工业工程基础与应用内训讲义

工业工程 - 1 高分子股 份 公司培 训资 料 . 威高集团医用高分子制品股份公司 工业工程基础与应用 培训课程 Industrial Engineering 张顺堂张顺堂 教授教授 工业工程 - 2 高分子股 份 公司培 训资 料 . 序 l泰勒和吉尔布雷斯的 研究事例 l工业工程在中国是怎 么发展起来的 l弗雷德里克 泰勒的生 平简历 l弗兰克 吉尔布雷斯 l管理学第一夫人：莉 莲 -吉尔布雷斯 l手工作坊式 生产 l劳动分工 l大规模制造 l精益生产 l大规模定制 生产方式的演变生产方式的演变IE的开始的开始 工业工程 - 3 高分子股 份 公司培 训资 料 . 泰勒与铁锹作业 l 管理科学之父泰勒在钢铁厂时，有 600多名工人正用 铁锹铲铁矿石和煤。泰勒想：一铁锹的重量为几磅时工人 感到最省力，并能达到最佳工作效率呢？为此他选出两名 工人，改变一铁锹的重量并记录每天的实际工作量。 结果发现，当每铁锹的重量为 38磅时每天工作量是 25吨、 34磅时是 30吨，于是，他得出作业效率随铁锹重量 的减轻而越高的结论。但是当重量下降到 21 22磅以下时 ，工作效率反而下降。 由此，他认为矿石重量较重应使用小锹，而煤较轻应 使用大锹，他合理地安排了 600名工人的工作量。这样，费 用由以前的每吨 0.072美元降低到 0.033美元，每年节省了 8 万美元的费用。 工业工程 - 4 高分子股 份 公司培 训资 料 . 吉尔布雷斯的研究事例 l 17岁的吉尔布雷斯从麻省理工学院退学，当了泥瓦工。他发现工友基本 以这样的动作去干活：先以左手弯腰拿起一块砖头，同时翻动砖块，选择好的 一面，堆砌使最佳面向外。右手开始铲起泥灰，涂在堆砌处，左手置放砖块后 ，右手复以铲泥灰工具敲击数下，以固定之。 l 弗兰克就在想，也是切身体会啊，每次弯腰取砖晚上的小蛮腰都有点痛 了。还有哦，左手取砖时，右手空这呢，放上去还要拿瓦刀敲几下，不敲能不 能固定呢？弗兰克还抽空找工头借了个相机，把这些动作啊一个个的拍成照片 ，拿着微博的工钱洗成照片每天下班后在床上研究这些动作照片，怎么做？ l 慢慢的把这些动作细细的拆分，发现了哪些动作要做呢，哪些不要做呢 。弗兰克找来小工，挑选好砖头的好次面，好面向外，放在框里，每个框 90块 砖头，然后把框放到瓦匠左边靠近腰部左右的位置，这样瓦匠每次砌砖时，便 不用弯腰，拿起砖头，好面也正好向外。在去按不同的比例搅拌泥灰，很快便 让弗拉克找到了不用敲击便能很好固定砖头的泥灰比例。做了几天后，便发现 一个小时都能砌到 350块砖了，而之前才 120块，晚上下班腰也不疼，腿也不酸 了。老板一看他们每天可以多干那么多，很是高兴，加工钱。虽然加了薪，可 现在一个人活抵得上之前两个，而且准备砖头的都是小工，工钱又不高，还是 多赚了不少啊。 工业工程 - 5 高分子股 份 公司培 训资 料 . 现场现场 5S 标标 准准 化化 消除浪费消除浪费 改改 善善 竞争力提升竞争力提升 品质提升 合理化成本降低 形象提升 动作改善、作业流程改善、物流改善、设 备模夹治具改善、品质改善、管理改善等 七大浪费、三无工程等 动作标准化、作业流程标准化、操作流程 标准化、包装运输标准化等 整理、整顿、清扫、清洁、素养等 工业工程 - 6 高分子股 份 公司培 训资 料 . IE培训内容 l第一部分 工业工程概论知识体 系 l第二部分 方法研究 l第三部分 作业测定 l第四部分 现场管理 l第五部分 企业中应如何开展 工业工程活动 工业工程 - 7 高分子股 份 公司培 训资 料 . 第一部分 工业工程概论 与知识体系 工业工程 - 8 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程概论与知识体系 l什么是工业工程 l工业工程范畴 l工业工程发展简 史 l工业工程意识 lIE知识体系 工业工程 - 9 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 Industrial Engineering IE l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 、社会科学的专门知识、技术以及工程分析 与设计的原理、方法，对由人、物料、设备 、能源、信息组成的集成系统，进行 规划、 设计、评价、改进（创新） 的一门学科。 1955 年年 AIIE提出，后经修改提出，后经修改 工业工程 - 10 高分子股 份 公司培 训资 料 . l简言之： l 工业工程是一门在生产线上寻找浪费、不 合理、不规则现象并加以消除或改善的一门 技法。 l或者是改善成本、效率和品质的一门方法 科学。 l更简洁的一句话概括 IE: IE是使员工快乐高效进行生产的技 术。 工业工程 - 11 高分子股 份 公司培 训资 料 . 