项紧迫任务。,工业工程概论第二讲 实例演示某工厂的IE开展说明程 浩,1、IE指的是什
5、么?(前文已介绍)2、IE的作用是什么?3、案例分析:泰勒的铁锹研究 来自身边的案例,IE开展说明,IE的作用是什么?,建立起效率的评价体系,侦测效率的变化情况;规范生产计划安排;准确预测(时间)成本;解决实际问题,提升生产效率;改善品质,减少安全事故。,铁锹研究,时间/地点:1898年/匹斯连制钢公司;改善前情况:扉佣五六百人,一名基层干部要管理五六十名搬运工;改善后情况:只要140人,并减少了材料浪费;,铁锹研究中的改善,发现:一次铲煤1.6公斤,而矿石则可铲起17公斤;研究后发现:一次铲10公斤,一天材料搬运量最大;方法:1、找两名优秀的搬运工,用大小不同的铁锹作实验,得出结论;2、展开
6、生产计划,改善基层干部管理范围;3、设定一天的标准工作量。,来自身边的案例:对圆片线的作业测定与改善,圆片线各工序的标准时间:工序 制毛坯 粗磨 精磨 倒边 检验宽放率 0.2814 0.36 0.36 0.2947 0.3177单件平均时间 5.9 5.75 5.87 5.39 5.9加工单件的时间 7.56 7.82 7.98 6.88 7.77定员情况(人)3 1 1 2 3标准时间 22.68 7.82 7.98 13.7623.21这些数据是怎样得来的呢?请看下文,标准时间=单件平均时间评价系数(1+宽放率),数据的得来(详细见附件)单件平均时间测得评价系数根据实际情况,按照分类确定
7、宽放率准备和结束时间宽放 疲劳宽放 休息宽放,标准时间计算实例,标准时间=单件平均时间评价系数(1+宽放率)精磨:5.871(1+0.36)=7.98327.98园片线计划量:每班次是2500件。圆片线的现有产能:班次总工作时间/标准时间=37800/7.98=4736.84合格率为80%:4736.840.8=3789.4723789合格率为83%:4736.840.83=3931.583932,产能的提升空间(暂不计动作、布置、搬运等方面改善后带来的成效):如准备和结束时间缩短50分钟,保证开线9小时50分,且过程组织合理,保证瓶颈工序的最大产出量(瓶颈工序按9小时30分计算)。精磨休息宽
8、放:恒长0.09,异常0.01+0.02;准备和结束宽放:0.1105,按9小时30分算疲劳宽放:0.0485合计:0.01+0.09+0.1105+0.0485=0.259标准时间=5.871(1+0.259)=7.39037.39班次总工作时间/标准时间=37800/7.39=5115合格率为80%:51150.8=4092合格率为83%:51150.83=4245.454245,也就是说:只进行减少(现在就可以做到的)准备和结束时间和保持稳定的线速的改善,每班次就可以达到4000到4200的稳定产量,如再通过对动作、工程、工作地布置的全面改善,4-6个月后达到班次稳定产量5000以上是完
9、全有可能的。,让我们做的更好,疑惑:为何算的是这样,往往实际却很难做到?谁是时间之贼?,非作业损耗 损耗 迟缓损耗 作业损耗 平衡损耗 方法损耗以下见附件:圆片线生产能力增长缓慢的鱼骨图圆片线改善分析65圆片制程流程图(现状)65圆片制程流程图(改善)圆片线现布局圆片线布局改善,人:1、缺乏多面手,新员工熟练程度不够 2、现场人员对流水生产的认识有限,料:1、产品整个流向较清晰,但少数地点产生迂回 2、原材料不经IQC检验,质量保证的程度较一般,环:1、布局整体较合理,局部位置出现不合理;2、温湿度应控制在标准范围内 3、倒边工作单调,极易疲劳;4、灯光检验,长时间肉眼易疲劳,法:1、生产线缺
