工业工程课件

基础工业工程（IE）工业工程概述工业工程与精益生产工作研究、程序分析、作业分析、动作分析工业工程的相关知识主要内容工业工程(IndustrialEngineering):是以人、物料、设备、能源、和信息组成的集成系统为研究对象，综合应用工程技术、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。一工业工程概述工业工程的发展历程：1、时间和动作研究，起源于泰勒的“科学管理”2、管理科学阶段，上世纪60年代从早期的工作研究解决现场效率提高发展到整体的设计、改善，包括工厂设计、人机工程、生产计划、质量控制3、20世纪70年代应用到各行各业，企业不仅仅是大型化，更加注重多样化和柔性化，著名的丰田生产模式ME1——管理工程；ME2——制造工程；SE——系统工程；IE——工业工程工业工程与相关学科的关系示意图工业工程与相关学科的关系示意图IE的内容体系和人才素质项目领域使用率排序方法研究作业方法90％1作业分析83％4动作研究66％5物流53％10生产计划45％13标准化60％7作业测定时间研究（作业测定）85％2PTS法65％6工厂设备及设计工厂布局85％2设备购买和更新52％11工资支付激励60％9职务评价52％12管理工程管理37％14成本管理60％8工业工程在制造业中的应用IE的内容体系和人才素质工业工程的主要方向：生产管理工作研究（人机工程）物流与供应链管理设施规划与布局质量管理先进制造系统工业工程的五大意识：成本与效率意识，一切从大处着眼从目标出发；从小处着手，寻求成本最低，效率最高的方法问题和改革意识，“永远有更合理的做事方法”简化和标准化意识全局和整体意识，把研究的对象看作一个整体的系统，把内部的事务作结构化分解，找出内在联系人本意识，人是生产经营活动中最重要的要素，一切工作只有通过人的参与才能发挥作用。以人为中心创新意识从需求出发的意识，面对问题寻找最合适的方法解决，IE不是什么先进的技术，它是用合理的方式整合现有的资源，使其达到最好的效果。工业工程概述工业工程与精益生产工作研究、程序分析、作业分析、动作分析工业工程的相关知识主要内容二工业工程与精益生产两者的关系：精益生产（JustInTime）是一种以最大限度的减少企业生产所占用的资源和降低企业管理和运营成本为主要目标的生产方式，是一种理念、一种文化。IE是精益生产的主要组成部分，是实现精益生产的工程基础。精益生产从大范围内强调价值流，自动化和拉动生产模式是它的两大支柱。IE是其中的一种技法，它系统调查所有影响生产效率的因素，寻求最佳的工作方法与时间，使产品、物料、机器、人均能有效运作，达到提高生产效率，缩短周期，降低成本。精益生产的特点拉式生产—以最终用户的需求为生产起点，强调物流与生产线平衡，上一道工序完成的零件立即进入下道工序，追求零库存全面质量管理—质量是生产出来的不是检验出栏来的，在每一道工序实行质量控制，培养工序员工的质量意识,优秀的产品出自优秀的员工团队工作法并行工程—在产品开发期间，将概念设计、结构设计、工艺设计、最终需求等结合起来，保证最快的速度按要求的质量完成精益生产的终极目标——七个零浪费“零”转产工时浪费（Products•多品种混流生产），将加工工序的品种切换与装配线的转产时间浪费降为零，或接近为零——生产线的柔性配置“零”库存（Inventory•消减库存）——拉试生产“零”浪费（Cost•全面成本控制）“零”不良（Quality•高品质）——全面质量管理“零”故障（Maintenance•提高运转率）对设备维护负责“零”停滞（Delivery•快速反映、短交期）消除相邻工序间的停滞“零”灾害（Safety•安全第一）工业工程概述工业工程与精益生产工作研究、程序分析、作业分析、动作分析工业工程的相关知识主要内容工作研究方法研究把工作简化并制定出进行此项工作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效率三工作研究工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术工作研究的分析过程是从粗到细，从宏观到微观，从整体到局部的过程。