[精选]IE基础知识综合介绍.pptx

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1、工业工程IE基础知识及其应用第一局部2003.Jan.11课程目标了解了解IEIE基本概念、基础知识基本概念、基础知识了解企业的一般业务内容，认识了解企业的一般业务内容，认识IEIE在企业业在企业业务流程运作中的作用务流程运作中的作用供给链管理部培训中心一、工业工程的定义、性质、目标 一、工业工程的定义、性质、目标 二、工业工程开展历程 二、工业工程开展历程三、工业工程的业务领域 三、工业工程的业务领域四、工业工程的理论知识体系 四、工业工程的理论知识体系五、流水线设计过程 五、流水线设计过程六、六、DFA DFA基本概念 基本概念第三部分 第三部分 IE IE发展方向 发展方向 第二部分 第

2、二部分 IE IE在制造业中的核心业务内容 在制造业中的核心业务内容第一部分 第一部分 IE IE基础知识介绍 基础知识介绍 课程目录 工 工业 业工 工程 程 IE IE 是 是对 对人 人员 员、物 物料 料、设 设备 备/、能 能源 源和 和信 信息 息所 所组 组成 成的 的系 系统 统进 进行 行设 设计 计改 改善 善和 和设 设置 置的 的一 一门 门学 学科 科。运 运用 用数 数学 学/物 物理 理学 学和 和社 社会 会科 科学 学的 的专 专业 业知 知识 识和 和技 技术 术，以 以及 及工 工程 程分 分析 析的 的原 原理 理和 和方 方法 法，对 对该 该系 系统

3、 统的 的成 成果 果进 进行 行预 预测 测/确 确定 定和 和评 评价 价的 的一门学科。一门学科。系统设计、预测与评价、改善系统设计、预测与评价、改善1.1 1.1 工业工程的定义工业工程的定义一、工业工程的定义、性质和目标一、工业工程的定义、性质和目标 和 和其 其它 它学 学科 科一 一样 样,工 工业 业工 工程 程具 具有 有利 利用 用自 自然 然科 科学 学知 知识 识和 和技 技术 术进 进行 行观 观察 察、实 实验 验、分 分析 析、设 设计 计等 等功 功能 能。只 只是 是生 生产 产系 系统 统的 的设 设计 计更 更为 为复 复杂 杂、规 规模 模更 更大 大、

4、更 更具 具有 有系 系统 统性 性。由 由此 此也 也可 可见 见工 工业 业工 工程 程鲜 鲜明 明的 的工 工程属性。程属性。工 工业 业工 工程 程也 也是 是管 管理 理工 工程 程的 的主 主体 体内 内容 容之 之一 一。管 管理 理工 工程 程作 作为 为科 科学 学工 工程 程化 化的 的结 结果 果和 和管 管理 理科 科学 学中 中的 的技 技术 术方 方法 法，系 系统 统工 工程 程是 是其 其一 一个 个主体内容。主体内容。制造工程是工业工程研究和开发的重要内容。研究在一定技 制造工程是工业工程研究和开发的重要内容。研究在一定技术条件下的制造体系中人、材、能源、信息

5、、等资源的最正确组 术条件下的制造体系中人、材、能源、信息、等资源的最正确组合。合。1.2 1.2 工业工程的性质工业工程的性质一、工业工程的定义、性质和目标一、工业工程的定义、性质和目标 设计一个生产系统及该系统的的控制方法，使它以最 设计一个生产系统及该系统的的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定品质的产品。并且能够保证生产和 低的成本生产具有特定品质的产品。并且能够保证生产和最终用户的平安。最终用户的平安。P.希克斯博士 研究人的因素 应用系统化的优化技术 提高品质和效率、减低成本 综合性的应用知识体系 集中表达在技术和管理的结合上1.3 1.3 工业工程的目标工业工程的目标一、工业工

6、程的定义、性质和目标一、工业工程的定义、性质和目标二、工业工程的开展历程二、工业工程的开展历程2.1 2.1 开展历程一览开展历程一览二、工业工程的开展历程二、工业工程的开展历程2.2 IE2.2 IE开展的五个阶段开展的五个阶段 第一阶段：理性感悟阶段 第二阶段：统计质量控制，上升阶段 第三阶段：量化分析阶段 第四阶段：系统工程和系统科学 第五阶段：现代IE面向企业经营管理全过程，集成计算机技术工业工程的两个代表趋向：工程与管理、欧洲偏向工程 偏向管理2.3 2.3 中国中国IEIE开展简介开展简介二、工业工程的开展历程二、工业工程的开展历程我国90年代初开始引进IE，但仅限于学习、模仿阶段

