《工业工程运用实务和技巧》——工业工程之目标及功能381.docx

工業工程程 . 1 . 簡 介 工業工工程 ( IInduustrriall EEngiineeerinng 簡簡稱IEE) 起起源於美美國,是是從 泰勒科學管管理之原原理及基基礎上發發展起來來的一門門應用性性工程專專業技朮朮. 由由於它的的內容強強調綜合合地提高高勞動生生產率 、降低低生產成成本、保保証產品品質量,使生產產系統能能夠處於於最佳運運行狀態態而獲得得最高之之整体效效益,所所以近數數十年來來一直受受到名國國的重視視,尤其其是那些些經歷工工業化變變革的國國家或地地區,如如美國、日日本、四四小龍及及泰國等等地方,都將其其視為促促進經濟濟發展的的主要工工具,同同時相對對地IEE技朮在在這种環環境下亦亦得到迅迅速的成成長. 由於工工業工程程在世界界上廣泛泛的傳播播及發展展,使其其造成很很多不同同的定義義及說法法,此中中公認最最具權威威性的定定義來自自美國工工業工程程學會 (AIIIE)早年的的表述:“工業工工程是對對人、物物料、設設備、能能源和信信息所組組成的整整体系統統,進行行設計、改改善和設設置的一一門學科科. 它它綜合地地運用數數學、物物理和社社會科學學等方面面的專門門知識和和技朮,以及工工程分析析和設計計的原理理與方法法,對該該系統所所取得的的成果進進行确認認、預測測和評价价. ”工業工程程之目標標 目標就就是:使使生產系系統投入入的要素素得到有有效利用用,降低低成本、保保證質量量和安全全、提高高生產率率、獲得得最佳效效益. (要素:人員、物物料、流流程、能能源、設設備等)(浪費:識別不不增值的的時間和和活動) 工業工程程之功能能規 划 設 計計 評 价价 創 新新 新產品開開 工厂厂選址 產產品設計計 產品改改進 技朮革新新 工厂厂布置 經經濟分析析(效益益) 工藝藝改進成本降低低 生產產流程 現現有各系系統 設設施改進進產品標准准化 信息系系統 質量量控制 系系統組織織庫存計划划 安全全、衛生生 員工工業績 工工作方法法員工培訓訓等 系統等等 制制定各評評价指 創新新的激 標標及規程程等 勵等工業工程程 . 2 . 工業工程程之意識識1. 成本和效效率意識識2. 問題和改改革意識識3. 工化簡化化和標準準化意識識4. 全局和整整体意識識5. 以人為中中心的意意識掌握IEE方法和和技朮是是必要的的,而樹樹立IEE意識更更重要. 工業工程程學科的的范疇工業工程程知識領領域的117個分分支1. 生物力學學2. 成本管理理3. 數据處理理与系統統設計4. 銷售与市市場5. 工程經濟濟6. 設施規划划( 含含工厂設設計、維維修保養養、物料料搬運等等 )7. 材料加工工( 含含工具設設計、工工藝研究究、自動動化等 )8. 應用數學學(含運運籌學等等、統計計質量控控制等 )9. 組織規划划与理論論10. 生產規划划与控制制(含庫庫存管理理、運輸輸路線等等)11. 實用心理理學(含含心理學學、社會會學、工工作評价价、人事事實務等等 )12. 方法研究究和作業業測定13. 人的因素素14. 工資管理理15. 人體測量量16. 安全17. 職業衛生生与醫學學工業工程程應用效效果國外美日之比比較1. 生產率2. 汔車業工業工程程 . 3 .工業工程程 之工作作研究 方方法研究究 工作作研究 作業業測定“工作研研究”是改善善生產力之之基本技技巧之一一 增增加生產產力工業工程程 . 4 . 工 作 研 究究 工工作研究究它是傳傳統IEE中最早早使用的的一种改改善工作作技朮,直到現現在也是是最常使使用的,所以它它是IEE体系中中最重要要的基礎礎技朮. 