工业工程基础_StandardWork教材--培训版.pptx

工业工程基础INDUSTRIAL ENGINEERING-基础班ELS Development Program第一篇第一篇工业工程概述2 使用IE方法，是效率改善的最佳途径。只有公司的中基层主管能训练掌握IE方法，公司的改善才能持之以恒地维持下去。3工业工程之定义：IE是Industrial Engineering的简称。工业工程：综合运用数学、物理和社会科学等方面的专门知识和技术、以及工程分析和设计的原理与方法，为把生产要素（人员、物料、设备、能源和信息等）组成更富有生产力的整体系统所从事的规划、设计、评价和创新的科学活动。同时为科学管理提供决策依据。IE是改善效率、成本、品质的方法方法科学。4第二篇第二篇工业工程之工作研究5工作研究方法研究把工作简化并定出进行此项工作的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生产率“工作研究”是改善生产力的基本技巧之一6工作研究的范畴 1 方法研究方法研究 （1）程序分析 （2）作业分析 （3）动作分析 2 作业测定 （1）秒表测时法 （2）工作抽样法 （3）预定标准时间法（PTS）（4）标准资料法7工作研究实施八步骤1.选择研究对象（考虑经济、技术、人等因素）2.直接观察现行方法，记录有关的全部事实3.仔细分析所记录的事实并进行改进4.制定最经济的方法5.评选新方案6.计算标准作业时间7.建立新方法8.实施与维持新方案8第三篇第三篇工业工程之方法研究9生产过程中的改善点瓶颈环节或工序成本高昂的工序质量不稳定的工序劳动强度大、劳动条件恶虐的工序容易发生事故的工序10主要分析技术类别 分析方法内容备注程序分析工艺程序图对整个制造程序或工序的分析流程程序图产品或材料的流程的分析线图、线路图布置与经路分析作业分析人机作业分析闲余能量分析联合作业分析双手作业分析动作分析动素分析影像分析快速摄影动作分析VTR分析动作经济原则11分析层次及分析技术（举例）柯式胶印工序作业单位制版动作元素动作单位作业要素一路开较色较版审单手工啤切表面处理印刷放好锌版取构件B搬到夹具上装版安放好对位检查校正位置搬运程序分析作业分析动作分析12程序分析程序分析符号程序分析符号 表示作业 表示搬运 表示检验 表示暂存或等待 表示受控制的贮存 表示同一时间或同一工场由同一人执行作业与检验的工作13程序分析程序分析技巧一程序分析技巧一(5W2H)What?When?Why?Who?Where?How to do?How much?14程序分析程序分析技巧程序分析技巧 二（）二（）取消（eliminate)合并（combine)重排（rearrange)简化（simplify)15程序分析程序分析的五个方面程序分析的五个方面作业分析 搬运分析检验分析贮存分析等待分析16工艺程序图结构材料材料材料材料工艺顺序局部装配或加工局部装配或加工局部装配或加工中心零件装配或加工完成配件完成配件材料、采购的零件17工艺程序图675帽子钢轴轮子（）车身彩盒注塑去水口检查检查入盒检查注塑去水口检查注塑去水口检查装配装帽子18流程程序图表格DDDDDDDDDDDDDDD贮存等待搬运检查加工工 序 系 列时间（min）距离（m）工 作 说 明贮存 等待 D搬运 检查 加工 距离时间次数项别统 计工作名称：编号：开始：结束：研究者：日期：审阅者：日期：19作业流程分析测定项目参考（表作业流程分析测定项目参考（表7.8）20程序流程分析流程记录分析符号流程记录分析符号 表示作业 表示搬运 表示检验/判断 表示开始或结束 21课堂讨论：程序流程分析自选本部门的工序流程；以组为单位讨论；画出流程图(从收单到包装)；选一个代表上台说明分析内容；时间：5分钟22线路图线路图：以作业现场为对象，对现场布置及物料（包括零件、产品、设备）和作业者的实际流通路线进行分析，达到改进现场布置和移动路线、缩短搬运距离的目的。主要分析“搬运”或“移动”路线23一零件的加工线路图（1）24一零件的加工线路图（2）25立体线路图26线路图实例(1)27改进线路图实例(1)28课堂作业：线路图运用练习选本部门的(流程/工序)加工内容绘制线路图；改善前后进行比较；以组为单位，队长组织小组讨论；每组提交一份方案；时间10分钟。29作业分析定义：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组合，合理地布置和安排。