《基础工业工程简介》PPT课件.ppt

基礎 IE 簡 介,Prepared,L C H S E,课程目錄,工業工程概述 IE 体系 工作研究 動作經濟原則 八大浪费,L C H S E,一, 工業工程概述,工业工程，(Industrial Engineering, IE),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。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。 美国工业工程师协会(AIIE),1955,L C H S E,工业工程的特征,核心目标：提高生产率、降低成本,明显的工程属相性：国外一般把工业工程划入工程学科,技术与管理结合的思想：用技术支持管理；从系统管理的角度统筹技术,注重整体系统的思想：追求系统的整体效益，服从系统的总目标,以人为本、重视人的作用：人是现代生产和服务系统的核心要素,内涵和外延的不断扩展：研究对象,方法,范围等随时代一起延展,L C H S E,工業工程的職能,IE 的職能是探索最有效地利用人力/材料/設備/資金和信息的途徑,對系統進行設計,改進和設置.,創新,評价,設計,規划,四大基本職能,L C H S E,IE 意識,品質,成本,效率意識 問題和改革意識 三化意識 (3S) 簡單化 Simplification 專業化 Specialization 標准化 Standardization 全局和整体意識 以人為本的意識,L C H S E,工業工程發展歷程,早期 : (19世紀80年代前期) 1776年 英國人亞當.斯密在提出勞動分工的概念 1832年 英國人查爾斯.巴貝奇在 首次提出”時間研究的概念” 1870年 ,美國軍工業提出”互換性概念”,使大量生產成為可能 形成期 :(1880-1940) 美國人泰勒開創了時間研究 ,并發表等書,被稱為科學管理之父,IE 奠基人 美國人吉爾布雷斯1911年發表,被尊為動作之父 美國人亨利.甘特于1917年首創”甘特圖” 美國人哈林頓.埃墨森發表 ,提出效率工程概念 美國人亨利.福特在福特汽車公司推行”簡單化,標准化,專業化”,L C H S E,工業工程發展歷程,發展期 : (1940-至今) 現代 IE,現代IE 体系,運籌學,人因工程,系統工程,質量管理,工程經濟,精益生產,計算机 輔助制造,持續改善,物流工程,工作研究,L C H S E,工業工程應用效果,美國 1929-1933年經濟危机后的复蘇 日本二戰后的發展 “亞洲四小龍”的崛起 工業工程在中國的机遇,L C H S E,工業工程应用,案例分析：为什么日本的本田和日产 在中国取得成功？,日本，面积不到38万平方公里，人口不过1亿多，但国民生产总值占世界国民生产总值的10%，2008年的统计，日本国民的人均生产总值为52900亿美元，居世界第二位。,L C H S E,工業工程应用,什么是工业工程？ 美国质量管理权威朱兰博士说：美国值 得向全世界夸耀的东西就是IE，美国之 所以打胜第一次世界大战，又有打胜第 二次世界的力量，就是美国有IE。,L C H S E,工業工程应用,广东科龙电器有限公司冰箱公司，四条生产线原设计生产能力60万台/年，实际生产43万台，应用IE后，93年生产了75万台，94年生产了91万台，在此基础上引进100万台改造项目，94年底投产，生95万台，与43万台相比，增加了52万台，相当于投资几亿新建一个大型冰箱厂 1986年，上海金陵无线电厂通过推广IE使该厂流水线生产能力提高了40%，半年间仅成本就节约了80万元。 北京机床电器厂运用IE改造电器产品装 配生产线，使产量翻番，年新增产值1165万元，新增税利349万元。