工作作研究的的特點是是:在很很少或不不需投資資下使生生產率顯顯著提高高. 工作研究究可分為為方法研研究和作業測測定,適當當的利用用這些技技朮來考考察生產產和管理理的工作作,可不不斷有效效的改進進工作上上的效率率及得到到經濟上上的效益益. 工工作研究究使用的的兩种技技朮,其其中有著著非常密密切的關關系,方方法研究究著重于于改進現現有之工工作方法法,提高高工作效效率,其其實際效效果須要要運用作作業測定定來衡量量;作業業測定則則是努力力減少生生產中的的非增值值時間,為作業業制定標標准時間間. 而而進行作作業測定定的基礎礎是工作作方法合合理化和和標准化化,因此此,兩者者是相輔輔相成的的,其最最終目的的是提高高生產效效率. 正因為為它是一一種不須須要投資資或很少少投資就就能增強強提升現現有資源源產出率率的管理理技朮,所以一一直以來來都受到到工業界界的注視視重用. 方法研究究 對對現行或或計划中中之工作作方法進進行系統統性的記記錄和仔仔細的分分析考查查,使其其達到簡簡易及有有效的目目的,是是降低成成本,加加強生產產能力和和提高勞勞動生產產效率的的一种最最受工業業界普遍遍采用的的技朮. 基基本上方方法研究究的對象象可分為為下列兩兩類,目目的都在在於改善善生產工工藝,流流程及有有關的管管理,致致力消除除工作中中的不合合理和非非增值的的環節和和步驟,充分利利用投入入的資源源獲得最最高的效效益. 11) 以以物件為為對象的的研究-產品生生產過程程和零件件工藝過過程,以以及有關關的管 理業務流流程研究究. 22) 以以人力為為對象的的研究-操操作者在在生產過過程中的的操作活活動研究究,其中中 范圍圍包括: -改改善工厂厂、車間間和工作作場所的的布置,縮短工工藝和運運輸的路路線 -改改善對原原材料、机机器設備備和勞動動力的運運用,以以較少的的資源投投入,獲獲得 更更多的產產出. -減減輕勞動動強度,避免生生產勞動動中不必必要的體體力消耗耗,節省省人力 -改改進工作作環境,改善勞勞動條件件工業工程程 . 5 . 日常生生產和管管理工作作中往往往都會發發現不少少問題須須要不斷斷的改善善,而選選擇作為為改善的的研究對對象則應應以投入入少而收收入大的的原則進進行,以以下四點點一般可可用作為為選擇的的依据. 1) 生產過過程中形形成瓶頸頸的環節節或工序序-多工序序的生產產模式由由于缺乏乏妥善的的研究及及安排,一般都都有發現現不平衡衡而暴露露較溥弱弱的一環環. 2) 生產過過程中成成本高昂昂的工序序-通常是是由於工工序勞動動量消耗耗過大,所用的的設備和和工具昂昂貴,耗耗用的時時間過長長及消耗耗的能源源過高所所致. 3) 生產過程程中質量量不穩定定的工序序-產品質質量不穩穩定一般般多方面面因素綜綜合所引引起,可可以歸納納於操作作者、加加工設備備、原材材料的品品質和工工藝操作作方法. 4) 生產過程程中勞動動強度大大、勞動動條件惡惡劣、容容易發生生事故的的工序-一一般這樣樣的工序序都极須須要用方方法研究究作改善善. 方法研究究的主要分分析技朮朮 類別內 容方 法 程 序 分 析產品流程程分析 根据制制造工程程應用的的五种活活動(加加工、搬搬運、檢檢測、延延誤、停停放)按按順序加加以記錄錄、分析析、調查查及研究究其增值值性和非非增值性性活動改改善的可可能性.加工路線線分析在多品种种批量生生產中,分析部部件或零零件的加加工順序序,尋找找相同類類似的加加工路線線,便於於生產排排列組織織搬運分析析 分析析物料搬搬運作業業方法及及搬運路路線,謀謀求物料料搬運的的改善.