人员人员 物料物料 设备设备 能源能源 信息信息 综 合 体 系 利用 设计设计 Design 改善改善 Improve 设置设置 Installation 专门的专门的 数数 学学 物理学物理学 社会科学社会科学 知识知识 技术技术 期待的成果期待的成果 规划规划 设计设计 评价评价 改进改进 创新创新 工学的工学的 分析分析 设计设计 原理原理 方法方法 通过通过 P Q C D S F IE定义：定义： 工业工程 - 12 高分子股 份 公司培 训资 料 . 不同力量主导的生产方式比较 项 目 生产企业主导 消费者主导 P（ 品种） 少 品种 多 生产一些好 多 品种 量大固然好， 品种也重要 Q（ 质量） 防止投诉 不良不可避免 抽检为中心 高质量 构建不 产生不良 的体系，全检或 零缺陷免检 C（ 成本） 按 成本定价 成本 +计划利润 低 价格 将 “干毛巾拧出水 ”，消除浪费 D（ 交货期） 月 单位交货 每月集中出货 快速交货 JIT S（ 安全） 生产优先 先 保证出货， 安全嘛 安全第一 符合标准 安全第一无工伤 符合技术法规 F（ 柔性） 以产定销 只有这个能力 快速应变 随时满足 工业工程 - 13 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程的范畴 l生物力学 l成本管理 l数据处理及系统设计 l销售与市场 l工程经济 l设施规划与物流 l材料加工 l应用数学（运筹学、管理 经济学、统计和数学应用等 ） l组织规划与理论 l生产规划与控制 （含库 存管理、运输路线、调度 、发货等） l实用心理学 l方法研究和作业测定 l人的因素 l工资管理 l人体测量 l安全 l职业卫生与医学 -美国国家标准 ANSI-Z94（ 82年） 工业工程 - 14 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程在制造业中的应用 项 目 领 域 使用率 排序 方法研究 作 业 方法 90 1 作 业 分析 83 4 动 作研究 66 5 物流 53 10 生 产计 划 45 13 标 准化 60 7 作 业测 定 时间 研究 85 3 PTS法 65 6 工厂 设备 及 设 计 工厂布局 85 2 设备购买 和更 新 52 11 工 资 支付 激励 60 9 职务评 价 52 12 管理 工程管理 37 14 成本管理 60 8 工业工程 - 15 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程发展简史 年份 概念或方法 创 始者 (发 展者 ) 国 别 1370年 机械 时钟 维 克 (Wyek) 法国 1430年左右 威尼斯兵工厂的船只外装 备 装配 线 威尼斯船厂 意大利 1776年 劳动 分工的 经济 利益 亚 当 斯密司 (Adam Smith) 英国 1798年 互 换 件 爱 立 维 脱耐 (Eli Whitney) 美国 1832年 按技能高低付酬；工 时 研究的一般 概念 查 理 倍倍奇 (Charles Babbage) 英国 1911年 科学管理原理 ；正式的 时间 研究概念 泰勒 (Frederick W.Teylor ) 美国 1911年 动 作研究；工 业 心理学的基本概念 佛 兰 克与莉 莲 吉 尔 布雷斯 美国 1913年 移 动 的装配 线 亨利 福特 (Henry Ford) 美国 福特装配线福特装配线 视频视频 工业工程 - 16 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程发展简史 年份 概念或方法 创 始者 (发 展者 ) 国 别 1914 工作 进 度 图 表 亨利 甘特 (Henry L.Gantt) 美国 1917 应 用 经济 批量方法控制存 贮 F.W.哈利斯 (F.W.Harris) 美国 1931 质 量控制的抽 样检查 和 统计 表 瓦脱 休哈特等 美国 1927-1933 霍桑研究 对 工人 积 极性的新 见 解 爱 尔 顿 梅耶 (Elton Mayo) 美国 1934年 工作活 动 的抽 样调查 L.H.C.铁 佩特 (Tippett) 英国 1940年 解决复 杂 系 统问题 用的 协 作方法 运筹学小 组 英国 1947年 线 性 规 划的 单纯 形法 G.B.但 泽 (Dantzig) 美国 1949年 人的因素的研究 人机工程学会 1950年后 模 拟 、决策理 论 数学 规 划、 计 算机 技 术 的 应 用和 发 展 美国和 西欧 70年代后 完善的工 业 工程理 论 和技 术 ，研制出 软 件包 工业工程 - 17 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程的发展简史工业工程的发展简史 工业工程的发展历程 IE的萌芽时期（ 20世纪初 30 年代中期） 1.泰勒提出了科学管理原理，创立了 时间研究。