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1工业工程与效率改善2课程大纲•IE导入•IE与精益生产•IE的基本手法（一）方法研究（1）流程分析（2）作业分析（3）动作分析动作改善与动作经济原则（二）作业测定（1）标准时间分析方法（2）预置时间标准法MOD法介绍3IE导入4•工业工程(IndustrialEngineering简称IE)，起源于美国，是在泰勒科学管理基础上发展起来的一门应用性工程技术学科。它是以规模化工业生产及工业经济系统为研究对象,以优化生产系统,提高劳动生产率和综合效益为追求目标,在生产制造技术、管理科学和系统工程等科学不断发展的基础上形成的一门交叉边缘学科。•1955年美国工业工程师学会给出了工业工程完整的定义,即“工业工程是对有关人员、物资、设备、能源和信息等组成的整体系统进行设计、改造与实施的一门学科”•强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳的运行状态而获得巨大的整体效益。IE导入5IE导入•泰勒（Taylor,1856~1915），美国古典管理学家，科学管理的创始人。他系统地研究了工场作业和衡量方法，创立“时间研究（TimeStudy）”，通过改进操作方法、科学制定劳动定额、采用标准化等方法，极大地提高了劳动效率、降低了生产成本。被誉为“科学管理之父”、“工业工程之父”。•泰勒于1898-1901年在一钢铁工厂看到工人利用铲子从事矿石与煤炭的搬运作业。在调查中，泰勒发现一搬运工一次可铲起3.5磅（约1.6公斤）的煤粉，而铁矿石则可铲起38磅（约17公斤），且因作业员身体素质的差异造成搬运重量有相当的差异。为了获得一天最大的搬运量，泰勒开始着手研究每一锹最合理的铲取量。•泰勒找了两名优秀的搬运工用不同大小的铁锹做实验，每次都使用秒表记录时间。最后发现：一锹铲取量为21.5镑（约9.5公斤）时，一天的材料搬运量为最大。同时也得出一个结论，在搬运铁矿石和煤粉时，最好使用不同的铁锹。此外，还展开生产计划，以改善基层管理干部的管理范围。进一步的，还设定了一天的标准工作量，对超过标准的员工，给予薪资以外的补贴，达不到标准的员工，则要进行作业分析，指导他们的作业方式，使他们也能达到标准。•结果，在三年以后，原本要五六百名员工进行的作业，只要140名就可以完成，材料浪费也大大降低。6IE导入•吉尔布雷斯夫妇（FrankBunkerGilbreth,1868-1924&LillianMollerGilbreth,1878-1972)–吉尔布雷斯出身工程师–其夫人是人文主义者、心理学家，并亲自参与了工业工程事业，被称为“工程界的第一夫人（FirstLadyofEngineering)，二人相互补益–吉尔布雷斯被称为“动作研究之父”–他们主要贡献是创造了与时间研究密切相关地动作研究，就是对人在从事生产作业中的动作进行分解，确定基本动作要素（称为“动素”），然后作科学分析，建立起省工省时、效率最高和最满意的操作顺序。•吉尔布雷斯夫妇与泰勒有很多相同见解，例如与泰勒一样把“人”作为完成工作的重要因素来考虑，但其方法比泰勒更精细而科学，成就比泰勒更伟大，他关注的是消除不必要的动作，节省出工作者更多的休闲时间—人性化的IE，始终致力于找出一套最佳方法（Theonebestwaytodowork）去做工作7IE导入•工业工程研究的目标：1）使生产系统投入的要素得到有效利用2）降低成本3）保证质量和安全4）提高生产率、获得最佳效益他追求的是整个系统的优化与提高8IE与精益生产•精益生产终极目标零浪费零库存高柔性零缺陷生产计划与物流系统产品开发设计系统现场IE与作业研究均衡化与同步化柔性生产系统精益品质保证与自动化生产的快速切换与维护改革机制与标准化终极目标子目标支柱意识改革*5S基础9IE与精益生产•精益生产主要目标是最大限度地减少企业生产所占用的资源和降低企业管理和运营成本。•IE是世界上公认的能有效杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的，把技术和管理手段。