管理事務務流程分分析 記錄錄帳票文文件傳送送手續,分析管管理消息息流程的的狀變,加以改改善. 作 業 分 析工序作業業分析 對單單人操作作的工序序,進行行細節分分析尋求求改進工工作場地地布置和和操作方方法的可可能性. 聯合作業業分析 分析析工組作作業條件件下,各各個操作作者之間間的協調調和配合合,以提提高工作作的作業業效率. 人-机作業業分析 分析析單人單單机,單單人多机机或多人人單机的的作業,分析人人和机器器設備的的配合,以提高高人-机作業業效率. 動 作 分 析單元動作作分析 將作作業內容容划分成成動作組組合,分分析每一一個單元元動作与与其它單單元動作作的關系系,以期期達到動動作最簡簡化,從從而提高高工作效效率. 瞬時動作作分析 用用1秒或或0.001分鐘鐘拍攝一一格的速速度,記記錄操作作活動,然後以以每一小小段時間間為標准准,分析析其動作作軌跡,加以改改進.微動動作作分析 鐘鐘拍攝33840076880格的的速度,記錄操操作活動動,然后后作微動動作(慢慢動作)分析以以改進操操作.工業工程程 . 6 . 以上的的各項原原則適用用于企業業技朮工工作、管管理工作作及輔助助性工作作等方面面的研究究和改進進. 另另方法研研究包括括流程分分析、作作業分析析和動作作分析等等三個層層次,要要逐步依依次進行行,如工工序經過過流程分分析后認認為可以以取消,那以下下的層次次就無必必要再繼繼續進行行了. 方法研研究基本本上可解解決的問問題范圍圍大至整整個工厂厂的布局局,小至至工人的的重復性性勞動問問題,但但在運用用時,應應依据以以下程序序:1.選擇擇研究對對象,將將問題弄弄清.2.進行行直接觀觀察,記記錄有關關的全部部過程.3.運用用方法研研究中的的技朮,詳細而而有規律律地將過過程進行行分析. 4.考虙虙各种可可能出現現的因素素,尋求求最實用用、最經經濟及最最有效的的方法. 5.切實實建立新新的標准准工作方方法.6.通過過定期檢檢查后,正式推推動標準準方法的的實施. 程序分析析 完成任任何工作作所需經經過的路路線和手手續即為為程序. 在產品品的制造造方面:從原料料進厂、入入庫、領領料、加加工、裝裝配、檢檢驗、存存倉、 出貨的的程序,這些程程序手續續愈繁、路路線愈長長,則耗耗力愈多多,成本本便愈高高. 如如果認真真觀察和和分析任任何一項項工作,就會發發現存在在很多無無效的動動作和時時間上的的浪費. 程序序分析主主要以整整個生產產過程為為對象,研究分分析一個個完整的的工藝程程序,分分析有無無多余或或重復的的作業,程序是是否合理理,搬運運是否太太多,等等待是否否太長等等,進一一步改善善工作程程序和工工作方法法. 作業分析析 研究分分析以人人為主体体的工序序. 使使作業者者(人)、作業業對象(物)、作作業設備備(机)三者科科學地組組織、合合理的布布置与安安排,以以減輕工工人的勞勞動強度度,減少少作業時時間的消消耗,使使工作質質量得到到保證. 動作分析析 研究分分析人在在進行各各种作業業時的身身体動作作,以排排除多余余動作、減減輕疲勞勞,使作作業簡便便有效,從而制制定出最最佳的動動作程序序. 工業工工程 . 77 . 方法研究究的分析析層次及及分析技技朮 工工序 作作業單位位 作業業要素 動動作單位位 動作元元素 板材材切斷 搬搬入构件件 放放好构件件A 取构件件B汽 成成 型型 自動動點焊 放好构构件B 搬 運車 搬搬到夾具具上 的 焊焊 接接 檢檢查制品品 進行焊焊接 校正位位置 車 安放放好身 組組 裝裝 搬搬往下工工序 取取出成品品涂 覆 程序序分析 動動作分析析 作業業分析程 序 分 析程序分析析符號 表示示作業: 為工工藝過程程、方法法或工作作程序中中的主要要步驟,如機加加工、裝裝配、噴噴油等. 