主要著作 科学管理原理 、 记件工资 、 工厂管理 2、吉尔布雷斯夫妇 ,创立了动作研究 . 提出了影片分析法，还创造了工序图 3、甘特，发明了甘特图，将工程进度 计划和时间结合起来，用来跟进项目 进度 IE时代（ 20世纪 20年代后期 现在） IE吸收了数学和统计学知 识，创立了一系列的 IE原 理和方法。如休哈特建立 了 “统计质量控制 ”。另外 ，进度图、库存模型、人 的激励、组织理论、工程 经济、工厂布置、物料搬 运等。 运筹学发生影响的时期（ 40 年代中期 70 年代） 数学规划、 优化理论、 博奕论、排 队论、存贮 论 工业与系统工程时 期（ 70年代 未 来） 系统分析与 设计、 信息系统、 决策理论、 控制理论 工业工程 - 18 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程意识 l增值与非增值 l成本和效率意识 l问题和改革意识 l工作简化和标准化意 识 l全局和整体化意识 l以人为中心的意识 工业工程 - 19 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程的原则 工业工程初级阶段： l不（低）投入，也产出的原则 l谁提出谁改善的原则 l改善方案招标的原则 l相对缩短劳动时间，降低劳动强度的原 则 l改善优先，创新第二的原则 工业工程高级阶段： l先仿真后决策的原则 l培训优化机器人设备 工业工程 - 20 高分子股 份 公司培 训资 料 . “三无三无 ”工程工程 无化工程无化工程 人 员 机 器 材 料 方 法 品 质 无注 视 化 无空气化 无螺 丝 化 无瓶 颈 化 无不合格品化 无走路化 无 输 送 带 化 无毛 边 化 无 库 存化 无失 误 化 无 寻 找化 无切削空气化 无等待化 无没有 标 准化 无障碍化 无冲 压 空气化 无停止化 目的：目的： 协助现场人员方便地确定问题 内容：内容： 工业工程 - 21 高分子股 份 公司培 训资 料 . “三无三无 ”工程工程 无稳工程：无稳工程： 1.作业员工作的顺利性被中断了 2.零件、机器或生产流程的流畅性 被中断 无稳无稳 即为无规律化即为无规律化 1.不接受不良的物料 2.作业标准化 3.用时间分析来平衡各工序的时间 4.用辅助人员做非标准化的工作 5.设备的预防保养及备品备件 6.线外作业 对策：对策： 表现形式：表现形式： 工业工程 - 22 高分子股 份 公司培 训资 料 . “三无三无 ”工程工程 无理工程：无理工程： 无理无理 即为劳累，指作业一 员、机器以及工作的流 程，处在一种费力气的 状态下 1.员工的技能训练，使其成为 一名熟练工 2.利用夹治具或机器来替代人 力作业 3.利用动作经济原则来改善作 业的劳动强度 对策：对策： 工业工程 - 23 高分子股 份 公司培 训资 料 . 生产系统 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 - 24 高分子股 份 公司培 训资 料 . 增值的概念 l站在客户的立场上，有四种站在客户的立场上，有四种 增值增值 的工作的工作 - 使物料变形使物料变形 - 组装组装 - 改变性能改变性能 - 部分包装部分包装 物料从进厂到出厂，只有不到物料从进厂到出厂，只有不到 10% 的时间是增值的的时间是增值的 ！ 工业工程 - 25 高分子股 份 公司培 训资 料 . Definition of Wastes 什么是浪费？ Anything other than absolute minimum resource of material， machine and manpower required to add value to the product 除了使产品增值所需的材料，设备和 人力资源之绝对最小量以外的一切东西 Anything Other Than Necessary 任何非必需的东西！ 工业工程 - 26 高分子股 份 公司培 训资 料 . lOverproduction过 量生产 lWaiting 等待 lConveyance 搬运 lProcessing 过程不 当 lInventory 库存 lMotion 多余动 作 Correction 返工 Eliminate Wastes 消除七种浪费 工业工程 - 27 高分子股 份 公司培 训资 料 . 管理工作的七大浪费 l管理工作不能 “等 ” l把无序变有序 l协调不力企业丧失凝聚力 l让闲置的 “动 ”起来 l应付现象最常见 l拒绝 “低效 ”反复发生 l管理必须真正有 “理 ”可依 每天改进一点点，一次只做一件事 工业工程 - 28 高分子股 份 公司培 训资 料 . 现场常见的浪费现象 l物料从仓库送到生产线，用了一部分又退回。 l加工用具放在身后某处，每次转身去拿。 l工具要时候总是难找到，有时临时发现没有了。 l每次花很长时间调机，材料也用了不少。 l频繁移动或取放物料。 l等待设备运作完成才开始工作。 