IE工程制造技术.ppt

工业工程基础培训,-现代工业工程,ModernIndustrialEngineering,2,IE基本定义工业工程意识IE改善方向工具应用标准作业,课程内容,3,手工作坊式生产单一的整板生产模式；劳动分工变单一为多人协作，生产效率得到极大提升；大规模制造/推动式生产模式1913年福特汽车的崛起，福特参观“屠宰场”后受到启发，采用流水线作业，而产量得到了极大的提升（当时世界最大的汽车厂年产量170台，而福特当年的产量是14000量）；精益生产/拉动式生产模式1926年丰田制TPS兴起：大野乃一创建了看板管理系统，开创了拉动式生产的里程碑；（TPS-TOYOTAPRODUCTIONSYSTEM）大规模定制/DELL制1998年芭芘娃娃玛泰尔公司开展了网上订购业务，取消了大量库存；21世纪，DELL公司实现了成品零库存。,生产方式演变,4,5,IE-INDUTRIALENGINEERING，即工业工程，简称IE。美国人泰勒(Taylor)主要贡献是创立了”时间研究“；在1895年至1911年提出了一系列科学管理方法：记件工资、工厂管理和科学管理原则，被公认为工业工程的开端，泰勒被称为“工业工程之父、科学管理之父、时间研究之父”。18981901年泰勒在钢厂工作时，通过对工人装卸矿砂和煤的研究，发现每铲容量为21磅时工作效率最高，使搬运量由每天12.5T提升为48T，人工成本由8美分/T降低到4美分/T。,IE起源,6,美国人吉尔布雷斯(Gilbreth)与泰勒为同一时期的的工业工程奠基人，主要贡献是创立了“动素研究”，就是对人在作业过程中的动作进行分解，然后找出最合理的操作顺序，达到省工、省时、高效的作业顺序。吉尔布雷斯是一名建筑工人，在砌砖过程中发现原有的动作存在很多浪费，经过分析改进后由每小时砌砖120块提高到350块；1912年吉尔布雷斯夫妇进一步改进作研究方法，把工人操作时的动作拍成影片，创造了“影片分析法”，对动作进行更细微的研究。1921年他们又创造了工序图，为分析和建立良好的作业顺序提供了工具。,7,IE的最终定义在1955年由美国工业工程学会（ALLLE）正式提出：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。综合运用各种学科知识和技术，对系统所取得的成果进行确定、预测和评价。,IE定义,8,通过,利用,规划设计评价改进创新,9,Productivity-生产力/生产率产出产出时间Productivity（生产率）=投入（人+物料+设备）时间IE追求的是整体生产率；Quality-品质Cost-成本Delivery-交付FlexibilityManufacturableSystem-柔性制造体系-今后工业工程主要的发展方向。,10,IE的目的就是以最少的投入，获得最大的产出，将作业过程中不合理、不增值、不平衡的现象加以改善，直到完全消除。改善原则消除（Eliminate)：消除不必要的动作浪费；合并（Combine)：合并操作简单的工位；简化（Simplify)：借助工具或设备简化复杂的操作；重排（Rearrange)：重新安排工序，达到工艺优化目的。,11,IE基本定义工业工程意识IE改善方向工具应用标准作业,12,投入,产出,生产率=产出/投入,技术,管理,转换,工厂生产系统,13,增值与非增值意识成本和效率意识问题和改善意识工作简化和标准化意识全局和整体化意识以人为中心的意识,意识：人的头脑对于客观物质世界的反映,是感觉、思维等各种心理过程的总和。所谓的IE意识就是IE实践的产物，是对IE应用有指导作用的思想方法，主要有以下几个方面：,14,增值与非增值意识：所有的生产都包括人、物料、设备、信息的综合后才能制作出成品，真正增值的只有物料形变、物料性变、装配、出货包装；非增值就是增值动作以外的所有浪费活动，简单说就是客户不付钱的动作行为。