,L C H S E,二. IE 体系,3 P,資料平衡,現場Follow,積架設備,現場改善,項目研究,PRE,新流程/ 新工藝/ 自動化/ 標准化,新產品評審/ 生產准備/ 流程优化,標准工時/作業指導書/拉平衡/輔料/產品資料,現場 品質/出數/操作指導/轉拉等日常事務,治具&設備開發維護(加工机,印刷,積架,啤机),生產力/品質/間接人手/流程/庫存 改善,新項目研究/評估/試行,來料設計技朮支持,專 業 化,L C H S E,生產革命,大批量 流水線生產,精益生產,現場改善,零缺陷管理,供不應求 單一產品,個性化需求 小批量多樣化,供過于求 价格競爭,質量決定生存,傳統基礎 IE 作業測定 方法研究,JIT Cell line SPC& TPM FMEA&DOE Loss analyse,3P Kanban SMED 三現主義 丰田生產方式,TQM 6 Sigma,L C H S E,三 , 工作研究,工 作 研 究,方 法 研 究,作 業 測 定,程 序 研 究,操 作 分 析,動 作 分 析,產品工藝流程分析,作業流程分析,業務流程分析,人机操作分析,聯合操作分析,左右手操作分析,目視動作分析,動素分析,影像分析,預 定 時 間,秒表時間分析,工作因素法(WF),MOST,模特排時法(MOD),工作抽樣法,標准時間資料庫,L C H S E,方法研究与时间研究,方法研究 改进工作方法 确定工作标准,时间研究 确定完成工作 的标准时间,依据,提高劳动效率,基础,L C H S E,四,動作經濟原則,又称“省工原则”,是使作业以最少的动作的 投入,产生最有效率的效果,达成作业目的的原则,是由吉尔布雷斯（Gilbreth ）开始提倡的,其 后经许多工业工程的专家学者研究改進 , 由美國加州大學巴恩斯整理而成.熟練掌握 “动作经济原则”对有效安排作业动作, 提高作业效率,能起到很大的帮助,L C H S E,動作效率,影响动作效率的主要几个方面： 操作条件 操作方法 动作的难度 动作的准确度 动作的速度,节奏,L C H S E,動作經濟的基本原則,动作经济的四个基本原则 减少动作数量 追求动作平衡 缩短动作移动距离 使动作保持轻松自然的节奏,L C H S E,最佳作業區域,最适合作业区域,手臂运动范围,适合作业区域,L C H S E,動作經濟原則-人体方面,手肢并用,双手并用,对称反向,排除合并,降低 动作等级,减少 动作限制,有關人 体动 作,保持 轻松节奏,利用動能 如慣性,避免 动作突变,L C H S E,動作經濟原則-工具設備方面,利用工具的原则,工具万能化的原则,易于操纵的原则,手推车使搬运省力 传送带使流水作业 免除传递 利用塞尺进行厚度测量,万用表 多色圆珠笔 万用螺丝刀,杯子手把 接触式开关 使用扣位而不用螺丝,L C H S E,動作經濟原則-環境布置,高度适当的原则,安全可靠的原则,适当位置的原则,照明通风的原则,L C H S E,三 角 形 原 理,大零件,作业点,小零件,手持工具,作业过程中，作业点、工具和零部件三个位置构成三角形关系。此三角形越小，作业效率越高。,L C H S E,动作改善四原则,L C H S E,动作经济的16原则,L C H S E,动作经济的16原则,L C H S E,双手并用的原则,能熟练应用双手同时进行作业，对提高作业速度大有裨益。单手动作不但是一种浪费，同时也会造成一只手负担过重，动作不平衡。从动作经济的原则出发，双手除休息外不能闲着。另外，双手的动作最好同时开始，同时结束，这样会更加协调,L C H S E,对称反向的原则,对称反向指的是双手和双臂的动作能够保持相反方向的对称，这样的动作即平衡又有节奏,左手区域,右手区域,L C H S E,排除合并的原则,很多工厂在两个工程之间交接时要对产品进行计数，如果一个个地进行计数花费很多时间而且准确性不高。