第七讲利用工业工程的方法降低产品成本的思路

利用工业工程的方法降低 产品成本的思路 利用工业工程的方法降低产品成本的思路 目标 了解工业工程 熟悉工业工程的基本方法 利用工业工程的方法思考降低产品成本 利用工业工程的方法降低产品成本的思路 了解和掌握工业工程的基本方 法，进而在工作实践中运用工业 工程的知识去进行现场改善，有 效地降低产品成本。 利用工业工程的方法降低产品成本的思路 企业提高经济效益可以通过各种技术来达到 1）工业工程：把人、设备、材料、能源等作为一 个综合的工作系统来进行设计和改进，并使之得以 实施。能促进制造方法、加工方法、作业方法等的 改进。 2）质量管理：是按照图纸的要求，把产品可靠地 制造出来，减少制造过程的失败损失，有效地利用 材料，降低成本。 3）价值工程：从改进产品功能入手，对产品作改 进设计，重新审查设计图纸，从现有设计最低成本 的基础上，再进一步降低成本。 利用工业工程的方法降低产品成本的思路 工业工程（ IE）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。实践证明， 运用工业工程可以解决生产要素的合理有 效配置，排除工作中的不经济、不均衡和 不合理的现象，提高劳动生产率和效率， 降低产品生产成本，是企业提高经济效益 的基本方法之一。 IE定义： 人员 物料 设备 能源 信息 综合体系 通过 设计 设置 改善 利用 专门的 数学 物理学 社会科学 知识 技术 工学的 分 析 设 计 原 理 方 法期待的成果 P、 Q、 C、 D、 S、 F 规划 设计 评价 改进 创新 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 工业工程发展简史 年份 概念方法 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 劳动分工经济利益 亚当 史密斯（ 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 WTaylor） 美国 1911年 动作研究；工业心理学的基本概念 弗兰克与莉莲 吉尔布雷斯 美国 1913年 移动的装配线 亨利 福特（ Henry Ford） 美国 1914年 工作进度图标 亨利 甘特（ Henry LGantt） 美国 1917年 应用经济批量方法控制存储 F.W.哈里斯（ F.W.Harris） 美国 1931年 质量控制的抽样调查和统计表 瓦脱 休哈特等 美国 1927 1933年 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.铁配特（ Tippett） 英国 1940年 解决复杂系统问题的协作方法 运筹学小组 英国 1947年 线性规划的单纯型法 G.B.但泽（ Dantzig） 美国 1949年 认得因素的研究 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 工业工程意识 增值意识 成本意识 效率意识 问题意识 改革意识 问题意识：问题是什么 问题： 现状与标准或者期望之间的差距 Deviation from should 过去 现在 未来 目标 生产系统 生产要素 人 财 物 转换 生产的财富 产品 服务 生产率产出 /投入 投入 产出 技术 管理 增值的概念 站在客户的立场上，有四种增值的工作 n 使物料变形 n 组装 n 改变性能 n 部分包装 物料从进厂到出厂，只有不到 10的时间是增值的 什么是浪费 Definition of Wastes 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 absolute minimum resource of material , machine and manpower required to add value to the product 任何非必须的东西 Anything Other Than Necessary 消除七种浪费 Eliminate Wastes 过量生产 Overproduction 库存 Inventory 返工 Correction 多余动作 Motion 过程不当 Processing 等待 Waiting 搬运 Conveyance 消除浪费降低成本的过程 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） 第三层次的浪费 过剩库存的浪费 产品成本降低 利息支出（机会 成本）的增加 第四层次的浪费 1.多余的仓库 2.多余的搬运工 3.多余的搬运设备 4.多余的库存管理、质量维护人员 5.多余的电脑 设备折旧费和间接 劳务费等的增加 产品成本增加 消除制造 过剩的浪费 等待时间 显在化 用能销售的速度制造 （丰田生产方式的中心课题） 间接制造费降低 消除第三和第 四层次的浪费 以作业的再 分配减少人员 劳务费降低 第一层次的浪费（过剩的生产能力） 1.过多的人员 2.过剩的设备 3.过剩的库存 多余的劳务费 多余的折旧费 多余的利息支出 提高生产率的基本着眼点 一个永恒不变的 真理 ABCDEF 3S 经济原则 IE的追求 IE Rationalization,Optimization 合理化，最妥善的方法 持续不断的改善 Improving Constantly 解决问题 Solving problem 消除浪费 Eliminating Waste Accurate 要准确 Doable 可行性 Better 更好 Easier 更容易 Cheaper 更省钱 Faster 更快 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 Standardization 标准化 将方法、手续统一化 将材料、形状的范围 缩小 将规格、尺寸标准化 规格的统一 传票的同一 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 、搬运、检查） 瓶颈 原材料 B 40unit/wk 35unit/wk A 25unit/wk C 30unit/wk 市场需求 瓶颈管理原则 平衡物流，而不是平衡生产能力 非瓶颈的利用程度不是由其本身决定的 ，而是由系统的瓶颈决定 瓶颈上一个小时的损失则是整个系统一 个小时的损失 非瓶颈节省一个小时无益于增加系统产 销率 工作研究步骤（一） 方法研究 1.