[精选]IE工业工程与改善理念.pptx
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1、 IE及其體系現場IE職責 現場IE手法改善的技巧IE工业工程与改善技巧IE產生的歷史背景1890 1900 1920 1950 1970 1960 1980 1990管理理论制造技术1890科学管理组织理论系统管理学派决策理论学派社会系统学派1900 19201945一般管理理论古典管理理论阶段行为科学阶段管理丛林阶段非正式组织理论鼓励理论领导者理论经验主义学派管理科学学派权变理论学派普通机械加工自动生产线 NCCADCAEMRPIICAPPCAD/CAMCIMSMRPFMCPRMCAEPDMCPCCETQM单件生产阶段大批大量生产阶段 集成制造阶段1-1IE的起源泰勒Taylor,1856
2、1915,古典管理学家,科学管理的创始人。创立“时间研究Time Study,通过改进操作方法、科学制定劳动定额、采用标准化等方法,极大地提高了劳动效率、降低了生产成本。主要著作:计件工资1895、工场管理1903、科学管理原理1911。被誉为“科学管理之父、“工业工程之父。吉尔布雷斯Gilbreth,18681924另一位IE 奠基人,工程师,创造了与时间研究密切相关的“动作研究Motion Study,即对动作进行分解,确定基本“动素,然后科学分析,建立起省工、省时、效率最高和最满意的操作顺序。1921年又创立“工序图,为分析和建立良好的作业顺序提供了工具。甘特Gantt,18611919
3、工业工程先驱者之一,其重大奉献是创造了著名的“甘特图Gantt Chart。这是一种预先方案和安排作业活动、检查进度以及更新方案的系统图表方法,为工作方案、进度控制和检查提供了十分有用的方法和工具。直到今天仍被广泛应用于生产方案与控制这一工业工程的重要领域。1-2-1法约尔Fayol,18411925法国古典管理学家,其主要奉献是全面总结了自己的经营管理经验,将其归纳为6种经营活动、5种管理职能和14条管理原则,出版了工业管理和一般管理。被称为“现代经营管理理论之父。埃默森Emerson,18531931 早期的科学管理专家,创立了“奖励工资制Emerson Premium System,对当
4、时公认的劳动生产率提高具有重要作用,并提出了“效率十二原则,被后人尊称为“效率的大教长。福莱特Follett,18681933 女管理学家,把科学管理同行为科学联系起来。她的管理哲学思想主要有:通过利益的结合减少冲突;变服从个人权利为遵循形式规律;通过协作和控制到达目标;领导者应以领导者和拥护者的相互影响为基础。她把管理的任务概括为一个词“协调。IE的起源1-2-2生產過程 輸入 輸出能源損失狹義的IE人料設備信息管理產品服務市場用戶反饋(價格,性能,質量,規格,色彩.)匯總分析決策研究開發預測供 銷廣義的IE狭义的IE主要为技术段的,其研究的核心是生产过程,工作的地点主要在生产现场,三现原则
5、,要求IE有雄厚的专业知识和工艺技能广义的IE主要是进行系统,组织上的评估和优化,给管理部门和决策者提供咨讯,其涉及的领域更加广泛,对IE的要求也更高,其不但要求拥有雄厚的专业知识和工艺技能外,还要具备管理知识和与人沟通的能力,且考虑问题必须有全局意识工業工程IE定義1-3-1工業工程是對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統,進行設計、改善和設置的一門學科.它綜合運用數學、物理學和社會科學方面的專門知識和技術,以及工程分析和設計的原理與方法,對該系統所取得的成果進行確定、預測和評價-美國 工業工程師學會AIIE 1955年IE是这样一种活动,它以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、