如果能每完成一个产品就将它放入一个数量一定的容器中，则数量一目了然，交接也简单准确。,不必要的动作会浪费操作时间，使动作效率下降，应加以排除。而即使必要的动作，通过改变动作的顺序、重整操作环境等也可减少。,实例 使用标准容器排除点数的工作，是典型的排除原则在实践中的应用。,L C H S E,降低动作等级的原则,根据动作的难易程度决定动作的等级； 动作等级越低，动作越简单； 同时高等级的动作耗时多，容易疲劳；,身体的动作幅度越小越好，动作时间越短越好,L C H S E,降低动作等级的原则,L C H S E,减少动作限制的原则,对于现场作业人员，应该尽量创造条件使得作业者加工过程没有“限制”； 这一原则经常用于右面实例中的工艺设计。类似的设计还有用于固定加工对象的模板，其道理就是为了消除由于加工对象移动不定而引起对作业者动作的“限制”。,工艺方法设计应用 这一原则常用于喷涂工艺。如果喷涂的零部件面积小，但是要求表面喷涂均匀，简便的方法就是将加工的零部件置于喷涂工艺模板之下，待喷涂以后，移去模板。 示意图：,L C H S E,避免动作突变的原则,作业动作要连贯，避免突然改变方向，或者间歇性的突然停顿。作业动作尽可能做到弧形、连续不间断的曲线。 作业者动作必须保持一定的节奏。这一原则和上一原则相互补充。在作业动作的过程中，经常性的判断、对齐等动作，会扰乱动作的节奏而产生疲劳。,工艺方法设计实例 示意图：打磨工艺设计,方法一来回打磨，手指容易疲劳，砂纸易磨损； 方法二圆形反向对称打磨，手指疲劳度降低，砂纸使用寿命增加；,L C H S E,利用惯性的原则,利用惯性是工装设计经常运用的原则。比如，工位上采用自由落体搬运物料的手法，以及设备之间物料无动力传递等。这类设计的目的在于减少动作，从而降低疲劳。,工艺方法设计应用 利用重力的滑槽设计,L C H S E,手脚并用的原则,脚的特点是力量大，手的特点是灵巧。在作业中如果能够结合使用，一些较为简单或者费力的动作可以交给脚来完成，对提高作业效率也大有帮助,L C H S E,保持轻松节奏的原则,许音乐必须有节奏才能使人身心愉悦，如果节奏跳跃非常厉害，紊乱而无规则的话就会使听者觉得刺耳。同样，动作也必须保持轻松的节奏，让作业者在不太需要判断的环境下进行作业。动辄必须停下来进行判断的作业，实际上更容易令人疲乏。顺着动作的次序，把材料和工具摆放在合适的位置，是保持动作节奏的关键。,L C H S E,利用工具的原则,工具可以帮助作业者完成人手无法完成的动作，或者使动作难度大为下降。因此，从经济的角度考虑，当然要在作业中尽量考虑工具的使用。,如今，工具在各个工厂的使用极为普遍。比如，手推车可以使搬运的工作轻松省力，传送带使流水作业免除搬运传递，电动螺丝刀代替手工拧紧螺丝，利用塞规进行厚度测量，等等。如果没有工具，这个社会不免要倒退200年甚至更多。不过，除了普通工具的使用之外，如何针对特定的场合设计出特定的工具，或者巧妙地移用其他工具，却是各个工厂应具体研究的课题。,L C H S E,工具万能化的原则,工具的作用虽然巨大，但是如果工具的功能过于单一，进行复杂作业时就需要用到很多工具，不免增加工具寻找、取放的动作。因此，组合经常使用的工具，使工具万能化也就成为必要了。,例如：万用表把安培表、伏特表、欧姆表组合在一起，给电子技师带来极大的方便；多色圆珠笔使使用者不用临时去寻找某一种颜色的笔；万用螺丝刀让你一把螺丝刀在手即可应付多种规格的螺丝；剪刀上可以组合开罐头、开瓶器、刮皮等多种功能。