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IE改善技法,陈锡健(SQA),IE改善技法,工业工程概论方法研究简介动作分析操作分析程序分析生产线平衡QCC与IE技法,IE改善技法,动作研究,操作分析,程序分析,方法研究,工业工程,生产线平衡与生产能力,工业工程概论,什么是工业工程工业工程的历史工业工程的目的工业工程的技术,什么是工业工程,工业工程，简称IE，是世界上公认的能杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的把技术与管理有机地结合起来的一门边缘学科工业工程是对人员、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。,工业工程的一些内容,系统规划线性规划工场布局,人员,物料,信息,设备,动作研究,作业测定,工资制度,物料搬运,信息系统开发,设备选用,工业工程的发展历史,工业工程的发展历史,工业工程的发展历史,动作研究,简单系统,复杂系统,人的因素,泰勒佛兰克,福特,运筹学小组,人机工程学会,泰勒,18561915科学管理之父1881年,MidvaleSteel总工程师,研究完成工作的方法创立效率原理强调科学管理，从而提高生产率；创立了”时间研究”，改进了操作方法；提出了一系列科学管理原理与方法；,佛兰克与莉莲,Frank(1868-1924);Lillian(1878-1972)工作测量方法之父创立了“动作研究”（Motionstudy)：分解动作确定基本动作要素，经科学分析建立省时高效和最满意的操作顺序,186319471903年,创立福特汽车公司1913年,首次使用流水装配线制造ModelT1911年支付给工人的日薪高达$5/天!,亨利福特,Makethemallalike!,186319471903年,创立福特汽车公司1913年,首次使用流水装配线制造ModelT1911年支付给工人的日薪高达$5/天!,工业工程的目的,降低成本提高质量和效率优化系统实施人性化管理,工业工程的技术,工作研究设施规划与设计生产计划与控制工程经济价值工程质量管理与可靠性技术工效学组织行为学管理信息系统现代制造系统,方法研究简介,工作研究的定义方法研究的定义方法研究的目的方法研究的分析方法方法研究的分析层次与技术方法研究的分析步骤,工作研究,工作研究,时间分析,方法研究,动作分析,操作分析,程序分析,工作研究的范畴,方法研究,程序分析,作业分析,动作分析,A.工艺程序分析：工艺流程图B.流程程序分析：程序流程图C.布置和经路分析：线路图,A.人机作业分析：人机作业图B.联合作业分析：联合作业图C.双手作业分析：双手作业图,A.动素分析B.影像分析C.动作经济原则,方法研究的目的,工厂布局设备设计工艺与程序人力生产率工作环境,方法研究的分析方法,制造系统分析,程序分析,操作分析,动作研究,工厂布置,物料移动,作业区域配置,组合作业,作业者动作,方法研究的分析层次和分析技术,方法研究的步骤,选主题,定目标,分析现状,建立目标方法,比较分析结果,标准化,5W2H方法和ECRS技巧,机器开不动了?!,?WHY：为什么机器停了?因为负荷过大，保险丝断了。?WHY：为什么会负荷过大?因为轴承部分不够润滑。?WHY：为什么不够润滑?因为润滑油泵吸不上油。?WHY：为什么吸不上油?油嘴磨损，松动了。?WHY：为什么磨损了?因为没有安装过滤器，粉屑进去了。,5why技巧,作业,工业工程是创立了“时间研究”，创立了“动作研究”，他们是工业工程的奠基人。工作研究包括和方法研究包括5W1H是ECRS是,动作分析,动作分析概要动素分析动素分析改善实例,动作分析概要,1、动作分析的意义与目的,现在动作,更佳动作,动作研究,动作分析概要,2、动作分析的程序,观测分析,改善,作业标准,动作经济原则,动素分析,机械、工装,工作环境,动作经济四项基本原则,减少动作数量,追求动作平衡,缩短动作移动距离,动作轻松自然原则,动作经济基本原则,双手同时向反向移动,身体动作应以最低等级动作来进行,利用物体的惯性，连续圆滑的曲线动作,物料、工具、夹具定点,利用物体自重进行工序间传递与移动,为工人设计合适的座椅,动作经济基本原则,利用夹具或脚的操作代替人的操作,合并工具或夹具的功能,动作分析概要,3、动作经济原则(1)肢体使用原则双手同时开始并同时结束动作双手的动作应对称反向进行身体的动作应以最低等级的动作来进行人体动作等级以下列顺序递减：腿的动作腰的动作肩的动作肘的动作手腕的动作手指的动作动作姿势稳定连续圆滑的曲线动作利用物体的惯性降低动作的注意力,动作分析概要