l作业台混乱影响作业动作的协调性。 l不良品产生。 l人员过多闲置动作，无效动作。 l设备过多闲置时间。 l物料、制品等流动有障碍。 l无效的工序（没有直接产生价值的工序） l长时间没有使用的工具、设备、物料。 l没有使用合适的工具。 工业工程 - 29 高分子股 份 公司培 训资 料 . 消消 除除 浪浪 费费 降降 低低 成成 本本 的的 过过 程程 第一层次的浪费 过剩的生产能力 过多的人员 过剩的设备 过剩的库存 多余的劳务费 多余的折旧费 多余的利息支出 第二层次的浪费（最大的浪费） 制造过剩的浪费（工作进展过度） 用能 销售的速度制造 （丰田生产方式的中心课题） 等待时间 显在化 消除制造 过剩的浪费 第三层次的浪费 过剩库存的浪费 利息支出 (机会成本 ) 的增加 第四层次的浪费 多余的仓库 多余的搬运工 多余的搬运设备 多余的库存管理、质量维护人员 多余的电脑 消除第三和第 四层次的浪费 以 作业的再分 配减少人员 设备折旧费和间接 劳务费等的增加 产品成本增加 间接制造费降低劳务费降低 产品成本降低 人是资源也是成本 工业工程 - 30 高分子股 份 公司培 训资 料 . 问题是什么？ 问题 ： 当现状与标准或期望发生了差距，即 遇到了问题。 Deviation from should 過去 未來現在 目標 工业工程 - 31 高分子股 份 公司培 训资 料 . 问题意识 标准目标 期待水平 现状况 问题 创造的问题 要求条件 能力提高 浪费为零 消除反复的错误 World Wide Class 问题 创造的问题 标准目标 - 现状况 = 期待水平 - 技术能力 = 工业工程 - 32 高分子股 份 公司培 训资 料 . 问题的结构 现象 （可感觉、可衡量） 一次因 （近因）治标 n次因 （根因）治本 工业工程 - 33 高分子股 份 公司培 训资 料 . 问题的改善 改进发生问题 现状分析 原因分析 区分主要原因 实行 研讨 尽快解决方案 一般解决方案 圆满解决方案 为防止问题的反复 发生制定的对策 制定对策 工业工程 - 34 高分子股 份 公司培 训资 料 . 提高生产率的基本着眼点 1.一个恒久不变的真理； 2.ABCDEF 3.PQCDSF 4.3S 5.五五提问法 6.ECRS 7.经济原则 (动作经济原则和流程经济 原则 ) 工业工程 - 35 高分子股 份 公司培 训资 料 . There is always a better way! 凡事一定有更好的方法！ 一个永恒的真理一个永恒的真理 工业工程 - 36 高分子股 份 公司培 训资 料 . l如果你认为你从事的工作已经很完美，没 有什么可以改进的了，说明你已经不适合从 事这项工作了。 l对丰田方式有三种不同层次的理解： 初级者 认为就是 “减少库存 ” ； 中级者 认为 “ 发现问题，提高生产率，提高 产品质量 ”； 高级者 则认为 “在为解决出现的问题而反复 作业期间没有发现问题而产生不安。大家都 拼命的发现问题 ” 工业工程 - 37 高分子股 份 公司培 训资 料 . IE的追求 IE = Rationalization, Optimization 合理化，最妥善的方法合理化，最妥善的方法 Improving Constantly 持续不断的改善持续不断的改善 Through 经由经由 Solving problems 解决问题解决问题 Eliminating Waste 消除浪费消除浪费 Accurate 要准确要准确 Better 更好更好 Cheaper 更省钱更省钱 Doable 可行的可行的 Easier 更容易更容易 Faster 更快更快 工业工程 - 38 高分子股 份 公司培 训资 料 . 改善的基础 3S Simplification 简单 化 使构造 单纯 使方法 简单 使数（量）减少 减少零件的件数 使位置的决定 单纯 化 自 动 化，加工方式 Standardization 标 准化 将方法、手 续统 一化 将材 质 、 形状的范 围缩 小 将 规 格、尺寸 标 准化 规 格的 统 一 传 票的 统 一 作 业标 准的 订 定 收集配送 时间 定 时 化 Specialization 专门 化 将机种、品种 专业 化 将种 类 、工作 专门 化 有盖 车 、无盖 车 、家 畜 车 、冷 冻车 设备 及模等的 专业 化 职务 的 专门 化（装配 、 检查 ） 工业工程 - 39 高分子股 份 公司培 训资 料 . 5 WHY 追求真因 ? WHY： 为什么机器停了 ? 因为负荷过大，保险丝断了。 ? ? WHY： 为什么会负荷过大 ? ? 因为轴承部分不够润滑 。 ? ? ? WHY： 为什么不够润滑 ? ? ? 因为润滑油泵吸不上油 。 ? ? ? ? WHY： 为什么吸不上油 ? ? ? ? 油嘴磨损，松动了。 ? ? ? ? ? WHY： 为什么磨损了 ? ? ? ? ? 因为没有安装过滤器，粉屑进去了 。 