7、。我国在1989年成立IE工程协会，挂靠在机械工程协会下面。最先在西安交大、天津大学开设了IE专业。现在已有三十多个大学开设IE专业。天津大学于99年4月开始招收工业工程硕士。二、工业工程的开展历程二、工业工程的开展历程2.3 2.3 中国中国IEIE应用情况应用情况通过通过IEIE应用，长春一汽变速箱厂降低流动资金应用，长春一汽变速箱厂降低流动资金70%70%，提高劳动生产率，提高劳动生产率90%90%二汽车桥厂转向节生产线产量提高二汽车桥厂转向节生产线产量提高29.8%29.8%，废品率，废品率下降下降68%68%，设备故障率下降，设备故障率下降84%84%邯钢邯钢3838个个IEIE工程

8、累计创利工程累计创利1.661.66亿亿广东科龙应用广东科龙应用IEIE理论进行供料系统优化，供给系统理论进行供料系统优化，供给系统一次性降低流动资金一次性降低流动资金30003000万元，占用资金由万元，占用资金由4.84.8亿降亿降低到低到22亿亿 人因与效率工程 生产及其制造系统工程 广 广泛 泛应 应用 用于 于生 生物 物力 力学 学、成 成本 本管 管理 理、数 数据 据处 处理 理与 与系 系统 统设 设计 计、销 销售 售与 与市 市场 场、工 工程 程经 经济 济设 设施 施规 规划 划、材 材料 料加 加工 工、应 应用 用数 数学 学、组 组织 织规 规划 划与 与理 理

9、论 论、生 生产 产规 规划 划与 与控 控制 制、适 适用 用心 心理 理学 学、方 方法 法研 研究 究与 与作 作业 业测 测定 定、人 人的 的因 因素 素、工 工资 资管 管理 理、人 人机 机工 工程 程、平 平安 安技 技术 术、职 职业 业卫 卫生 生与 与医 医学 学等分支领域。等分支领域。现代经营工程 工业系统分析方法和技术3.1 3.1 工业工程的研究对象工业工程的研究对象三、工业工程的业务领域三、工业工程的业务领域规划、设计、评价、改善 工业工程基础工作研究工业工程基础工作研究 设施规划与设计设施规划与设计 生产方案与控制生产方案与控制 价值工程价值工程 质量管理与靠性

10、技术质量管理与靠性技术 工效学工效学 人力资源开发与管理人力资源开发与管理 3.2 3.2 工业工程在制造业的应用工业工程在制造业的应用三、工业工程的业务领域三、工业工程的业务领域 经过近百年的开展，在实践中不断开展和完善 工业工程已形成自身完整的技术、知识体系 4.1 IE4.1 IE的理论体系的理论体系四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系 动作研究是工业工程最基本的内容。研究动作，评价时间，旨在寻找任何最经济的方法，来优化流程、改善环境、降低成本、提升效率。主要包括程序分析方法、操作分析方法、动作分析方、路线分析方法。4.2 4.2 动作研究动作研究四、工业工程的理论知识体

11、系四、工业工程的理论知识体系 程序研究方法可以表达出装配关系，物流次序，瓶颈工序和 程序研究方法可以表达出装配关系，物流次序，瓶颈工序和控制评审点 控制评审点 其关键技巧是：四大原则 其关键技巧是：四大原则/五个方面 五个方面/六项提问。六项提问。4.2-1 4.2-1 程序分析方法程序分析方法四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系 对操作者、操作对象、操作工具进行详细分析，使之合 对操作者、操作对象、操作工具进行详细分析，使之合 理组合，用以提高产品质量和生产效率的一种方法。理组合，用以提高产品质量和生产效率的一种方法。4.2-2 4.2-2 操作操作分析方法分析方法四、工业工

12、程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系 分析人的细微动作，删除无效劳动，以求简单省时，省 力、平安和经济的动作 可采用目视、动素分析和影片分析等方法去发现改进点18个动素列于下表 4.2-3 4.2-3 动作分析方法动作分析方法四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系 以工作现场为研究对象 以工作现场为研究对象,对物料流向、设备布置、工艺 对物料流向、设备布置、工艺 流程结合起来进行分析，改进平面布置以缩短物流路径。流程结合起来进行分析，改进平面布置以缩短物流路径。4.2-4 4.2-4 路线路线分析方法分析方法四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系 双手动作应同

