工业工程基础知识.pptx

工业工程简介工业工程简介什么是工业工程？美国质量管理权威朱兰博士说：美国值 得向全世界夸耀的东西就是IE，美国之 所以打胜第一次世界大战，又有打胜第 二次世界的力量，就是美国有IE。IE-INDUSTRIAL ENGINEERING-工业工程，简称IE，是世界上公认的能 杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经 济效益的把技术与管理有机地结合起来 的一门边缘学科。生产要素人.财.物投入转换产出生产的财富产品.服务生产率=产出/投入技术管理工业工程的定义：工业工程的定义：其定义为：工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。它 综合运用数学、物理学和社会科学方面 的专门知识和技术，以及工程分析和设 计的原理和方法，对该系统所取得的成 果进行确定,预测和评价。现在我们来看看是如何操作的：生产要素人、财、物投入生产过程产出产品服务生产率测定生产率=产出/投入动态生产率指数=测定期生产率/基期生产率生产率评价、规划、控制、提高战略与经营规划反馈工业工程的目标：工业工程的目标：工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全条件下进行。工业工程学科的性质：工业工程学科的性质：工业工程是一门工程学科，IE要学习大量的工程技术和数学方面的课程。但它不同于一般的工程学科，它不仅包括自然科学和工程技术，还包括社会科学和经济管理方面的知识 ，它是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。工业工程的特点工业工程的特点IE的核心是降低成本，提高质量和生产 率。IE是综合性的应用知识体系（技术和管理）注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点 之一。IE是系统优化技术。IE的面向-由微观向宏观管理。IE的意识：的意识：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化意识以人为中心的意识。为什么为什么IE会受到重视：会受到重视：因为它能够提高生产率！众所周知，日本是一个国小、人多、资源缺乏的 国。二次大战后，厂房、道路、桥梁都受到严重破坏，经济面临全面崩溃，全年1/3时间停产，加上600万日军和移民拥回而失业人数激坛。再看今天的日本，面积不到38万平方公 里，人口不过1亿多，但国民生产总值占世界国民生产总值的10%，据1980年的统计，日本国民的人均生产总值为1.087万美元，居世界第二位。日本生产率的变化：生产率%美国生产率100502060708090年拿汽车工业来说：美国用工量 日本用工量 装配一辆汽车 33个 14个制造一辆车身 9.5小时 2.9小时制造一发动机 6.8小时 2.8小时中国可不可以用中国可不可以用IE？1986年，上海金陵无线电厂通过推广IE使该厂流水线生产能力提高了40%，半年间仅成本就节约了80万元。成都市红光电子管厂在引进的显象管生产线上应用IE，年增产42万只电子枪，投入0.98万元，获得363万元的效益。上海仪表局下属八家厂推广应用IE，投 入50万元，收入6200万元。北京机床电器厂运用IE改造电器产品装 配生产线，使产量翻番，年新增产值 1165万元，新增税利349万元。1992年初广州电池厂，以二车间为IE试 点，四个月时间，取得经济效益19万元 节省20个劳力，节约场地48平方米。九 月份，全厂推广，年底取得经济效益 200万元，节约152个劳力，场地313平 方米。93年取得经济效益1200万元；94 年取得1500万元。广东科龙电器有限公司冰箱公司，四条 生产线原设计生产能力60万台/年，实际 生产43万台，应用IE后，93年生产了75 万台，94年生产了91万台，在此基础上 引进100万台改造项目，94年底投产，生 95万台，与43万台相比，增加了52万台 ，相当于投资几亿新建一个大型冰箱厂。为什么为什么IE能够如此呢？能够如此呢？因为它有如下内容：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，达到减少人员、机器设备的空闲时间。以一个简单的材料搬运为例：总库日用库装盘部小汽车手推车改进及节省：总库装盘部方法标准、时间标准最终使人、机、物将能力全部贡献于有价值的工作上，并为运用其他IE技术奠定基础。方法研究内容包括：1.程序分析 2.操作分析 3.动作分析 4.路线分析一一.程序分析程序分析何谓程序？方法研究与程序分析的关系？以整个生产过程为研究对象，研究分析 一个完整的工艺（加工、制造、装配）从第一个工作地到最后一个工作地全面 研究，分析有无多佘或重复作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长等。