10、乏柔性。各工序生产不均衡;人员有临时任务或 生理需要休息时,生产线易出现异常,缺乏一套简单、有效的生产线控制方法 2、制品在瓶颈和次瓶颈工序前有堆积,机:设备性能不稳定,部分设备陈旧(有一台精磨机,不易调整),故障 发生率较高,影响正常的生产运作。,圆片线生产能力增长缓慢的鱼骨图,圆片线问题点改善分析人:1、培养多面手,争取形成弹性作业人数;2、提高人员对流水生产的认识,并进行有效的控制,避免断线,在制品积压过多等情况的发生。机:1、设备的U型布局;2、设备维护,一、二、三级保养,以及专业部门的改造,有必要时(当更换后效率提高的价值,超过更换设备的费用时)更换设备。料:1、仓库采用配料制,使资
11、源进一步得到合理配制;2、采用JIT生产,供应商及时送料,并为确保生产运行,建立必要的安全库存;3、原材料的质量,如IQC不便检验,应与供应商达成有关协意,以便原材料出现质量问题后,进行及时的处理;4、使产品整个流向,呈现为一个方向。法:1、对效率高的师傅的操作动作进行分析,吸取好的经验并将其标准化,给予推广;2、进行过程再造,对现有的过程进行优化组合,力争建立柔性制造系统;3、提高现场班长对流水线的控制能力,认识瓶颈与次瓶颈工序;并建立一套有效的预防和应对瓶颈与次瓶颈工序出现异常的办法;环:1、对现场布局实施必要的改造,减少工人的重复动作时间,尽可能避免迂回;2、保持检验间的温湿度在正常范围
12、内,物料,工具摆放整齐,良品,与不良品区别放置,搬运通道无阻塞,通畅,保证作业工作的良好进行;3、对于非瓶颈工序的操作人员,因单调造成的疲劳。可以适当增加作业弹性,在不影响正常线速的情况下,可以实行适当的换岗工作。,圆片线单班次定员情况分析,工序 制毛坯 粗磨 精磨 倒边 检验人数(共10人)3人 1人 1人 2人 3人制毛坯:1名班长+2名新员工粗磨:1名熟手精磨:1名熟手倒边:1名熟手,1名新员工检验:2名熟手,1名新员工倒边处须安放1名弹性作业人员,注重培养多面手,且在员工绩效考评时,是否是多能工,将作为一项重要的指标。,精益生产,设备与工作地的U型布置制品的一个方向的流动弹性作业人数,
13、工业工程概论第三讲生产率管理程 浩,生产率管理,生产率管理是指:为提高生产率,协调投入与产出之间的关系而进行计划、组织、指挥、协调、控制等活动的总称。在企业中生产率提高与良好的经营管理同义,它是管理效率的职能和结果。提高生产率并保持其增长,是经营管理的基本目的和责任所在。生产率管理的实质就是为创造更好的绩效创造条件。,生产率的重要意义,生产率是一切经济价值的能源 德鲁克 换句话说:生产率是衡量一切经济价值的的重要依据。,生产率管理过程,包括以下四点:1、测量和分析生产率 2、根据测定和分析的信息,对生产率控制和提高做出计划 3、控制和提高生产率 4、对控制和提高生产率的结果进行评价。其中:生产
14、率测定、分析和生产率控制、提高是二个必不可少的过程。,生产率,生产率经济学上一个用来衡量生产系统转换效率的指标,一般定义为产出与投入之比。生产率实际上是衡量生产要素(资源)使用效率的尺度,形象的说,生产率高低表明每投入一元钱的资源能够得到多少元钱的产出。产出与投入的比值愈大,即生产率愈高。,生产率的计算方法,生产率=产出/投入产出指为满足社会需要而生产出来的产品或提供的服务投入指为获得这些产出而投入的生产要素以下请看一下生产率的分类(了解即可):,生产率的分类,按生产要素的种类分类:1、劳动生产率 2、资本生产率3、原材料生产率 4、能源生产率按生产要素的数量分类:1、总生产率或全要素生产率2
15、、多要素生产率3、单要素生产率按测定方式分类:1、静态生产率=测定内总产出量/测定内要素投入量2、动态生产率指数=测定期表态生产率/基准期静态生产率,工业企业生产率的测定、分析,生产率管理过程是从生产率测定开始的,它也是企业管理活动的起点。生产率测定就是对某一研究对象的生产效率进行度量和计算,它有助于我们评估工作效率和工作质量,有助于我们认识不同因素对企业生产率的影响,有助于诊断企业存在的问题,找出“瓶颈”和障碍,从而提出促进生产率提高的方法途径。,生产率测定、分析的任务,1、计算生产或经营活动的综合成绩。2、分析各种活动的综合特性和原因。3、预测和计划生产经营的战略要素,如需要的劳动力、技术
