IE技术与现场改善简介.ppt

IE技术与现场改善活动 2 目录 一、IE定义及特点 二、工作研究 三、程序分析 四、操作分析 五、动作分析 六、时间研究 七、工作抽样 八、预定时间标准法（PTS） 3 一、IE定义及特点 vIE（Industrial Engineering）定义： IE是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的基层 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，对该系统所取得的成果进 行确定、预测和评价美国工业工程师学会（AIIE） vIE的特点： uIE的核心是降低成本、提高质量和生产率 uIE是综合性的应用知识体系 u注重人的因素是IE区别于其它工程学科的特点之一 uIE的重点是面向微观管理 uIE是系统优化技术 4 目录 一、IE定义及特点 二、工作研究 三、程序分析 四、操作分析 五、动作分析 六、时间研究 七、工作抽样 八、预定时间标准法（PTS） 5 1. 工作研究范畴 工作研究工作研究 方法研究方法研究 作业测定作业测定 程序分析程序分析 操作分析操作分析 动作分析动作分析 工艺程序图法工艺程序图法 流程程序图法（包括人型流程程序图法（包括人型 、物型流程分析）、物型流程分析） 布置与线路分析（线图、布置与线路分析（线图、 线路图）线路图） 人机操作分析人机操作分析 联合作业分析联合作业分析 双手操作分析双手操作分析 时间研究时间研究 工作抽样工作抽样 预定时间标准法（预定时间标准法（PTSPTS） 动素分析动素分析 动作经济原则动作经济原则 设定标准工作法：设定标准工作法： 1. 1.方法、程序方法、程序 2. 2.材料材料 3. 3.工具与设备工具与设备 4. 4.环境与条件环境与条件 决定时间标准决定时间标准 制定工作标准制定工作标准 标准工作法标准时间其它要求标准工作法标准时间其它要求工作标准工作标准 训练操作工人，实施标准，产生效益训练操作工人，实施标准，产生效益 6 2.工作研究的一般选择范围 作业类型例子记录技术 整个制造过程从原料投产到任务调度和产品 生产，包括：准备到检查 ，产品接收，包装和发运 工艺程序图；流程程序图；流 程图解（线路图、线图） 工厂平面布置：物料的移动某零件经全部加工工序的移动 某零件在某工序间的移动 工艺程序图；流程程序图、线 路图、线图（物料型） 工厂平面布置：工人的移动给某种机械或设备供应某零件 的工人 流程程序图（人型线路图） 物料搬运物料进出仓库，成本装车流程程序图，线路图 工作场所平面布置钳工台上轻便装配工作，手工 排序 流程程序图、双手操作图、联 合作业分析 集体作业或自动化工序装配线，操纵半自动车床的工 人 联合作业分析，流程程序图（ 设备型） 工人在工作时的动作短循环重复工作的工人，要求高 超手艺的操作 动作分析、人机程序图 7 3.工作研究的程序 v立项 选择合适的工作研究项目。应考虑： u经济因素，即经济价值较高的工作 u技术因素，即开展研究的物资技术条件是否具备 u人的因素，包括是否取得领导的支持，是否得到部 门管理者和操作人员的配合 v目标 确定工作研究要达到的目标，制定标准来评定解决方 案的可行性和成效 v记录 用有关分析图表对现行的方法全面记录。有如下几种 ： 表示工艺过程的图表；工艺程序图；人型流程程序图 ；物料型流程程序图；双手操作图等 8 3.工作研究的程序 v分析 用“5W1H”提问技术，对记录的实施进行逐项提问， 并根据“ECRS”四大原则，对有关方法和程序进行取消 、合并、重排、简化。 5W1H5W1H提问提问 WhyWhy：为什么要这么做？：为什么要这么做？ WhatWhat：目的，对象是什么？：目的，对象是什么？ WhereWhere：为什么在此处做，有更合：为什么在此处做，有更合 适的地方吗？适的地方吗？ WhenWhen：为什么在此时做，有更合：为什么在此时做，有更合 适的时间吗？适的时间吗？ WhoWho：为什么要此人做，有更合：为什么要此人做，有更合 适的人吗？适的人吗？ HowHow：这项工作是怎样进行的？有：这项工作是怎样进行的？有 没有更好的方法？成本如何没有更好的方法？成本如何 ECRSECRS四大原则四大原则 （1 1）取消（）取消（EliminationElimination） 对任何工作首先要问为什么要做它？