人因工程及布局优化

南京大学工程管理学院魏楚时、胡彬、刘聪、张道渝以IE为舟，护航中国服装制造——IE在某服装加工厂中的应用案例目录CONTENTS第一部分|案例背景第二部分|人因工程第三部分|产线平衡第四部分|布局优化第五部分|总结思考1案例背景现状浙江省工贸一体集工业企业和商贸企业业务于一体生产大衣以生产大衣为主，并有部分为外发生产浙江宁波背景员工400人每月工作26天每天上班10小时月均产量35000件背景如何提高企业生产效率，增加企业盈利能力？同时又能改善劳动条件，减轻劳动强度？2人因工程工作时间表最长连续工作时间达5小时颈部酸疼腰部酸胀眼睛疲劳7：0012：0017：3012：30工作时间午餐休息工作时间年龄偏高35—50岁计件工资制现状人因工程——工作时间分析连续工作时间过长，缺乏休息时间导致了工人出现疲劳状态，可能导致工人工作效率的下降，影响工厂的产出主要猜测个体相对劳动生产率自发停顿次数定义=个体在某一个小时内的平均劳动生产率个体在一天工作时间内的平均劳动生产率该指标可以反映一名工人在某一小时内的工作效率水平该指标能较好地反映某工种工作对人体所产生的体力脑力综合负荷自发停顿是机体出现工作疲劳感又不能予以克制的客观反应之一论证指标人因工程——工作时间分析051015202530354045统计10名工人一天工作时间内各时间段自发停顿次数之和统计10名工人一天内的个体相对劳动生产率猜想证实：长时间连续工作出现疲劳状态，导致工人工作效率会使工人的下降统计发现：经过短暂的休息，工人能够有效缓解疲劳，提高工作效率人因工程——工作时间方案拟定休息次数休息开始时刻休息时间长度9：3015：30权衡工厂管理层对工人工作时间的要求，将上下午休息次数均定为1次人因工程——工作时间方案拟定休息时间长度基础代谢率BMR相对能量代谢率RMR活动代谢率MT工=24M−4T工M=(T工+T休)×4𝐓工=𝟏𝟕𝟑.𝟒𝟓𝐦𝐢𝐧𝐓休=𝟔.𝟗𝟑𝟖𝐦𝐢𝐧工人平均体重约50kg，身高160cm，年龄在47岁左右𝟎.𝟖𝐤𝐜𝐚𝐥/𝐦𝐢𝐧𝟒.𝟎𝟒.𝟏𝟑𝟕𝟓𝐤𝐜𝐚𝐥/𝐦𝐢𝐧1BMR=10×体重（kg）+6.25×身高（cm）−5×年龄234米勒假定标准能量贮备为24kcal5应该每工作𝟏𝟕𝟑分钟，休息7分钟，来使工人及时补充体内的能量贮备RMR=MBMR人因工程——工作时间方案拟定午餐休息休息时间休息时间人因工程——工作时间改善效果调整后的时间表实行一个月之后个体劳动生产率的波动性较之前减少实际产出提高1%——5%工人疲劳程度得到一定缓解个体工作效率提高个体相对劳动生产率散点图0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%8.00%9.00%10.00%0100200300400500600700800234567891011产出提升百分比改进前产出改进后产出全天实际产出变化图人因工程——工作时间调整工厂现状1.工厂实测•座椅高度为：34cm2.问卷调查（发放50份问卷）•有70%的人认为座椅高度应该可调•有74%的人认为现有座椅稳定性较差•有88%的人感觉工作后有腰背酸痛人因工程——座椅设计资料研究坐姿理论人坐在椅子上,并非都是静止不动的,而是不断地在作调整姿势的细微动作,以消除脊柱部位的不正常压力。1.设计理论座椅本身的物理结构设计——家具工程为符合使用者的人体生物力学要求的设计——工业设计或人机工程学人因工程——座椅设计资料研究•2.设计原则座椅的尺度必须与相对的人体测量值配合;座椅的设计必须能提供人体足够的支撑与稳定作用;座椅的设计必须能使坐在其上的人体改变其姿势;靠背,特别是腰部的支撑,可降低脊柱产生的紧张压力;座垫必须有充分的衬垫和适当的硬度。——《坐姿與座椅設計的人機工程學探討》人因工程——座椅设计方案数据•座椅设计的基本参数指标参考中国成年女性人体测量数据资料，结合公式，得出以下座椅设计参数数据膝盖高度H1、肘部高度H2、大腿厚度H3、臀部宽度W1、臀部至膝盖长度L1、上身长L2、坐姿的肩中部宽度W2、头到椅面的高度H4、头上L3、头宽W3座高420mm座深400mm座宽420mm扶手高200mm腰靠长300mm人因工程——座椅设计3产线平衡现状分析生产流水线现状分析剔出异常值后的均值(s)工序标时T（s）作业人数工序标时ST（s）123456789101112Ax'x'*1.15mT/m1缝制17.1120.8319.5518.0220.7121.5420.0321.3422.9619.3419.5822.04243.0520.2523.29123.292小烫8.156.528.267.447.139.358.338.836.608.717.258.4595.027.929.1119.113划线2.241.481.212.592.021.821.572.291.152.861.002.9023.131.932.2212.224做里袋30.5828.0428.5732.7931.0026.0931.4932.0528.9432.8928.5232.64363.6030.3034.85217.425左右口袋缝合62.1055.8167.9555.0356.4354.9364.4452.2068.0354.9660.6859.18711.7459.3168.21234.106翻过来烫8.028.8711.2510.309.5911.519.3010.8911.238.1610.0610.65119.839.9911.48111.487左右缝起来43.4840.6835.6842.3736.9543.9237.7838.1237.4138.7439.2640.95475.3439.6145.55222.788熨及敲19.4521.0722.2123.1921.8917.5720.0818.3219.5622.8019.0618.49243.6920.3123.35123.359订位订