生产工程师(pe)培训教材

主讲： 生产工程师生产工程师 (PE)技能提升技能提升 公开课专题教材公开课专题教材 信佳网络器材（深圳）有限公司信佳网络器材（深圳）有限公司 1 内 容 安 排 PE人才是制造业的核心 掌握 PE分析手法、打好基础 管好新产品、赚取超额利润 管理的永恒追求：简化和标准化 抓好现场管理、保住基本利润 2 第一章 PE人才是制造业的核心 PE生产工程师 PE角色认知 PE是复合型人才 PE需要职业化 3 PE角色认知 vPE： Product Engineer vPE人员是一个多机能的角色，融合工业 工程、品质工程、产品工程与管理工程 等多方面的技能。 4 PE是复合型人才是复合型人才 vPE工程师：懂管理的技术人才！ vPE工程师 技术 和 管理 的综合体 5 IE之认识 （ Industrial Engineering ） 1、 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。 2、 IE最终目的是经由管理的运作，使企业能获得最大的利益 ，故与成本或经济利益有关，包括制度、作业方法、机器、 模具、夹具均应掌握并加以改善。 3、 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，而使学理与实务相 得益彰，保证管理效果。 4、 IE是运用重点管理的技巧，在任何问题上，做重点突破。 5、美国 IE协会 (AIIE)对 IE下的定义如下： IE是在工学之中以设计，改善、设定来综合人，材料、设备 等系统的结合，为了明示，预测、评价该系统所产生的结果 而使用工学分析或设计原理与技法，并融合数学，自然科学 、社会科学等专门知识与经验。 6 PE需要职业化需要职业化 vPE人员肩负着指导、标准化、维持管理 、持续改进的使命！ v当今， PE工程师已成为制造业不可缺少 的角色！ 7 第二章 掌握 PE分析手法 PE分析手法 分析技巧 工艺程序分析、案例 人机作业分析、案例 联合作业分析、案例 讨论： PE手法应用 8 有人说 “ 管理是艺术 ” 有人说 “ 领导是艺术 ” 有人说 “ 营销是艺术 ” 但是从来没有人说 “ 生产是艺术 ” 从事生产的 PE是科学，只有经过学习和 训练才能获得 9 PE分析手法 类别 分析方法 内容 备注 程序 分析 工艺程序图 对整个制造程序或工序的分析 流程程序图 产品或材料的流程的分析 线路图 布置与经路分析 作业 分析 人机作业分析 闲余能量分析 联合作业分析 双手作业分析 动作 分析 动素分析 影像分析 快速摄影动作分析 VTR分析 动作经济原则 10 动素的分类 分 ABC类动作要素 A类：工作有效推进的动作 （对产品产生价 值的动作） B类：造成工作迟延的动作 （尽量去减少的 动作） C类：动作本身不能推进作业 （对产品不带 来任何价值，应消除的动作） 11 A类动素 1、伸手 空手移动，伸向目标 2、握取 手和身体的某些部位充分控制物体 3、移动 手和身体的某些部位移动物体的动作 4、装配 将零件组合成一件物品的动作 5、拆卸 将装配物进行分离和拆解的动作 6、使用 利用器具或装置所做的动作 7、放手 握取的相反动作，放开控制物的动作 8、检查 将目的物与基准进行品质、数量的比较 动作 12 B类动作 9、寻找 通过五官寻找物体的动作 10、发现 发现寻找目的物的瞬间动作 11、选择 多个物品中选择需要物品的五官 动作 12、计划 作业中决定下一步的工作的思考与 计划 13、预定位 物体定位前先将物体定置到预定 位置 14、定位 以将物体放置于所需的正确的位 置的目的而进行的动作 13 C类动作 15、持住 手握物品保持静止状态，又称拿 住 16、休息 为消除疲劳而停止工作状态 17、迟延 不可避免的停顿 18、故延 可以避免的停顿 14 动素分析的应用 1、通过对动作的方法及顺序的检讨分析去除 不必要的动作，使动作更有效； 2、分析研讨最合理的作业配置； 3、作业的工装化及工装改善的基本资料； 4、改善前后的方法对比与评价； 5、对作业方法进行详细说明； 6、设定标准作业； 7、培养作业方法的分析判断力。 15 动作经济原则 动作的改善基本上可以以四项基本原则作为基本思路： 减少动作数量 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。 