工业工程

基础工业工程INDUSTRIALENGINEERING主讲：陈晓鹏第一篇工业工程简介工业工程之定义：工业工程：综合运用数学、物理和社会科学等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，为把生产要素（人员、物料、设备、能源和信息等）组成更富有生产力的整体系统所从事的规划、设计、评价和创新的科学活动。同时为科学管理提供决策依据。工业工程之目标：使生产系统投入的要素得到有效利用；降低成本；保证质量和安全；提高生产率；获得最佳效益！工业工程之功能：规划设计评价创新新产品开发工厂选址产品设计产品改进技术革新工厂布置经济分析工艺改进成本降低生产流程现有各系统设施改进产品标准化信息系统质量控制系统组织库存计划安全系统员工业绩工作方法员工培训卫生系统制定评价指标及规程创新激励……………………工业工程之意识:成本和效率意识；问题和改革意识；工作简化和标准化意识；全局和整体意识；以人为中心的意识现代IE的八大研究方向：工作研究(基础工业工程)设施规划与物流分析生产计划与控制工程经济质量管理与可靠性技术人机工程学管理信息系统现代制造系统生产的含义：过程转换O/I产出（O）产品服务生产率人力、设备设施、材料能源、信息等投入（I）系统第二篇工业工程之工作研究工作研究工作研究方法研究把工作简化并定出进行此项工作的更经济的方法和程序作业测定确定进行某项工作所需时间的长短提高生产率“工作研究”是改善生产力的基本技巧之一工作研究的范畴1方法研究----用以确定最佳的作业方斗争法的一系列研究技术，包括：（1）程序分析----对整个生产过程或一项管理工作的全面分析。（2）作业分析----对同一工作地上的工作进行分析。（3）动作分析----将过程分解为基本单元直到手指的动作分析。2作业测定----用以确定按上述的标准方法进行作业时所需时间的测定技术，包括：（1）秒表测时法（2）工作抽样法（3）预定标准时间法（PTS）（4）标准资料法工作研究的实施八步骤1.选择研究对象（考虑经济、技术、人等因素）2.直接观察现行方法，记录有关的全部事实3.仔细分析所记录的事实并进行改进4.制定最经济的方法5.评选新方案6.计算标准作业时间7.建立新方法8.实施与维持新方案第三篇工业工程之方法研究方法研究的定义和特点定义：运用各种分析技术，对工作方法进行分析、设计和改进、寻求最经济合理的工作方法并使之标准化的一系列活动。特点：1指导思想-----挖掘企业内部潜力2着眼点-----系统整体优化3求新意识4致力于工作的标准化方法研究的改善范围改善工厂、车间和工作场所的布置，缩短工艺和运输的路线改善对原材料、机器设备和劳动力的运用，以减少资源投入，获得更多产出减轻劳动强度，避免生产劳动中不必要的体力消耗，节省人力改进工作环境，改善劳动条件生产过程中的改善点瓶颈环节或工序成本高昂的工序质量不稳定的工序劳动强度大、劳动条件恶虐的工序容易发生事故的工序主要分析技术类别分析方法内容备注程序分析工艺程序图对整个制造程序或工序的分析流程程序图产品或材料的流程的分析线图、线路图布置与经路分析作业分析人机作业分析闲余能量分析联合作业分析双手作业分析动作分析动素分析影像分析快速摄影动作分析VTR分析动作经济原则分析层次及分析技术汽车的车身工序作业单位板材切断动作元素动作单位作业要素搬往下工序检查制品自动点焊搬入构件涂覆组装焊接成型放好构件A取构件B搬到夹具上放好构件B安放好进行焊接取出成品校正位置搬运程序分析作业分析动作分析程序分析程序分析符号表示作业表示搬运表示检验表示暂存或等待表示受控制的贮存表示同一时间或同一工场由同一人执行作业与检验的工作程序分析程序分析技巧一(5W2H)What?When?Why?Who?Where?Howtodo?Howmuch?