工业工程基础

引 导 课 程 IE工业工程工业工程 INDUSTRIAL ENGINEERING & EFFICIENCY 2008-12-26 更多培训资料，尽在更多培训资料，尽在 ！ * 1 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 2 参考资料 精益思想 沃麦克 美 商务印书馆 ISBN 7-100-02612-1/F.334 www.AMT 企业资源研究中心 工业工程网络学会 工业工程网 工业工程信息网 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 3 IE引导课程 为 2003年 01 02月开课之 IE课程作 引导性 介绍； 重点：了解 IE的 思想 ； IE： Industrial Engineering 工业工程； 课程结构： 六 大模块，预计 24学时； INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 4 关于生产管理的思考 请仔细阅读讲义 精益思想 15分钟 时间 同时思考！ 什么是 精益生产 ？ 我们拥有哪些 资源 ？ 丰田 的做法有何 借鉴意义 ？ 我们追求的 目标 ？ 什么才是最好的 模式 ？ INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 5 精益思想 人、过程和技术的集成 精益思想产生的 背景 ？ “用 尽善尽美 的过程为用户创造 尽善尽美 的 价值。 ”- Womack 精益就是 消除一切浪费 ； 精益就是 准时制生产 ； 精益就是 同步制造 、 流动制造 ； 精益思想 人、过程和技术的集成 ； INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 6 TPS丰田生产体制 技术路线由热衷于大型刚性的高效率 专用 设备 转向为可快速调整的 柔性技术 ； 树起 消除浪费 的大旗； 在员工的管理和企业结构方面，冲击和动 摇了 精细分工 原则； 与供应商之间建立的新型企业间的关系提 高了企业相互之间的忠诚度，形成长期稳 定的供求关系，促进供应商改进效率。使 持续改进的扩展到企业之间； INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 7 精益思想五项基本原则 正确确定 价值 识别 价值流 Value Stream mapping 流动 Flow 拉动 Pull 尽善尽美 Perfection INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 8 正确确定价值 正确的确定价值就是以客户的观点来确定企业从设计 到生产到交付的全部过程，实现客户需求的 最大满足 。 以 客户的观点 确定价值还必需将生产的全过程的多余 消耗减至最少，不将额外的花销转嫁给用户。 精益价值观将商家和客户的 利益统一 起来，而不是过 去那种对立的观点。 以 客户为中心的价值观 来审视企业的产品设计、制造 过程、服务项目就会发现太多的浪费，从不满足客户 需求到过分的功能和多余的非增值消耗。当然，消灭 这些浪费的直接受益者既是客户也是商家。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 9 识别价值流 Value Stream mapping 价值流 是指从原材料转变为成品、并给它 赋予价值的全部活动 精益思想将所有业务过程中消耗了资源而 不增值活动叫做 浪费 。 识别价值流 就是发 现浪费和消灭浪费。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 10 流动 Flow 过失 、 废品 和 返工 都造成过程的 中断 、 回 流 。实现 连续的流动 要求每个过程和每个 产品都是正确的。 环境、设备的 完好性 是流动的保证。 3P、 5S、 全员维修管理 (TPM)都是价值流动的 前提条件之一。 有 正确 规模的人力和设备能力，避免 瓶颈 造成的阻塞。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 11 拉动 Pull “ 拉动 ” 就是按客户的 需求 投入和产出， 使用户精确的在他们 需要 的时间得到 需要 的东西。 实现拉动的方法是实行 JIT生产和 单件流 。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 12 尽善尽美 Perfection 通过 尽善尽美 的价值创造过程（包括设计 、制造和对产品或服务整个生命周期的支 持）为用户提供尽善尽美的价值 持续的改善 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 13 提问： 请依你的理解解释以下名词 精益思想精益思想 拉拉 动动 浪浪 费费 价值流价值流 快速换模快速换模 准时化准时化 前置时间前置时间 改改 善善 价值流图价值流图 目视管理目视管理 流流 动动 看看 板板 尽善尽美尽善尽美 单件流单件流 回流分析回流分析 标准作业标准作业 节拍时间节拍时间 防愚法防愚法 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 14 1用尽善尽美的过程为用户创造尽善尽美的价值。