,动作应尽可能有节奏，习惯性的节奏有助于提高熟练度(2)作业配置原则材料、工装的三定：定点、定容、定量材料、工装预置在小臂的范围内简化材料、工装取放物品的移动以水平移动最佳利用物品自重进行工序间传递与移动作业高度适度以便操作满足作业要求的照明,动作分析概要,(3)工装夹具的设计原则用夹具固定产品及工具使用专用工具合并两种工装为一种提高工具设计便利性减少疲劳工具手柄方便抓握作业工具与人体动作相协调工装夹具的操作性应以IE的方法来进行评估,动作分析概要,机械操作动作相对安定并且操作流程化操作位置应相近并集中让机械尽量减少或脱离人的监控或辅助开关位置与下工序兼顾工件自动脱落能够自检的自动化安全第一小型化容易进行作业准备,实时改善,目视动作分析,动作分析概要,动素分析,影像分析,核心,最精确,4、动作分析方法,动素分析,1、18种动素的定义動作分析是由吉爾勃斯夫婦首創.它的意義在于縝密地分析工作中的各細微身体動作,刪減其無效的動作,促進其有效的動作,其主要的目的在于促使操作更為簡便有效,使工作完成率(不僅指產品的數量,也包括服務)增高.,动作分析,人员,动作,机械、工装,工作环境,方法,夹具,动素分析,2、动素分析的用途,3、动素分析的实例(圆珠笔装配动素分析),拔热水瓶盖动作分解,动素分析,4、影像动作分析通过录像的方法对动作进行反复的分析研究优点：(1)可进行动作时间测定(2)便于弄清动作路线和检讨作业环境(3)适于复杂的动作分析,动素分析改善实例,5、改善实例(1)发现问题：作业空间过于开阔只使用右手左手的等待(2)改善目标：作业周期、效率、空间(3)改善实施：将零件置于小臂范围内减少作业台动素的改善：画出动作路线图减少重复及交换动作合并动作(4)评价：空间、时间、效率、符合原则性、满足客户的情况,改善分析用表格,作业,结合自己的工作，利用动素法对操作进行动作分析并提出改善建议。,操作分析,定义操作分析类型人机操作分析及改善实例联合操作分析及实例,操作分析,1、定义通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析，称为操作分析。,操作分析分类,1、分类1人机操作分析（含闲余能量分析）;2联合操作分析;3双手操作分析。,人机操作分析,(1)在机器的工作过程中，调查、了解在操作周期（加工完一个零件的整个过程称为一个操作周期或周程）内机器操作与工人操作的相互关系，以充分利用机器与工人的能量及平衡操作。(2)利用人机操作图，可将生产过程中，工人操作的手动时间和机器的机动时间清楚地表现出来,人机分析改善着眼点,人机操作图的构成,以适当的线段的长短代表时间比例。如1cm代表10min等。在纸上采用适当的间隔分开人与机，作出垂线。最左方为工人操作时的动作单元及垂线，在此垂线上按所取的时间比例，由上向下记录工人每一动作单元所需时间。当工人操作时用实线（或其它方式）表示，空闲用虚线（或其它方法）表示，机器同样。待人与机器的操作时间均已记录之后，在此图的下端将工人与机器的操作时间、空闲时间及每周期人工时数予以统计，供分析时参考。,人机操作程序分析图,人机操作图实例分析,工作：铣平面图号：B239/1产品：B239铸件机器：4号立铣速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：通力达日期：2000/08/18,改良方法：,工作：铣平面图号：B239/1产品：B239铸件机器：4号立铣速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：通力达日期：2000/08/18,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,移开铣成件,在面板上用模板量深度，成品放入箱内，取新铸件置机旁,锉锐边，用压缩空气清洁,用压缩空气清洁机器，装铸件，开动机器精铣,精铣第二面,空闲,人,机,时间(min),空闲,改善示例,单独工作,空闲,共同工作,工作：铣平面图号：B239/1产品：B239铸件机器：4号立铣速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：通力达日期：2000/08/18,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,准备下一工件,装上工件,空闲,卸下工件,完成件放箱内,空闲,空闲,人,机,时间,被装上工件,加工,卸下工件,改善一：,1,2,3,4,5,6,7,8,准备下一工件,装上工件,空闲,卸下工件,完成件放箱内,空闲,人,机,时间,被装上工件,加工