程序分析程序分析技巧二（ＥＣＲＳ）取消（eliminate)合并（combine)重排（rearrange)简化（simplify)程序分析程序分析的五个方面作业分析搬运分析检验分析贮存分析等待分析工艺程序图67３３４１２5８９２１４５帽子钢轴２轮子（Ｘ４）车身彩盒注塑去水口检查检查入盒检查注塑去水口检查注塑去水口检查装配装帽子流程程序图123145现时方法统计到仪器柜（5M）开仪器柜拿起量规带量规回工作台（5M）调整量规用量规核对工件尺寸带量规回仪器柜（5M）放回量规关仪器柜回工作台（5M）123454（20M）1用量规核对工件尺寸（人型流程程序图）线图、线路图作业分析动作分析方法目的分析对象优点缺点目视动作观察法动素分析法人体各部位的活动是否存在浪费和不合理之处？详尽找出动作所存在的问题。在固定的作业现场反复实施的持续时间较短的作业，如：•生产线•装配作业•能用最小的单位分析动作，详尽找出动作存在的问题。•通过观察和分析可以逐步培养出动作意识要理解和熟练掌握18个动素的记号和内容必须经过必要的专业培训。影像动作观察法慢速摄影动作分析法容易找出操作者动作和物流的瓶颈之处，大致掌握长时间作业的运行状态。在固定的作业现场实施的不规则的持续较长时间的作业，如：•站立步行作业•协同作业•通过摄影，突出人的动作、物流中存在的问题•可对持续时间长的作业进行摄影，通过计算摄影张数，记录作业的时间值。•由于胶卷需要冲洗显影，故分析需要时间•在某种程度上必须熟悉装置的操作•整套装置费用高VTR分析法反复观察作业过程，进行正确的分析，允许多人参与作业改善的讨论适合于摄像的几乎所有类型的作业•通过对作业实施过程的摄像，可立即在放像机上再现作业过程，操作简单•通过反复摄影可进行详细的分析整套装置的费用高动作分析的种类和特征动素分析序号名称记号代号序号名称记号代号1伸手︶TE10寻找SH2握取∩G11发现F3移物TL12选择ST4定位gP13思考PN5装配#A14预置PP6拆卸DA15拿住H7使用UU16迟延UD8放开RL17故延AD9检查()I18休息R︶动素性质划分有效动素：伸手、握取、移物、定位、装配、拆卸、使用、放手和检查等9种。辅助动素：寻找、发现、选择、思考和预置等5种。无效动素：拿住、迟延、故延和休息等4种。动作经济原则概述生产三要素：人、机器和物料动作三要素：动作方法、作业现场布置和工夹具与机器动作意识：（1）明白合理动作与不合理动作的区别；（2）明确动作错误的原因，判断合理动作；（3）全身心地投入动作研究，思考合理动作方法、作业配置和工夹具。动作经济四项基本原则减少动作数量双手同时动作缩短动作距离轻快动作动作经济原则I.减少动作数量II.双手同时动作III.缩短动作距离IV.轻快动作是否进行多余的搜索、选择、思考和预置？某一只手是否处于空闲等待或拿住状态？是否用过大的动作进行作业？能否减少动素数？1动作方法1)取消不必要的动作2)减少眼的活动3)合并2个以上的动作1)双手同时开始同时完成动作2)双手反向、对称同时动作1)用最适当的人体部位动作2)用最短的距离进行动作1)尽量使动作无限制轻松地进行2)利用重力和其他力完成动作3)利用惯性力与反弹力完成动作4)连续圆滑地改变动作方向2作业现场布置1)将工具物料放置在操作者前面固定位置处2)按作业顺序排列工具3)工具物料的放置要便于作业1)按双手能同时动作布置作业现场1)在不妨碍动作的前提下作业区域应尽量窄1)采用最舒适的作业位置高度要点基本原则动作经济原则（续上表）I.减少动作数量II.双手同时动作III.缩短动作距离IV.轻快动作是否进行多余的搜索、选择、思考和预置？某一只手是否处于空闲等待或拿住状态？是否用过大的动作进行作业？能否减少动素数？