用尽善尽美的过程为用户创造尽善尽美的价值。 名词解释 -1 精益思想精益思想 Lean Thinking 1在需要的时候，按需要的量生产所需的产品。在需要的时候，按需要的量生产所需的产品。 基本要素：流动、拉动、标准作业和节拍时间基本要素：流动、拉动、标准作业和节拍时间 准时化准时化 Just -In -Time 1 任务沿着价值流不断前进，使产品从设计到投产、订货到任务沿着价值流不断前进，使产品从设计到投产、订货到 发货、从原材料到用户手上，没有停顿、废品或倒流。发货、从原材料到用户手上，没有停顿、废品或倒流。 流流 动动 Flow INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 15 1 一个把从下游到上游活动的生产与供应相串联的指令系统一个把从下游到上游活动的生产与供应相串联的指令系统 。与推动。与推动 Push相对而言。相对而言。 名词解释 -2 拉拉 动动 Pull 1 下游用户从发出订单（看板指令）开始到收到产品所需等下游用户从发出订单（看板指令）开始到收到产品所需等 候的全部时间。候的全部时间。 生产能力生产能力 前置时间前置时间 Leadtime 1 下游用户对上游的需求信号。下游用户对上游的需求信号。 看看 板板 Kanban INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 16 1 消耗资源但是不创造价值的活动。（八大浪费）消耗资源但是不创造价值的活动。（八大浪费） 名词解释 -3 浪浪 费费 Waste/Muda 1 为用为用 减少减少 muda的方法创造更多价值而进行的连续的、扩大的方法创造更多价值而进行的连续的、扩大 的改进活动。的改进活动。 改改 善善 Improvement/Kaizen 1 完全消除完全消除 muda,因而沿价值流的全部活动都创造价值。因而沿价值流的全部活动都创造价值。 尽善尽美尽善尽美 Pefection INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 17 1价值流是指从原材料转变为成品、并给它赋予价值的全部价值流是指从原材料转变为成品、并给它赋予价值的全部 活动活动 。 名词解释 -4 价值流价值流 Value Stream 1 确认并标识沿着一个产品或产品族价值流发生的所有具体确认并标识沿着一个产品或产品族价值流发生的所有具体 活动。活动。 价值流图价值流图 Value Stream Mapping 1 一个完整的产品一次通过设计、接单和生产等不同的运作一个完整的产品一次通过设计、接单和生产等不同的运作 ，没有干扰、倒流和废品。，没有干扰、倒流和废品。 相对于成批和排队而言。相对于成批和排队而言。 单件流单件流 Single-piece-flow INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 18 1 对每项工作活动的精确描述。包括循环时间、节拍时间、对每项工作活动的精确描述。包括循环时间、节拍时间、 具体任务的工作顺序，以及所需零件的存量。具体任务的工作顺序，以及所需零件的存量。 名词解释 -5 标准作业标准作业 Standard Operation 1 tact time 所用时间所用时间 /需求数；节拍时间决定能满足需要需求数；节拍时间决定能满足需要 率的生产速度，并且成为任何精益系统的心博次数。率的生产速度，并且成为任何精益系统的心博次数。 节拍时间节拍时间 Tact Time 1 一个防止错误的方法或程序，用以防止在接单或制造时出一个防止错误的方法或程序，用以防止在接单或制造时出 现差错。现差错。 防愚法防愚法 Foolproof INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 19 1 由新田重夫最早实施的一系列技术，使生产设备换产时间由新田重夫最早实施的一系列技术，使生产设备换产时间 不超过不超过 10分钟分钟 。 名词解释 -6 快速换模快速换模 SMED Single Minute Exchange of Dies 1 使使 所有工装、零件、生产活动，还有生产系统业绩指示标记都能看得所有工装、零件、生产活动，还有生产系统业绩指示标记都能看得 清楚的布置，从而使每个参与者都能一眼了解整个系统的状况。清楚的布置，从而使每个参与者都能一眼了解整个系统的状况。 目视管理目视管理 Visual Control 1 对产品流的检验。检验产品流中出现多少次返工、倒流和对产品流的检验。检验产品流中出现多少次返工、倒流和 废品。废品。 回流分析回流分析 Turn-back Analysis INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 20 休息休息 10分钟分钟 ！ INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 21 管理的出发点 资源的 有限性 目标 多样性 资源如何分配？ 分配后的资源如何 组织 、 协调 与 控制 ？ 