6、时间等经营资源,优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和效劳,同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福-工業工程師協會JIIE 2003年工業工程IE定義1-3-2IE的發展趨勢及其特點 IE的發展趨勢 現代工業工程 它是在現代科學技術和生產力條件下研究生產工作系統提高生產率和競爭力的學科。IE的發展具有鮮明的時代特徵v 市場需求多樣化、變化快,產品生產週期大大縮短,競爭剧烈;v 系統、可靠、成套產品和服務市場擴大,如交鑰匙工程;v 嚴格保證交貨期,提供及時、周到的售後服務;v 現代製造技術迅速發展,為高速、高效、高精度和優質生產提供了條件如NC,CNC,CAD/CAM,CAPP,G
7、T,ROBOT,FMS,CIM,MRPII等;v 資訊技術的發展。1-4現代工業工程發展的特點 研究物件和應用範圍擴大到系統整體v 科學管理時代研究各個作業和改進現場管理;v 傳統IE研究生產過程微觀範疇;v 現代IE研究廣義生產系統,並延伸到整個經營管理系統微觀和宏觀系統;以IT為支撐條件,重點轉向電腦集成製造CIMv 科學管理時代把產品生產看成原材料的一系列物理轉換過程;v 現代IE則將產品生產看成一系列的資訊變化過程;突出研究生產率和質量 探索新理論,發展新方法v 生產要素之間的新規律,尤其是人與其他要素之間的關係;v 採用集成製造、並行工程等新的生產技術;1-5IE的應用 IE的應用領
8、域v首先在製造業中產生和應用,以改進生產方法,建立良好的作業程式和標準,提高效率v二次大戰後,擴展到其他領域尤其是服務業如建築業、交通運輸、銀行、醫院、超級市場等以及政府部門行政管理與規劃,用於整個系統的優化v儘管現代IE應用廣泛,但製造業仍然是最主要和代表性的一個領域。製造工業的生產活動包括技術和管理兩個方面。IE正是將兩者有機結合起來的原理和技術圍繞製造技術研究工藝與設備製造中的硬體局部關於製造系統的控制和管理製造中的軟體局部1-6 IE的應用效果v 美國:美國的生產率在世界上之所以處於領先地位,與IE廣泛應用於各個領域並取得很高的經濟效益和社會效益直接相關v:二戰後生產率僅為美國的1/7
9、,由於上個世紀50年代引進IE,並在工業建制上統一規劃,使工業在短時間內獲得振興,生產率迅速增長,現已接近美國v 中國:自上個世紀80年代一些部門和企業學習和應用某些IE方法,尤其是基礎IE,取得顯著效果IE的應用1-7 規劃:確定研究物件在未來一定時期內從事生產或服務所應采育的特定行動的預備活動,包括總體目標、政策、戰略和戰術的制定和各種分期實施計畫的制定 IE側重於技術發展規劃。如新產品發展規劃、產品“三化標準化、系列化、專業化規劃、成本降低規劃等 設計:為實現某一既定目標而創建具體實施系統的前期工作,包括技術準則、規範、標準的擬訂,最優選擇和藍圖繪製 IE設計不同於一般的機器設計,而是側
10、重於工程系統設計,包括系統總體設計和局部設計,概念設計和具體工程項目設計等。IE設計內容還包括:工廠選址、設備佈置、生產流程設計、生產技術選擇、作業程式設計、資訊系統設計、運輸系統設計等IE的功能1-8-1評價:對現存各種系統、規劃方案、設計方案以及各類業績按照一定的評價標準確定活動有效性的活動如產品設計評審、經濟分析、規劃設計方案評審、質量控制與可靠性工程、技術評價等創新:改進現行研究物件,使其更有效的生產、服務和運作如產品改進、工藝改進、設施改進、系統組織改進、工作方法改進、新產品新技術的工程開發等IE的功能1-8-2IE知識體系圖解 管理学 工程学 政治学人类学 心理学 经济学社会学公共