工业工程 - 40 高分子股 份 公司培 训资 料 . 5W2H 类 型 5W2H 说 明 对 策 主 题 做 什么？ 要做的是什么？ 该项 任 务 能取消 吗 ？ 取消不必要的任 务 目的 为 什么 做？ 为 什么 这项 任 务 任 务 是必 须 的？澄清目 的 位置 在 何 处 做 ？ 在 哪儿做 这项 工作？必 须 在那儿做 吗 ？ 改 变顺 序或 组 合 顺 序 何 时 做？ 什么 时间 是做 这项 工作的最佳 时间 ？ 必 须 在那个 时间 做 吗 ？ 人 员 谁 来 做？ 谁 来做 这项 工作？ 应该让别 人做 吗 ？ 为 什么是我做 这项 工作？ 方法 怎么做？ 如何做 这项 工作？ 这 是最好的方法 吗 ？ 还 有其他方法 吗 ？ 简 化任 务 成本 花 费 多少 ？ 现 在的花 费 是多少？改 进 后将花 费 多少 ？ 选择 一种改 进 方法 工业工程 - 41 高分子股 份 公司培 训资 料 . ECRS(四巧 ) Elimination 取消 Combination 合并 Rearrangement 重排 Simplification 简化 工业工程 - 42 高分子股 份 公司培 训资 料 . 动作经济原则 Motion Economy 工业工程 - 43 高分子股 份 公司培 训资 料 . 动作经济原则 l“动作经济原则 ”又称 “省工原则 ”，是使作业 （动作的组成）能以最少的 “工 ”的投入，产 生最有效率的效果，达成作业目的的原则。 l对这个法则能好好的学习与使用，在工厂内， 我们可在许多地方发现许多不合乎此法则的动作 ，当然工作效率会低，人员易于疲劳。 l动作经济原则刚开始是由动作研究的创始者 GILBRETH所提倡，尔后再经过专家学者的改进 。 工业工程 - 44 高分子股 份 公司培 训资 料 . l动作经济原则 l（ 1）四项基本原则 l动作的改善基本上可以以四项基本原则作为基本思路： l 减少动作数量 l进行动作要素分析，减少不必要的动作是动作改善最重要且最 有效果的方法。 l 追求动作平衡 l动作平衡能使作业人员的疲劳度降低，动作速度提高。比如双 手动作能比单手大大提高效率，但必须注意双手动作的协调程度 。 l 缩短动作移动距离 l无论进行什么操作， “空手 ”、 “搬运 ”总是必不可少的，而且会 占用相当一部分动作时间。 “空手 ”和 “搬运 ”其实就是 “空手移动 ” 和 “负荷移动 ”，而影响移动时间的最大因素就是移动距离，因此 ，缩短移动距离也就成为动作改善的基本手段之一了。 l 使动作保持轻松自然的节奏 工业工程 - 45 高分子股 份 公司培 训资 料 . （ 2）动作经济的 16原则 在工作的场合中，较为共通的硬件有人、工具设备、环 境布置等三个方面。 l 关于人体动作方面 l（ 1）双手并用的原则 l（ 2）对称反向的原则 l（ 3）排除合并的原则 不必 要的动作，要加以排除；即使必要的动作 ，也要努力加以合并，以缩短操作时间。 工业工程 - 46 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 47 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 48 高分子股 份 公司培 训资 料 . . 工业工程 - 49 高分子股 份 公司培 训资 料 . l（ 5）减少动作限制的原则 在工作现场 应尽量创造条件使作业者的动作没有限制，这样 在作业时，心理才会处于较为放松的状态。 l（ 6）避免动作突变的原则 动作的过程 中，如果有突然改变方向或急剧停止必然使动作 节奏发生停顿，动作效率随之降低。因此，安排 动作时应使动作路线尽量保持为直线或圆滑曲线 。连续曲线运动，较方向 突变的直线运动为佳。连 续曲线运动工作效率比方 向突变的直线运动效率高 ；方向突变不仅浪费时间 ，也容易引起疲劳 工业工程 - 50 高分子股 份 公司培 训资 料 . l（ 7）保持轻松节奏的 原则 动作应尽可能 使用轻松自然之节奏。 恰当组合动作，使工作 产生韵律节奏，减少作 业人员的疲劳和心里压 力。音乐必须有节奏才 能使人身心愉悦。 l顺着动作的次序，把材 料和工具摆放在合适的 位置，是保持动作节奏 的关键。 工业工程 - 51 高分子股 份 公司培 训资 料 . l（ 8）利用惯性的原则 动作经济原 则追求的就是以最少的动作投入，获取最 大的动作效果，如果能利用惯性、重力、 弹力等进行动作，自然会减少动作投入， 提高动作效率了。物体之运动量，应尽可 能利用之，但如须肌肉制止时，则应将其 减至最小度。 Momentum should be employed to assist the worker where possible, and it should be reduced to a minimum if it must be overcome by muscular effort. 