矛盾 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 22 企业的资源 -4M 材料 （ MATERIAL) 机器设备 （ MACHINE TOOLS) 人力 （ MAN POWER) 资金 （ MONEY) 资讯流 （ INFORMATION) 技术 、 知识 、 数据 。 核心 资源 传统观念传统观念 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 23 Lean Production精益生产 最大限度地减少 企业资源 的占用 最大限度地降低管理和运营成本 核心思想 ： JIT-Just IN Time 需要的时候，按需要的量生产所需的产品 消除一切浪费，追求精益求精和不断 改善 建立 柔性 生产体制 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 24 精益生产的结构体系 企企 业业 资资 源源 ERP 全员参与的改善和合理化活动（全员参与的改善和合理化活动（ IE) TQM 低成本低成本 自动化自动化 LCIA 设备快设备快 速切换速切换 SMED LAYOUT 合理化合理化 SO&OS 多能工多能工 质量保证质量保证 小批量生产小批量生产 同步化生产同步化生产 均衡化生产均衡化生产 看板管理看板管理 良好的外部协作良好的外部协作 JIT生产模式生产模式 消除浪费降低成本消除浪费降低成本 柔性生产快速反应柔性生产快速反应 整体竞争力整体竞争力 不断暴露问题不断改善不断暴露问题不断改善 尊重人性发挥人的作用尊重人性发挥人的作用 经济性经济性 适应性适应性 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 25 动态看板动态看板 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 26 “八大 ”浪费 过多制造过多制造 的浪费的浪费 库存的库存的 浪费浪费 搬运的搬运的 浪费浪费 不良的不良的 浪费浪费 加工的加工的 浪费浪费 动作的动作的 浪费浪费 等待的等待的 浪费浪费 管理的管理的 浪费浪费 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 27 库存浪费 若隐若现的冰山 偶发停产偶发停产 不良品不良品 设备故障设备故障 能力不平衡能力不平衡 调整时间长调整时间长 品质不稳定品质不稳定 计划有误计划有误 缺缺 勤勤 库存水平库存水平 库存水平库存水平 暴暴 露露 问问 题题 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 28 精益生产终极目标 -零浪费 零浪费 在 PICQMDS方面表现如下： 零 转产工时浪费（ Products-多品种混流生产） 产品 切换 、 换线 、 换模 时间降为 “零 ”或接近 “零 ” 零 库存（ Inventory -消灭库存） 在需要的时候生产需要的产品，体现需求的拉动作用 ，减少 缓冲 库存量 零 浪费 （ Cost -全面成本管理 TCM） 消除多余制造、搬运、等待浪费 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 29 零 不良 （ Quality-高品质） 强调 事前防止 与 持续改善 零 故障（ Maintenance-提高综合效率） 实施 TPM， 保障生产进行 零 停滞（ Delivery-快速反映、确保交期） 同步化 生产，最大限度压缩 前置时间 （ lead time）， 消除中间停滞 零 灾害（ Safety-安全第一） 安全防范体制化 -OSAHS体系建立 精益生产终极目标 -零浪费 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 30 意识改革意识改革 5S运动运动 产产 品品 开开 发发 与与 设设 计计 系系 统统 生生 产产 计计 划划 与与 物物 流流 系系 统统 现现 场场 IE 改改 善善 均均 衡衡 化化 与与 同同 步步 化化 柔柔 性性 生生 产产 系系 统统 品品 质质 保保 证证 与与 自自 动动 化化 生生 产产 的的 快快 速速 切切 换换 与与 维维 护护 改改 革革 机机 制制 与与 标标 准准 化化 精益企业精益企业 追求追求 “七个零七个零 ”目标目标 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 31 现场管理基础：现场管理基础： 5S IE技术技术 改善手法改善手法 设备技术设备技术 QC手法手法 设备技术设备技术 标准化标准化 IE技术技术 模拟技术模拟技术 约束理论约束理论 IE技术技术 设备技术设备技术 改善手法改善手法 P:效率效率 JIT TPM Q:品质品质 ISO TQM TPM C:成本成本 TCM JIT TOC TPM D:交期交期 JIT TPM 高品质、低成本、短交期的一流企业高品质、低成本、短交期的一流企业 持持 续续 改改 善善 世界级生产型世界级生产型 4S企业企业 CS-顾客满意顾客满意 ES-员工满意员工满意 SS-社会满意社会满意 SS-股东满意股东满意 精益生产管理体系与四大要素精益生产管理体系与四大要素 MBO目标管理目标管理 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 32 LP与 MRPII/ERP 在 精益拉动系统 中，可利用 MRP预测材料和 产量需求，并预先制定出 生产能力计划 ， 用来确定内部的 生产能力 (CRP能力需求计 划 )或通过 TOC约束来产生 能力可承诺量 (CTP)。 