成本和效率意识：IE所追求的是最佳的整体效益，这里所指的效率是整体的生产效率，一切工作都要从整体出发，寻求最低成本。,15,问题和改善意识：IE追求合理性，使各生产要素达到有效结合，形成一个有机的整体运作系统，它包括作业方法、生产流程、组织管理各项业务及各系统的合理化。当生产系统中任何环节出现不合理现象时，要立即进行分析改善。IE要有一个基本信念，做任何事都有更好的办法，莫轻言“不可能”！,16,工作简化和标准化意识：工作标准化是一切改善的源头，没有标准就无从改善。全局和整体化意识：现代IE追求的是系统优化，生产要素和子系统效率的提高必须从整体流程出发。以人为中心的意识：注重人的因素是IE区别于其它工程学科的特点之一；生产系统的各要素中，人是最活跃和不确定性最大的因素，在进行系统设计，实施控制和改善的过程中，都必须充分考虑到人和其它要素之间的关系和相互作用，以人为中心进行设计。,17,IE基本定义工业工程意识IE改善方向工具应用标准作业,18,改善的出发点，就是要分辨出哪些现象是合理的，哪些是不合理的，然后改变作业方法努力将生产浪费的不合理现象消除。在工厂的生产中，基本浪费有八种：,工厂八大浪费,19,等待的浪费作业“动作”中有没有“等待”的情况；设备“监视”中有没有“闲置”的情况；搬运的浪费物件空间的移动；时间的耗费；人力、工具的占用；,20,库存的浪费不必要的搬运、存放、防护、寻找；资金占用、额外的管理费用；物品价值衰减、呆料、废料；空间场地占用、影响通过、使用、进出料；问题的掩盖、能力不足的隐藏；不良、维修的浪费材料的损耗；设备、人员工时的损失；额外的修补、挑选、追加检查；额外的检查预防人员；,21,动作的浪费物件取放、反转、对准；步行、弯腰、转身；加工的浪费多余的加工、颠倒的程序；零散的工序、不适、复杂；,22,制作过多/过早的浪费制造过多；制作过早；制造过细；员工智慧的浪费建议不被采纳；积极性得不到肯定。,23,材料少了！,SMT还没有供板！,停线，投诉吧。,生产中常见问题,波峰后不良太多！,带来的负面影响有：加工周期延长；作业效率低下；品质下降；团队协作能力降低；,24,改善重点：思维定势的转变。要打破思维定势，抛弃固有的思考方式和观点，按程序做事只是操作工，改变现状才叫工作；要养成增值意识，必须站在客户观点看全流程，产品策划时我们要考虑什么动作无益于生产，尽量避免；会使用简单的IE手法和分析工具：5WHY分析法、T/T图、价值流程图、PlANTLAYOUT(场地布局图)、柏拉图、标准作业组表等；发现问题就成立改善小组，立即做！,如何改善？,25,改善要从三个方面考虑：不花钱、不加人、不增加空间！,人工不要轻易加人（改善的机会）培训作业者成为可以操作多个工序的多能工站立作业走动作业设备-开发机器的柔性部分（符合制造方法的设备）不要轻言机器能力不足制造便宜的设备对应产量的设备单件流，生产必要的东西，大房间化（消除孤岛）可以在节拍时间内制造产品的设备具有通用性通用性的专用化通过单件流，可以整流化的设备,如何处理主要生产因素？,26,IE基本定义工业工程意识IE改善方向工具应用标准作业,27,现场IE手法,1、方法研究,2、作业测定,3、布置研究,4、生产线平衡,程序分析,动作分析,动作经济原则分析,产品工艺分析,作业流程分析,联合作业分析,双手作业、动素、录像、PTS法分析,动作优化,搬运分析,配置分析,搬运路线分析,搬运工艺分析,作业拆解与合并,工位平衡化,CellProduction,Onepieceflow,28,5WHY分析法,从转机现状数据中得到，清尾在转机时所占比例最大，大约50分钟。,效果：改善后清尾时间由50分钟降到？分钟；,为什么清尾所占时间最长？,CHIP料抛料过多，申请材料时间较长，需要停机等待；,为什么会抛料？,装料组装飞达时必须要去掉几颗料，机器贴装时有超损，少料现象暂时无法避免；,可以在备料时多发对策1：CHIP料按照Z位每个多发20Pcs，将装料和贴装引起的抛料现象杜绝；对策2：CHIP料全部按照大盘发料；,为什么不能多配发一些料？