•IE是完成精益生产方式的工程基础和支柱，是精益生产的重要组成部分。10IE的基本手法•IE的基本手法主要由IE始祖泰勒的时间研究和吉尔布雷斯F.B夫妇的动作研究为基础发展而来，它主要包括方法研究、作业测定、布局研究和生产线平衡等方法手段11IE工作研究（一）方法研究12工作研究概要•工作研究(WorkStudy)是传统IE中最早使用的一种改善技术，直到现在也是最常见使用的，所以它是IE体系中最重要的基础技术。工作研究的特点是，在很少或不需投资下使生产率显著提高。•工作研究可分为“方法研究”和“作业测定”。方法研究：寻求完成任何工作的最经济合理的方法，达到减少人员、机器、无效动作和消耗，并使方法标准化。作业测定：制定用经济合理的方法完成工作所需的时间标准，依据时间标准合理安排，以减少人员和机器的空闲时间。13工作研究•方法研究的研究对象应以投入少而收入大的原则来进行，以下四点一般可用作为选择的依据。–生产过程中形成瓶颈的环节或工序---多工序的生产模式由于缺乏妥善的研究及安排，一般都有发现不平衡而暴露较薄弱的环节。–生产过程中成本高昂的工序---通常是由于工序劳动量消耗过大，所用的设备和工具昂贵，耗用的时间过长及消耗的能源过高所致。–生产过程中质量不稳定的工序---产品质量不稳定一般为多方面因素综合所引起，通常可以归纳于操作者、加工设备、原材料的品质和工艺操作方法。–生产过程中劳动强度大、劳动条件恶劣、容易发生事故的工序，一般这样的工序都极须要用方法研究做改善。14•包括流程分析、作业分析和动作分析三个层次.方法研究分析技术•方法研究•流程分析•作业分析•动作分析15流程分析方法•生产流程分析是以产品从投料到产出的整个生产过程为对象，研究生产性活动以及非生产性活动改进的可能性•流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种流程分析符号组成•流程分析符号图例检验等待或暂存储存搬运操作说明16流程分析方法•程序流程图根据研究对象的不同，可分为：1）产品或物料程序流程图2）人员程序流程图•现举例说明：例一：一张火车票自售出、使用至回收为止的程序流程图例二：用量规和对工件尺寸在票架上拿起并查看票价用手拿至窗口打印日期拿给旅客旅客带至入口处查看并检票等待找钱1534旅客带至车上在出站口回收2例一例二1到仪器柜开仪器柜拿起量规带量规到工作台调整量规用量规核对工件12354放回量规带量规回仪器柜关仪器柜门回工作台17流程分析方法流程分析技巧：1、分析时的六大提问(5W1H提问法）：疑问项目问题为什么改善方向Why为什么？目的是什么？去除不必要及目的不明确的工作What做什么？做这，必要吗？可否简化作业内容Where何处做？在此处做？有无其他更合适的位置和布局When何时做？在此时做？有无其他更合适的时间与顺序Who由谁做？此人做？有无其他更合适的人How如何做？这样做？有无其他更好的方法18流程分析方法2、“ECRS”四原则的应用序号改善原则目的事例1取消Eliminate排除浪费排除不必要的作业①合理布置，减少搬运。②取消不必要的外观检查。2合并Combine配合作业同时进行合并作业①把几个印章合并一起盖。②一边加工一边检查。③使用同一种工具或组合工具。3重组rearrange改变次序改用其他方法改用别的东西①把检查工程移到前面。②用台车搬运代替徒手搬运。③更换材料。4简化simplify连接更合理使之更简单去除多余动作①改变布置，使动作边境更顺畅。②使机器操作更简单。③使零件标准化，减少材料种类。19“ECRS”四原则①取消（Eliminate）在经过“完成了什么？”、“是否必要”及“为什么”等问题的提问，而不能有满意答案者皆非必要，即予消除。取消为改善的最佳效果，如取消不必要的工序、操作、动作，这是不需投资的一种改进，是改进的最高原则。•取消一切可能被取消的操作或动作；•取消工作中不规律性的环节，使动作自然，有利于自动化；•取消以手代替工具持物的工作；•取消不灵活或反常的动作；•取消必须使用肌肉力量维持作业姿势的动作；•取消必须使用肌肉力量的操纵，以动力工具去取代；•取消必须助动的作业；•取消危险的工作；•取消所有不必要的闲置环节。