方法程序 2.材料 3.工具与设备 4.工作环境条件 程序分析 布置与经路分析 流程程序图 工艺程序图 动作分析 动作经济原则动作要素分析 操作分析 双手操作分析 联合操作分析 人机操作分析 工作研究步骤（二） 设定标准工作法 1.方法程序 2.材料 3.工具与设备 4.工作环境条件 运用上述分析技术，实现工作 方法、程序、环境、条件的最 佳化，为制定工作标准打下基 础，也为时间研究做好准备 作业测定 决定时间标准 制定工作标准 训练操作工人 作业测定 合成法 直接法 预定动作实践标准法（ PTS） 标准资料法 密集抽样时间研究（秒表法） 分散抽样时间研究（工作抽样） 工作研究（ Work Study） 方法研究（ Method Study） 工作衡量（ Work Measurement） 程序分析（ Process Analysis） 程序表（ Process Chart） 装配表（ Assembly） 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（ Aliowance） 工作抽样（ Work Sampling） 预定工作时间标准（ Predetermined Time Standard） 模特排时法（ MOD） 方法时间衡量（ MTM） 工作因素（ WF） 基本动作一：减少动作次数 关于治工具和机械 n 利用取材料和零件容易的 器具 n 二种以上的工具组合成一 种 n 利用动作次数分的治具和 设备 n 机械的操作，改或只要一 按即可的装置 基本动作二：同时进行动作 关于动作的方法 n 两手同时开时动作，同时结束 n 两手同时以相反但对称的方向 动作 关于作业场所 n 配置或两手能同时工作 关于治工具和机械 n 利用治工具来固定工作，让双 手作业 n 利用脚踏板装置进行简单的作 业或需用力的作业 基本动作三：缩短动作距离 关于动作的方法 n 以适当的身体部位来进行动作 n 一最短的距离来进行动作 关于作业场所 n 在不妨碍作业的前提下，作业的 范围力求狭窄 关于治工具和机械 n 利用动力或机械力来供给或存放 材料 n 以适当的身体部位进行机械操作 基本动作四：动作轻松舒适 关于动作的方法 1. 动作应使之既不受限 制而又轻松 2. 利用动力或其他力量来 动作 3. 动作利用惯性力或反弹 力 4. 使动作方向的变换圆滑 进行 关于作业场所 1. 作业位置的高度要适 当 基本动作四：动作轻松舒适 关于治工具和机械 1. 利用治工具或导杆来限 制运动途径 2. 把手做或容易拿的形状 3. 治具再看的见得位置，标 出与加工物吻合的记号 4. 使操作方向或机械移动 方向一致 5. 工具制成可轻易使用 预定时间标准法 如何设计（ Design） 作业？ 在作业开始之前，预先详细研究几种方法，确 定最经济的作业方法；作业开始之后就尽可能 不再改变。 Therblig:任何作业都是由几个基本要素动作进 行组合之后，才形成一个集中的作业。 细致而严格地分析工作方法能激发方法改进的 思想 比较动作的次数能对不同工作方法作出评价 较好的方法是动作较少的方法 MTM的特点 在作业测定中，不需要对操作者的速度、努 力程度等进行评价，就能预先客观地确定作 业地标准时间； 可以详细记述操作方法，并得到各项基本动 作时间值，从而对操作进行合理的改进； 可以不用秒表，在工作前就决定标准时间， 并制定操作规程； 当作业方法变更时，必须修订作业的标准时 间，但所依据的预定动作时间标准不变； 用 MTM是平整流水线是最佳的方法。 1 替代、合并移动动作 M 1）应用滑槽、传送带、弹簧、压缩空 气等替代移动动作； 2）用手或脚的移动动作替代身体其他 部分的移动动作； 3）应用抓器、工夹具等自动化、机械 化装置等替代人体的移动动作； 4）为改进下一移动动作应对紧前移动 动作和终结动作进行改进； 5）尽量使移动动作和其他动作同时动 作； 6）尽可能改进急速变换方向的移动动 作。 2 减少移动动作 M的次数 1）一次运输的物品数量越多越 好； 2）采用运载量多的运输工具和 容器； 3）两手同时搬运物品； 4）用一个复合零件替代几个零 件的功能，减少移动动作次数。 3 用时间值小的移动动作代替时间值大的移动动作 1）应用滑槽、输送带、弹簧、压缩空气 等，简化移动动作，降低动作时间值； 2）设计时尽量采用短距离的移动动作； 3）改进操作台、工作椅的高度； 4）将上下移动动作改为水平、前后移动 动作； 5）将前后移动动作改为水平移动动作； 6）用简单的身体动作替代复杂的身体动 作； 7）设计成有节奏的动作作业。 4 替代、合并抓的动作 G 1）使用磁铁、真空技术等抓 取物品； 2）抓的动作与其他动作结合 ，变成同时动作； 3）即使时同时动作，还应改 进成为更加简单的同时动作； 4）设计成能抓取两种物品以 上的工具。 5 简化抓的动作 1）工件涂以不同的颜色，以便于分 辨抓取物。 2）物品做成容易抓取的形状； 3）使用导轨或限位器； 4）使用送料（工件）器，如装上、 落下送进装置，滑动、滚动运送装置 ； 6 简化放置动作 P 1）使用制动装置； 2）使用导轨； 3）固定物品堆放场所； 4）同移动动作组合成为结合动作； 5）工具用弹簧自动拉回放置处； 6）一只手做放置动作时，另一只手给 予辅助； 7）工件采用合理配置公差； 8）两个零件的配合部分尽量做成圆形 ； 9）工具的长度尽可能在 7CM以下，以 求放置的稳定性。 7 尽量不使用眼睛动作 ET、 EF 1）尽量与移动动作 M、 抓的动作 G和 放置动作 P结合成为同时动作； 2）作业范围控制在正常视野范围以 内； 3）作业范围应豁亮、舒适； 4）以声音或触觉进行判断； 5）使用制动装置； 6）安装作业异常检测装置； 7）改变零件箱的排列、组合方式。 8 尽量不使用校正动作 G