工业工程 - 52 高分子股 份 公司培 训资 料 . l（ 9）手肢并用的原则 脚的特点是力量大 ，手的特点是灵巧。尽 量减少手的工作负荷， 可用脚代替控制性的工 作。 l尽量用足踏、夹具替 代手的工作对提高作业 效率也大有裨益。 缝纫机就是手脚并 用的一个典型的例子， 倘若把缝纫机中由脚完 成的动作设计由手完成 的话，其别扭程度可想 而知。 工业工程 - 53 高分子股 份 公司培 训资 料 . 关于工具设备方面 l（ 10）利用工具的原则 工具可以帮助 作业者完成人手无法完成的动作，或者使动 作难度大为下降。因此，从经济的角度考虑 ，当然要在作业中尽量考虑工具的使用。 l（ 11）工具万能化的原则 工具的作用 虽然巨大，但是如果工具的功能过于单一， 进行复杂作业时就需要用到很多工具，不免 增加工具寻找、取放的动作。因此，组合经 常使用的工具，使工具万能化也就成为必要 了。 l（ 12）易于操纵的原则 工具最终要依 赖人才能发挥作用，在设计上应注意工具与 人的结合的方便程度，工具的把手或操纵部 位应做成易于把握或控制的形状。 工业工程 - 54 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 55 高分子股 份 公司培 训资 料 . 关于环境布置方面 l（ 13）适当位置的原则 工作所需的一应材料、工具、设 备等应根据使用的频度、加工的次序，合理进行定位，尽量放 在伸手可及的地方。 l（ 14）安全可靠的原则 作业者的心理安定程度对作业效 率也会有直接影响，如果作业者在作业过程中总担心会受到伤 害，心理的疲惫会导致生理的疲惫的提前。因此，应确保作业 现场的一应设施、材料、布置、作业方法不会存在安全隐患。 . 工业工程 - 56 高分子股 份 公司培 训资 料 . （ 15）照明通风的原则）照明通风的原则 作业作业 场所的灯光应保持适当的亮度和场所的灯光应保持适当的亮度和 光照角度，这样，作业者的眼睛光照角度，这样，作业者的眼睛 不容易感到疲倦，作业的准确度不容易感到疲倦，作业的准确度 也能有所保证。此外，良好的通也能有所保证。此外，良好的通 风、适当的温湿度也是环境布置风、适当的温湿度也是环境布置 上应重点考虑的方面。上应重点考虑的方面。 工业工程 - 57 高分子股 份 公司培 训资 料 . l（ 16）高度适当的原则 作业场所的工作台面、桌椅的高度应该处于适当的高度 ，让作业者处于舒适安稳的状态下进行作业。 工作台面的高度还会因操作的内容不同而有所差异。比 如使用打字机的工作台面高度大约为 60CM为宜；而进行 组装时工作台面高度大约为 85CM较为适当。此外，椅子 的高度应与工作台面的高度相称，而且椅子最好有靠背 ，必要的时候还应配备脚踏板使作业环境尽可能舒适。 工业工程 - 58 高分子股 份 公司培 训资 料 . 尤其值得注意的几个问题 工业工程 - 59 高分子股 份 公司培 训资 料 . 动作范围大 工业工程 - 60 高分子股 份 公司培 训资 料 . 步行浪费 两手空闲的浪费 一只手空闲的浪费 动作中途停顿的浪费 动作幅度太大的浪费 拿的动作中途变换的浪费 步行的浪费 动作角度太大的浪费 动作之间配合不联贯的浪费 不懂技巧勉强动作 的浪费 掂脚尖勉强动作的浪费 弯腰动作的浪费 重复动作的浪费 工业工程 - 61 高分子股 份 公司培 训资 料 . 使用容器原则 l物品、零件应尽量使 用容器或装具 工业工程 - 62 高分子股 份 公司培 训资 料 . 重力坠 送 原则 l尽量利用重力方法坠 送零件、材料或成品 工业工程 - 63 高分子股 份 公司培 训资 料 . l手柄之设计， 应尽可能使与 手之接触面增 大 工业工程 - 64 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 65 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 66 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 67 高分子股 份 公司培 训资 料 . 降低动作注意力 l动作的迟疑、停顿是因为产生迷惑或需要判断， l结果：作业节奏变化与混乱，精神疲劳 4 测量时用固定规格及定位等手段，减少 脑力判断 4 需要对准及嵌入时，以导向槽等定位装 置减少定位难度，降低注意力 4 放置螺丝刀、烙铁等的固定位用喇叭形 状 4 预置或定位悬吊电钻的最佳位置 4 计量仪表的临界位置处设定明显标示或 使用声光信号 工业工程 - 68 高分子股 份 公司培 训资 料 .。 工业工程 - 69 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工艺顺序原则 工业工程 - 70 高分子股 份 公司培 训资 料 . 流程路线经济原则 l路线越短越 好 l禁止 “孤岛 ” l减少停滞 l消除重复停 滞 l消除交叉路 线 l禁止逆行 工业工程 - 71 高分子股 份 公司培 训资 料 . 