使管理者更早，更有效地进行 生产 能力分析与瓶颈分析 。 思考： LP与 ERP是矛盾还是互相兼容的？ INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 33 ERP模型矩阵模型矩阵 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 34 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 35 讨论！ 丰田的那些做法体现出 LP的智慧？ 参照讲义对应上述的 体系图 回想 一下！（ 5分钟） 你认为公司存在浪费吗？ 请举例说明！（ 3个例子） INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 36 休息休息 10分钟分钟 ！ INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 37 LP与 IE IE是完成 LP的 工程基础 IE是精益生产的重要组成部分 丰田认为 TPS就是 IE在企业的运用 管理大师彼得 杜拉克 “20世纪工业取得巨大成就，在管理技术上贡献 最大莫过于 IE技术了 ”！ INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 38 什么是 IE（ 工业工程） 美国 工业工程师学会 AIIE： 工业工程，是对 人员 、 材料 、 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与 方法，对该系统取得的成果进行 确定 、 预测 和 评价 。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 39 IE的研究目标 IE的 研究目标 就是使 生产系统投入要素得 到有效利用，降低成 本、保证质量和安全 、提高生产率、获得 最佳效益； 追求 系统的整体的 优 化与提高； 效益效益 生产率生产率 安全安全 质量质量 成本成本 IE INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 40 IE的学科范畴 （美国国标 ANSI-Z94） 生物力学生物力学 成本管理成本管理 数据处理与数据处理与 系统设计系统设计 销售与市场销售与市场 工程经济工程经济 设施规划设施规划 材料加工材料加工 组织规划与组织规划与 理论理论 管理心理学管理心理学 方法研究与方法研究与 作业测定作业测定 人的人的 因素因素 绩效与薪绩效与薪 酬设计酬设计 应用数学应用数学 SPC 管理经济学管理经济学 运筹学运筹学 学科分支学科分支 人体工学人体工学 安全安全 职业卫生职业卫生 生产规划生产规划 与控制与控制 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 41 对 IE的基础认识 IE是以 工程技术 为基础，配合 科学管理 的技巧 来发现问题、解决问题、预防问题。 IE最终目的是经由管理的运作，使企业能获得 最大的利益 ，是故与成本或经济效益有关，包 括制度、作业方法、机器、模具、夹具均应予 掌握并加以改善。 IE是一门应用科学，其操作理论均要能 符合实 际的需要 ，是故 IE工程师均应具备身体力行的 能力，而使理论与实务相得益彰，保证管理效 果。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 42 对 IE的基础认识 IE是运用 重点管理 的技巧，在任何问题上 做重点突破。 IE（ 工业工程）在日本也被称为 “ 生产技 术 ” 或 “ 管理工学 ” 。 IE 的基础也是最早的起源来自于 “ 工作研 究 ” ，而 “ 工作研究 ” 的主要构成是来自 泰勒 （ F.W.TOYLOR 18561915 ） 的 “ 时间 研究 ” 与 吉尔布雷斯 （ F.B.GILBRETH 1868 1924 ） 的 “ 动作研究 ” 二者所构成。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 43 狭义狭义 IE 订货订货 预测预测 IE在制造业的应用范围 汇总汇总 分析分析 决策决策 人人 物料物料 机器机器 信息信息 资金资金 任务任务 输入输入 少少 快快 准准 能源能源 R&D 供供 产产 销销 生产过程生产过程 输出输出 产品产品 服务服务 市场市场 用户用户 少少 损失损失 快快 好好 低低 快快 好好 好好 低低多多 准准 全全快快 快快 好好 反馈（资金、性能、质量、规格、价格、处理等）反馈（资金、性能、质量、规格、价格、处理等） 广义广义 IE INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 44 工作研究 OR （ OPERATION RESEARCH ） 工作研究 的目的是人们藉着物料、机器、 工具及工作方法而产出产品，而此产出的 方法是否是： 生产过程 最理想 ？ 