,L C H S E,易于操纵的原则,工具最终要依赖人才能发挥作用，在设计上应注意工具与人的结合的方便程度，工具的把手或操纵部位应做成易于把握或控制的形状。,例如，螺丝刀手柄太细就不好把握，而且使用时转矩不够；电烙铁的手柄不会使用金属材料；茶杯有把手就易于端取，开关最好采用按钮式或接触式开关。,L C H S E,特定工具设计原则,使用工装、夹具（治具）提高效率、简化作业动作是工艺技术的重要组成部分； 根据动作经济原则设计工装、夹具也是人体工程的组成部分。 工具设计必须贯彻通用化原则、能够适用不同的产品，以及能够分拆和组合。 同时，工具设计又必须体现易于使用的原则 工具设计的构思可以根据现场的录像资料，确定瓶颈工序和改善方法，针对动作研究的结果，达到设计效果。,L C H S E,布置适当的原则,作业所需要的物料、工具等应该根据使用的次数、加工的次序进行合理的定位，尽量放在伸手可及的地方。 所有的定位，都要考虑到作业安全。对于大型工装更是如此。 作业环境要尽量做到6S，照明和通风是基本的要求； 工作台设计根据坐姿和站姿的区别确定合理的高度。,L C H S E,布置适当的原则,L C H S E,布置适当的原则,L C H S E,环境原则,1、适当的照明可改善精细工作的视力疲劳。 2、合适的座椅应使坐者的重量压在臀部或骨架上；座椅的高度应稍低于小腿高。,L C H S E,特定工具设计原则,3，桌面应使工作时小臂处于水平位置，若肘部低于桌面，则桌面的前沿压着小臂，会引起不舒服；桌面过低会使人驼背，对工作不利。站立工作时，桌面也要与肘相平。,L C H S E,工具及物料应尽可能预防在工作位置。（事前定位）,L C H S E,利用动作经济原则进行改善的步骤,与操作人员就以下各个可能出现问题的方向进行探讨 将确认的问题进行量化，了解问题的严重程度。,耗时过多 不平衡 工序不良多 容易疲劳 难于掌握,1收集问题点，重新审视自己所负责的操作范围，把存在的各种问题点收集起来,L C H S E,利用动作经济原则进行改善的步骤,2用动作经济原则检查存在问题的操作，顺便寻找改善的方向。,在明确了问题点之后，用动作经济原则与该作业进行比较，找出不符合原则的动作。 以四项基本原则进行比较 减少动作数量 使动作保持平衡 缩短动作距离 使动作保持轻松自然的节奏 用动作经济16原则从动作方法、工具使用、场所布置等几个方面分别进行检查。 将检查的结果和发现的改善方向记录下来 。,L C H S E,利用动作经济原则进行改善的步骤,3进行分析 找出不符合动作经济原则的原因，并整理成特性要因图。 重点调查 （1）动作方法 动作的顺序、数量、方向、时间； 不同操作人员的动作方法是否相同； 使用身体的部位和频度。 （2）工具使用 工具的种类、数量、功能、形状； 工具的使用方法； 工具的使用难度。 （3）场所布置 材料、工具、机械的布局； 材料、工具的放置方法、方向、位置； 灯光、温度、湿度等； 椅子、操作台的高度；,L C H S E,利用动作经济原则进行改善的步骤,4寻求改善方案 用5W1H的方法研究目前的动作。 谁 一定要这个做吗？ 什么 非用这个材料不可吗？ 何时 时间可以改变吗？ 何处 场所可以改变吗？ 怎样 有没有更好的方法？ 为什么 为什么要有这个动作？ 利用动作经济改善检查表（表4.12）逐条进行检查，找到改善的方法。 5实施改善方案并进行效果确认,L C H S E,八大浪费,浪费的定义,何谓浪费： 不产生任何附加价值的动作、方法、行为和计划。,用不同的评判标准去判断一个动作、行为、方法或计划时，所得到的浪费程度都会不同。,现场活动包括“有附加价值的”和“没有附加价值的”活动，那些不产生附加价值的活动应坚决予以消除,浪费,L C H S E,不同的经营思想,成本中心型： 以计算或实际的成本为中心，加上预先设定的利润，得出售价。 