流程实现一个流 工业工程 - 72 高分子股 份 公司培 训资 料 . 瓶颈 C A B 市场需求 35unit/wk 40unit/wk 25unit/wk 30unit/wk原 材 料 工业工程 - 73 高分子股 份 公司培 训资 料 . 瓶颈管理原则瓶颈管理原则 l平衡物流，而不是平衡生产能力；平衡物流，而不是平衡生产能力； l非瓶颈的利用程度不是由其本身决定，而是非瓶颈的利用程度不是由其本身决定，而是 由系统的瓶颈决定；由系统的瓶颈决定； l瓶颈上一个小时的损失则是整个系统的一个瓶颈上一个小时的损失则是整个系统的一个 小时的损失；小时的损失； l非瓶颈节省的一个小时无益于增加系统的产非瓶颈节省的一个小时无益于增加系统的产 销率；销率； 工业工程 - 74 高分子股 份 公司培 训资 料 . IE知识体系 lIE体系包括： 作业改善（作业本身） 流程改善（作业流程） 现场改革（原料投入到成品产出、生产线） 企业系统改革、精益生产体系（包括信息流、物流、采 购、制造、销售等方面的改革） u古典 IE的内容是要是传统的 IE七大工具。古典 IE主要是 对现有生产体系进行改善。 u现代 IE的内容主要是单元生产，快速切换等内容。现代 IE致力于重新构筑生产体系。 u系统 IE的内容是拉动式生产、精益采购、快速交货等内 容。系统 IE的最高成就是企业实现以零库存为代表的浪费 为零。 工业工程 - 75 高分子股 份 公司培 训资 料 . IE七大工具 lIE七大工具是一名 IE工程师必须掌握的 7项技能。 l这七项技能是： 程序分析 操作分析 布局改善与搬运分析 动作分析 工作抽样 时间研究 生产线平衡 工业工程 - 76 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 安全与管理 ; 有关单位的协作配合。 方法研究的实施程序方法研究的实施程序 工业工程 - 86 高分子股 份 公司培 训资 料 . 六、计算标准作业时间 七、建立新方法 1、写报告书 2、工作标准 3、工作的时间标准 八、实施与维持新方案 方法研究的实施程序方法研究的实施程序 工业工程 - 87 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工程程序分析的切入点 工业工程 - 88 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工程程序分析的切入点 工业工程 - 89 高分子股 份 公司培 训资 料 . 基 本工程分析语言 工业工程 - 90 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 91 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工作研究（ Work Study ） 方法研究（ Method Study） 工作衡量 （ Work Measurement ） 程序分析（ Process Analysis） 程序图（ Process Chart） 装配表（ Assembly Chart） 操作分析（ Operation Analysis） 人机配合图（ Man-Machine Chart） 双手作业图（ Two Handed Operation Chart） 动作分析（ Motion Analysis） 细微动作分析（ Therblig） 动作经济原则（ Principles of Motion Economy） 时间研究（ Time Study） 马表测时法（ Stop Watch ） 速度评比（ Tempo Rating） 宽放时间（ Allowances） 工作抽样（ Work Sampling ） 预定动作时间标准（ Predetermined Time Standard） 模特排时法（ MOD） 方法时间衡量（ MTM） 工作因素（ WF ） 工作衡量 （ ） 工业工程 - 92 高分子股 份 公司培 训资 料 . 方法研究内容方法研究内容 -程序分析 完成任何工作所需要经过的路线和手续即为程序。程序越繁 琐、越长，则消耗的人力和时间就越多，并且越会产生问题，其 结果是成本越高。 程序分析 主要是以整个生产过程为对象，研究分析一个完整 的工艺程序，从第一个工作地到最后一个工作地全面研究、分析 有无多余或重复的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是 否太长等，进一步改善工作程序和工作方法，其目的是： 程序分析 工艺程序图 流程程序图 线图、线路图 人型流程程序图 物料型流程程序图 设备型流程程序图 工业工程 - 93 高分子股 份 公司培 训资 料 . 方法研究内容方法研究内容 -程序分析程序分析 1）取消不必要的程序（工艺、操作、动作） 2）合并一些过于细分或重复的工作 3）改变部分操作程序，以避免重复 4）调整布局，以节省搬运。 