3工夹具与机器原则1)使用便于抓取零件的物料箱2)将两个以上的工具合为一件3)采用动作数少的联动快速夹紧机构4)用一个动作操作机器的装置1)利用专用夹持机构长时间拿住目的物2)用使用足的装置完成简单作业或要使力的作业3)设计双手能同时动作的夹具1)利用重力或机械动力送进或取出物料2)机器的操作位置要便于用身体最适当的部位操作1)利用夹具或滑轨限定动作经路2)抓握部的形状要便于抓握3)在可见的位置通过夹具轻松定位4)使操作方向与机器移动方向一致5)用轻便操作工具要点要素基本原则第四篇工业工程之作业测定制造时间的组成产品的基本作业内容产品的设计或规格缺陷，附加的作业内容制造或作业方法效率不高，附加的作业内容管理者失误带来的无效时间操作者不能控制的无效时间CABD总制造时间基本时间多余时间无效时间作业测定的定义及目的定义：运用各种技术来确定合格工人，在标准状态下，对一种特定的工作，以正常速度操作所需时间的一种方法。注意（合格工人/标准状态/正常速度）目的：（1）制定作业系统的标准时间（2）改善作业系统（3）制定最佳的作业系统作业测定的主要方法作业测定合成法直接法秒表测时法——（第二阶次）工作抽样法——（第三、四阶次）预定标准时间法（PTS）——（第一阶次）标准资料法——（第二、三、四阶次）作业测定阶次：第一阶次：动作第二阶次：单元第三阶次：作业第四阶次：制程时间研究标准时间：在适宜的操作条件下，用最合适的操作方法，以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间。时间研究的工具：1秒表2观测板3时间研究表格时间研究八步骤1.选择研究的作业2.选择操作者3.收集和记录资料4.将作业划分为单元5.测时6.计算正常时间7.确定宽放时间8.计算标准时间明确目的选择“合格工人”将资料填入记录表格的表头或首页明确划分目的、单元类型及划分原则测时方法有：归零法；累积测时法；周程测时法；连续测时法正常时间=观测时间*评比系数明确宽放时间种类标准时间=观测时间*评比系数+宽放时间=正常时间+（1+宽放率）标准时间的构成观测时间评比因数私事宽放疲劳宽放程序宽放特别宽放政策宽放正常时间标准时间工时消耗分类全部工作时间非定额时间（t）定额时间（T）操作者原因造成的停工（t工停）非操作者原因造成的停工（t停）非生产时间（t非）休息与生理需要时间（T休）布置工作地时间（T布）作业时间（T作）准备与结束时间（T准）辅助时间（T辅）技术性（T技）（布）基本时间（T基）组织性（T组）（布）标准时间与工时定额的关系标准时间的侧重点在于找出规定条件下，按标准的操作方法进行工作时所消耗的时间，它对应于某一标准作业只有一个唯一的量值。工时定额的侧重点是“规定一个额度”，所以即使同一作业，由于用途不同，可能有不同量值的定额值。（1）标准时间是制定工时定额的依据；（2）工时定额是标准时间的结果；注意：“现行定额”是标准时间，而“计划定额”与“目标定额”则与标准时间有差异。评比评比正常=100操纵水平相当行走速度km/h67甚慢；笨拙、摸索之动作；操作者似在半睡状态，对操纵无兴趣3.2100稳定，审慎，从容不迫，似非按件计酬，操作虽似乎缓慢，但经观察并无故意浪费行为4.8133敏捷，动作干净利落、实际；很象平均合格之工人；确实可达到必要的质量标准及精度6.4167甚快；操作者表现高度的自信与把握，动作敏捷、协调，远远超过一般训练有素的工人8.0200非常快，需要特别努力及集中注意，但似乎不能保持长久；“美妙而精巧的操作”，只有少数杰出工人可以做到9.6计算正常时间正常时间=观测时间*评比率（评比率=评比值/100）例如：观测时间为18s观测时间为28.8s你的评比为133你的评比为83正常时间=18*133/100正常时间=28.8*83/100=24s=24s（结果相同）评比时注意：1有效操作速度3困难操作的评比2用力大小4需要思考的操作的评比宽放时间增加宽放时间的原因：1操作者疲劳2操作者个人的需要3听取指示或指示助手4领取材料、物件和工具等5等待检验、机器维修、保养和待料等6操作前的准备工作7刀具刃磨、更换皮带、调整机器等宽放时间宽放时间的种类宽放率宽放率（%）=（）*100%宽放时间正常时间私事宽放疲劳宽放程序宽放特别宽放政策宽放计算标准时间标准时间=正常时间*（1+宽放率）例如：某一单元观测时间为0.8min，评比为110%宽放为5%，则标准时间=观测时间*评比率*（1+宽放率）=0.8*