程序分析的实例：程序分析的实例：广州电池厂锌壳车间：冲壳机切口机掉入锌粒锌壳箩磅称三轮车去另一车间砌壳车间砌壳车间周转箱来自冲壳周转箱入库冲壳机切壳机箩三轮车冲壳车间箩周转箱工人砌壳车间三轮车改进改进：机器锌壳下落道工人周转箱义1.取消称重工序；2.取消运输环节；3.锌壳产量提高10%，年增锌壳360万只；4.降低锌壳重量，年回收锌粒31185公斤；5.提高锌壳合格率，从96.51%，提高到 98.44%；6.减少场地63平方米，节省4人；7.每年少耗竹箩144只。（一）程序分析符号表示操作表示运输、搬运表示检验D表示等待、暂存表示贮存表示同时操作和检验例：设有一业务员依照顾客来函核对某张支票上的数字，信放在公文柜中。去公文柜1122313454开公文柜拿出信带信回办公桌找票核对带信回公文柜放回信关公文柜回办公桌放回票6公文柜办公桌人请提意见（二）工艺程序分析1.工艺程序图的构成例如下图为风扇装箱的工艺程序图：1准备装箱电风扇装入纸箱装入说明书及零件封纸箱贴标签电风扇说明书及零件12345检查纸箱有否破损例题2：泵及其接受器之装箱工艺程序图箱子内部检查装保护衬里放入泵放装箱衬片放入接受器封闭盖过秤泵全部检查打印号码接受器加工之检查缚扎附标签123123456784例3：在木箱上钉五只钉子12345拿起钉锤拿起一只钉对准位置重钉一下续钉几下12345拿起钉锤拿起一只钉对准位置重钉一下续钉几下重复四次检查并贴标签 (三）流程程序分析流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种符号构成。根据研究对象的不同可分为：1.材料或产品流程程序图。（物型）2.人员流程程序图（人型）现举例说明如下：例：一张火车票自出售、使用至回收止，其间经过许多人之手，现用流程程序图表示如下：D1111213242353在票架上拿起并查看票价用手拿至柜台上打印日期等待找钱拿给旅客旅客带至入口处查看并打孔旅客带至旅途上在终点站查看并回收（物型）例题2：工人按要求核对工件尺寸（人型）1122313445到仪器柜开仪器柜拿起量规带量规回工作台调整量规用量规核对工件尺寸带量规回仪器柜放回量规关仪器柜回工作台（四）程序分析技巧1.分析时的六大提问（提问技术）完成了什么？（what）何处做？（where）何时做？（when）由谁做？（who）如何做？（how）为什么？（why）要做这，是否必要？有无其他更好的 成就？要在此处做？有无其他更合适之处？要此时做？有无更合适的时间？由他做？有无更合适的人去做？要这样做？有无更好的方法去做？2.分析时的四大原则(1)取消（Eliminate):(2)合并(Combine)：(3)重排(Rearrange):(4)简化(Simplify):3.分析时的五个方面 （1）操作分析：（2）搬运分析：（3）检验分析：（4）贮存分析：（5）等待分析：4.分析时的六大步骤 （1）选择：（2）记录：（3）分析：（4）建立：（5）实施：（6）维持：（五）线路分析u线路分析：对现场布置及物料（另件、产品、设备）和作业者的实际流通路线 进 行分析，以达到改进现场布置和移动 路。举例如下：u实例：重型机器工厂装配车间机1机4机2机3机5总库铸造车间轻型机器厂一般机器工厂起重机起重机起重机手推车手推车改进：机1机2机3机4机5机6铸造车间一般机器工厂总库滚子台磨床磨床铣床磨床搓丝车床车床车床来自料堆1123456磨床78去半成品库改进：车床1车床1来自料堆铣床2车床3磨床4磨床5磨床6磨床7搓丝8去半成品库节约面积 二二.操作分析操作分析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、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）人机操作分析 （二）联合操作分析 （三）双手操作分析（一）人机操作分析（一）人机操作分析在机器的工作过程中，调查、了解在操 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。实例：人机操作分析：时间21412完成件放箱内卸下工件空闲装上工件准备工件人机器空闲被装上工件加工被卸下工件空闲利用率6010060100改进：时间141完成件放箱内准备下一工件装上工件卸下工件人机器被装上工件加工被卸下工件利用率100/100100/100（二）联合操作分析（二）联合操作分析在生产现场，常有两个或两个以上的操 作员同时对一台机器（一项工作），进行 工作，则称谓联合操作。实例：某工厂的成品用小木箱包装后，堆放 在工厂的库房内，每天由老张、老王将 小木箱放在搬运板上，再由堆高机运到 储运处，等待出厂。堆高机每次运一块板，来回三分钟；老 张、老王各装一块板需六分钟。仑库老王老张板1板2储运处机机王张板2板1空空板1板2板1空板2时间333工作等待运箱6663332改进：9分钟运三箱机老王、老张N02N01N01N02N02N01时间333工作等待箱运99003（三）双手操作分析生产现场的具体工作，主要由工人的双 手完成，调查、了解如何用双手进行实 际操作的情况，称双手操作分析。三。动作分析动作分析的实质是研究分析人在进行各种操作的细微动作，删除无效动作，使操作简便有效，以提高工作效率。