20“ECRS”四原则②合并（Combine）对于无法取消而又必要者，看是否能和拼，以达到省时简化的目的。如何拼一些工序或动作，或将由多人于不同地点从事的不同操作。改为由一人或一台设备完成。•合并突然改变方向的短程小动作，使之成为连续的曲线运动；•合并工具•合并控制；•合并动作。③重排（Rearrange）经过取消、合并后，可再根据“何人、何处、何时”三提问进行重排，使其能有最佳的顺序、除去重复、办事有序•平均分配双手的工作，使双手同时地、对称地动作；•平均分配工作于作业组成员；•将作业合理排序。21“ECRS”四原则④简化（Simplify）经过取消、合并、重排后的必要工作，就可考虑能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间和费用。•使用最低级次的动作；•减少眼睛移动和凝视的次数；•保持在正常的工作区域内操作；•缩短动作距离；•使手柄、操作杆、足踏板、按钮等都在手足之处；•利用动力、反作用力和惯性，尽量减少肌肉的使用；•应用最简单和可能的动作组合；•减少每一动作的复杂程度。22作业分析方法•通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地结合起来，合理地布置和安排，以减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产量和质量为目的的工作分析，可分为：•（一）人机作业分析•（二）联合作业分析•（三）双手作业分析23作业分析方法•在机器的操作过程中，调查、了解操作周期内，人与机的相互联系，以充分调动人与机的能量及平衡操作的分析成为人机作业分析•实例：改进后时间2s1s1s人机器准备工件装上工件卸下工件完成件装箱空闲2s4s利用率60%空闲被装上工件加工被卸下工件空闲60%时间1s1s人机器装上工件卸下工件完成件装箱准备下个工件4s利用率100%被装上工件加工被卸下工件100%24作业分析方法•采用人机作业方法，首先要记录机械的运转状态与操作者的作业程序之间的时间关系，以调查作业效率。可做以下用途：（1）调查机器运转率低的原因；（2）决定每人负责的机台数（3）决定人机系统的作业重点；（4）作为研讨设备布局的依据25联合作业分析•两个或两个以上的操作人员共用一台或几台机器，这种操作模式成为联合操作，这时为避免时间上的等待或干涉而对其进行效率改善即成为联合作业分析。其有以下用途：（1）用以将工作合理的分配，使操作者的工作量平均化（2）发现浪费时间的作业内容，进行重点改善•生产现场的具体工作，主要由工人的双手来完成，调查、了解如何有效地利用双手进行实际操作的情况，称为双手作业分析26动作分析•动作分析(或称动作研究)是对生产活动中的全部作业动作进行观测分析，研究人的各种动作的浪费，从而寻求省力、省时、安全、经济的作业方法。•动作分析按精度不同分为以下几种方法：（1）目视动作分析观测者以目视直接对现场作业进行观测分析，现场发现动作问题并改善。（2）动素分析将人的全部动作包括大脑的思考行为分为18种最小动作单位要素（简称动素），在进行分析研究。（3）影像分析通过作业录像进行分析，可以精确地对作业时间及动作要素进行测定分析及研究分析。27动作分析•动作分析的程序（1）观察与记录观察生产现场作业者的动作，进行记录。（2）对分析记录结果中的浪费进行改善去除记录结果中产生浪费的动作及将费时的动作改为较快的动作（3）动作经济原则下的动作改善（4）重新编制作业方法分析时要注意所有材料、工装夹具、机械及作业环境对作业方法的影响，从生产作业的全部因素入手改善作业效率。28动作改善疲劳的两种形式:肌肉疲劳和脑力疲劳减少肌肉疲劳:1、减少动作数量2、追求动作平衡3、缩短负荷动作的移动距离减少脑力疲劳：动作简单、流畅有节奏动作改善是指创造用力最少、不易疲劳，既舒适又能达到最高效率的途径或方法，其重点是：寻求使操作人员舒适的工作场所布置，省时的