计算公式： 售价=成本+利润 卖方市场；消极被动； 企业类别： 高新产品 垄断产品 国内的铁路、民航等,售价中心型： 以售价为中心，当市场售价降低时，利润随之减少。 计算公式：利润=售价-成本 市场好时有较高的利润；市场差时利润大幅度降低； 企业类别： 缺乏改善意识的企业,L C H S E,浪费的种类,1. 过多制造的浪费 2.等待的浪费 3.搬运的浪费 4.加工的浪费 5.库存的浪费 6.动作的浪费 7.制作不良的浪费 8.管理的浪费,八大浪费,L C H S E,1. 不良品浪费,(一) 浪费的定义：,由于原材料本身是不良品或制造过程中产生的不良品、设计缺陷等造成的各种损失。,(二) 原因：,标准作业欠缺 过分要求品质 人员技能欠缺 品质控制点设定错误 认为可整修而做出不良 检查方法、基准等不完备 设备、模夹治具造成的不良,材料的损失； 设备、人员、工时的损失； 额外的处理人员的增加； 影响生产； 降价处理； 出货延误取消定单； 信誉下降,L C H S E,不良品浪费,(三) 浪费的表现： 人(Man)搬运重工维修更换等待 机(Machine)等待或空载 料(Material)报废退换库存 法(Method)拆卸分析判断 环(Environment)存放区搬运维修区,(三)不良品浪费产生原因,来料不良供应商流出不良品物流破坏进料检验投入检查或后工序未发现制程不防呆 制程不良作业者损坏设备治工具不防呆制程不防呆 使用者破坏未提醒未按要求人为破坏不小心损坏设计不防呆,L C H S E,不良品浪费,对策：,自动化、标准作业 防误装置 在工程内做出品质保证 “三不政策” 一个流的生产方式 品保制度的确立及运行 定期的设备、模治具保养 持续开展“5S活动”,及早发掘不良品，容易确定不良的来源，从而减少不良品的产生。 推行“零返修率”，必须做一个零件合格一个零件，第一次就做好，更重要的是在生产的源头就杜绝不合格零部件、原材料流入生产后道工序，追求零废品率,L C H S E,2、加工的浪费,亦称为 “过分加工的浪费”，一是指多余的加工，另一方面是指过分精确的加工，造成资源的浪费.,多余的作业时间和辅助设备； 有一些加工程序是可以省略、替代、重组或合并； 生产用电、气压、油等能源浪费； 加工、管理工时增加； 时间浪费、影响产量完成,L C H S E,2、加工的浪费,工程设计适正化 作业内容的修正 治具改善及自动化 标准作业的贯彻 设计FMEA的确实推进,对策：,L C H S E,3、动作的浪费,现场作业动作不合理，停止，空闲造成的浪费.,物品取放、反转、对准等不合理； 作业时步行、弯腰、转身 抬臂过高、过低等,L C H S E,常见的12种动作的浪费,两手空闲； 单手空闲； 作业动作停止； 动作太大； 左右手交换； 步行多；,转身角度大； 移动中交换状态； 不明技巧； 伸臂动作； 弯腰动作； 重复不必要的动作；,L C H S E,(动作)举例说明,浪费的产生： 浪费时间寻找物品、等； 额外动作； 材料摆放与工作站设计不合理； 浪费的消除： 做好5S，定点、定量、定容； 作业方法和程序标准化设置； 设计工作台布置与材料摆放方式； 利用动作经济16原则；,L C H S E,4、搬运的浪费,搬运是一种不产生附加价值的动作；搬运的损失分为放置、堆积、移动、整理等动作浪费.,物品移动所需要的空间浪费； 时间的耗费； 人力、工具的占用； 推车移动,L C H S E,(搬运)举例说明,浪费的产生： 工厂布局：物流路线交叉孤岛工作布局前后工程分离 浪费的消除： 工厂布局：按布局原则布置，减少交叉、移动，缩短距离等；,L C H S