,卸下工件,将“准备下一工件”放在加工周期内进行,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,准备下一工件,装上工件,空闲,卸下工件,完成件放箱内,空闲,空闲,人,机,时间,单独工作,空闲,共同工作,被装上工件,加工,卸下工件,工作：铣平面图号：B239/1产品：B239铸件机器：4号立铣速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：通力达日期：2000/08/18,改善2：,1,2,3,4,5,6,准备下一工件,装上工件,卸下工件,完成件放箱内,人,机,时间,被装上工件,加工,卸下工件,将“准备下一工件”、“完成件放入箱内”放在加工周期内进行,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,准备下一工件,装上工件,空闲,卸下工件,完成件放箱内,空闲,空闲,人,机,时间,单独工作,空闲,共同工作,被装上工件,加工,卸下工件,有时，经过分析改善后，机器的周期时间仍然较长，在每一操作周期内，人仍有较多的空闲时间。此时，可改善的方法有两种：1。增加其它工作2。利用空闲时间多操作一台机器,5,从料箱取材料,开动车床,空闲,3,3,35,空闲,空闲,人,机,时间,单独工作,共同工作,装上工件,自动切削,12,2,35,3,被卸下工件,10,15,20,25,30,35,30,45,50,55,60,将材料装上车床,10,停止车床,2,卸下成品,放入成品箱,5,7,空闲,3,工作：车心棒外圆图号：B239/1产品：B239机器：L25速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：通力达日期：2000/08/18,半自动车床车心轴外圆,5,从料箱取材料,开动车床1,3,3,空闲,空闲,人,机1,时间,工作,装上工件,自动切削,12,35,3,被卸下工件,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,将材料装上车床1,停止车床1,车床1卸成品,放入成品箱,7,空闲,3,工作：车心棒外圆图号：B239/1产品：B239机器：L25+L26速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：通力达日期：2000/08/18,一人双机改良,3,空闲,空闲,机2,装上工件,自动切削,12,20,3,被卸下工件,7,至车床2,车床2卸成品,放入成品箱,从料箱取材料,将材料装上车床2,开动车床2,至车床1,10,2,5,5,停止车床2,2,5,3,3,10,2,2,5,自动切削,15,联合操作分析,1、定义在生产现场，两个或两个以上的操作员同时对一台机器（一项工作），进行工作。,联合操作分析改善着眼点,例：某工厂的成品用小木箱包装后，堆放在工厂的库内，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。,仑库,甲,板1,储运处,板2,机,乙,联合作业图：,1,运板2,3,机,甲,时间,装板1,6,2,3,4,5,6,7,8,9,3,空闲,乙,3,空闲,6,装板2,3,空闲,运板1,3,联合作业图：,1,运板2,3,机,甲,时间,装板1,3,2,3,4,5,6,装板1,乙,3,装板2,3,运板1,3,装板2,3,新科的一个例子：TFK760HGA组装线,DiagranofprocessC/TforP80HGAassemblyline,Littletime,bottleneck,Anexampleofman-machinejointoperation:ballbonding(p80HGAline),Toomuchwaitingtime,DiagranofprocessC/TforimprovedP80HGAassemblyline,Anexampleofman-machinejointoperation:ballbonding(improvedp80HGAline),作业,1.某人操作两台半自动车床，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。试绘制此操作的人-机操作图。