住8.385.318.485.916.426.308.956.756.995.557.117.3583.506.968.0018.0010订孔位3.913.054.534.494.084.903.333.653.104.444.104.0547.633.974.5614.5611袖片打孔22.2419.4620.9420.5919.9319.5419.1017.8219.3820.6721.3617.84238.8719.9122.89122.8912袖片钉扣29.5231.3128.8426.7530.0732.4032.7929.2028.7226.9030.4329.17356.0829.6734.12217.0613做袖子29.7932.1330.6528.5233.4227.3129.7830.0233.7331.0628.1330.86365.4030.4535.02217.5114上领子12.5012.1312.6313.5512.3311.7812.0214.6612.1011.2813.7613.34152.0812.6714.57114.5715上袖子18.1319.7719.3822.1420.3122.3117.5619.4917.8118.8518.8117.77232.3319.3622.26122.2616里、面合起来22.0822.1825.6825.2324.3223.7627.4226.7925.6625.9125.1122.60296.7424.7328.44214.2217半成品质检67.6258.2953.0260.3158.0155.5253.3765.4465.6265.9356.3853.99713.5059.4668.38234.1918成衣打孔44.2342.4440.0144.7935.8935.9843.1845.0339.3840.2141.8239.70492.6641.0647.21223.6119成衣大烫18.2020.9622.9019.8019.6220.8117.7522.0421.6017.2017.4720.82239.1719.9322.92122.9220成衣钉扣54.1549.0751.0445.0648.5549.8447.0454.4150.9854.1451.3848.68604.3250.3657.91228.9621成衣珠边47.1553.0049.8347.0048.6351.2949.7346.5754.7848.4953.7751.90602.1250.1857.70228.8522成衣质检58.0362.3860.8066.3458.5562.5553.5356.9455.7054.9561.6963.03714.4959.5468.47234.2423总质检63.1253.7948.5255.8153.5151.0248.8760.9461.1261.4351.8849.49659.5054.9663.20231.6024出厂质检39.8742.5742.4741.8837.5242.4037.1042.2941.3137.9139.5139.97484.8040.4046.46223.23工序序号工序实测时间x现状分析平衡率=65%日产能=10h*3600/34.24=1051件•计算生产线平衡率：平衡率=ST总/（瓶颈时间*N）*100%ST总=∑（工序标准时间*各工序人数）瓶颈工序:成衣质检瓶颈时间=34.24s改善前平衡图0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00123456789101112131415161718192021222324工序时间图（单位：秒）分析方法0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00123456789101112131415161718192021222324工序时间图（单位：秒）小烫划线钉位钉住钉孔位半成品质检成品质检分析方法由工序测量时间表知，小烫和划线分别耗时9.11s、2.22s。两个工序的标准时间明显小于工序的平均标准时间，操作人员没能充分发挥其劳动力，故考虑将小烫和划线工序合并，由1人完成。同时能够省出1名工人，补充到质检工序中。合并9.112.2211.5502468101214小烫划线小烫及划线工序分析方法订位订住、定孔位工序的标准时间分别为8.00s、4.56s，考虑将订位订住和定孔位工序取消，并将操作合并到袖片打孔工序。工序工步工序标时间（s）作业人数钉位钉住从堆叠出取衣——找出袖口——调整袖口位置并对齐——操作机器将钉位钉住——将衣服放置旁边堆叠8.001钉孔位从堆叠出取衣——找出袖口——调整袖口位置并对齐——操作机器钉孔位——将衣服放置旁边堆叠4.561袖片打孔从堆叠处取衣——找出袖口——调整袖口并将孔位对准机器——操作机器打孔——用工具对打好的孔进行修整——将衣服放置旁边堆叠22.891工序工步工步标时（s）工序标时间（s）作业人数调整袖口并将孔位对准钉孔机器——操作机器打孔——用工具对打好的孔进行修整——将衣服放置旁边堆叠18.0511从堆叠出取衣——找出袖口——调整袖口位置并对齐——操作机器将钉位钉住——将袖口移至钉孔位机器——固定位置对齐——钉孔位订孔位及袖片打孔14.2332.28EC分析方法EC8.004.5622.8932.280.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.00钉位钉住钉孔位袖片打孔钉孔位及袖片打孔工序分析方法由工序时间图可以看出瓶颈工序为成衣质检，耗时34.24s，并且能够看出四个质检环节均耗时较多。经考察分析，半成品质检承担了对之前较多工序的质检，而后三道质检工序相隔太近，浪费了部分劳动力。故考虑在工序9和工序10之间增加一个半成品