表表示搬運運: 為為工人、物物料或設設備從一一處移向向另一處處. 表表示檢驗驗: 為為對物料料的品質質或數量量及某种种作業執執行情況況的檢查查. 表表示暫存存或等待待: 為事情情進行中中的等待待,如兩兩工序間間處於等等待的 工工作、零零件;公公文待批批. 表表示受控控制的貯貯存: 為物料料在某种种方式下下的授權權下存倉倉或出倉倉,或 為了控控制目的的而保存存貨品. 表表示同一一時間或或同一工工場由同同一人執執行作業業与檢驗驗的工作作.工業工程程 . 8. 程序分析析技巧1. 分析時的的六大提提問 為為什麼要要 有有無其它它更完成什么么 ? 做這這,必要要嗎? 好的的成就 ?何處做 ? 在在此處做做? 合適的的地方?何時做? 在在此時做做? 合適的的時間?由誰做? 此此人做? 合適適的人?如何做? 這這樣做? 合適適的方法法?2.分析析時的“ECRRS”四大原原則 aa.取消消 (EElimminaate) 在經經過“完成了了什么?”、“是否必必要?”及“為什么么?”等問題題的提問問, 而不能能有滿意意答案者者皆非必必要,即即予消除除. 取取消為改改善的最最佳效果果,如取取消不必必要的工工序、操操作、動動作,這這是不需需投資的的一种改改進,是是改進的的最高原原則. b.合并并 (CCombbinee) 對於於無法取取消而又又必要者者,看是是否能合合并,以以達到省省時簡化化的目的的,如合合并一些些工序或或動作,或將由由多人于于不同地地點從事事的不同同操作,改為由由一人或或一臺設設備完成成. c.重排排 (RRearrrannge) 經經過取消消、合并并后,可可再根据据”何人、何何處、何何時”三提問問進行重重排,使使其能有有最佳的的順序,除去重重復,辦辦事有序序. d.簡化化 (SSimppliffy) 經經過取消消、合并并、重排排后的必必要工作作,就可可考虙能能否采用用最簡單單的方法法及設備備,以節節省人力力、時間間及費用用. 2. 分析時的的五個方方面a.作業業分析 b.搬運分分析c.檢驗驗分析 d.貯存分分析e.等待待分析 實際分分析時,應對以以上五個個方面按按照提問問技朮逐逐一進行行分析,然后采采用取消消、合并并、重排排、簡化化四大要要點進行行處理,以尋求求到最經經濟合理理的方法法. 工業工程程 . 9. 程序分析析的圖表表整個制造造程序分分析: 工藝藝程序圖圖產品或材材料或人人的流動動分析: 人型型的流程程程序圖圖、 物物型的流流程程序序圖布置与路路線分析析: 線線路圖工藝程序序圖 僅作出程程序中的的”作業”及保證證效果的的”檢驗”兩种主主要過程程. 含有工藝藝過程序序的全面面概況,及各工工序之間間的相互互關系. 還可包含含各生產產過程的的機器設設備、工工作范圍圍、所需需時間及及順序. 通常主要要的分程程序置于于最右邊邊的一行行 . 材料、零零件、半半成品均均以水平平線引入入圖中的的垂直線線. #1288玩具車車工藝程程序圖 帽子 輪輪子 車車身5注塑注塑注塑去水口去水口口去水口口 檢查檢查 檢查查鋼軸(XX2) 裝帽子子彩盒檢查入盒檢查流程程序序圖 進一步對對整個制制程序作作說細的的記錄 由作業、檢檢驗、搬搬運、等等待、貯貯存五种种符號構構成 特別是用用於分析析搬運距距离、等等待、貯貯存等隱隱藏成本本的浪費費 因較工藝藝程序圖圖詳盡和和復雜,所以常常單獨對對每一主主要零件件作圖 可分為物物料型及及人型兩兩种. 