追求动作平衡 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。 缩短动作移动距离 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。 使动作保持轻松自然的节奏 前面三项原则是通过减少、结合动作进行的改善。而进一步的改 善就是使动作变得轻松、简单。也就是使移动路线顺畅，使用易 把握的工具、改善操作环境以便能以更舒适的姿势进行工作。 16 分析技巧 v 一个不忘 不忘动作经济原则； v 四大法宝 取消、合并、重排、简化； v 五大现象 作业、搬运、贮存、检验、等待； v 5W2H 对目的、方法、人物、时间、地点 等进行提问。 v 5 WHY 凡事都要问五个为什么 17 ECRS四大法宝 送货箱：使捆包与拆 解简单化的搬运用箱 子 单纯化、简单化、或者减少数量 指零件、工程、库存形状 4、简化（ simplify） 拖车：空车与满载车 更换 改变顺序，或者更换的话，指改 变或更换工程、材质、形状、加 工方法 3、重排（ rearrange） 自动收割机结合在一起、配合在一起 指零件、加工、材料等 2、合并（ combine） 无人车站 一人服务车：司机兼 任给票监督工作 把这些排除的话 指零件、作业、运输、传票等 1、取消（ eliminate） 适用例自问项目 18 5W2H 选择一个改 进的方法 花多少钱做此事？改进后可以节省多 少？ How much成本 简化工作如何做？是否是最好的方法？有其它 方法吗？ How to do 方法 谁做？其它人可以做吗？为什么由此 人做？ Who作业员 改变顺序或 合并什么时候做最合适？接下去一定要做 此动作吗？ When时间 在哪里做？一定要在此处做吗？Where位置 为什么此动作是必须的？明确目的Why目的 取消不必要 的动作 做什么？此任务能否被取消吗？What对象 对策描述5W2H分类 19 5 WHY 丰田如何用 5WHY：发现车间地面有机油 1 WHY：为什么会出现漏油 ? （因为 : 有机床漏油） 2 WHY: 为什么机床漏油？ （因为 :密封圈变形） 3 WHY：为什么密封圈变形 ? （因为 :密封圈质量不好） 4 WHY：为什么密封圈质量不好 ?（因为 :密封圈价格便宜） 5 WHY：为什么采购价廉质劣的密封圈 ?（因为 :采购部门的 绩效评估和奖励政策导致的） 找到了根本原因 ,问题才能得到根本解决 . 20 五大现象 作业 搬运 检验 贮存 等待 21 分析符 号工序分类 工序记号 说 明 作业 /加工 凡一件物品或标志物经有意的改变其物理或化学性质之 过程，均可称为作业。作业使用的材料、零件经加工而 完成。 搬运 原料、材料、零件或制品被移动至其他位置所发生之状 况。 箭头所示为工序流程方向 检验 为鉴定物品性质规格的异同，而用某种方法鉴定，比较 或证明其数量品质，称为检验。检验须具有标准，而将 原料、半成品或成品与原标准之比较，所做的判定。 停滞 储存为物品性质之保存或维持，惟此行动仍在控制之下 。储存行动的取消，必须经过制度或法定上的认可。 由于预定的一次行动（主要是作业、检验可搬运）即刻 产生的时间空档为非必要，或非控制情况之下。 22 工艺程序分 析 v 工艺程序的全面概况工艺程序的全面概况 v 各工序之间的相互关系各工序之间的相互关系 v 机器设备、工作范围机器设备、工作范围 v 所需时间及顺序所需时间及顺序 v 工艺所需的时间工艺所需的时间 v 各种材料及零件的投入各种材料及零件的投入 v 工艺顺序工艺顺序 v 各项作业及检验的各项作业及检验的 内容及生产线上工内容及生产线上工 位的设置位的设置 v 原材料的规格和零原材料的规格和零 件的加工要求件的加工要求 v 制造程序及工艺布制造程序及工艺布 置的大概轮廓置的大概轮廓 v 所需工具和设备的所需工具和设备的 规格、型号和数量规格、型号和数量 23 工艺程序图结 构 引入原料 （或零件） 在 零 件 上 完 成 很 多 的 作 业 引入物件 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 24 工艺程序图案 例 1 接合器套 2 隔离垫圈 3 销 4 隔离圆筒 5 内部套圈 6 接合器帽 7 盅套圈 25 工艺程序图 案例 26 练习：画工艺程序图 电视机及遥控器装箱 27 人机分析法（ 1） 定义：以记录和考察操作者和机器设备在同一时间内 的工作情况，寻求合理的操作方法，使人和机器的配 合更加协调，充分发挥人和机器的效率。 