11、行政数学物理学化学冶金学生理学医学工业心理学生产工程成本会计生物学病理学统计学地理学1-9-1IE内容体系人因与效率工程工作研究工效学组织设计人力资源开发与管理生产及其制造系统工程设施规划与物流分析现代制造工程生产计划与控制质量管理与可靠性现代经营工程工程经济工业设计企业战略管理工业系统分析方法与技术量化分析方法计算机系统技术IE內容體系1-9-21)提高生產效率2)降低不良率3)減少物料的轉運4)控制WIP的數量5)消除等待時間6)降低庫存數量7)縮短換模線時間其核心思想是把內部時間儘量轉化外部準備時間,其二儘量取消調整時間,如缺口螺絲,卡口墊片的設計.8)降低物料的消耗9)減少動作的浪費2
12、生產現場IE的工作職責現場IE手法31)動作改善法動改法2)防止錯誤法防錯法3)55W1H法 五五法4)雙手操作法雙手法5)人機配合法人機法6)流程程序法流程法7)工作抽樣法抽樣法“IE七大手法IE七大手法的用途名称 用途动改法 改善人体动作的方式,减少疲劳使工作更为舒适、更有效率,不要蛮干防错法 如何防止做错事情,使工作第一次就做好的精神能够具体实现五五法 借着质问的技巧来开掘出改善的设想双手法 研究人体双手在工作时的过程,藉以开掘出可资改善的地方人机法 研究探讨操作人员与机器工作的过程,藉以掘出可资改善的地方流程法 研究探讨牵涉到几个不同工作站或地点之流动关系,藉以开掘出可资改善的地方抽查
13、法 借着抽样观察的方法能很迅速有效地了解问题的真象現場IE手法-3-1動改法1.手法名稱:動作改善法,簡稱為“動改法,運用:省力動作原則,省時動作原則,動作舒適原則,動作簡化原則動作經濟原則2.應用範圍:1 適用於生活上個人及家庭內之工作改善2 適用於工廠或辦公室有關於人體工作方面的改善3.功用:1 減少操作人員的疲勞2 縮短操作人員的操作時間3 提高工作的效率動作分析方法 目視動作方法:以目視觀測的方法尋求改進動作方法。影片分析方法:採用攝像機將各個操作動作拍攝成影片放映而加以分析。動素分析方法:17+1個基本動作動素。將工作中所用的各個動素逐項分析以謀求改進。分析工具:動素程式圖 3-1-
14、1動素的名稱、定義及形象符號3-1-1動素的性質劃分 按照對操作的影響,動素可分為:v 有效動素:對操作有直接貢獻者。包括裝配、拆卸、使用、伸手、握取、移物及放手等。v 無效動素或輔助動素:如尋找、選擇、檢查、持住、定位等。動素同心圓:v 第1圈:中心圈,為核心動素裝配、拆卸、使用v 第2圈:常用動素,是改善的對象伸手、握取、移物、放手v 第3圈:輔助性動素,越少越好尋找、選擇、檢查、持住、定位、預定位v 第4圈:外圈,消耗性動素,盡可能予以取消休息、故延、延遲、計畫3-1-1 按其在工作過程中的重要性v 第一類是進行工作時必要的動素v 第二類是為第一類動素作準備的動素,但它們使第一類動作延遲
15、v 第三類是不進行活動的動素要點:動作分析與研究時應盡可能將第二、三類動素排除,並把第一類動素合理配成系列,使操作速度加快分类 动素名称 缩写 简要定义第一类伸手 TE 接近或离开目的物的动作抓取 G 抓住目的物的动作移物 TL 保持目的物由某位置移到另一位置装配 A 结合二个以上目的物的动作使用 U 借器具或设备改变目的物的动作拆卸 DA 分解二个以上目的物的动作放手 RL 放下目的物的动作检验 I 将目的物与規定标准比较的动作第二类寻找 SH 确定目的物位置的动作发现 F 东西已找到的动作选择 ST 选定要抓取目的物的动作方案 PN 方案作业方法而迟延的动作定位 P 把目的物放置在所希望的