分类：人机作业分析 联合作业分析 双手作业分析30人机作业分析人机作业分析人机作业分析的特征 1.一般用于分析一人操作一台机器或一人操作多台机器的情况；2.借助于人机作业图进行分析。31人机作业图人机作业图的构成 1.表头部分：2.图表部分 1）比例尺 2）用垂直竖线分开人与机器并把人放在最右边栏内。3）分别在人与机器栏内，用规定的符号表示人（或机器）工作或空闲，并依作业程序由上而下记录。3.统计部分：操作周程，人、机在一周程内的工作时间和空闲时间，以及人、机利用率。32例1：某工人操作一台车床，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，该车床能自动加工，绘制此作业的人机作业图。注：人、机的工作时间 用表示；人、机的空闲时间 用表示。人机作业图33车削的人机作业图作业名称：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：0.5去毛刺并检查尺寸空闲0.3卸下零件车削2空闲空闲0.5装夹工件机时间 min人2/3.3=61%1.323.3机1.3/3.3=39%21.33.3人利用率空闲时间工作时间周程统计34例2：某工人操作两台铣床，作业程序及时间值为：装夹工件：0.5min，铣削：1.0min，卸下零件：0.2min，两台铣床加工同一种零件，能自动加工和停机绘制此作业的人机作业图。注：人、机的工作时间 用表示；人、机的空闲时间 用表示。人机作业图350.2空闲 0.2卸铣1 0.5铣削 0.3空闲 0.5装铣2 0.7空闲 1.0铣削 0.2卸铣2 0.5铣削 0.5空闲 0.5装铣1 铣床2铣床1人1/1.7=59%0.711.7铣床11/1.7=59%0.711.7铣床11.5/1.7=88%0.21.51.7人利用率空闲时间工作时间周程统计产品：B12铸件 工作：铣平面 图号：B12/1 日期：速度：80r/min 走刀量：380mm/min 研究者：铣削的人机作业图36联合作业分析联合作业分析联合作业分析的特征 1.联合作业分析是对一组工人（两个或两个以上）所进行的分析；2.借助于联合作业图进行分析。37联合作业分析联合作业分析的目的 1.发掘空闲与等待时间；2.使工作平衡；3.减少周期时间；4.获得最大的机器利用率；5.合适的指派人员与机器；6.决定最合适的方法。38联合作业图联合作业图的构成 1.联合作业图也由表头、图表、统计三部分组成。2.画法与人机作业图基本一致；39联合作业图例1：某车间用吊车搬运零件，每天由工人甲和工人乙负责将零件装入集装箱，装满后，由吊车搬运到车间出口处暂存，吊车每次只能搬运一箱，来回一次需5min,而一人装满一箱零件需10min,现行方法如下：第一次5min：吊车运送工人乙装的NO2集装箱 工人甲装NO1集装箱 工人乙等待 第二次5min：吊车等待 工人甲继续装NO1集装箱 工人乙装NO2集装箱 第三次5min：吊车运送工人甲装的NO1集装箱 工人甲等待 工人乙继续装NO2集装箱绘出该项作业的联合作业图。40联合作业图工作名称：装运零件方法：现行 研究人：日期：5空闲5运送NO110装NO25空闲 5空闲10装NO15运送NO2 工人乙工人甲吊车10/15=67%51015工人乙10/15=67%51015工人甲10/15=67%51015吊车利用率空闲时间工作时间周程统计时间单位：min41联合作业分析的基本原则：人与机的动作如能同时完成为最佳联合作业分析联合作业分析的目的：如何设法将各个对象的工作进行调配，一方面取消空闲或等待时间，另一方面，则是缩短周期。工作A工作B工作B工作A工作A工作B4h3h4h7h3h4h8h1h3h等待42由记录图可以看出:人、机的等待时间较多，采用“5W2H”提问技术进行分析并用“ECRS”原则进行改进。改善方法：工人甲、乙合装一箱，省去等待集装箱回来的时间。改良后:工人甲、乙、吊车均不用等待，15min可装运3箱，即周程由原来的15min降至10min。联合作业分析43联合作业图工作名称：装运零件方法：改良 研究人：日期：10/10=100%01010工人乙10/10=100%01010工人甲10/10=100%01010吊车利用率空闲时间工作时间周程统计5装NO25装NO25运送NO15装NO15装NO15运送NO2工人乙工人甲吊车时间单位：min44双手作业分析双手作业分析的定义 生产现场的某些作业（如大多数装配作业），主要是靠工作人员的双手完成。