,29,T/T与C/T之间的关系,首先要了解T/T和各工序C/T之间的关系：T/T(TaktTime)：产品生产的间隔时间，即可利用的工作时间/客户需求定单数量；C/T(CycleTime)：单个人单个工序的作业循环时间；MC/T(MachineCycleTime)：单机加工一个工序作业循环时间；老化C/T：老化时间/（可用老化柜数量单柜容量）；注意：计算产品的T/T时尽量用正常上班时间。,某产品一周内定单为3200PCS，采用白夜班来生产，T/T应该为多少？,30,88s,90s,60s,95s,120s,T/T,90s,贴片1,贴片2,贴片3,112s,插机,90s,42s,110s,93s,FT,实测各工序C/T,从T/T图能看出什么？各工序节拍不平衡且与客户需求节拍不一致；八大浪费等；如何解决？,64s,88s,补焊,31,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的；瓶颈上一个小时的损失是整个系统一小时的损失；非瓶颈节约一小时无易于系统周期；,瓶颈管理原则,32,人成为瓶颈时：依据作业分配来找工作平衡缩短步行距离缩短手工作业时间（包含不合理的时间）人的工作要和机械的工作分离设备成为瓶颈时：不要把瓶颈工序闲置加速启动按钮的按动时间缩短运送行程缩短机械运作周期内的非加工时间提高运送、返回的速度,如何消除瓶颈？,33,价值流程图,定义：价值流(ValueStream)是由“产品或服务”从原材料/信息到客户之间所有的生产动作组成；价值流着眼于全流程，目的是全流程优化而不是某一个环节的改善；价值流程图主要是通过材料和信息流来进行分析；价值流程图主要是用来分析八大浪费；,34,客户,制造者,供应商,信息流从右向左,材料流从左到右,A,B,C,D,E,生产,35,材料流动图标：,人工信息流,电子信息流,生产过程,外部供应商,数据箱,WIP,货车运送,推动箭头,提供顾客合格品,先进先出顺序流动,材料超市,操作工,缓存或备用存储,物理拉动,通用图标：,信息流图标：,看板信息,看板位置,36,1.贴装后需要入WIP库再由生产线拉板，WIP库存在的意义是什么？,2.WIP等待时间过长；,峰值代表浪费(等待)时间；谷值代表增值(加工)时间；计算时要注意单位的统一。,37,各生产工序实施单件流。,38,IE基本定义工业工程意识IE改善方向工具应用标准作业,39,什么是标准化作业标准作业三要素标准作业的制作依据标准作业进行改善,标准作业,40,什么是标准作业-需要思考的几个问题,标准作业是作业指导书吗？是质量、安全标准吗？是工艺参数、技术规格吗？标准作业是员工绩效评价标准吗？标准作业是作业标准吗？,41,质量、安全与环境的标准,标准作业,作业员操作手册,标准规格,标准程序,内部制定的作业方法,内部制定的支持精益流程的方法,非组织制定的要求标准,制定避免浪费的一般工作方法,制定一个用以提高作业员知识与技能的详细工作方法,标准化分类-各种标准之间的关系及它们的目的,42,标准化分类-质量、安全、环境标准,质量标准要满足顾客的要求，与产品外观及产品的装饰要求等项目有关。例如：外观颜色形状间隙公差.等等安全标准：UL、CE、TUV环境：OHSA18000,43,标准化分类-标准规格,标准规格为设备的正确操作和生产某产品所需要的特定流程提供了技术信息，例如：尺寸与公差处理方法（如焊接方法、最后的调整方法等）设备的操作参数（时间、温度、压力等）设备的操作顺序矫正行动的相关信息等等,44,标准化分类-标准程序,标准程序通常由制造团队制定，用以定义作业规范。