16、正确位置的动作预定位 PP 东西使用后,把它放在下次使用时最方便位置的动作第三类持住 H 保持目的物的不动状态休息 R 不含有用的动作,而以修养为目的动作迟延 UD 不含有用的动作,而工作者本身所不能控制的迟延故延 AD 不含有用的动作,而工作者本身可以控制的迟延動作經濟的十項原則3-1-2-1 第一条原则:双手的动作应同时而对称。v 用一只手:插完30只销子需30Sv 用双手:插完30只销子只需23S,节约时间29%n 单手操作使人体容易产生心理上及生理上不平衡的感觉,为克服此种不平衡我们必须运用身体的应力去反制,因而使得我们的身心容易疲劳。对称式的动作方式,自然使操作者的身体部位产生平衡的
17、感觉,而减少运用身体的应力时机,使得工作者较轻松愉快而不容易疲劳。動作經濟的十項原則 第二条原则:人体的动作应以尽量应用最低级而能得到满意结果为妥电灯开关的设计動作經濟的十項原則3-1-2-2n 说明:人体的手动作可分成以下五个等级。愈低等级的动作,所消耗的时间愈短愈不容易疲劳。为使工作能有高效率,及不易疲劳,我们必须尽量利用低等级的动作来工作。所以工作物/工具与搬运距离应愈近愈好使工作的范围尽量缩小。動作經濟的十項原則人體各局部動作等級分類級 別 一 二 三 四 五運 動 樞 軸 指節 手腕 肘 肩 身體人體運動部位 手指+手掌+前臂+上臂+肩動 作 範 圍手指節之長度手掌之張度 前臂之長度
18、 上臂之長度 上臂+身軀彎曲速 度 1 2 3 4 5體 力 消 耗 最少 少 中 多 最多動 作 力 量 最弱 弱 中 強 最強疲 勞 度 最小 小 中 大 最大時 間(以25mm為主)0.0016分鐘0.0017分鐘0.0018分鐘0.0026分鐘動作經濟的十項原則3-1-2-3 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佳,弹道式运动较受控制的运动轻快,动作尽可能使之有轻松的节奏。v 上下型挥动:最正确效果的效率为9.4%。动能未得到利用,为肌肉所制止v 圆弧型挥动:后面挥上,前面打下,效率可达为20.2%,不易疲劳n 说明:所谓“动能即俗称“动力。依物理学公式一个
19、物体的“动能M是为其“质量m与“速度V之乘积。動作經濟的十項原則n 在工厂中工人搬运一个物体的总重量可包含三局部:物体本身的重量、搬运或运用的工具本身之重量及所运用身体部位本身的重量。因此我们必须充分运用此三者的“重量与速度以发挥其动能来完成工作。但假设工作中无须利用动能时,则须设法减少其“动能,换句话说,必须设法减少上述三者的质量,例如减轻工具的重量。就如在大多数的情况下,同尺寸大小的重的铲子比轻的铲子较容易引起疲劳;而且动作的距离必须缩短以减少速度;以及常见到要将重物往上抛时,我们会先做一些小孤度的摆动动作然后再瞬间将之往上抛,其目的即是在产生速度,以增加其动量,使工作较不易疲劳。動作經濟
20、的十項原則n“动能之例铲煤 早期之煤炭均以人工方式,以铲子将煤炭铲入火车上。每次铲起之重量不同时会影响其工作之速度,也同时会影响其动能。经研究的结果如下,发现最适当的重量是每次铲起21磅,则每天之工作量最高为35吨。每铲之铲起重量 38磅 33磅 21磅 15磅 每天之工作量 25吨 30吨 35吨 28吨動作經濟的十項原則動作經濟的十項原則3-1-2-4 第四条原则:工具、物料应置于固定处所及工作者前面近处,并依最正确的工作顺序排列n 说明:使工作人员都能要相同且最近的地点拿到所需要的工具或零件,是改善动作效率很有效的一种方式。地点固定可以减少无谓的“找浪费同时有助于动作习惯养成,以便能很快