调查、了解如何利用双手进行实际的操作，称为双手作业分析。双手作业分析的特征 1.双手作业分析的主要对象是操作者的双手操作者的双手；2.借助于双手作业图进行分析。45双手作业分析双手作业分析的作用 1.研究双手的动作及其平衡；2.发掘“独臂”式的操作；3.发现伸手、寻找以及笨拙而无效的动作；4.发现工具、物料、设备等不合适的放置位置；5.使动作规范化。46双手作业图双手作业图的画法 O：表示操作，即握取、放置、使用、放手等动作。：表示搬运，即手的移动动作。D：表示等待，即手的延迟、停顿。：表示持住，即手持住工件，工具或材料的动作。47双手作业图例：绘制用开瓶器开启瓶盖的双手作业图。其动作为：先伸出右手，取开瓶器，移至身前，持住开瓶器；然后伸出左手，取瓶，移至身前，持住瓶，右手移至瓶顶，打开瓶盖。48双手作业图工作：用开瓶器开启瓶盖开始：双手空的用品在桌上结束：打开瓶盖 左手 右手 等待 D 1 1 至开瓶器处 1 O 取开瓶器 2 移至身前 至瓶处 1 1 持住 取瓶 O1 移至身前 2 3 移至瓶顶 持住 1 2 O 打开瓶盖 统 计左 右1 O 22 31 11D25 6瓶开瓶器人49方法应用练习：作业分析以小组为单为自选任何一种作业分析练习(一个工序的作业)；说明工作内容并画图表示；统计分析；选一个代表上台发言；集体点评，评出一个优胜小组；时间：10分钟50动作分析动作分析的种类和特征方法方法目的目的分析对象分析对象目视目视动作动作观察观察法法动素分析法人体各部位的活动是否存在浪费和不合理之处？详尽找出动作所存在的问题。在固定的作业现场反复实施的持续时间较短的作业，如：生产线装配作业影像影像动作动作观察观察法法慢速摄影动作分析法 容易找出操作者动作和物流的瓶颈之处，大致掌握长时间作业的运行状态。在固定的作业现场实施的不规则的持续较长时间的作业，如：站立步行作业协同作业VTR分析法反复观察作业过程，进行正确的分析，允许多人参与作业改善的讨论适合于摄像的几乎所有类型的作业51动作分析动作分析的种类和特征方法方法优点优点缺点缺点动素分析法能用最小的单位分析动作，详尽找出动作存在的问题。通过观察和分析可以逐步培养出动作意识要理解和熟练掌握18个动素的记号和内容必须经过必要的专业培训。慢速摄影动作分析法通过摄影，突出人的动作、物流中存在的问题可对持续时间长的作业进行摄影，通过计算摄影张数，记录作业的时间值。由于胶卷需要冲洗显影，故分析需要时间在某种程度上必须熟悉装置的操作整套装置费用高VTR分析法通过对作业实施过程的摄像，可立即在放像机上再现作业过程，操作简单通过反复摄影可进行详细的分析整套装置的费用高52动作经济原则概述生产三要素：人、机器和物料动作三要素：动作方法、作业现场布置和工 夹具与机器动作意识：（1）明白合理动作与不合理动作的区别；（2）明确动作错误的原因，判断合理动作；（3）全身心地投入动作研究，思考合理动作方法、作业配置和工夹具。53动作经济四项基本原则减少动作数量双手同时动作缩短动作距离轻快动作54动作经济原则应用（1）1、双手的动作应同时而对称55动作经济原则应用（2）2、人体的动作应以尽量应用最低等级而得到 满意结果为妥1）电灯开关56动作经济原则应用（3）2、人体的动作应以尽量应用最低等级而得到 满意结果为妥2）办公桌的设计57动作经济原则应用（4）3、尽可能利用物体的动能1）工作物运动时，自然产生动能58动作经济原则应用（5）3、尽可能利用物体的动能2）连续曲线运动，较方向突变的直线运动为佳59动作经济原则应用（6）3、尽可能利用物体的动能3）动作应尽可能使用轻松自然的节奏 变压器涂漆60动作经济原则应用（7）4、工具、物料应置于固定处所及工作者前面近 出、并依最佳的工作顺序排列61动作经济原则应用（8）4、工具、物料应置于固定处所及工作者前面近 出、并依最佳的工作顺序排列不合理方案 合理方案1）工具、物料应置于固定处所（避免寻找、如开汽车）62动作经济原则应用（9）5、零件、物料应利用重力坠送至工作者前面近处1）完工的工件也可利用重力滑槽坠送至适当位置636、尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代替 动作经济原则应用（10）脚踏操纵的焊接烙铁脚踏操纵的台式虎钳64 6、尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代替 动作经济原则应用（11）脚踏卫生设备用脚操纵的转盘65 7、将两种或两种以上工具合并为一动作经济原则应用（12）66动作经济原则应用（13）8、工具及物料预放在工作位置（事前定位）67动作经济原则应用工序浪费作业点检表68课程作业作业一:2013年元旦前把工业工程方法研究动作分析的内容分享给自己的员工,并做培训记录.