5）重排和简化剩余的程序程序。 工业工程 - 94 高分子股 份 公司培 训资 料 .工艺程序分析工艺程序分析 一、 工艺程序分析的意义与内容 工艺程序分析 是对现场的宏观分析，把整个 生产系统作为分析对象。分析的目的是改善整个生 产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序 和作业现场的空间配置。设计出最经济合理、最优 化的工艺方法、工艺程序、空间配置。工艺程序图 仅作出程序中的 “ 操作 ” 、以及保证操作效果的 “ 检验 ” 两种主要动作，避免了图形的冗长和复杂。 工业工程 - 95 高分子股 份 公司培 训资 料 . 二、工艺程序图画法 1）水平线表示材料的投入。 2）垂直线表示工艺过程。 3）编号表示操作和检验的工艺顺序。 工业工程 - 96 高分子股 份 公司培 训资 料 . 三、工艺程序图的内容 工业工程 - 97 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工艺程序图 引入原料 （或零件） 在 零 件 上 完 成 很 多 的 作 业 材料、采购的部件 局 部 装 配 或 加 工 引入物件 局 部 装 配 或 加 工 局 部 装 配 或 加 工 引入原料 （或零件） 1 2 1 3 2 工业工程 - 98 高分子股 份 公司培 训资 料 .例 零件组装的工艺流程图 绘制下面零件组装的工艺流程图 工业工程 - 99 高分子股 份 公司培 训资 料 . 工业工程 - 100 高分子股 份 公司培 训资 料 . 例 制衣的工艺程序图 衣袖料 拉链料 镶边料 衣身料 剪裁 缝袖子 检验 剪裁 剪裁 剪裁 缝镶边 缝拉锁 检验拉链 是否对准 上袖子 完工清理 终检 发货 工业工程 - 101 高分子股 份 公司培 训资 料 . 练习：绘制工艺程序图 工业工程 - 102 高分子股 份 公司培 训资 料 . ）轴 工业工程 - 103 高分子股 份 公司培 训资 料 . ）模压塑料体 工业工程 - 104 高分子股 份 公司培 训资 料 . ）停档 工业工程 - 105 高分子股 份 公司培 训资 料 . 开关转子 工业工程 - 106 高分子股 份 公司培 训资 料 . 流程程序分析流程程序分析 一、流程程序图的意义与内容 了解工作的概貌需用工艺程序图，而流程程序图 则进一步对生产现场的整个制造程序作更详细的记录 ，以便对整个制造程序中的 “ 操作 ” 、 “ 检验 ” 、 “ 搬运 ” 、 “ 贮存 ” 、 “ 暂存 ” 作详细的研究与分析， 特别是用于分析其搬运距离，暂存、贮存等 “ 隐藏成 本 ” 的浪费。 流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五 种符号构成。 表示操作 表示检验 表示搬运、运输 表示暂存、等待 表示受控制 的贮存 表示操作检查同时进行 工业工程 - 107 高分子股 份 公司培 训资 料 .流程程序分析流程程序分析 二、流程程序图的画法（流程程序分析案例） 工业工程 - 108 高分子股 份 公司培 训资 料 . 案例 快餐制备过程的流程程序图 步 骤 作 业 描述 时间 (秒 ) 距离 (m) 1 将生面 饼 方入蒸 锅 中蒸烘 2 将包装 纸铺 在柜台上 3 等待面 饼 蒸熟 4 听到 铃 响后，将面 饼 从蒸 锅 取出 5 将一勺肉倒在面 饼 上 6 检查订单 上是否注明要加奶酪 7 将一勺奶酪倒在肉上 8 取 调 味品 9 工业工程 - 109 高分子股 份 公司培 训资 料 . 例：用量规核对工件尺寸 l工作任务：用量规核 工件尺寸。 l开始： 工人坐在工作 台旁，工件在工作台上 。 l结 束： 工人坐在工作 台旁 已核对的工件在台 上。 人型流程程序图人型流程程序图 工业工程 - 110 高分子股 份 公司培 训资 料 . 物料型流程程序 图 l例：一张火车票自出售、 使用至收回止，其间经过许 多人之手，试用流程图来表 示。 l工作任务：短途单程快车车 票的发售、使用及收回。 l 开 始：票放置票房之票架 上。 l 结 束：票在终点站被收回 。 工业工程 - 111 高分子股 份 公司培 训资 料 . 布置和路径分析布置和路径分析 -线路图分析线路图分析 布置和经路分析可以分为线路图和线图两种。 一、线路图的意义与内容 线路图是以作业现场为对象，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，常与流程程序图配合使用，以达到改进现 场布置和移动路线，缩短搬运距离的目的。 线路图依比例缩尺绘制工厂的简图或车间平面布 置，将机器、工作台等相互位置，一一绘制于图上， 并将流程程序图上所有的动作，以线条或符号表示。 流通的方向一般以箭头表示。线路图主要用于 “ 搬运 ” 或 “ 移动