能否省去不做？对任何工作首先要问为什么要做它？能否省去不做？ （2 2）合并（）合并（CombinationgCombinationg） 如果工作或动作不能取消，则考虑能否与其他工作合并如果工作或动作不能取消，则考虑能否与其他工作合并 （3 3）重排（）重排（RearrangementRearrangement） 对工作的顺序进行重新排列对工作的顺序进行重新排列 （4 4）简化（）简化（SimplificationSimplification） 指工作内容、步骤、设备、工具的简化，亦指动作的简指工作内容、步骤、设备、工具的简化，亦指动作的简 化，人力、时间、费用的节省。化，人力、时间、费用的节省。 9 3.工作研究的程序 v革新 设计新的工作程序和工作方法 v定时 确定所选择方法的工作量及有关的作业时间，并用作 业测定制定这一工作的标准时间 v评价 评价经过革新和改进的新工作方法 根据预先设定的目标，评价新工作方法在成本、工作 时间、工作效率、省力、工作质量和工作效果几个方面 是否达到了预定目标，并且明显优于传统方法 v应用 将新工作方法标准化，取得组织有关领导的批准，正 式颁布实施 10 目录 一、IE定义及特点 二、工作研究 三、程序分析 四、操作分析 五、动作分析 六、时间研究 七、工作抽样 八、预定时间标准法（PTS） 11 1.程序分析定义、目的 定义：程序分析以整个作业过程为对象，研究分析一个完整的作 业过程，从第一工作地到最后一个工作地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。 目的： v取消不必要的、有潜在问题的程序（工艺、操作、动作） v合并一些过于细分或重复的工作 v找出停止、等待、空闲、白干的工时 v把握作业顺序，各工序的大约时间以及工序的平衡状态 v改变部分操作程序，以避免重复 v调整布局，以节省搬运 v重排和简化剩余的程序，重新组织一个效率更高的程序 12 2.程序分析着眼点 v操作分析 v搬运分析 v检验分析 v储存分析 v等待分析 v动作分析 实际分析时，应对以上六个方面按照提问技术（ 5W1H）逐一进行分析，然后采用取消、合并、重排、 简化四大原则（ECRS四大原则）进行处理，以寻求到 最经济合理的方法。 13 3.程序分析种类及使用的图表 程序分析程序分析 整个制造程序分析工艺程序图整个制造程序分析工艺程序图 产品或材料或人的流动分析产品或材料或人的流动分析 布置与线路分析线路图、线图布置与线路分析线路图、线图 人型的流程程序图人型的流程程序图 物型的流程程序图物型的流程程序图 14 4.程序分析符号 序号符号名称符号符号含义备注 1操作 表示对作业对象进行加工，装配，合成，包装， 处理等 2 搬运、移 动 表示对作业对象进行搬运，运输，输送等；或 作业人员作业位置的变化 3检验 表示对作业对象进行数量或质量检验，或对某 种操作执行情况的检查 质量检验可用 表示 4 暂存、等 待 表示作业对象在工作地附近的临时停放或等待 5储存表示作业对象在保管场地有计划的存放 基本符号基本符号 15 5.工艺程序图的内容 工艺程序图仅做出程序中的“操作”及“检验”两种主要 动作。 工艺程序图包含如下内容： v含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系， 并根据工艺顺序编制，且表明所需时间 v各项操作及检验的内容及生产线上工位的设置 v能清晰地表明各种材料及零件的投入 v包含各生产过程的机器设备、工具、工作范围、所需 时间、人数及顺序 16 6.工艺程序图的类型 种 类 单一型组装型分解型复合型 说明由一种材料做 成一种产品 有多种材料组装 成一种产品 由一种材料分解 成多种产品 主程序外插入 外加工作 业 图 例 实 例 机械加工成品组装石油裂解主生产 线与 附属生 产线 17 7.工艺程序图的绘制 a.垂直线表示工艺流程的程序，操作、检验符号画在 垂直线上，符号之间用垂直短线连接。 b.水平线代表材料及零件的投入，引入线上应填写材 料规格、型号。 c.在操作或检验符号的右边填写操作或检验的内容， 通常还要注明使用的工具或设备，必要时注明操作人员 数量。 在符号的左边记录操作时间。 d.按照实际加工、装配的先后顺序，将操作与检验的 符号分别编号，从上至下，自右向左，遇有水平线即转 入下一个零件连续编号。