13、时而对称。用最低等级的动作完成任务。借用物体动能,尽量采用直线运动。工具物料依据工作顺序排列,且相对固定。零件、物料应尽量利用其重量坠送。考虑环境及人机工程因素使操作舒适。尽量用夹具或足踏代替手的工作 手柄杠杆设计应使操作舒适，少变动姿势 物料工具应尽可能置于工作台上 尽可能合并使用工具4.2-5 4.2-5 动作经济原则动作经济原则四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系标准时间：标准时间：指在一定的生产技术组织条件下，熟练工人在正常速度下 指在一定的生产技术组织条件下，熟练工人在正常速度下完成一定数量的产品或完成一定的工作量所必需的时间。完成一定数量的产品或完成一定的工作量所必

14、需的时间。标准时间是在熟练工人在正常速度下得出的 标准时间是在熟练工人在正常速度下得出的,它具有较为广泛的代 它具有较为广泛的代表性这一时间能购使作业较慢的工人有适度的紧感，使作业较快的 表性这一时间能购使作业较慢的工人有适度的紧感，使作业较快的工人有 工人有 一定的舒适感 一定的舒适感 标准时间是一个相对值，而不是一个绝对值，标准时间是一个相对值，而不是一个绝对值，当作业人员到达一定的熟练程度或通过培训提高技能后，熟练工人 当作业人员到达一定的熟练程度或通过培训提高技能后，熟练工人在正常速度下的作业时间势必缩短 在正常速度下的作业时间势必缩短 4.3 4.3 时间测定时间测定四、工业工程的理

15、论知识体系四、工业工程的理论知识体系 在一段时间内，对操作者执行的工作进行直接、连续地观测，对观测期间工作时间和工作数量进行详细录 把操作者工作时间以及与标准概念如正常速度相比较的执行情况的估价等数据，一起记录下来给予一个评比值 非工作时间作为宽放值，最后确定该项作业的时间标准.4.3-1 4.3-1 时间研究方法时间研究方法:密集抽样法密集抽样法四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系开 开始 始结 结束 束划分 划分单元 单元时间 时间测量 测量次数 次数确定 确定去异 去异常值 常值速度 速度评价 评价宽放 宽放确定 确定标准 标准确定 确定误差 误差5 5的抽样次数：的抽样

16、次数：标准时间确定：标准时间确定：4.3-1 4.3-1 密集抽样法过程密集抽样法过程四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系（0.29-0.23）/0.2325%总体上而言，学习时间比熟练时间多25当学习率为80时，m-0.322，当学习率为80时，m-0.322，TTn n TT1 1XXm m1到15 1 11到 到到15 1515台之间变化无常，不宜作为标准定制台之间变化无常，不宜作为标准定制累计到90台时，曲线变化非常缓慢。累计到90台时，曲线变化非常缓慢。如果以第95台作为标准时间，则:如果以第95台作为标准时间，则:学习曲线在较长时间内，以随机的方式，分散地观察操作者

17、。在较长时间内，以随机的方式，分散地观察操作者。其目的就是研究操作者的时间利效率，以此来进行工其目的就是研究操作者的时间利效率，以此来进行工 作改善或定制标准工时。作改善或定制标准工时。抽样次数抽样次数:N:N4P4P11PP/E/E22.P.P事件发生率事件发生率,E,E绝对精绝对精度度.4.3-2 4.3-2 时间研究方法时间研究方法:分散抽样法分散抽样法四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系开 开始 始结 结束 束划分 划分单元 单元确定 确定周期 周期次数 次数确定 确定去异 去异常值 常值误差 误差确认 确认宽放 宽放确定 确定标准 标准确定 确定无速度参数评价4.3-

18、2 4.3-2 分散抽样法过程分散抽样法过程四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系时间研究案例时间研究案例 模特法是由澳大利亚的G.C.Heyde于1966年创立的。它是一种省略了的，使动作和时间融为一体的，而精度又不低于传统的PTS法的更为简单、易掌握的PTS法。其显著特点为：以标准模特为单位 以标准模特为单位MOD MOD,将时间值与分析符号一体化 将时间值与分析符号一体化 只根据动作所使用的身体部位，对采用的动作给出时间 只根据动作所使用的身体部位，对采用的动作给出时间 把基本动作分为移动动作和终结动作，移动和终结动作成对现 把基本动作分为移动动作和终结动作，移动和终结动作