作业二:2013年元旦前,每个人使用动作分析的模板,对一个工序的作业内容进行分析,并用点检表发现工序的问题,并检讨改善对策,交给主管69第四篇第四篇工业工程之作业测定70制造时间的组成产品的基本作业内容产品的设计或规格缺陷，附加的作业内容制造或作业方法效率不高，附加的作业内容管理者失误带来的无效时间操作者不能控制的无效时间CABD总制造时间基本时间多余时间无效时间71作业测定的定义及目的定义：运用各种技术来确定合格工人，在 标准状态下，对一种特定的工作，以正 常速度操作所需时间的一种方法。注意（合格工人/标准状态/正常速度）目的：（1）制定作业系统的标准时间 （2）改善作业系统 （3）制定最佳的作业系统72作业测定的主要方法作业测定合成法直接法秒表测时法工作抽样法预定标准时间法标准资料法73时间研究标准时间：时间研究的工具：1 秒表 2 观测板 3 时间研究表格74时间研究八步骤1.选择研究的作业2.选择操作者3.收集和记录资料4.将作业划分为单元5.测时6.计算正常时间7.确定宽放时间8.计算标准时间明确目的选择“合格工人”将资料填入记录表格的表头或首页明确划分目的、单元类型及划分原则测时方法有：归零法；累积测时法；周程测时法；连续测时法正常时间=观测时间*评比系数明确宽放时间种类标准时间=观测时间*评比系数+宽放时间 =正常时间*（1+宽放率）75标准时间的构成观测时间评比因数私事宽放疲劳宽放程序宽放特别宽放政策宽放正常时间标准时间76工时消耗分类全部工作时间非定额时间（t）定额时间（T）操作者原因造成的停工（t工停）非操作者原因造成的停工（t停）非生产时间（t非）休息与生理需要时间（T休）布置工作地时间（T布）作业时间（T作）准备与结束时间（T准）辅助时间（T辅）技术性（T技）（布）基本时间（T基）组织性（T组）（布）77评比方法评比：即是作业测定人员将所观测到的操作者的操作速度，与自己理想中的理想速度（正常速度）作一想象的比较。评比实际是一种判断或评价技术，其目的在于把实际操作时间，调整到“合格适当”的操作者的“正常速度”上来。根据评比定义可知，作业测定人员必须能在自己头脑中建立一个理想的速度，然后再根据这个理想速度去评比操作者动作的快慢。78评比评比正常=100操纵水平相当行走速度 km/h67甚慢；笨拙、摸索之动作；操作者似在半睡状态，对操纵无兴趣3.2100稳定，审慎，从容不迫，似非按件计酬，操作虽似乎缓慢，但经观察并无故意浪费行为4.8133敏捷，动作干净利落、实际；很象平均合格之工人；确实可达到必要的质量标准及精度6.4167甚快；操作者表现高度的自信与把握，动作敏捷、协调，远远超过一般训练有素的工人8.0200非常快，需要特别努力及集中注意，但似乎不能保持长久；“美妙而精巧的操作”，只有少数杰出工人可以做到9.679计算正常时间正常时间=观测时间*评比率（评比率=评比值/100）例如：观测时间为18s 观测时间为28.8s 你的评比为133 你的评比为83 正常时间=18*133/100 正常时间=28.8*83/100 =24s =24s （结果相同）评比时注意：1 有效操作速度 3 困难操作的评比 2 用力大小 4 需要思考的操作的评比80宽放时间增加宽放时间的原因：1 操作者疲劳 2 操作者个人的需要 3 听取指示或指示助手 4 领取材料、物件和工具等 5 等待检验、机器维修、保养和待料等 6 操作前的准备工作 7 刀具刃磨、更换皮带、调整机器等81宽放时间宽放时间的种类 宽放率 宽放率（%）=（）*100%宽放时间正常时间私事宽放私事宽放疲劳宽放疲劳宽放程序宽放程序宽放特别宽放特别宽放政策宽放政策宽放82宽放时间基本模式固固 定定宽放时间宽放时间可可 变变宽放时间宽放时间总总 宽宽放时间放时间休休 息息宽放时间宽放时间意意 外外宽放时间宽放时间特特 别别宽放时间宽放时间政政 策策宽放时间宽放时间基本时间基本时间工作量工作量个人需要个人需要基本疲劳基本疲劳紧张和过劳环境在特定情况下使用83计算标准时间标准时间=正常时间*（1+宽放率）例如：某一单元观测时间为0.8min，评比为110%宽放为5%，则 标准时间=观测时间*评比率*（1+宽放率）=0.8*110/100*(1+0.05)=0.88*1.05 =0.924min 84工作抽样概念：在一段较长时间内，以随机方式对调查 对象进行间断的观测，并按预定的目的整理、分析所调查的资料，得出需要的结果。