编号写在符号内 18 8.流程程序图 a.流程程序图依其研究对象可分为： 材料或产品流程程序图（物型） 人员流程程序图（人型） b.绘制流程程序图的注意事项： u图表上记述的内容必须是直接观察所得 u图表应提供尽可能全面的信息，所有图表都应具备 有关信息的表头，其内容包括： l产品、物料或设备名称，附上图号或编号 l所记录的流动程序，应明确说明起点与终点 ，以及该方法是现行的还是建议的 l进行操作的地点 l图表编号、总页数、页号 l研究人、审批人的姓名和记录日期 l记录距离和时间总计，以便对新旧方法进行 比较 19 9.线路图 线路图以作业现场为对象，用以对现场布置及物料和 作业者的实际流通路线进行分析，以达到改进现场布置 和移动路线，缩短搬运距离的目的。 线路图绘制要点： a.以近似的比例绘制工厂的简图或平面布置图，将机 器、工作台相对位置绘制于图上 b.将流程程序图上所有的动作以线条或符号表示 c.将材料与人员的流通路线按照流程程序记录的次序 和方向用实线、虚线或点划线表示 d.可用不同颜色的线条表示不同流程或不同搬运方法 e.各项动作发生的位置用符号及数字标示。 20 目录 一、IE定义及特点 二、工作研究 三、程序分析 四、操作分析 五、动作分析 六、时间研究 七、工作抽样 八、预定时间标准法（PTS） 21 1.操作分析基本知识 v操作分析的研究对象 操作分析的研究对象是作业过程中以人为主的工序 v操作分析的目的 v是操作者、操作对象、操作工具得到最佳布局与安 排 v减轻劳动强度，减少作业的工时消耗 v提高产品的质量和产量 v把握人和机器的负荷以便合理调配，减少空闲等待 时间 v把握人和机器的负荷随时间变化的情况 v操作分析种类 v双手操作分析 v人机操作分析 v联合操作分析 22 2.双手操作程序图 双手操作分析常采用双手操作程序图。 双手操作分析的作用归纳为： u研究双手的动作及其平衡 u找出单手等待的地方 u发现伸手、找寻及笨拙而无效的动作，以及白干、蛮干 的地方 u发现工具、物料、设备等不合适的放置位置。 序号符号名称符号符号含义 1 作业用手施与制品以某种变化的过程，即握取、放置、 使用、放手等动作 2移动为了移动物品，或者为了手能够摸得着物品，手从 某处移到另一处，即手移动的动作 4等待手没有任何作业的状态，即手的延迟、停顿、呆着 不动。手抓住些什么，但对直接作业没有任何作用 的动作也属于等待 5持住为了使物品不致折断、松动，用收抓住，保持某一 姿势的状态。 双手操作程序图使用的符号双手操作程序图使用的符号 23 3.人机操作程序图 人机操作程序图，常用来分析和寻求在一个作业周期 内，人、机器之间的最佳配合方式。 “最佳”的概念可以有不同含义： v“最佳”可以被定义为使操作人员的空闲时间最小化， 从而人机操作图可用来确定操作人员看管的最佳机器 数量 v“最佳”可以被定义为机器的闲置时间最小化，从而人 机操作图可用来确定在一定的机器数量下最佳的操作 人员数量。 v“最佳”可以被定义为在一定的生产率水平下，使总成 本（人工成本加机器成本）最小化。 24 4.联合操作分析图 联合操作作业是指两个或两个以上的操作人员同时对 一台设备（一项工作）进行操作。 可利用联合操作分析图对某一工作程序内各个对象的 各种不同动作机器相互关系进行分析，通过对各对象的 工作合理调配，取消空闲或等待时间，达到缩短周期的 目的。 25 目录 一、IE定义及特点 二、工作研究 三、程序分析 四、操作分析 五、动作分析 六、时间研究 七、工作抽样 八、预定时间标准法（PTS） 26 1.动作分析的定义 动作分析是指：按作业人员的动作顺序观察其动作 方法，用动素符号将手、眼、身体或其他部分的动作记 录下来，作成图表，并以此图表为依据，来分析动作的 好坏及寻找改善着眼点的方法 27 2.动作分析的方法 v目视动作分析：以目视观测寻找改进动作的方法。用 双手操作分析及动作经济原则为分析工具。 v动素分析：人完成工作的动作由18个基本动作构成。 这18个动作又称为18个动素。动素分析是将工作中所用 到各个动素逐项分析，找出其中的问题点，以及单手等 待、白干、蛮干的地方，以谋求改善。 v影片分析（录像观察分析）：用摄影机将各个操作动 作摄成影片反映，而加以分析。 28 3.