生产的工作方法 最好 ？ 机器及工具是否 最适当 ？ 物料是否 最正确 ？ INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 45 方法研究 MR（ METHOD RESEARCH ） IE里 “ 工作研究 ” 是以生产工厂的整个 制 造系统 为主要的活动对象； 工作研究的 动作技巧 主要是由 “ 方法研究 ” 及 “ 作业测定 ” 所构成。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 46 方法研究分析技巧 探讨项目探讨项目 内内 容容 分分 析析 手手 法法 制造整个工程系统制造整个工程系统 从原料从原料 生产生产 成品至出成品至出 货为止。货为止。 制造流程图分析制造流程图分析 操作标准书分析操作标准书分析 工厂布置工厂布置 物料移动物料移动 工厂内部门与部门之间及工厂内部门与部门之间及 人与物料之活动。人与物料之活动。 流程图分析流程图分析 模型配置分析模型配置分析 作业区域的配置作业区域的配置 作业者的位置及作业者周作业者的位置及作业者周 围的物品的放置方法。围的物品的放置方法。 由基本动作的动作研究由基本动作的动作研究 PTS 动作经济原则动作经济原则 作业简化原则作业简化原则 组合作业或自动机械作业组合作业或自动机械作业 以组合进行的共同作业或以组合进行的共同作业或 以自动机器作业的人与机以自动机器作业的人与机 器的配合。器的配合。 连合工程分析连合工程分析 工作抽样工作抽样 作业简化原理作业简化原理 作业中的作业员动作作业中的作业员动作 短的作业周期且高反复度短的作业周期且高反复度 的作业员动作。的作业员动作。 基本动作的动作分析基本动作的动作分析 PTS 动作经济原则动作经济原则 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 47 工程分析 工程分析 系指工厂里从原物料至被制成成 品这一连串的生产活动，对 整个过程 及 个 别过程 进行 分析改善 的一种手法。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 48 动作研究 MR(Motion Research) 所谓的 动作研究 既在于分析一个组 合的 基本动作 。也就对于一个工作者使 用两眼、两手、两脚的动作加予细分并进 行分析及研究，把不必要的去除 ，把有必要动作既有效率，又 不易疲劳的最 经济性动作 。 要做 系统性 的 动作研究 ，除了探讨 动作研究的技巧外，同时还要配合 动 作经济原则 之应用。 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 49 动作分析说明 种别种别 基本要基本要 素素 略号略号 记号记号 定定 义义 手或身体部手或身体部 位的起点位的起点 内内 容容 手或身体手或身体 部位终点部位终点 第一类第一类 空手移空手移 动动 TE 空手开始移空手开始移 动时动时 向目的物移动向目的物移动 （延伸）（延伸） 接触零件或接触零件或 动作停止时动作停止时 抓起抓起 G 开始握住目开始握住目 的物的时候的物的时候 要握住目的物要握住目的物 握住目的握住目的 物后物后 载重移载重移 动动 TL 带着目的物带着目的物 开始移动时开始移动时 改变目的物的改变目的物的 位置（搬运位置（搬运 带着目的物的带着目的物的 手或身体某部手或身体某部 位到达目的地位到达目的地 或停止时或停止时 位位 置置 P 开始排列零件开始排列零件 或附着于所指或附着于所指 定的位置定的位置 排列零件决定排列零件决定 方向改变位置方向改变位置 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 50 动作经济原则 所谓 动作经济原则 ，即在于人在操作作业 时，能 以最少的劳力 在到 最大的工作效果 的经济法则，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。 动作能量活用原则 动作量节约原则 动作法改善原则 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 51 时间研究 TR 所有的工作通过一系列科学的解剖与分析 ，无非要取得 最有经济 、 最有效率 、 最低 成本 、 最轻松 的工作方法，而这些方法最 终还是得以时间来衡量，取得进一步的工 作改善并制定标准时间，作为经营管理上 之主要工具。 SW分析 标准工时 工作简化 INDUSTRIAL ENGINEERING PRINCIPLES 52 产能分析表产能分析表 制定标准工时制定标准工时 标准作业标准作业 SO制定制定 要员计划要员计划 设备稼动率控管设备稼动率控管 产能对应计划产能对应计划 经营绩效衡量经营绩效衡量 零件预估成本零件预估成本 计计 算算 标准工时管理作业准则标准工时管理作业准则 SW分析表分析表 标准工时分析表标准工时分析表 要员分析