工業工程程 . 100. 用量規核核對工件件尺寸(人型流流程程序序圖)1 到到儀器柜柜(5mm) 開開儀器柜柜拿起量量規現時方法法 2 帶量規規回工作作台(55m) 55 調整量量規1 用量規規核對工工件尺寸寸 4 (200m) 3 帶量量規至儀儀器柜(5m) 放放回量規規關儀器器柜4 回工作台台 (55m)線路圖 線路圖是是以作業業現場為為對象,對現場場布置及及物料(包括零零件、產產品、設設備) 和作業者者的實際際流通路路線進行行分析. 常与流程程程序圖圖配合使使用,以以達到改改進現場場布置和和移動路路線,縮縮短搬運運距离的目的的. 主要用于于“搬運”或“移動”路線的的分析.作業分析析作業分析析的類型型1.人机机操作分分析2.聯合合作業分分析3.雙手手作業分分析動作分析析動作分析析方法1.目視視動作分分析 即即以觀測測的方法法尋求改改進2.動素素分析 人完成成工作的的動作,可由117個基基本動素素構成3.影片片分析 即用攝攝影机將將各個動動作拍下下來再詳詳加分析析工業工程程 . 111. 動作分析析動 素1.伸手手(Traanspportt Emmptyy , 用TE表示) 定定義:空空手移動動,伸向向目標,又稱運運空2. 移移動 (Traanspportt Looadeed , 用TLL表示)定義:手手持物從從一處移移至另一一處的動動作,又又稱運實實3. 握握取(GGrassp, 用G表示)定義:利利用手指指充分控控制物体体4. 裝裝配(AAsseemblle, 用A表示)定義:為為了兩個個以上的的物件的的組合而而做的動動作5. 使使用(UUse , 用用U表示)定義:利利用器具具或裝置置所做的的動作,稱使用用或應用用6.拆卸卸(Diisasssemblle,用 DAA表示)定義:對對兩個以以上的組組合的物物体,作作分解動動作7. 放放手(RReleeasee Looad, 用RLL表示)定義:從從手中放放掉東西西,稱放放手或放放開8. 檢檢查(IInsppectt, 用用I表示)定義:將將產品和和所制定定的標准准作比較較的動作作,叫檢檢查或檢檢驗9. 尋尋找(SSearrch, 用Shh表示)定義:確確定目的的物的位位置的動動作10. 選擇(SSeleect, 用Stt表示)定義:在在同類物物件中,選取其其中一個個11.計計划(PPlann, 用用Pn表示示)定義:在在操作進進行中,為決定定下一步步驟所做做的考慮慮12. 定位(PPosiitioon, 用P表示)定義:將將物体放放置于所所需的正正确位置置為目的的而進行行的動作作,又稱稱對准13. 預定位位(Prre-PPosiitioon, 用PPP表示)定義:物物体定位位前,先先將物体体安置到到預定位位置14. 持住(HHoldd, 用用H表示)定義:手手握物并并保持靜靜止狀態態,又稱稱拿住15. 休息(Resst, 用R表示) 定定義:因因疲勞而而停止工工作16. 遲延 (Unnavooidaablee Deelay, 用UDD表示)定義:不不可避免免的停頓頓17.故故延 (Avooidaablee Deelayy, 用用AD表示示)定義:可可以避免免的停頓頓18. 發現 (Fiind , 用用F表示)定義:東東西已找找到的瞬瞬間動作作工業工程程 . 122 . 動素性質質划分按對操作作的影響響,動素素可分為為有效動動素与無無效動素素兩大類類1. 有有效動素素 :對對操作有有直接貢貢獻者. 如 : 裝配配、拆卸卸、使用用等; 伸手、握握取、移移物及放放手為操操作中最最常用的的有效動動素2 . 