动作分析目的 v找出动作中的问题点以及重复、多余、浪费的动作 v制定高效、合理、简捷的作业方法 v设定最适合动作的夹具以及动作范围的最佳布局 v用记号、图表记录动作之后，对动作顺序的说明变得 容易进行 v可以将动作细分处理，并判定其良好与否，有助于提 高动作意识。 29 4.动作经济原则 动作经济原则：追求最佳作业动作，使作业人员花费最小限度的疲劳， 就能达到最大限度的效率。 巴恩斯教授的三大类巴恩斯教授的三大类2222条条 A.A.关于人体动作关于人体动作 双手应同时开始并同时完成其动双手应同时开始并同时完成其动 作作 除规定的休息时间外，双手不应除规定的休息时间外，双手不应 同时空闲同时空闲 双臂动作应该对称、反向并同时双臂动作应该对称、反向并同时 进行进行 手的动作应用最低的等级而能得手的动作应用最低的等级而能得 到满意的结果到满意的结果 物体的动量应尽可能地利用，但物体的动量应尽可能地利用，但 是如果需要肌力制止时，则应将是如果需要肌力制止时，则应将 其减至最小程度其减至最小程度 连续的曲线运动，比方向突变的连续的曲线运动，比方向突变的 直线运动为佳直线运动为佳 弹道式的运动，较受限制或受控弹道式的运动，较受限制或受控 制的运动轻快自如制的运动轻快自如 动作应尽可能地运用轻快的节奏动作应尽可能地运用轻快的节奏 。 B.B.关于工作场地布置关于工作场地布置 工具物料应放置在固定的地工具物料应放置在固定的地 方方 工具物料及装置应布置在工工具物料及装置应布置在工 作者前面近处作者前面近处 1111零件物料的供给，应利用其零件物料的供给，应利用其 重量坠送至工作者手边重量坠送至工作者手边 1212坠落应尽量利用重力实现坠落应尽量利用重力实现 1313工具物料应依最佳的工作顺工具物料应依最佳的工作顺 序排列序排列 1414应有适当的照明，使视觉舒应有适当的照明，使视觉舒 适适 1515工作台及坐椅的高度，应保工作台及坐椅的高度，应保 证工作者坐立适宜证工作者坐立适宜 1616工作椅式样及高度，应能使工作椅式样及高度，应能使 工作者保持良好姿势工作者保持良好姿势 C.C.关于工具设备关于工具设备 1717尽量解除手的动作，而以尽量解除手的动作，而以 夹具或脚踏工具代替夹具或脚踏工具代替 1818可能时，应将两种工具合可能时，应将两种工具合 并使用并使用 1919工具物料应尽可能预放在工具物料应尽可能预放在 工作位置上工作位置上 2020手指分别工作时，各指负手指分别工作时，各指负 荷应按照其本能予以分配荷应按照其本能予以分配 2121设计手柄时，应尽可能增设计手柄时，应尽可能增 大与手的接触面大与手的接触面 2222机器上的杠杆、十字杆及机器上的杠杆、十字杆及 手轮的位置，应能使工作手轮的位置，应能使工作 者极少变动姿势，且能最者极少变动姿势，且能最 大地利用机械力。大地利用机械力。 30 目录 一、IE定义及特点 二、工作研究 三、程序分析 四、操作分析 五、动作分析 六、时间研究 七、工作抽样 八、预定时间标准法（PTS） 31 1.时间研究定义 时间研究是通过对具有重复性的人工操作进行直接观 测以确实标准时间（工时定额）的一种研究技术。 时间研究中应确保： v作业者是训练有素的，具有平均的技术水平和技能 v作业在标准状态下进行。标注状态指：标准的作业方 法、标准的动作、正常的工作速度等。 32 2.时间研究的用途 v决定作业标准时间，以控制人工成本 v寻找作业中的问题点 u找出过长的作业时间，以及作业中白干的时间 u调查作业时间的波动程度，改善作业方法，使作业时间 波动程度小，并标准化 v用于比较两个以上作业方法的优劣与否 u同一结果，但不同作业方法的比较 u作业改善前后的比较 u不同作业人员，相同作业方法的比较 u把握作业人员的熟练程度 v制定标准时间作为工资制度的依据 v决定工作日程及工作计划 v决定标准成本，并作为标准预算的依据 v决定机器的使用效率，并用以帮助解决生产线的平衡 33 3.时间研究的工具 v秒表用以测定时间 v观测板用以夹持时间研究表格 v时间研究表格用以记录观测结果以及统计分析 v其他工具如计算器、笔，必要时还包括测量距离和 速度的仪器 34 4.时间研究步骤 v选择研究对象，制定研究计划 v做好观测前的准备工作 v设计时间研究表格、时间观测记录表格 v对整个作业进行详细且完整的了解，并将了解的情 况记入时间研究表格的表头 v向被观测的作业人员讲清时间研究的目的，取得他 们的配合，消除他们不必要的顾虑和紧张情绪 35 4.