E,5、库存的浪费,库存量过大，资金积压越多，产生搬运，管理费用增加.,库存浪费的主要表现： 产生不必要的搬运、堆积、防护、寻找等； 使先进先出作业困难； 占用资金（损失利息）及额外的管理费用； 物品的价值衰减，变成呆料、废料； 占用空间，仓库建设投资增加； 掩盖问题、能力不足被隐藏,L C H S E,库存隐藏的问题,L C H S E,库存的负债观念,假设购入100万资材,年利息10%,管理成本5% 第0年 100万 第4年 40万 第1年 85万 第5年 25万 第2年 70万 第6年 10万 第3年 55万 若报废则为负值,建立一个观念：库存是一种负债,L C H S E,库存的无形损失,精益生产者认为库存会隐藏问题，而“问题”在精益生产者被认为是宝藏，问题如果能不断地被发现解决，则损失便会不断地产生 1、没有管理的紧张感，阻碍改进： 2、库存量一多，因机械故障、不良产品所带来的不利后果不能马上显现出来，因而也不会产生对策。 3、由于有了充足的库存，出现问题时可以用库存先顶上，问题就可以慢慢解决甚至不用解决，最起码是被掩盖住了，不急迫了，不会被上级追究了，于是乎本部门的工作成绩就出来了。,L C H S E,6、制造过多的浪费,精益生产强调“适时生产”，在必要的时候，做出客户必要数量的产品，适时、适量、适品，此外都是浪费.,在制品积压； 使先进先出作业困难； 增加周转箱等设备成本； 库存增加； 占用资金； 掩盖问题、能力不足被隐藏,L C H S E,(制造过多)举例说明,案例：顾客要买1000个产品，1元/个，生产了1200个，收益是多少？ 分析：收益只有1000元。多余的200个仅仅变成了库存，没有产生利益，是浪费。 再分析：还要对多余的200个产品增加仓储空间和管理成本。,亏大了！,L C H S E,7、等待的浪费,因断料、作业不平衡、计划不当、等造成无事可做的等待状态.,生产线的品种切换； 工位间由于不平衡造成的等待； 因为缺料而使人和机器闲置； 机器设备故障导致的等待； 生产计划安排不当； 管理指令问题。,L C H S E,(等待)举例说明,浪费的产生： 工作量不平衡、安排不合理、停机时间无计划、因缺料造成人员空闲； 浪费的消除： 生产线平衡设计、合理安排人员、建立快速换线机制、信息准确、掌握物料的供应需求；,L C H S E,8、管理的浪费,管理问题：是指某种问题发生后，管理人员事后想办法补救的浪费.,管理浪费是由于事先管理不到位而造成的问题，科学的管理应该是具有相当的预见性，有合理的规划，并在事情的推进过程中加强管理、控制和反馈，这样就可以在很大程度上减少管理浪费现象的发生； 例如：盖一个新车间，事先仅由工程技术部作一个规划，然后按此规划进行设备安装。等生产部门搬入后，发现设备放置处已没有足够的位置放置工作台。,管理的本质是防患于未然！,L C H S E,消除浪费的做法,找出浪费,制作七大浪费的点检表，定期对现场进行点检，找出浪费最大的五项进行改善。,现场浪费点检表 1.工序间是否有半成品堆积，数量是多少？ 2 .原料数量是多少，可生产多少时间？ 3.成品有多少，安全库存量是多少，差异是多少？ 4.每天有多少加班？ 5.工序间作业员的等待时间有多少？ 6.是否有缺料引起停线的等待时间，共有多少？ 7.物料是否有不良，有几次？ 8.设备故障有几次，停线时间有多少？ 9.工序间半成品是否存在搬运，搬运距 10.每天的不良是否超出标准,L C H S E,1.当问题（异常）发生时，要先去现场 2.检查现物（有关的物件） 3.当场采取暂行处置对策 4.发掘真正原因并将之排除 5.标准化以防止再发生,消除浪费的做法,L C H S E,三现：,现场 现物 现状,五原则：,1.A.发生状况 现象、申诉内容、发生次数