工业工程(2).pdf

1 现场现场IE工业工程工业工程 INDUSTRIAL ENGINEERING 第第 一一 篇篇 工业工程概述 2 工业工程之定义： IE-Industrial Engineering工业工程 -Improve Efficiency改善效率 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、品质的方法科学。 3 工业工程发展的三阶段： 旧IEOIE (old IE)动作方法 流程IEPIE (Process IE)流程管理 计划平核 术PERT 新工业工程调配IE，作业研究OR (Operations Research) 4 现代IE融入了动态系统： 工程分析 (VE) 价值分析 (VA) 动作研究 工作标准 时间研究 时间标准 工厂布置 搬运设计 5 6 生产率 过程转换过程转换 O/I 产出（O） 产品 服务 人力、设备 设施、材料 能源、信息等 投入（I） 系统 现代IE的八大研究方向： 工作研究(基础工业工程) 设施规划与物流分析 生产计划与控制 工程经济 质量管理与可靠性技术 人机工程学 管理信息系统 现代制造系统 7 工业工程之目标： 使生产系统投入的要素得到有效利用； 降低成本； 保证质量和安全； 提高生产率； 获得最佳效益！ 8 IE在企业中的应用： 9 规划规划 设计设计 评价评价 创新创新 新产品开发新产品开发 工厂选址工厂选址 产品设计产品设计 产品改进产品改进 技术革新技术革新 工厂布置工厂布置 经济分析经济分析 工艺改进工艺改进 成本降低成本降低 生产流程生产流程 现有各系统现有各系统 设施改进设施改进 产品标准化产品标准化 信息系统信息系统 质量控制质量控制 系统组织系统组织 库存计划库存计划 安全系统安全系统 员工业绩员工业绩 工作方法工作方法 员工培训员工培训 卫生系统卫生系统 制定评价制定评价 指标及规程指标及规程 创新激励创新激励 （管理创新（管理创新 体制创新体制创新 技术创新）技术创新） 第第 二二 篇篇 IE七大手法 10 11 IEIE七大手法之七大手法之 动动改法改法 又称动作改善法，简称“动改法” 原则: 1. 省力原则 2. 省时原则 3. 动作舒适原则 4. 动作简化原则 目的：以最少的劳力达到最大的工作效果,原由 (Gilbreth)最先提出,后经整理删减.其中以巴恩斯 (Ralph M.Barnes)之补充完成. 12 IEIE七大手法之七大手法之 动动改法改法 动作改善原则可分为三大类二十项. 三大分类分: 1. 有关于人体动作方面的原则8项. 2. 有关于工作场所布置的原则6项. 3. 有关于工具和设备设计的原则6项. 13 有关人体动作的原则（动作经济原则） 原则1: 两手同时开始及完成动作 原则2: 除休息时间外，两手不应同时空闲 原则3: 两臂之动作应反向对称 原则4: 尽可能以最低级别的动作 原则5: 物体之“动量”尽可能利用 原则6: 连续曲线运动较方向突变直线运动为佳 原则7: 弹道式运动较轻快 原则8: 动作宜轻松有节奏 IEIE七大手法之七大手法之 动动改法改法 14 級別級別一一二二三三四四五五 運動樞軸指節手腕肘肩身軀 人體運動部份手指+ 手掌+ 前臂+ 上臂+ 肩 動力作範圍手指節之長度手掌之張度前臂之長度上臂之長度上臂+身軀彎曲 速度12345 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 0.0026分 時 間 以25mm為主 0.0016分0.0017分0.0018分 IEIE七大手法之七大手法之 动动改法改法 15 有关工作场所布置之原则 原则9: 工具物料装置应依工作顺序排列并置于近处 原则10:工具物料装置应依工作顺序排列并置于近处 原则11:利用重力喂料，愈近愈佳 原则12:利用重力堕送 原则13:适当之照明 原则14:工作台椅高度应适当舒适 IEIE七大手法之七大手法之 动动改法改法 16 有关于工具设备之原则 原则15:尽量以足踏夹具替代手之工作 原则16:尽可能将二种工具合并 原则17:工具物料预放在工作位置 原则18:依手负责荷能力分配工作 原则19:手柄接触面尽可能加大 原则20:操作杆应尽可能少变更姿势 