人机作业分析对象：一人一机、一人多机 人机作业分析工具：人机作业图 人机作业图的组成：表头、图表、统计： 人机作业图的记录符号： 表示工作 表示空闲 28 人机分析法（ 2 ） 29 人机分析法（ 3） 问题：人的空闲时间太多，利用率仅为 39% 采用 5W2H提问技术和 ECRS原则进行分析改进 问：为什么要在机器停止时去毛刺并检查？ 答：过去一直如此 问：有无改进的可能？ 答：有。 问：怎么改进？ 答：调整作业顺序。在机器车削下一件工件时， 可以去毛刺并检验已车好的上一件工件。 通过应用 “ ECRS” 原则中的 Rearrange， 利用机器工作 时间进行手工操作，从而缩短了周程，提高了工效。 30 人机分析法 （ 4） 31 人机分析法（ 5 ） 进一步改进提高： 问题：在案例 2中，虽然缩短了周程时间，提高了人和 机器的利用率，但人的利用率仅为 46%，仍然偏低。如 何提高人的利用率？ 方法： 增加其他工作 利用空闲多操作一台机床 分析：在一个周程内，工人有 15min的空闲，足够操作 另一台机床（ 13min）。 因此改进方案为该位置由一个 工人操作 2台机床。 效果：机床的利用率保持不变（ 71%），人的利用率由 46%提高到 93% 32 人机分析法（ 6 ） 33 练习：人机作业分 析 某人作业两台自动车床，程序为： 进料： 0.5min； 车削： 1min； 退料： 0.25min 此两台车床加工同一零件，能自动 车削和自动停止。 问： 1）试绘制此作业的人 -机作业 图； 2）能否开三台？ 34 联合作业分 析 在生产现场，两个或两个以上的作业员同时对 一台机器（一项工作）进行工作，称为联合作 业。 联合作业分析的意义： 1 发掘空闲与等待时间； 2 使工作平衡； 3 减少周期时间； 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。 35 联合作业分析 例：某工厂的成品用小木箱包装后，堆放在工厂的仓库内， 每天由甲、乙两人用两小时将小木箱放在搬运板上。再由堆 高机运送到储运库（待运出厂）。堆高机每次搬运一块板， 回程则将空板运回，再继续搬运另一块板。每装满一块运板 需 6min； 堆高机来回一次需 3min。 仓 库 甲 板 1 板 2 机 乙 36 联合作业 分析 1 运板 2 3 机 甲时间 装板 16 2 3 4 5 6 7 8 9 空闲 乙 空闲 6 装板 2 空闲 运板 1 3 项 目 现 行 改良 节 省 工作 时间 min 甲 6 乙 6 机 6 空 闲时间 min 甲 3 乙 3 机 3 周程 时间 min 9 利用率 甲 67% 乙 67% 机 67% 37 提问、分 析 由记录图可以看出 : 人、机的等待时间较多，采用 “5 W2H” 提问技术进行分析并用 “ ECRS” 原则进行改进 。 改善方法： 工人甲、乙合装一箱，省去等待集装箱 回来的时间。 改良后 : 工人甲、乙、吊车均不用等待， 9min可 装运 3箱，即周程由原来的 9min降至 6min 38 联合作业分 析 项 目 现 行 改良 节 省 工作 时间 min 甲 6 6 0 乙 6 6 0 机 6 6 0 空 闲时间 min 甲 3 0 3 乙 3 0 3 机 3 0 3 周程 时间 min 9 6 3 利用率 甲 67% 100% 33% 乙 67% 100% 33% 机 67% 100% 33% 1 运板 2 3 机 甲时间 装板 13 2 3 4 5 6 装板 1 乙 3 装板 2 3 运板 1 3 装板 23 39 讨论： PE分析手法应 用 归纳各种分析方法的特点； 举工厂实例说明如何应用？ 40 第三章 管好新产品、赚取超额利润 样品制作 试生产 批量生产 特殊特性（ S/C） 控制计划 过程能力 PE在各阶段职责 41 新产品的 速度、质量 和价格 已成为能否接到订单的 决定因素！ 新产品导入管理是 利润 的重要来源 42 样机制作阶段 样机评审 工程图样 S/C 特殊特性确定 控制计划（ CP） 材料清单（ BOM） 生产准备的策划 43 S/C特殊特 性 v 定义：产品的安全性、法规的符合性和装配性。 v 特殊特性来源以下： 1） 基于顾客需要和期望分析的产品设想； 2） 可靠性目标 /要求的确定； 3） 从预期的制造过程中确定的特殊过程特性； 4） 类似零件的失效模式及后果分析（ FMEA）。 