19、成对现基本动作基本动作1010种，其他动作种，其他动作1111种，共计种，共计2121种标准动作种标准动作4.3-3 4.3-3 时间研究方法时间研究方法:MOD:MOD分析法分析法四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系1.模特法的时间单位是MOD，在不同情况下的动作，MOD值是不同的.MOD值类别适用情况1MOD得时间值正 常 中等体力型作业0.129秒高 效 熟练工人高水平作业0.100秒恢复疲劳后恢复的休息时间在内的动作时间总体力型简单手工操作0.143秒快速值比正常快7轻体力型简单手工操作0.120秒 模特法的时间单位是MOD 在不同情况下的动作，MOD值是不同的 4.3

20、-3 4.3-3 模特值模特值四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系动作 符号 MOD值 举例说明移动动作手指动作2.514cm M1 1拨动开关ON/OFF,手指拧螺母,手指擦密封条手腕动作537cm M2 2转动调谐钮,插电阻于PCB,翻笔记本前臂动作151020cm M3 3零件位置移动,零件装夹,部件组装上臂动作30cm M4 4伸手抓工位前方的零件,略高于头部的工具肩动作45cm M5 5完全伸直手臂,坐在椅子上抓地上的东西肩、上体动作距离大于75cm，伴有身体倾斜M77肩、上体的动作,不采用反射动作-手指动作 M1 0.5反射动作是指不需要注意力或保持特别动作的反复出

21、现的重复动作，其动作时间较正常动要少，M5一般不发生反射动作。如用布擦油,用锤子敲击,封箱胶带-手腕动作 M2 1-前臂动作 M3 2-上臂动作 M4 34.3-3 4.3-3 模特动作分析模特动作分析11四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系动作分类符号 MOD值 举例说明终结动作抓取动作瞬间接触动作 G0 0 只接触使其滑动,如按键,推板简单的抓取动作 G1 1 抓单独放置的零件,抓电批/螺丝刀,钢笔等需要注意力的抓取动作 G3 3 抓桌面上的垫圈,零件盒中的螺丝手全张开，抓满一手的特高难操作G1111 不采用放置动作简单的放置动作P0 0 放螺丝到,防螺钉于零件盒,P0.5

22、0.5 放在另一只手中需要注意力的放置动作 P2 2 套垫圈与螺钉,烙铁入架,放入夹具中需要注意力的装配动作 P5 5 螺母套螺钉,插接电缆,贴标牌装配非常精密或紧孔如穿针动作P1313 特别正确地组装,不推荐采用4.3-3 4.3-3 模特动作分析模特动作分析22四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系动作分类 符号MOD值举例说明其它动作脚蹬踏动作 F3 3踩脚蹋开关走步动作 W5 5一步约50CM弯腰-直立往复动作 B17 17坐下-站起往复动作 S30 30独用眼动作 E2 2寻找标记,阅读,认真检查独重抓取/矫正 R2 2校正二极管方向,将手中的几个螺钉送往指尖独判断动作

23、 D3 3指针读数判断,判断次品独加压动作 A4 4插入铆钉,拉电闸,手批拧紧螺钉旋转动作 C4 4搅拌液体,旋转机器手柄重量因素2-6kg L1 1负重6-10Kg为2 MOD,之后每4公斤加1MOD不延时 BD 0另一支手进行动作时，这一支手什么也没有做，保持 H 0拿着或抓物体一直不动、用工具防止零件倒下的状态有效时间 UT 实际值要用计时仪器测量4.3-3 4.3-3 模特动作分析模特动作分析33四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系步骤 作业内容 动作表达式MOD数批量有效MOD数备 注1 抓取零件 M5G3M5P0 13 5 2.60 一次抓5个2 调整对位 M2R2

24、E2 6 1 6.003 插入零件 M2P5 7 1 7.004 检查位置方向 5*E2D3 25 5 5.00 插完后检查5 传至下工位 M3G0M4M3P0 11 5 2.20总 数:22.80MODMOD法时间研究案例法时间研究案例标准时间 标准时间22.8 X 0.129 X 22.8 X 0.129 X 1+10%1+10%=3.2=3.2秒 秒4.4 4.4 设施规划原理设施规划原理 根据系统工厂、学校、医院等所应到达的功能 根据系统工厂、学校、医院等所应到达的功能和目标，对其各类设施设备、土地、建筑物等、人 和目标，对其各类设施设备、土地、建筑物等、人员安排等进行系统的规划与设计