IEIE七大手法之七大手法之 动动改法改法 17 手別手別 手指別手指別小無中食食中無小 能力順序能力順序8 7531246 左 手左 手右 手右 手 IEIE七大手法之七大手法之 动动改法改法 流程符号流程符号 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 18 IEIE七大手法之七大手法之 流程法流程法 流程分析技巧一流程分析技巧一(5W2H) What? When? Why? Who? Where? How to do? How much? 19 IEIE七大手法之七大手法之 流程法流程法 流程分析技巧流程分析技巧 二（）二（） 取消（eliminate) 合并（combine) 重排（rearrange) 简化（simplify) 20 IEIE七大手法之七大手法之 流程法流程法 21 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 IEIE七大手法之七大手法之 流程法流程法 22 IEIE七大手法之七大手法之 流程法流程法 现场作业改善的方法: 對 象對 象著 眼 點著 眼 點具 體 手 法 手 段具 體 手 法 手 段 物料流程線圖 加工路徑圖 從至圖 作業相關圖 設備容易移動出口與入口 接近大房間化 瓶頸工程改善 價值分析 價值工程 防呆裝置 作業管制圖 制程流程圖 輸送帶 無法放入產品 同步化 同量化 降低批量 快速換模 設 備 布 置生 產 流 程 化 制程改善 加工的改善 檢驗的改善 物料搬運浪費的分析 停滯的改善 23 IEIE七大手法之七大手法之 流程法流程法 现场作业改善的方法: 動作經濟原則 標準作業順序 自動搬運裝置 翰調、機動人員配置 訂定標準作業時間 績效管理 專用機予以通用化 保養計劃 設備病歷分析 零件標準化、共用化 消除現場零亂 推行5S運動(整理、整頓、 清潔、清掃、教養) 作業改善 消除動作浪費 提高機器稼動率 提高機器可動率 24 IEIE七大手法之七大手法之 五五法五五法 1.手法名称: 5 * 5W 1H法;又称5 * 5何法;又称质疑创意法;简称五 五法. 2.目的: 学习本手法的目的是在: 熟悉有系统的质问的技巧,以协助吾人发掘出问题的 真正根源所在以及可能的创造改善途径. 25 IEIE七大手法之七大手法之 五五法五五法 3.名词释义 3.1 基本观念 头脑就像降落伞,只有在开放的情况下才工作. 工作改善最大的阻碍,并不在于技术不足,而是在于一 个人的想法当他觉得是以最好的方法在工作着,并且以 为满足. 当您认为工作已无法改善了,那就代表您已落伍了,虽 然您是专家,拥有高深的学识. 一个虽没有多大学识的人,只要他认为工作仍有改善的 可能,那么他就比您更适合这工作. 26 3.2 何处最需要改善 您的时间非常富贵,应妥善运用;挑最重要的事情优先做! 瓶颈的地方是最值得改善的,顺利的地方留待以后有时间再 去研究. 耗时多的地方往往是改善的好机会. 紧急情况由于材料、工具设备或公文制度造成时间及人力的 浪费是极需改善的地方. 浪费须要改善的事物,往往不是显而易见的,除非您小心的观 察,否则日过一日在浪费的情况下而不自觉细心地找出材料、 时间及人力的浪费. IEIE七大手法之四七大手法之四 五五法五五法 27 3.3 工作之构成 每一工作均包含三部份: 1.预备: 时间和劳力花在诸如调整机器,放置加工物等准备工 作上. 2.操作: 实际工作,附加价值于产品上. 3.收拾: 时间和劳力花在诸如取下加工物,处置残余物屑,存 放或清理等工作,无生产性的动作. 最易显出改善成果的地方在于,因为它也自动地将和的时间,劳力免除了. 请记住及只会增加产品的成本并不增加它的价 值. IEIE七大手法之七大手法之 五五法五五法 28 3.4 改善之探讨方向 每件工作都可依照下列4个主要的方向去探讨可能的方向. 目前的方法绝非仅有而且最好的,必然,有更好的方法 的态度. -ECRS IEIE七大手法之七大手法之 五五法五五法 29 5W1H 法原则表: IEIE七大手法之七大手法之 五五法五五法 问题点或指定工作(如提高质量效率工作) 总疑问 为甚么 WHY 疑问部份 为甚么 WHY 如 何 HOW 四项行动 何 人 WHO 何 时 WHEN 何 地 WHERE 何 事 WHAT 简化 Simplification 剔除 Elimination 合并 Combination 重排 Rearrangement 30 IEIE七大手法之七大手法之 人机法人机法 1.