用图表示如下。程序由工序构成由动素构成由操作构成由动作构成程序分析作业分析动作分析“工序”是指一个或一组工人，在一个工作地点，对一个或一组劳动对象连续进行的操作；“操作”是指为了达到目的，使用一定的方法所完成的若干个动作的总和，它是工序的基本组成部分；而“动素”则是指构成动作的基本单位，如伸手、移物等。工作研究常用的分析技术是：“5W2H”、“ECRS”改善原则。“5W2H”提问技术是指对研究工作以及每项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法、效果上进行提问，为了清楚地发现问题可以连续几次提问，根据提问的答案，弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性。考察点第一次提问第二次提问第三次提问目的为何做（Why）为何要这样做是否不需要做原因做什么（What）是否必要有无其他更合适的对象时间何时做（When）为何要此时做有无其他更合适的时间地点何处做（Where）为何要此处做有无其他更合适的地点人员何人做（Who）为何要此人做有无其他更合适的人方法如何做（How）为何要这样做有无其他更合适的方法与工具效果做成怎样（Howmuch）为什么要达到还有无更好的效果表5W2H提问技术：表中前两次提问在于弄清问题现状，第三次提问在于研究和探讨改进的可能性，改进时常遵循ECRS改善原则。E—eliminate，消除：取消或清除不必要的工序、作业等。C—combine，合并：对于无法取消而又必要者，看能否合并，工序或动作，或将多人操作，改进单人或单台操作。R—Rearrange，重排：不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、何时”三提问进行重排。S—Simple，简化：经过取消、合并和重排后的工作，可考虑采用最简单、最快捷的方法来完成。ECRS改善原则：程序分析是通过调查分析现行工作流程，改进流程中不经济、不均衡、不合理的现象，提高工作效率的一种研究方法。程序分析从流程上入手。可以发现工艺流程中是否存在不经济、不合理、停滞和等待等现象；从工序上入手。可以发现加工顺序是否合理，流程是否畅通，设备配备是否恰当，搬运方法是否合理；从作业入手。可以发现工序中的某项作业是否一定必要，是否可以取消，是否还有更好的方法。在进行程序分析时可以从如下几个方面入手：符号名称表示的意义例如〇加工指原材料、零件或半成品按照生产目的承受物理、化学、形态、颜色等的变化车削、磨削、炼钢、搅拌、打字等都属于加工口检查对原材料、零件、半成品、成品的特性和数量进行测量。或者说将某目的物与标准物进行对比，并判断是否合格的过程对照图纸检验产品的加工尺寸、查看仪器盘、检查设备的正常运转情况搬运表示工人、物料或设备从一处向另一处在物理位置上的移动过程物料的运输、操作工人的移动D等待或暂存指在生产过程中出现的不必要的时间耽误等待被加工、被运输、被检验都属于等待储存为了控制目的而保存货物的活动物料在某种授权下存入仓库或从仓库中取出都属于储存活动。程序分析的常用符号材料完成配件材料、采购的配件中心零件装配或加工工艺顺序局部装配或加工局部装配或加工完成配件完成配件材料材料材料局部装配或加工主要零件画在最右边，其余零件按重要程度，自右向左依资排列。下图为工艺程序图例：投影仪以及遥控器装箱工艺程序图回转零件加工流程程序图例：作业分析通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析，称为作业分析。作业分析是研究一道工序、一个工作地点的工人使用机器或不使用机器的各个作业（操作）活动。它与前一章阐述的程序分析的区别在于：程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为止，而作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。