21、地自动拿取所需的东西。因此不但有助于工作效率的提高,同时也可以减少因找寻时所引起的精神集中需求,焦虑烦躁而产生的不良副作用如产品做坏,意外灾害等等。動作經濟的十項原則動作經濟的十項原則3-1-2-5 第五条原则:零件、物料应尽量利用其重量坠送至工作者前面近处。重力滑槽 重力滑箱n 说明:零件盒底部设计成倾斜使零件能以重力方式自动喂料到前缘地方而减少动作之距离及方式。如果零件太重不易自动喂料时也可采用震动送料的方式来达成此目的。产品做好之后,最好能以重力方式自然落至成品盒处,以减少手之搬运或移动而减少疲劳及缩短时间。動作經濟的十項原則動作經濟的十項原則3-1-2-6 第六条原则:应有适当的照明设
22、备,工作台及座椅式样和高度应使工作者保持良好的姿势及坐立适宜。動作經濟的十項原則3-1-2-7 第七條原則:儘量解除手的工作,而以夾具或足踏工具代替動作經濟的十項原則3-1-2-8 第八条原则:可能时应将两种或两种以上工具合并为一動作經濟的十項原則3-1-2-9 第九条原则:手指分别工作时,各指负荷应按其本能予以分配。手柄的设计应尽可能与手接触面大;机器上的杠杆、手轮的位置应尽可能使工作者少变动其姿势。右手 左手手指 食指 中指 无名指 小指 食指 中指 无名指 小指能力顺序 1 2 4 6 3 5 7 8标准型 德伏拉克型英文打字键位置安排与各手指能力匹配:動作經濟的十項原則3-1-2-10
23、 第十条原则:工具及物料应尽可能事前定位。电动扳手的放置:n 前面各节中,我们已经探讨过动作改善的原则,为方便动作分析及改善起见,我们可将之再归纳成以下的4个基本方向:n 两手同时使用n 动作单元力求减少n 动作距离力求缩短n 舒适的工作动作改善的基本方向 3-1-3 n 检讨不可防止之迟延及持住等动素n 检讨寻找选择方案预定位等动素;简化抓取与装配n 检讨手腕动作之距离;减少全身移动之动作n 减少动作之困难性,防止改变工作姿势,减少须用力之动作动作改善的着眼点3-1-4 关于人体n 两手同时开始并同时完成其工作n 双臂之动作应对称,反向并同时为之n 删除不必要之动作n 必要之动作设法简化或合
24、并n 使用身体部位之最小范围n 使用身体之最适当部位n 防止使用限制性之动作n 采用曲线之圆滑动作,防止改变方向n 利用惯性,重力及自然力动作改善的要点3-1-5-1 关于操作场所布置:n 材料及工具按顺序排列n 材料及工具使其处于可工作状态n 材料、零件应放置于正常工作范围内n 工作地点调整于适当之高度动作改善的着眼点3-1-5-2 关于工具设备n 须长久持住之工作物,尽量使用夹具n 简易并须用力之操作,使用足踏工具n 装配用之材料零件应使用容器安装n 工具设备之设计应力求减少动作次数,并利用机械之最大能力n 设法将两种以上之工具合并之n 利用物体之动力使其自动堕至装配区域或制成品箱内n 动
25、作路径已成一定规则时,设法使用工具n 使用重力工具动作改善的着眼点3-1-5-3工作改善之技巧,不外乎n 剔除n 合并n 重排n 简化以下分别列出其改善要点:动作改善的技巧3-1-6剔除1)剔除所有可能的作业、步骤或动作包括身体、足、手臂或眼2)剔除工作中的不规律性,使动作成为自发性,并使各种物品放置于固定地点。3)剔除以手作为持物工具的工作。4)剔除不方便或不正常的动作。5)剔除必须使用肌力才能维持的姿势。6)剔除必须使用肌力的工作,而以动力工具取代之。7)剔除必须克服动能的工作。8)剔除危险的工作。9)剔除所有不必要闲置时间。3-1-6-1 合并1)把必须突然改变方向的各个小动作结合成一个
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