人机配合法(Man-Machine Chart);简称为“人机法”. 2.目的:学习如何记录人与机器配合工作时之过程. 1. 发掘空闲与等待时间 2. 使工作平衡 3. 减少周程时间 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 31 IEIE七大手法之七大手法之 人机法人机法 3.意义: 以图表的方式,记录操作人员与一部机器或多部机器之 操作关系,并藉此记录来做进一步之分析与改善. 4.应用范围: 1. 1人操作1部机器或多部机器 2. 数人操作1部机器或多部机器. 3. 数人操作一共同之工作. 32 IEIE七大手法之七大手法之 人机法人机法 5.功用: 1. 了解在现况下,操作人之时间或机器之时间是否妥善应 用. 2. 依上述之记录加以质疑,寻求改善之地方 3. 用以比较改善前及改善后之差异情形. 33 IEIE七大手法之七大手法之 双手法双手法 1.双手操作法,简称为“双手法”. 2.目的: 学习有系统的记录人体双手(足）动作的过程 “双手操作法”就是希望能帮助我们了解双手在操作时” 闲置”的状况,并寻求改善的方法,以发挥双手的能力. 3.意义: 以图表的方式,来记录操作者双手(足)的动作过程,藉此 记录来做进一步之分析及改善. 34 IEIE七大手法之七大手法之 双手法双手法 4.应用范围 1. 适用于以人为主的工作,即研究的对象为人体的双手或双 足. 2. 专注于某一固定工作地点之研究,即该工作固定在此 地点上实施. 3. 该件工作有高度重复性,即该件工作会再次大量生产. 非重复性之工作,则因研究改善后 无法再次应用于同一件工作内,而失去研究改善之目的. 35 IEIE七大手法之七大手法之 双手法双手法 5.功用 1. 用以记载现行操作者双手(足)的动作过程. 2. 依(1.)之记录,加以质疑,寻求改善之地方. 3. 用以比较改善前及改善后之差异情形. 6.名词释义 1. 右手操作图:为双手操作图之另一称呼,盖左右手即是双 手之义. 2. 操作者操作图:为双手操作图之另一称呼.盖其研究对象 系以操作者之双手(足)之动作为主. 36 IEIE七大手法之七大手法之 双手法双手法 3. :代表:”移动”,表示手由一地点移动到另一地 点 4. :代表”把持”,一手握住一个物体,另一手正在 工作,此时握住东西之手,是为”把持”之状态. 5. :代表”等待”,一手正在等待下一个动作. 6. :代表”作业”或”操作”,手正从事有生产性的 动作,皆是. 7.正常工作范围:以在坐姿状态双手之正常活动可及之范 围,是为正常工作范围,约在3740公分之范围内. 37 IEIE七大手法之七大手法之 工作抽查法工作抽查法 1.定义:工作抽查法系指应用统计学上的抽样原理来研究工作 中人员与机器设备之活动情形,它是一个了解事实最有效 的工具之一.它可在最短的时间和最低的成本之下获得有 关人与设备之间的有用信息. 2.常用的三种主要用途: 1. 人与机器活动状况抽样: 2. 绩效抽样: 3. 工作衡量: 38 IEIE七大手法之七大手法之 工作抽查法工作抽查法 3.工作抽查之好处: 1. 观测时间短,并可同时观测数部机器或操作人员之状况. 2. 调查时间较长,可去除因每日不同之各别所造成之差异现 象,因此共结果较为客观可靠. 39 IEIE七大手法之七大手法之 工作抽查法工作抽查法 3. 减少被观测的对象所产生的干扰次数及时间. 工作抽查: 不需使用马表的技巧, 不需费大批专门人员连续时间的观测, 更不需对个人的努力或成绩作主观的评判; 而能比任何其他测试方法在较短的时间、较少的成本、 较佳的客观情形之下,获得有关人员或机器的工作实在状 况,作为管理上采取行动的根据. 40 IEIE七大手法之七大手法之 工作抽查法工作抽查法 4.实施工作抽查的步骤: 1.宣传与训练 2.究订抽查的目的 3.详加观察,收集有关资料 4.决定抽查的工作项目 5.