例如：标准的在制品看板规则与相关参数（存货水平、卡片数量等）材料在作业区的流经路线定义“5S”的相关规定生产结果布告栏给颜色编号等等,45,标准化分类-标准作业与其他标准之间的关系,作业标准,流程标准,标准程序,标准作业,质量标准安全标准环境标准,时间温度压力,生产制度标准在制品看板规则,产品规格,分析工具,杜绝浪费,基本方法,职务操作培训,技能纯熟的员工,持续改进的基线,职务重新设计,46,为什么要做标准作业-目的,为什么要实施标准作业？明确生产方法的规则这些规则构成制造和管理的核心，因为它们在充分考虑品质、产量、成本、安全的基础上建立了完成任务的方法。KAIZEN改善的工具没有标准就没有改善（没有正常、异常区分的地方），通过标准作业找到浪费、不合理及不平衡。,没有标准化，就没有改善的依据，标准作业是改善的基线！,47,着重单位成本的传统制造模式,48,精益制造模式,49,什么是标准作业-定义,什么是标准作业？去除多余动作后，单个工人在完成工作时的恒定的可维持的作业动作。它是使人和机械设备的工作相互结合，更加有效地进行生产的工作方法。,标准作业的基本要素：节拍时间TAKTTime工作顺序标准的WIP,50,什么是标准化作业标准作业三要素标准作业的制作依据标准作业进行改善,51,标准作业的三要素-节拍时间,TAKTTime:TheHeartbeatoftheBusiness,举例：可利用的生产时间：60min/hr6.5hr/shift2shift/days5days/week=3900min/wk客户需求频率：客户每周需求90pcs,52,标准作业的三要素-工作顺序,操作者放置部件、组装部件、放入机器等操作步骤的顺序。,作业顺序尽量为逆时针方向；,53,标准作业的三要素-标准WIP,标准WIP为使操作者能够持续进行作业，而设置的最小的WIP数量。装配在机器上的部件传送带上的部件需要冷却的部件,WIP为1个，是标准WIP的目标。,54,尽量改善正确方向的排位图；尽量脱离人手；,标准作业在制品的原则,标准作业的三要素-标准WIP,55,什么是标准化作业标准作业三要素标准作业的制作依据标准作业进行改善,56,标准作业的制作,标准作业的制作由以下三个要素决定的生产节奏时间(TT)作业顺序标准WIP,其顺序是由以下3项组成各个工序的生产能力表标准作业组合表标准作业表,57,标准作业的前提,以人的活动作为中心标准作业首先考虑人的工作和机械的工作进行分工，人的工作通常考虑的是一人做的工作。可重复的作业转线、检查、准备材料等辅助工作；由现场的监督人员制作由组长制作、演示、指导作业员工作；生产线与设备必须可靠稳定，把故障情况减少到最少质量问题必须减到最少；,58,标准作业工具,工序能力表标准作业组合表标准作业表,59,标准作业制作实例-制作各个工序的生产能力表,60,注液压缸切削加工产品编号:123456-67890定期工作时间:460分产品名称:主液压缸一天的目标产量:690个,T420,粗材,完成品,D310,L210,M110,1、设备配置图,2、加工顺序和加工时间,粗材M110L210D310T420检查完成品,61,3、刀刃交换和时间机械型号为M110的刀刃是每100个交换1次，需要时间60秒机械型号为L210的刀刃是每200个交换1次，需要时间50秒机械型号为D310的刀刃是每300个交换1次，需要时间100秒机械型号为T420的刀刃是每400个交换1次，需要时间30秒4、其他作业者在各机械之间的步行时间分别为2秒“取粗材”“放置成品”的手工作业时间各为2秒,62,要明确加工各个零部件的设备的加工能力作业顺序如下所示，以所举事例为基础而记载的工序生产能力表如下：,1、工程顺序：记录加工工序的顺序编号。Cf：作业顺序2、工程名称：记录加工的零部件的工序的名称1）当没有标明设备能力，同一工序中有2台以上的机械时，要记录每台机械所发生的变化2）1台机械一次生产2个、3个时，就记录2个、3个。但是为了缩短机械周期时间，应尽量改善为加工1个。3、机械型号：记录机械型号。,63,4、基本时间:4-1）手工作业时间：测定操作人员在机械（工程）中进行的手工作业（人的工作）的时间。