16、进步、作业速率、成本、定价、工资率、利润等。4、发现企业现行存在问题。,工业企业生产率测定的层次,分为三个阶段:1、在生产操作层,测定各投入因素的使用效率,即劳动生产率和资源生产率,包括材料生产率、燃料和动力生产率、设备生产率。2、在工厂管理层,测定总产出量与总成本的关系,以此作为工厂的总生产率,考察工厂的总生产成绩。3、在整个企业范围内,测定总生产率对于经济效益的贡献,以考察整个企业的生产经营成果。,影响企业生产率的内部因素(可控),1、硬因素产品、技术、材料和能源2、软因素人、组织和机构、工作方法、管理,影响企业生产率的外部因素(不可控因素),1、人力资源2、科技水平3、政府政策QC小组您
17、一定不陌生但在效率部门指导下开展生产生产率促进小组您接触过吗?如:TPM中的小集团活动小组,提高生产率的方法,1、人力资源开发和管理方法此项投入大物质激励非物质鼓励(主要为精神激励)教育、培训职业保障2、工业工程方法此项投入小,生产率测定,劳动生产率=产品总产量或产值/生产这些产品劳动投入量材料生产率=产品总产量或产值/生产这些产品材料消耗量能源生产率=产品总产量或产值/生产这些产品能源消耗量设备生产率=产品总产量或产值/生产这些产品所摊派的折旧费,总生产率的测定与分析,总生产率=产品总产量或产值/生产这些产品投入的总成本总生产率=总产量/全部投入量总生产率指数=比较期总生产率/基准期总生产率
18、,经济效益测定与分析,经济效益=现价计的产出值/现价计的投入成本 经济效益指数=比较期经济效益/基准期经济效益 经济效益指数=(产品价格指数/投入要素价格指数)*(产出量指数/投入量指数)=相对价格指数*总生产率指数,物耗生产率的测定与分析,物耗生产率=(标准产出量/标准物耗投入量)*(标准物耗投入量/实际物耗投入量)*(实际产出量/标准产出量)=技术组织参数*资源节约率*生产效率,生产率指标的单位,1、实物指标:采用重量、容量、件等单位2、标准实物指标:将实物指标转换成一种标准指数,例如:将煤的产量转换成千焦,将农作物产量转换成焦耳,拖拉机产量转换成千瓦等,运用此类指标可区分同类产品的质的差
19、异3、价值指标:以某一时期的不变价值(不变价值=数量*不变价格)表示产出产品量或投入量,这是一种最广泛的度量指标,其好处是无论产品或投入的种类、数量如何,以价值表示的指标具有可加性4、劳动消耗量指标:常用来度量劳动量的单位,一般以人时、人日、人年等表示,生产率管理的后三个步骤与生产率管理循环,2、根据测定和分析的信息,对生产率控制和提高做出计划 3、控制和提高生产率 4、对控制和提高生产率的结果进行评价。,生产率评价,生产率改善,生产率测定,生产率规划,此后进入主讲次,工业工程的四个基本分支,第一部分 人因与效率工程第二部分 生产与制造系统工程第三部分 现代经营工程第四部分 工业系统分析方法与
20、技术,第一部分 人因与效率工程,第一章 工业工程基础(工作研究)第二章 工效学(人体工程学)第三章 人力资源开发与管理,第一章 工业工程基础(工作研究),工作研究是工业工程最基础也是最早兴起的一门工业工程技术,同时也是工业工程最核心的技术之一。狭义的工业工程指的就是工作研究。,工作研究主要包括哪些内容?,测时时间研究 瞬间观测 PTS法 标准资料法 动作分析 方法研究 工程分析 搬运与布置,第一章 工作研究第一节 时间研究(即作业测定)程 浩,主要内容与讲次,第一讲 测时与瞬间观测(一)第二讲 测时与瞬间观测(二)第三讲 PTS与标准资料法,第一章第一节 时间研究(即作业测定)第一、二讲 测时