例5-3.某工人操作车床车削工件，作业程序及时间值为：装夹工件：0.5min，车削：2.0min，卸下零件：0.3min，去毛刺并检查尺寸：0.5min，该车床自动加工。试绘制出此作业的人-机作业图，并对其作业进行改进。解：1.首先绘制人-机作业图（图5-5），由图可以看出，人的空闲时间太多，人的利用率仅为39%人—机作业分析作业名称：车削零件编号：图号：日期：.开始动作：装夹零件结束动作：卸下零件研究者：.人机时间（min）0.22.62.42.22.01.81.61.41.21.00.80.60.43.02.8装夹零件0.50.5空闲空闲空闲220.30.50.5车削去毛刺并检查尺寸卸下工件统计周程3.3机人空闲时间利用率3.31.321.32工作时%393.3/3.1%613.3/2车削时的人机作业图（原方法）人—机作业分析人—机作业分析2.采用“5W1H”提问技术和“ECRS”原则进行分析改进问：为什么去毛刺并检查尺寸要在机器停止时去毛刺并检查？答：过去一直是这样的。问：有无改进的可能性？答：有。问：怎么改？答：在机床车削下一个工件时，可以去毛刺并检查已车削好的上一个工件。改进后的人机作业图如图人—机作业分析作业名称：车削零件编号：图号：日期：.开始动作：装夹零件结束动作：卸下零件研究者：.人机装夹工件0.50.5空闲空闲空闲1.520.3车削去毛刺并检查尺寸卸下工件统计周程2.8机人空闲时间利用率2.80.81.51.32工作时%468.23.1%718.220.50.3车削时的人机作业图（改进方法）动作分析动作分析：按操作者实施的动作顺序观察动作，用特定的记号记录以手、眼为中心的人体各部位的动作内容，并将记录表格化，以此为基础，判断动作的好坏，找出改善点的一套分析方法。动素的分类及其符号18种动素可分为3类第一类为有效动素，共9种。第二类为辅助动素，共5种。第三类为无效动素，共4种。伸手握取移物定位装配拆卸使用放开检查第一类：有效动素分析、改善的重点是如何缩短其持续时间第二类：辅助动素寻找发现选择思考预置除了非用不可者外，应尽量取消此类动素第三类：无效动素拿住不可避免的延迟可以避免的延迟休息此类动素不进行任何工作，是一定要设法取消的动素左手动素右手分析要点移动工件到B处1离开钻床操纵杆一般不表示眼的动作，但本例定位精度为0.3㎜，故表示里眼的动作移动工件到B处2伸手到A处放开工件3握取工件手回到原处4移动工件到钻床上握取工件5放开对准钻孔位置（定位）6伸手到钻床操纵杆处对准钻孔位置（定位）7握取操纵杆对准钻孔位置（定位）8等待拿住工件9U操纵钻床、钻孔移动工件10等待钻孔作业动素分析表左手动素右手分析要点伸到工件处1伸到工件处抓起工件2抓起工件成品堆放处3移动工件到锡钎焊处放开4放开等待5伸手到电烙铁处等待6握取移动7移动电烙铁对准电路板8对准电路板（定位）作业U9U锡焊丝作业（使用）放回焊丝10锡焊丝作业（使用）等待11移动电烙铁等待12放开电烙铁锡钎焊作业动素分析表左手动素右手分析要点移动工件到B处1离开钻床操纵杆一般不表示眼的动作，但本例定位精度为0.3㎜，故表示里眼的动作移动工件到B处2伸手到A处放开工件3握取工件手回到原处4移动工件到钻床上握取工件5放开对准钻孔位置（定位）6伸手到钻床操纵杆处对准钻孔位置（定位）7握取操纵杆对准钻孔位置（定位）8等待拿住工件9U操纵钻床、钻孔移动工件10等待钻孔作业动素分析表等浪费待等待不创造价值常见的等待现象：☆物料供应或前工序能力不足造成待料☆监视设备作业造成员工作业停顿☆设备故障造成生产停滞☆质量问题造成停工☆型号切换造成生产停顿造成等待的常见原因：☆线能力不平衡☆计划不合理☆设备维护不到位☆物料供应不及时生产管理中的浪费搬浪移动费时费力搬运过程中的放置、堆积、移动、整理等都造成浪费。费运空间、时间、人力和工具浪费浪费不良造成额外成本常见的现象：☆材料损失☆设备折旧☆人工损失