不含步行时间。4-2）自动传送时间：测定记录从按下机械的开关开始，机械加工工件、到回到原位置停止下来之间的时间（机械的工作）。4-3）完成时间：在机械（工程）中加工完成1个工件所必须的时间，一般有记录3种类型完工时间=手工作业时间+自动传送时间，这里的完成时间是指机械周期时间4-4）步行时间：记录进入下一工序时放置移动零部件、工具等走动时需要的时间，没有步行时将此栏空着。,64,5、刀刃5-1）交换个数：加工一定数量的工件后，需要交换刀刃、基石等，每交换一次都要进行记录。5-2）交换时间：交换刀刃、基石需要几秒可以完成，在每次记录交换个数时都要记载交换时间。5-3）生产1个工件时，交换刀刃时间，由以下的公式计算出来：生产1个工件交换刀刃时间=6、加工能力：确定工作时间内能够生产的最大数量、由以下公式计算出来：加工能力=注）计算结果中小数点后的数字不要,交换时间交换数量,一定工作时间完成1个工件的时间+完成1个工件交换刀刃需要的时间,65,7、手工作业时间的总合8、步行时间的总合9、人的作业时间的总合：手工作业时间的总合+步行时间的总合10、最高生产数量：加工能力栏的最小的数量,66,11、必要人工11-1）加工最高生产数量的产品所必要的人工由以下的公式计算出来：必要人工=11-2）生产一定数量时的必要人工由以下公式计算得出：必要人工=12、其他，记录A-G的各项必要的事项,67,标准作业制作实例-制作各个工序的生产能力表,68,标准作业制作实例-制作标准作业组合表,69,1、每日目标产量：记录每天的必须要生产的数量2、节奏时间：记录依照公式算得出的数值，小数点舍掉。3、红线：相当于作业时间栏内的节奏时间。（节奏时间）在时间轴上用红线记录；,在多种工序中人的工作的组合，明确在生产节奏时间内应该分担的工作。其中必须考虑到机械的工作。依照以下作业顺序，按照列举的事例为基础制作的标准作业组合表如下：,70,4、作业内容：决定1人份的作业范围从各工程的和生产能力表求得的大致等于红线所表示的生产节奏时间中的手工作业时间，来决定1人份的作业。这时也可考虑到步行的时间。详细记录划分作业者的实际作业内容。用“要做.”的形式来表示,用动词的现在时。Cf工程名称最好也记录机器的型号5、时间：手：手工作业时间-记录人的工作时间。送：自动传送时间-记录机械的工作时间。步：步行时间-记录移动到下一个工序以及拿取放置零部件、工具等行走所需要的时间。总合：算出手工作业时间、步行时间的总合并记录在合计栏内。是否有在手中等待的时间，也要合计记录在相应的栏内。,71,6、作业时间：手工作业时间用实线（）表示自动传送时间用虚线（）表示步行时间用波浪线（）表示在手中等待时间用双线（）表示。决定最初的作业，在作业时间栏内用手工作业时间、自动传送时间来表示。自动传送时间超过节奏时间时，超过的部分从起动时的位置开始表示。这时手工作业时间和自动传送时间的线就不是从头开始。决定第二道工序，通常下面的栏目的作业就是第二道工序，步行所必要的时间用波浪线在时间轴上表示。以下以相同的方法决定第三、四道的工序。预定作业与节奏时间的关系，预定的作业完成后，回到最初的作业栏。这时候，如果必须步行时间，就用波浪线表示。是否为适当的工作量。回到最初的作业的点，如果和红线重合就是适当的组合。如果作业结束在红线的前面，就是工作量少了，要检查能不能进行其他的工作。另外，如果超出了红线，就是在一定时间内不能完成工作，要分别检查单个工序，看多出的部分能不能缩短。,72,7、作业顺序：用编号记录作业者进行作业的顺序。8、型号、品名：记录型号、品名。9、工程：记录工序（生产线名称）。10、制作年月日：记录制作或修改的年月日。11、部门：记录工序所属部门的名称。12、分解编号：标准作业组合表是为各个作业者制作的，在1个零部件完成之前，有的作业者会拖延。这时候就记录分解编号。分子/分母分母-完成作业之前