时间研究步骤 3.划分工作单元 划分工作单元的原则： v每一个工作单元应有明确的起点和终点 v每个工作单元应尽可能短，但需要保证观测的精确度 v人工操作单元与机器操作单元分开 v尽可能使每一人工单元内的操作动作为基本动作（如 伸手、握取等），使易于辨认 v不变单元与可变单元应分开 v规则单元、间歇单元、外来单元应分开 v由于操作的时间标准仅用于特定的操作，所以每一单 元应有完整而详细的说明 36 4.时间研究的步骤 4.确定观测次数 从观察周期数目列表中查出 最小研究（活动）周期数目 当每一 周 期 时 间 超 过 8 小时 32148 分 钟 302012853210. 7 0. 5 0. 3 0. 2 0. 1 低 于 0 . 1 每年超 过 1 0 0 0 0 次 2345681012152025304050608010 0 12 0 14 0 1000 1 0 0 0 0 12233456810121520253040506080 低于 1 0 0 0 1112234468101215202530405060 资料来源：见资料来源：见BenjiaminBenjiamin W W Niebel,MotionNiebel,Motion and Time Study 9th and Time Study 9th ed(Homewood.IL:Richatded(Homewood.IL:Richatd D D Irwin,1993),p.390Irwin,1993),p.390 37 4.时间研究步骤 5.进行观测和记录 a.观测记录的方法主要有两种： u连续记时 u重复返回记时 b.现场记录时的注意事项 u如观测时来不及记录某一单元的时间，则应在该单 元“R”栏中记“”，表示失去记录，不准按照估计随意补入 ，以免影响真实性 u如操作中发现操作者省去某一单元，则应在该单元 的“R”栏内画一“”，表示省去 u如操作者不按照单元的顺序进行，则在该单元的 “R”栏内画一横线“”，并于横线上记完毕时间，横线下记 开始时间 u统一观测过程中发生“外来单元”时的记录方式 38 4.时间研究步骤 6.数据分析 a.剔除异常值 在管制上限UCL、管制下限LCL外的观测数据，应予以剔除。 其中： UCL= X均3 LCL= X均3 X均Xin _ (Xi X均)2（n1） b.计算观测工时的平均值 观测工时的平均值观测时间值观测时间值 观测观测 次数 c.工作单单元正常时间时间 （正常作业时间业时间 ） 单单元正常时间时间 （NT）观测观测 工时时平均值值作业业成绩绩系数（M） 其中作业业成绩绩系数M是用来将操作者的实际实际 操作速度修正到正常操作速度所采用 的比例系数。 作业者作业速度很快较快正常较慢很慢 作业成绩系数1.251.111.000.910.83 注：作业成绩系数依靠有经验的监工对操作者作出评价。注：作业成绩系数依靠有经验的监工对操作者作出评价。 39 4.时间研究步骤 7.确定宽裕时间（宽放时间） 操作时所需的停顿和休息时间称为“宽裕时间” 宽放时间包括私事宽放（如喝水、上洗手间等）、疲劳宽放、工 作宽放（工作中无法避免的延迟所需要的宽放时间）等。 宽放率（宽放时间正常时间）100 宽放时间（A）宽放率正常时间（NT） 8.制定标准时间 标准时间（ST）正常时间（NT）宽放时间 正常时间（1宽放率） 40 目录 一、IE定义及特点 二、工作研究 三、程序分析 四、操作分析 五、动作分析 六、时间研究 七、工作抽样 八、预定时间标准法（PTS） 41 1.工作抽样的定义 工作抽样是一种对工人的作业活动进行随机观测的方 法，它用抽样的方法采集足够的随机观测数据，来估计 花在特定项目上的时间，以及花在作业中包括的其他活 动上的时间。 工作抽样适用于研究作业周期较长、重复频率较低的 作业。 时间研究是在一段时间内，用秒表连续不断地观测操 作者的作业；而工作抽样则是在长时间内，以随机方式 ，分散地观测操作者。 42 2.工作抽样的用途 v改善工作 利用工作抽样，可调查出操作者或机器的工作比率 与空闲时间，进而对空闲部分进行研究，找出问题并进 行改善。 v制定标准时间 每件标准时间 总观测时间工作比率平均绩效指标 宽放时间 观测时间的总产量 绩效指标（）某产量消耗的正常时间 100% 某产量实际消耗的时间 43 3.工作抽样步骤 1.选择观测对象 在选择观测对象和确定研究