,程序分析,程序分析程序分析的目的流程经济原则程序改善基本原则产品工艺流程及实例,程序分析,1、定义程序分析主要以整个生产过程为对象，研究分析一个完整的工艺程序，从第一个工作地到最后一个工作地全面研究、分析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程序分析系指工厂里从原物料至被制成成品这一连串的生产活动，对整个过程及个别过程进行分析改善的一种手法,程序分析图表,人型的流程程序图物型的流程程序图,线路图,人机程序分析图联合程序图,工作时双手的移动,布置与路线分析,产品/材料/人的流动分析,整个制造程序分析,闲余能量分析,工艺程序图,操作者程序图,程序分析,程序分析的目的,1、定义取消不必要的程序（工艺、操作、动作）。合并一些过于细分或重复的工作。改变部分操作程序，以避免重复。调整布局，以节省搬运。重排和简化剩余的程序，重新组织一个效率更高的程序,流程经济原则,1、生产流程路线路线越短越好禁止孤岛加工减少停滞原则消除重叠停滞现象消除交叉工艺路线禁止逆向的原则尽量使物流路线在一平面上2、人的作业流程原则：路线最短原则消除间隔,流程经济原则,1、产品工艺路线路线越短越好禁止孤岛加工减少停滞原则消除重叠停滞现象消除交叉工艺路线禁止逆向的原则减少物流前后摇摆减少无谓移动去除工序间隔I/O一致原则物料上下移动减少,程序改善的基本原则,尽可能取消不必要的工序；合并工序，减少搬运；安排最佳的顺序；使各工序尽可能经济化；找出最经济的移动方法；尽可能地减少在制品的贮存。,工序符号,工序符号的应用,各工序分析调查项目,各工序分析改善项目,1、产品工艺分析是对产品在经过材料、零件的加工、装配、检验直至完成品为止的工序流程状态，以加工、搬运、检查、停滞等待符号进行分类记录，并以线相连表述产品制造流程的方法。,产品工艺分析,产品工艺流程分析实例,storage,HGA,oven,DP,HGA,HGA,DP,oven,clean,AFA,Visual,visual,HSA1,test,HSA2,DP,packing,rack,rack,Materialflow,MaterialflowofTFK760,start,end,HSA2,scan,4e,4c,Tablefordetailedinformation(TFK760),Tablefornon-valueaddedtimeindetail,工艺流程表,改善整理表,产品工艺分析检查表,产品工艺分析检查表,作业,请利用流程图符号画出你所在工场某一产品的流程图。,生产线平衡,什么是生产线平衡生产线平衡的意义生产线平衡的计算生产线平衡的改善原则与实例,1、生产线平衡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。是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法。2、瓶颈企业在实现其目标的过程中现存的或潜在的制约因素。,什么是生产线平衡,链条理论,木桶理论,C,C,瓶颈:,A,B,市场需求,35unit/wk,40unit/wk,25unit/wk,30unit/wk,原材料,A,瓶颈的转移：,C,B,市场需求,15unit/wk,25unit/wk,20unit/wk,28unit/wk,原材料,A,A,30unit/wk,C,C,30unit/wk,29unit/wk,B,B,市场需求,市场需求,32unit/wk,B,A,瓶颈的转移：,C,B,市场需求,15unit/wk,25unit/wk,20unit/wk,28unit/wk,原材料,A,A,30unit/wk,C,C,30unit/wk,29unit/wk,B,B,市场需求,市场需求,32unit/wk,B,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，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的一个小时的损失；,非瓶颈节省的一个小时无益于增加系统的产销率；,平衡生产线,生产方法,装配时间,产量,平衡,效率,在制品,生产线平衡的意义,1、周期时间决定生产线的作业周期时间只有一个，即最长工序时间。周期时间(CT)=3600/Q(Q=每小时平均产量)2、节拍时间为了满足顾客的需求，每台机器完成加工一个产品的最合适的时间是多少。3、生产线平衡率和损失率生产线平衡:用平衡率来决定生产线平衡状态。平衡率:=总工序时间/周期时间X工人数,生产线平衡的计算,周期时间:由需最长时间的工序决定.例子:假定一项任务由三个作业构成，每个作业所需时间分别为：,station1,station2,station3,time/unit6CT73,节拍时间:总的工作时间X60(sec/min)/顾客每天需求X机器总数(为了生产顾客所需)总工作时间:864.