优点：1）节省费用和时间 2）可间断，无须连续 3）适用面广，无须专业培训缺点：1）距离较远的车间，路上花时间多 2）作业无法细分，只适用于第三、四 层次的工作85机器工作分类表标准作业（收拾作业）作 业随时作业基本作业辅助作业搬运作业（搬运工作）调整机械测量等（研磨工具、机械设备的小修理、注油等）作业等待（原材料、半成品、检验、搬运）沟通（原始记录）工厂走动开工时的准备、下班时间的收拾及其它（开灯、开窗、清扫、关灯、关窗等）修理保养管理等待临时作业正规作业怠工（迟到、早退）休息（喝水、擦汗、恢复疲劳）洗手、上厕所作业非生产作业非作业全作业时间大分类中分类小分类作业操作作业 宽放管理宽放生理 宽放疲劳 宽放可避 免的宽放作业时间宽放时间标 注86小结工业工程工作研究例子工作研究实战 HTL版房87课程作业作业一:2013年元旦前把工业工程方法研究作业测定的内容分享给自己的员工,并做培训记录.作业二:2013年元旦前,每个人使用标准作业组成表,建立一个工序的标准作业(包括动作步骤与各步骤的标准时),并用点检表发现工序的问题,并检讨改善对策,交给主管88第五篇第五篇工业工程之生产线平衡89Line Balancing的定义是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法促成一个流生产及“cell production”90作业 25时 20间 10秒2018292519工序12345作业 25时 20间 10秒2525202219工序12345改善前改善前改善后改善后Line Balancing91Line balancing图示作 29业 25时 20间 10秒工序123455人数111115作业时间2018292519111作业时间人数2018292519111损失时间作业时间平衡损失率平衡效率Cycle time92生产线平衡率计算平衡率=*100=*100各工序时间总和人数*CTti 人数*CT上例：平衡率=*100=*100=76%ti 人数*CT1115*29生产线平衡损失率计算平衡损失率=1-平衡率上例：平衡损失率=1-76%=24%93影响生产线平衡的因素1.工序之选订操作方法2.工序之排列方法3.员工之工作态度4.员工对操作的熟练程度5.物料之质量94Line balancing的改善原则方法首先改善瓶颈工序将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序增加各作业员，提高平衡率合并相关工序，重新排布生产工序分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序中去95生产线速率平衡（例一）效益：缩短生产节拍（维持人手不变）工作时间工序 缩短生产节拍将2工序里一部份可抽调的时间转至3工序里，以缩减整体的生产节拍。96生产线速率平衡（例二）效益：节减人手一个（维持生产节拍不变）工作时间 工序将3工序里的工作时间分配至2，4及5之工序内，从而3工序里的人手可调配至其它生产线去。可行性：须2，4及5工序内均有足够时间接受额外工作97生产线速率平衡（例三）效益：节减人手二个（须加长生产节拍）工作时间工序因生产需求量降低而可延长生产节拍将3，4工序的工作时间分配至1，2及5之工序里，从而3，4工作岗位之人手可调配至其它生产线去。注意：当减至三个工作岗位时，其中部份工作或会带来时间上之延误，此时生产线之组长应以援手协助。98生产线平衡例子 工作单元时间（0.01min)前列单元1穿内裤10/2穿内衣11/3穿左袜9/4穿右袜9/5穿长裤2216穿衬衫4227穿左鞋263，58穿右鞋264，59穿腰带305，610放物件入裤袋20511打领带63612穿外套32613带帽62总工时30699前列图阶段 左鞋7裤袋10腰带9右鞋7外衣12领带11长裤5衬衫6帽13左袜3内裤1右袜4内衣291091126203026326322426100案例讨论：生产线平衡每组自选生产线平衡案例研究讨论；画出各工序的周期时间；计算平衡率和平衡损失率；选一个代表说明改善方法；集体点评；时间：15分钟101