21、与瞬间观测(一、二)程 浩,合理利用时间,提高工作效率。,朋友:世界上、什么一去就不会回来?,答:是时间 时间一去就不会回来,必须进行定量的分析,消除不合理的损耗,提高时间的利用效率。,时间分析,时间分析:针对时间及产出做定量的分析,找出时间利用不合理的地方,从而进行改善的方法,是IE的一种基本方法。,与时间赛跑,时间分析的用途,1、作为改善生产效率的重要手段;2、作为设定标准工时的重要依据;3、作为制造系统规划和改善的依据;4、作为评价作业者技能和工程管理水平的依据;5、作为成本分析的重要依据。,工时消耗分类 机动时间 基本时间 机手并动时间 作业时间 手动时间 辅助时间 定额时间 照管工作
22、地时间 休息和生理需要时间 准备和结束时间全部时间消耗 非生产工作时间 非定额时间 非工人造成的损失时间 工人造成的损失时间,时间分析体系标准时间与生产线平衡分析,标准时间的定义;标准时间:指在正常条件下,一位受过训练的熟练工作者,以规定的作业方法和用具,完成一定的质和量的工作所需的时间。,标准时间就是在以下的界定条件下:1)规定的环境条件下;2)照规定的作业方法;3)使用规定的设备、工具;4)由受过训练的作业人员;5)在不受外在不良影响的条件下;6)达成一定的品质要求。完成一个单位人作业量所必须的时间。,标准时间对工厂的意义,标准时间又称厂标准工时。一个生产工厂,厂内生产部门有无建立标准工时
23、,或标准工时的适宜程度,几乎可以衡量这个工厂的管理水平,很多发展中的工厂,对于工作人员的绩效往往缺乏一种标准的衡量工具,而往往取决于主管的主观意识。而标准工时的制订,则可以最大限度的减少人为因素带来的偏差。对于绩效的衡量建立在一个合理、公平的尺度之下。,标准时间的构成与计算方法,标准时间=观测时间评价系数(1+宽放率)标准时间=实际时间(1+宽放率),标准时间在效率管理中所起的作用就如货币在日常生活中所起的作用一样巨大,标准时间=生产率的度量衡,让我们来做个试验,标准时间的用途,1、作业方法的比较选择对于不同的作业方法通过方法研究、时间研究,可以选择最好的作业方法。2、工厂布置之依据有了产品,
24、制程作了分析,每个作业制定了标准时间,即可测算每个作业(部门)的负荷,依据负荷测算所需的作业空间,可达到更为流畅的工厂布置。3、可预估工厂负荷产量工厂空间有多大,制程上有了标准时间,即可测算工厂产能。,4、生产计划的基础生产管制部门的生产计划,因有了标准时间,可以更精确的做生产计划,如在进度控制上出现了问题,也可仍用标准时间来做人力调整。5、可作为人力增减之依据做何产品?计划产量多少?工作日多少?每日计划工作时间多少?有了上面的资讯再加上有了标准时间,即可计算所需的人力,也就可以有准备的进行增补或调整。6、可作为新添机器设备的依据机器产能(标准时间换算)可得知生产量增加时所需添置设备数量。7、
25、流水生产的平衡一条流水线,诸多工序,依据工序的标准时间来配置相关资源,使生产线平衡,流畅。,8、可预测人工成本对制造成本及外协加工的费用,可依据标准时间进行估算。9、可作为劳动生产率分析的基础在多少时间内,完成多少产品,有了标准时间,就可计算。效率也因有明确的核算可以纳入各级人员的绩效考核中,效率也因此会逐步得以提升。10、工作人员薪金计算的基础有标准时间,才可以得到正确合理的劳动生产率,劳动生产率的高低在工作人员的薪金上予以反应,可起到激励的作用。11、减少管理依存度每日的工作绩效通过计算。并反应在工作人员的薪金上,易于激发工作人员自主自动的工作态度,减少管理依存度。,评价法的种类,1)速度
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