设计记录用表格 6.决定观测次数 7.决定观测时间 8.现场观测 9.观察结果的整理与检讨 10.决定时间标准 11.决定工作绩效 41 IEIE七大手法之七大手法之 防错法防错法 1.意义： 防错法又称防愚法,其义为防止愚笨的人做错事.也就是说,连愚笨的人也 不会做错事的设计方法. 狭义: 如何设计一个东西(一套方法),使错误绝不会发生. 广义: 如何设计一个东西(一套方法),而使错误发生的机会减至最低的程度. 因此,更具体的说”防错法”是: 1. 具有即使有人为疏忽也不会发生错误的构造 不需要注意力. 2. 具有外行人来做也不会做错的构造 不需要经验与直觉. 3. 具有不管是谁或在何时工作能不出差错的构造 不需要专门知识与高度的技 能. 2.功用 1. 积极: 使任何的错误,绝不会发生. 2. 消极: 使错误发生的机会减至最低程度. 3.应用范围 任何工作无论是在机械操作、产品使用上,以及字处理等皆可应用到. 42 IEIE七大手法之七大手法之 防错法防错法 4.基本原则： 在进行”防错法”时,有以下四原则可供参考: 1. 使作业的动作轻松 2. 使作业不要技能与直觉 3. 使作业不会有危险 4. 使作业不依赖感官 5.基本原理 1. 排除化: 剔除会造成错误的原因. 2. 替代化: 利用更确实的方法来代替. 3. 容易化: 使作业变得更容易、更合适、更独特,或共同性以减低失败.适合化、 共同化、集中化、特殊/个别化. 4. 异常检出: 虽然已经有不良或错误现象,但在下一制程中,能将之检出,以减少 或剔除其危害性. 5. 缓和影响: 作业失败的影响在其波及的过程中,用方法使其缓和或吸收. 43 IEIE七大手法之七大手法之 防错法防错法 6.应用原理 1. 断根原理: 将会造成错误的原因从根本上排除掉,使绝不发生错误. 2. 保险原理: 采用二个以上的动作必需共同或依序执行才能完成工作. 3. 自动原理: 以各种光学、电学、力学、机构学、化学等原理来限制某些动作的执行 或不执行,以避免错误之发生.目前这些自动开关非常普遍,非常简易的 “自动化”之应用. 4. 相符原理: 藉用检核是否相符合的动作,来防止错误的发生. 5. 顺序原理: 避免工作之顺序或流程前后倒置,可依编号顺序排列,可以减少或避免错 误的发生. 6. 隔离原理: 藉分隔不同区域的方式,来达到保护某些地区,使不能造成危险或错误的 现象发生.隔离原理亦称保护原理. 7. 复制原理: 同一件工作,如需做二次以上,最好采用“复制”方式来达成,省时又 不错误. 8. 层别原理: 为避免将不同工作做错,而设法加以区别出来. 44 IEIE七大手法之七大手法之 防错法防错法 9. 警告原理: 如有不正常的现象发生,能以声光或其他方式显示出各种“警告”的讯号, 以避免错误即将发生. 10. 缓和原理: 以藉各种方法来减少错误发生后所造成的损害,虽然不能完全排除错误的 发生,但是可以降低其损害的程度. 1.鸡蛋之隔层装运盒减少搬运途中的损伤.(缓和原理) 2.设立多层之检查方法,考试后检查一次看看,有没有犯错的地方.(保险原理) 3.自动消防洒水系统,火灾发生了开始自动洒水灭火.(警告原理) 4.汽车之安全带,骑机车戴安全帽.(保险原理) 5.加保利龙或纸板以减少产品在搬运中之碰伤.(缓和原理) 6.原子笔放在桌上老是给别人不经意中拿走,怎么办呢?贴上姓名条或加条绳子固 定在桌上.(隔离原理、警告原理、缓和原理) 第第 三三 篇篇 现代新IE工业工程简介 45 1939-1945 美国军火工业 GE公司中L.D.Miles设计工程师材料采购部门 石棉板事件 发展到工程设计上来，重视前期Value的分析， VA(Value Analysis)-VE(Value Engineering) 广泛应用于各行各业：工业、商业、事业、行 政、服务等 46 价值工程分析价值工程分析 47 价值工程分析价值工程分析 1940s, 创立VE技术 1970s， 应用到项目 的设计阶段 1980s， 建筑业中广泛 应用VE技术 1940 1960 1980 2000 1960s， VE应用到 建设项目 48 价值工程分析价值工程分析 可节约造价（一次性投资） 5-10% 节约运行成本5-10% VEVE 的的 经济经济 效果效果 价值的含义：价值的含义： 49 价值工程分析价值工程分析 功能 F V = = 成本 C L. D. Miles DellIsola 功能+质量 F+Q V = = 成本 C VE的内涵及特点 50 价值工程分析价值工程分析 VE的内涵 和特点 以提高价值 为目标 考虑全寿命 周期的费用 以功能分析 为基础 依靠有组织 的集体力量 何谓精益生产？ 