顾客每年需求:540000每年工作天数:240顾客每天需求:2250机器数量:1节拍时间:0.38m/pc节拍时间:23.0s/pc节拍时间:=864X60/2250X1=23.0s/pc,平衡率评价,AvisualviewofeveryprocessC/TinHGAassemblyline,平衡率=(30+32+37+45+32+40)/6X45X100%=80%(尚有很大的改善空间)平衡损失率=1-80%=20%,1、改善原则首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，请参考程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等工程方法与手段将瓶颈工序的作业内容分担给其他工序增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量也就等于提高了，单位产品成本也会随之下降合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲，在作业内容相对较多的情况下容易拉平衡。分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其他工序中去。,生产线平衡的改善,生产线平衡表示法流动生产图,纵轴表示工序的作业时间；横轴表示各工序的作业。,作业时间,工序号,5,10,15,20,25,30,35,人员,实际时间,1,1,30,30,2,2,50,25,3,1,27,27,4,5,6,7,8,9,3,72,24,1,30,30,1,1,1,1,26,26,20,20,34,34,27,27,合计,12,316,243,流动作业速度,DM,生产线平衡改善,作业时间,工序,1,2,3,4,5,作业时间,工序,1,2,3,4,5,作业时间,工序,1,2,3,4,5,1、分割作业,1、缩短瓶颈时间,2、缩短时间,2人,1人,3、增加人员,生产线平衡改善,作业时间,工序,1,2,3,4,5,作业时间,工序,1,2,3,4,5,作业时间,工序,1,2,3,4,5,1、分割作业省略工序,2、减少人员,2、合并作业省略工序,2人,1人,3、减人,生产线平衡改善实例,DiagranofprocessC/TforP80HGAassemblyline,Littletime,bottleneck,DiagranofprocessC/TforimprovedP80HGAassemblyline,QCC与IE技法,QCC与IE工作程序比较QCC与IE作为改善技法联系,QCC与IE工作程序比较,IE技法为QCC在原因分析提供依据与更深层的洞察QCC可从IE的角度选题：瓶颈工序、薄弱环节、人的作业效率、劳动强度、工作负荷、出勤率；机器故障率、稳定性、运转率、事故率；生产线有效产出率、平衡率、效率；产品合格率；空间利用率、实施日程等IE改善活动和QCC结合起来将更有效QCC与IE作为质量与效率的改善技法相互补充、相得益彰。,QCC与IE作为改善技法,工作采样法,什么是工作采样法工作采样法的特点工作采样法的步骤工作采样法实例,1、定义工作采样法又称瞬间观测法或工作抽查法，简称WS，就是对人的动作、机械的运转状态和工程的状况等进行多次工作采样，应用统计理论进行调查分析的方法。,工作采样法,2、实例全数测试法：机器运转率：330/480=0.6875工作采样法：机器运转率：20/30=0.6667误差范围：e=uXpX(1-p)/n1/2,工作采样法,1、优点省人、物、时不须高深的学问与技术不需做连续的时间观测能并行观测多个对象比较不会造成观测对象的不安，能较好的反应真实的状态。,工作采样法的特点,2、适合的场合时间不允许全数观测场合全数观测成本太高时母群体太大或为无限，无法进行全数观测时调查具有破坏性时采样比全数调查更可靠时,工作采样法的特点,3、用途提高作业率了解并改善作业负荷改善啊设备管理决定标准时间宽放率可以大致确定标准时间及根本计算,工作采样法的特点,1、决定观测目的2、决定观测对象和观测范围人、机器设备、产品3、决定观测项目,工作采样法的步骤,项目,作业,宽放,非作业,主作业,附属作业,准备、收尾,作业宽放,现场宽放,生理宽放,疲劳宽放,4、决定观测数目,工作采样法的步骤,5、决定观测频度和观测期间观测频度=观测次数/观测期间(一天内的观测次数一般不超过50次)6、决定观测人员7、决定观测路径8、决定观测时刻(1)使用随机时刻表决定观测时刻(2)等间隔的观测时刻决定方法9、观测准备测用纸、秒表、笔记用品,工作采样法的步骤,10、实施观测11、观测结果整理12、观测结果分析(1)非作业状态