（一）动素1.伸手（TE）（）2.移物（TL）（）3.握取（G）（U）4.装配（A）（）5.使用（U）（U）6.拆卸（DA）（）7.放手（RL）（）8.检查（I）（）9.寻找（SH）（）10.选择（ST）（）11.计划（PN）（）12.定位（P）（）13.预定位（PP）（）14.持住（H）（）U15.休息（R）（）16.迟延（UD）（）17.故延（AD）（）18.发现（F）（）（二）动素性质划分UUU1.核心动 素2.常用动 素3.辅助性 动素4.消耗性 动素 （三）动作经济原则第一条原则：双手的动作应同时而对称 第二条原则：人体的动作应尽量应用最低 等级而能得到满意结果为妥 第三条原则：尽可能利用物体的动能；曲线 运动较方向突变的直线运动为 隹；弹道式运动较受控制的运动 轻快；动作尽可能有轻松的节奏 第四条原则：工具、物料应置于固定处所及 工作者前面近处，并依最佳的 工作顺序排列 第五条原则：零件、物料应尽量利用其重 量堕送至工作者前面近处 第六条原则：应有适当的照明设备，工作 台及坐椅式样及高度应使 工作者保持良好的姿势及坐 立适宜第七条原则：尽量解除手的工作，而以夹 具或足踏工具代替第八条原则：可能时，应将两种或两种以 上工具合并为一第九条原则：手指分别工作时，各指负荷 应按其本能给予分配；手柄 的设计，应尽可能增大与手 的接触面；机器上的杠杆、手 轮的位置，尽可能使工作者少 变动其姿势第十条原则：工具及物料尽可能预放在工 作位置看动作经济原则录象。作业测定概述1.作业测定的定义：“作业测定是运用各作业测定是运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标种技术来确定合格工人按规定的作业标准完成某项工作所需的时间。准完成某项工作所需的时间。”合格工人合格工人的定义为：“一个合格工人必须具备必要的身体素质，智力水平和教育程度，并具备必要的技能知识，使他所从事的工作在安全、质量和数量方面都能达到令人满意的水平。”规定的作业标准作业标准：“经过方法研究后制定的标准工作方法，及有关设备、材料、负荷、动作等的一切规定。”IE的全过程是：利用程序分析、操作分析、动作分析获得最隹程序和方法，再利用作业测定制定出标准时间。制定标准时间的方法一般有三种：1.经验估工法2.统计分析法3.作业测定法作业测定的目的：1.制定标准时间2.改善作业系统3.制定最佳作业系统（对比）作业测定的方法有：1.秒表时间研究2.工作抽样3.预定时间标准法确定宽放时间1.宽放时间的种类私事宽放疲劳宽放F=T-tTx100%F-疲劳宽放值，T-连续工作中，结束时的单个零件 的工作时间t-连续工作中，开始时的单个零件工作时间程序宽放作为补偿操作者因其从事的操作内发生强迫等待的时间，如机器发生故障等。周期动作宽放时间干扰宽放时间临时宽放时间政策宽放时间2.宽放率和宽放时间计算宽放率（%）=（宽放时间/正常时间）X100%宽放时间=正常时间X宽放率第六步：制定标准时间标准时间=平均操作时间X评比+宽放时间=正常时间+正常时间X宽放率=正常时间（1+宽放率）六.模特法（MOD）（一）模特法的动作分类及其代号模特法把动作分为21个，每个动作以代号、图解、符号、时间值表示。移动动作：1MOD=0.129秒 基本动作：M1 手指的动作 M2 手腕的动作 M3 小臂的动作 M4 大臂的动作 M5 伸直的手臂终结动作：抓取G：G0 碰、接触 G1 简单地抓 G3 复杂地抓 放置P：P0 简单放置 P2 较复杂放置 P5 复杂放置（组装）其他动作：重量因素 L1 用眼 E2 判断 D3 加压力 A4 走步 W5 校正 R2 脚踏板 F3 圆周运动 C4 弯曲-站起 B17 坐下-站起 S30（二）模特法的动作分析基本动作-上肢动作1.移动动作（1）手指的动作M1（2）手的动作M2（3）小臂的动作M3（4）大臂的动作M4（5）大臂尽量伸直的动作M5（6）反射动作2.终结动作：（1）触及动作G0（2）抓的动作G1（3）抓的动作G3（需要注意力）（4）放置、放下的动作P0（5）放置动作P2（需要注意力）（6）放置动作P5（需要注意力）3.移动动作与终结动作的结合 伸手拿螺丝钉的动作为：M3G14.同时动作（1）同时动作的条件终结动作两手动作分析表情况 同时动作 一只手的终结动作 另一只手的终结动作1可能可能G0 P0 G1G0 P0 G1G0 P0 G12P2 G3 P5P2 G3 P5P2 G3 P53不可能（2）两手同时动作的时间值左手动作抓零件M3G1右手的动作抓螺丝刀M4G1标记符号M4G1MOD5抓零件AM3G3抓零件BM4G3M3G3M2G311（左手先动）抓零件AM3G3抓零件BM4G3M4G3M2G312（右手先动）基本动作-下肢和腰的动作（1）蹬踏动作F3（2）步行动作W5（3）身体弯曲动作B17（4）站起来再坐下的动作S30辅助动作（1）搬运动作的重量因素L1（2）眼睛的动作E2（独立动作）（3）矫正动作R2（独立动作）（4）判断动作D3（独立动作）（5）加压动作A4（独立动作）（6）旋转动作C4