概念一: 51 现代新现代新IE高阶模式高阶模式精益生产模式精益生产模式 L Leanean P Productionroduction 上世纪80年代，美国麻省理工学院数位国际汽车计 划组（IMVP）的专家对以日本丰田公司为代表的汽车 制造商进行了为期十年的调查，发现日本汽车企业在 生产管理方面有许多独到的生产方式，正是这些生产 方式的实施，使日本汽车企业能通过低成本、高品质 占领国际汽车市场，将这些生产方式进行总结，并称并称 之为“之为“Lean Production Lean Production ，简称，简称LP”LP”。 简称简称LPLP 精益精益 生产生产 何谓精益生产？ 概念二: 52 现代新现代新IE高阶模式高阶模式精益生产模式精益生产模式 Just In TimeJust In Time 从上世纪50年代开始，日本丰田汽车公司为降低成本、提 高生产效率，提出“只在客户需要的时候，生产客户需要数量“只在客户需要的时候，生产客户需要数量 的品种的产品”的品种的产品”的口号，并生产过程中积极探索改善，不断地 缩短生产周期、降低成本、提高品质，成为世界上最优秀的企 业，对这种生产方式称之为“称之为“Just In TimeJust In Time ”，简称“，简称“JIT”JIT”。 简称简称JITJIT 适品适品适量适量适时适时 何谓精益生产？ 概念三: 53 现代新现代新IE高阶模式高阶模式精益生产模式精益生产模式 New Production SystemNew Production System 简称简称NPSNPS 上世纪八十年代，丰田公司的一些退休人员来到中 国台湾地区帮助一些企业推行丰田生产模式，为了使企 业内的人员能够转变观念，改变原来生产中的许多习惯 性的做法，就把要推行的丰田公司的这些做法称之为称之为 “New Production SystemNew Production System”，简称“”，简称“NPS”NPS”。 新新 生产生产 系统系统 何谓精益生产？ 54 现代新现代新IE高阶模式高阶模式精益生产模式精益生产模式 精益生产到底是什么？ 对精益的理解： 从客户的角度准确定义价值； 确定产品的价值流（寻找浪费）； 建立最佳的产品生产体系； 让客户拉动生产； 不断地进行改善，精益求精。 精益生产体系包括： 种模式； 一些方法； 一些工具； 一些理念。 精益生产体系架构模式 55 现代新现代新IE高阶模式高阶模式精益生产模式精益生产模式 追求卓越的业绩追求卓越的业绩 （P P、Q Q、C C、D D、S S、M M） 核心理念：消除生产过程中的一切浪费核心理念：消除生产过程中的一切浪费 建立建立“JITJIT模式”模式” “自“自働働化”思想化”思想 连续流连续流 一个流一个流 拉动式拉动式 均衡化均衡化 柔性化柔性化 标准化标准化 按动按动 就地品质管理就地品质管理 5 5个为什么个为什么 品管手段品管手段 防错防错 5 5S S活动、活动、TPMTPM、IEIE手法、目视管理手法、目视管理 以以“造人造人”为核心为核心 塑造塑造“精益文化精益文化” 现场现物现场现物 改善活动改善活动 育人方式育人方式 广告牌、广告牌、超市化、节拍、缓冲库存、安全库存、混合生产、超市化、节拍、缓冲库存、安全库存、混合生产、 快速切换、快速切换、Cell方式、多能工方式、多能工 精益生产追求卓越的业绩七个0目标 P P- -绩效绩效 （PerformancePerformance） 追求卓越的业绩追求卓越的业绩 “零”极限零”极限 Q Q- -品质品质 （QualityQuality） 最佳的品质最佳的品质 “零”产品不良“零”产品不良 D D- -交付、反应速度交付、反应速度 DeliveryDelivery 最柔性交货最柔性交货 “零”故障“零”故障 “零”停滞“零”停滞 C