25、。对工厂系统来说，设 员安排等进行系统的规划与设计。对工厂系统来说，设施规划完成的任务就是工厂设计。施规划完成的任务就是工厂设计。为新建、扩建或改建的生产系统或效劳系统，综合考虑相关因素，进行分析、构思、规划、论证、设计，作出全面安排，使资源得到合理配置，使系统能够有效运行，以到达预期目标。四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系 布置设计，功能区域分割各关联性分析 主要业务 物料搬运系统设计，是对物料搬运的路线、运量、搬运方法和设 备、储存场地等作出合理安排 公用工程设计，是对热力、煤气、电力、照明、给水、排水、采 暖通风、空调等公用设施进行系统、协调的设计4.4-1 4.4-1

26、 设施规划的范围设施规划的范围四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.4-2 4.4-2 设施规划的原则设施规划的原则四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.4-2 4.4-2 设施规划的目标设施规划的目标使人、机、物与环境之间实现最正确配合，要用最少的投入使系统获得最大的利益效率与效益目标系统化目标舒适与满足目标四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.4-2 4.4-2 设施规划设计过程设施规划设计过程11:流程概述流程概述四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.4-2 4.4-2 设施规划设计过程设施规划设计过程22：基础数据

27、：基础数据 P,Q,R,S,T:P-产品种类 Products；Q-制造数量 Qantity；R-流向Route；S-效劳 Service；T-时间 Time 外部及内部的有形影响因素:如地质、气象、供水、供，电、供热、运输条件以及原有设施的建筑、设备的现状 外部及内部的无形影响因素:如政策、法规、经济、税收、科技、文化、社会、经济、经营方法、管理方式等四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.4-2 4.4-2 设施规划设计过程设施规划设计过程33：往来物流数据：往来物流数据四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.4-3 4.4-3 设施规划设计过程设施规划设计

28、过程44：部门关系分析：部门关系分析四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系四四、工业工程的理论知识体系、工业工程的理论知识体系4.4-3 4.4-3 设施规划设计过程设施规划设计过程55：多个布置方案：多个布置方案4.4-3 4.4-3 设施规划设计过程设施规划设计过程66：综合评审：综合评审 将初步规划方案，对技术、经济、政策、法规、将初步规划方案，对技术、经济、政策、法规、人事、人事、环境等方面征求意见。要特别重视负责设施运行现场人员 环境等方面征求意见。要特别重视负责设施运行现场人员的意见；的意见；对于各种改进意见，要进行归纳，并对初步规划方案进行 对于各种改进意见，要进行

29、归纳，并对初步规划方案进行修正和改进；修正和改进；最后形成 最后形成23 23个供评选的方案；个供评选的方案；四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.4-3 4.4-3 设施规划设计过程设施规划设计过程77：详细布局设计：详细布局设计 设备位置，办公位置，通道设置，空间要求；设备位置，办公位置，通道设置，空间要求；电力、压缩空气等动力管线布置要求；电力、压缩空气等动力管线布置要求；网线端口设置、网线端口设置、线断口设置；线断口设置；面积利用率评估、产能评估、效率评估；面积利用率评估、产能评估、效率评估；柔性调整策略等；柔性调整策略等；四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论

30、知识体系4.5 4.5 物流系统物流系统 物流系统概念；由运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工 物流系统概念；由运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工和物流信息等环节组成的一个相互影响、相互制约的物质流 和物流信息等环节组成的一个相互影响、相互制约的物质流动系统。动系统。企 企业 业物 物流 流是 是指 指生 生产 产领 领域 域中 中的 的物 物流 流，属 属微 微观 观物 物流 流。企 企业 业物 物流 流通 通常 常只 只是 是单 单纯 纯的 的物 物质 质实 实体 体的 的流 流转 转，不 不发 发生 生商 商流 流，其 其最 最大 大特 特点 点是 是企业物流是与生产过程同步，受生产的约束。企业物流是与生产过程同步，受生产的约束。四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系4.5-1 4.5-1 物流系统活动物流系统活动 运输运输 装卸搬运装卸搬运 装卸、移送、拣选、分类、堆垛、入库、出库 装卸、移送、拣选、分类、堆垛、入库、出库 储存储存 包装包装 流通加工流通加工 物流信息物流信息四、工业工程的理论知识体系四、工业工程的理论知识体系