v PE工程师应了解特殊特性，并给予适当的补充， 设想过程中控制的方法。 44 试生产阶 段 潜在失效模式及效应分析（ FMEA） 过程流程图（ Flow Chart） 作业指导书（ SOP、 WI） 初始过程能力研究（ Ppk） 包装评价（ Package） 生产件批准（ PPAP） 45 批量生产 阶段 过程能力（ XbarR Chart， Cpk） 顾客满意（ CSI） 持续改善（ CI） 46 过程能力 v 过程能力评价生产过程的变差大小； v 控制图、直方图或其它统计技术用于识别过程变差； v 变差产生的特殊原因和普通原因； v 改善质量、价格、交期的有效工具。 47 过程能力计算 48 讨论：如何导入新产讨论：如何导入新产 品品 工厂目前如何导入新产品？ 分几个阶段？ 如何改善？ 49 第四章 管理的永恒追求：简化和 标准化 PDCA与 SDCA循环 产品标准化 工艺标准化 工时标准化 如何计算标准工时 如何做到生产线平衡 现场管理的核心： 5M1E 50 PDCA与与 SDCA P DC A 改 进 计划 查核 改进 执行 计划 执行 查核 改进 S DC A 改 进 标准化 查核 处置 执行 标准化 执行 查核 处置 51 维持和改进维持和改进 标准标准 S DC A P DC A S DC A P DC A 时间 改 进 52 产品标产品标 准化准化 材料 标准 工程 规范 标准样件 结构 标准 零件 标准 53 工艺标准工艺标准 化化 工艺流程 工位加工 测试方法 现场布置 54 工时标准化工时标准化 标准时间：熟练的作业者，在良好的作业条件下 ，按照标准的作业方法和作业条件，以在精神 和肉体方面都不勉强的前提下用一定的作业速 度完成一个周期或一个单位的指定作业所必需 的时间。 1） 标准作业条件 2）标准作业方法 3）标准作业能力 4）标准作业速度 55 标准时间的构成标准时间的构成 观测时间 评比 因数 私事 宽放 疲劳 宽放 程序 宽放 特别 宽放 政策 宽放 正规时间 标准时间 56 标准时间的构成标准时间的构成 v标准时间 = 正规作业时间 +宽放时间 = 正规作业时间 *（ 1+宽放系数） 57 Line Balancing的定的定 义义 是对生产的全部工序进行平均化，调整 作业负荷，以使各作业时间尽可能 相近 的技术手段与方法 58 Line Balancing 作 业 25 时 20 间 10 秒 20 18 29 25 19 工序 1 2 3 4 5 作 业 25 时 20 间 10 秒 25 25 20 22 19 工序 1 2 3 4 5 改善前 改善后 59 Line Balancing图图 示示作 29 业 25 时 20 间 10 秒 工序 1 2 3 4 5 5 人数 1 1 1 1 1 5 作 业时 间 20 18 29 25 19 111 作 业时 间 人数 20 18 29 25 19 111 损失 时间 作业 时间 平衡损失率 平衡效率 Cycle time 60 生产线平衡率计生产线平衡率计 算算 平衡率 = *100= *100各工序时间总和 人数 *CT ti 人数 *CT 上例：平衡率 = *100= *100=76%ti 人数 *CT 1115*29 生产线平衡损失率计算 平衡损失率 =1- 平衡率 上例：平衡损失率 =1-76% = 24% 61 生产线平衡的改善生产线平衡的改善 原则原则 首先改善瓶颈工序 将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序 增加各作业员，提高平衡率 合并相关工序，重新排布生产工序 分解作业时间较短的工序，把该工序安 排到其它工序中去 62 案例：生产线平衡 节拍时间 63 现场管理的核心： 5M1E Manpower Environment Measurement Material Machine Method 标准 化 64 第五章 抓好现场管理、保住基本 利润 现场的 5大任务 现场管理的 3化 现场 6S管理 可视化管理 改善就是财富 世界级改善 :TPM 65 现场的现场的 5大任务大任务 5大任务 项目 检查的重点 Quality 品质必须提高，为了清除不良品应该 ？ 不良品占有率 /返工率 /报废数 /客户投诉 件 /赔偿额 /品质不一致 /工程效能指数 / 美观操作性 /保守性 Cost 成本应该如何降低？ 工程件数 /效率 /