無效效動素:輔助及及消耗性性的動素素 如 : 尋找找、選擇擇、檢查查、持住住、定位位及預定定位等為為輔助動動素; 休息、故故延及計計划為消消耗性的的動素.動 作作 經經 濟濟 原原 則則A.關于于人体的的運用 11.雙手手應用同同時開始始並同時時完成其其動作 22.除規規定的休休息時間間外,雙雙手不應應同時空空閑 3.雙雙臂的動動作應該該對稱,反向并并同時進進行 4.手手的動作作應以最最低的等等級而能能得到滿滿意的結結果 5.物物体的運運動量應應盡可能能地利用用,但是是如果需需要肌力力制止時時,則應應將其減減至最小小的程度度6. 連續的曲曲線運動動,比方方向突變變的直線線運動為為佳7. 彈道式的的運動,較受限限制或受受控制的的運動輕輕快自如如8. 動作應盡盡可能地地運用輕輕快的自自然節奏奏,因節節奏能使使動作流流利及自自發B.關于于工作地地布置9. 工具物料料應放置置地固定定的地方方10. 工具物料料及裝置置應布置置在工作作者前面面近處11. 零件物料料的供給給,應利利用其重重量墜送送至工作作者的手手邊12. 墮落應盡盡量利用用重力實實現13. 工具物料料應依最最佳的工工作順序序排列14. 應有适當當的照明明,使視視覺舒适适15. 工作臺及及坐椅的的高度,應保証証工作者者坐立适适宜16. 工作椅式式樣及高高度,應應能使工工作者保保持良好好的姿勢勢工業工程程 . 133 . C.關于于工具設設備17. 盡量解除除手的工工作,而而以夾具具或腳踏踏工具代代替18. 可能時,應將兩兩种工具具合并使使用19. 工具物料料應盡可可能放在在工作位位置上20. 手指分別別工作時時,其各各指負荷荷應按照照其本有有予以分分配21. 設計手柄柄時,應應盡可能能增大與與手的接接触面22. 機器上的的杠杆、十十字杆及及手輪的的位置,應能使使工作者者极少變變動姿勢勢,且能能最大地地利用机机械力 凡任任何工作作動作,合乎222條經經濟原則則,皆為為經濟有有效的動動作;否否則,就就應改進進.動作作經濟原原則有兩兩大功用用:即幫幫助發掘掘問題和和提供建建立新方方法的方方向. 下面將將對這些些原則進進行分析析 . 雙手的動動作應同同時而對對稱 有人曾曾經做過過一個試試驗,即即一只手手持兩磅磅半重的的物体(1磅=0.445366kg),在2254mmm的兩兩點間兩兩回移動動,到2200次次,手發發酸. 休息后后,再雙雙手各持持兩磅半半重的物物体,同同時分別別來回于于2544mm兩兩點移動動,結果果到4000次時時,仍未未感覺疲疲勞. 所以雙雙手同時時對稱的的動作能能适應人人体的對對稱,使使動作得得以相互互平衡不不易疲勞勞. 如如果只有有一只手手運動,則身体体肌肉必必須一方方面維持持靜態,而另一一方面保保持動態態,肌肉肉無法休休息,故故易疲勞勞. 人体的動動作等級級關于人体体的運用用的第44條:人人体的動動作應以以盡量應應用最低低級而能能得到滿滿意結果果為妥. 工作時時人体的的動作可可分為55 級（見下下表）級別運動樞軸軸人体運動動部位指節手指手腕手指及手手腕肘手指、手手腕及小小臂肩手指、手手腕、小小臂及大大臂身体手指、手手腕、小小臂、大大臂及肩肩工業工程程 . 1 . 動作運行行的路線線和節奏奏關於人体体的運用用的第至條條均互相相關連：工作作物運動動時，自自然產生生動能，應應盡可能能利用這這种動能能來改進進工作連續續曲線運運動，較較方向突突變的直直線運動動為佳彈道道式運動動，較受受限制的的運動輕輕快動作作應盡盡盡可能輕輕松工具和物物料的放放置動作作經濟原原則第、及條：即工具