工业工程与生产效率改善—动作经济原则与流程经济原则

主讲：安敏,工业工程与生产效率改善,广州维高集团有限公司IE管理倡导先锋,之五：动作经济原则与流程经济原则,动作经济原则与流程经济原则,1、何谓动作经济原则2、肢体使用原则3、作业配置原则4、机械设计原则5、流程路线经济原则6、生产线经济路线原则7、作业流程经济原则8、现场物流改善,1、何谓动作经济原则,动作经济原则,机械设计原则,作业配置原则,肢体使用原则,通过对人体动作能力的研究而创立的一系列能最有效发挥人的能力、同时使作业者疲劳最小、动作迅速、容易、有效的动作设计和改善原则。,2、肢体使用原则,轻松有节奏,（1）双手同时开始、结束动作（2）双手动作对称反向（3）以最低等级的动作进行作业（4）动作姿势稳定（5）连续圆滑的曲线动作（6）利用物体惯性（7）减少动作注意力（8）动作有节奏,动作经济的四个基本原则,两手同时使用使动作单元力最少使动作距离最短使动作轻松、容易,双手同时作业,例1,非协调性动作,不能做到,协调性动作,容易做到,双手同时反向和对称移动,能做到但动作不协调,材料工具不对称，肩部或躯干要移动，易失去平衡，易疲劳,例2,使用双手可同时完成动作的夹具,例3,双手同时作业,例4,缩短手臂的移动距离尽可能不动全臂只做凭前臂、手腕或手指即可完成的动作尽可能将零件、工具放在手够得着的近处减少屈身、弯腰等躯干动作,使作业位置高度达到最佳状态：坐在椅子上，前臂水平伸出时高度约60cm臂肘放在作业台上，眼睛平视进行组装零部件，作业者不弯腰高度约85cm,例5,腿的移动,脚腿,尽可能缩短步行距离,例6,眼睛的移动,眼睛颈部躯干,尽可能将零件、工具放在看得见的近处,例7,3、作业配置原则,（1）材料、工装定点、定容、定量（2）材料、工装预置在小臂范围内（3）材料、工装取放简单化（4）物品水平移动（5）利用物品自重进行工序间传递（6）作业高度适宜、便于操作（7）照明适合作业,作业配置的适合区域原则,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。,作业配置的三角形原理,混乱的材料放置，费时费力！,配置改善,整理整顿,真正的5S,减小移动距离,例9,作业场所的钳子放置,例10,改变材料和工具的存放状态,例11,零件左右对称布置，便于双手作业,例12,尽量缩小作业区域,良好的照明有助于提高作业效率适当的通风、正常的温度和湿度可以减轻疲劳加强清扫和整理、合适的工作服可以避免工伤,例13,容器和器具,例14,漏斗状托盘状箱子,漏斗形容器的利用,海绵垫的应用,工具、设备的把手做成易握、易抓的形状,例15,波纹板的应用,例16,利用重力和其它力取送材料,其它力：磁力、气压、油压、弹力、点滴装置,例17,利用重力和机械力取送材料,例18,4、机械设计原则,（1）用夹具固定产品及工具（2）使用专用工具（3）将两种工装合并为一个（4）使工装便利化，减少疲劳（5）机械操作动作相对稳定，操作程序流程化、标准化（6）控制程序与作业程序配合,固定电烙铁减少动作数量,例19,固定夹具,需长时间固定对象物时，可利用固定夹具,利用夹具、导轨等限定运动路线利用夹具、导轨等使定位更容易,例20,5、流程路线经济原则,流程路线经济原则,减少停滞,禁止孤岛加工,路线越短越好,消除重叠停滞,禁止逆行,消除交叉路线,流程路线经济原则,路线长度、范围越小越好减少工序的分离减少（去除）很难流水化的大型设备减少中间停滞禁止重复的停滞禁止交叉流动禁止逆行流动,生产线经济路线原则,减少起伏原则,I/O一致原则,直线运行原则,平面分析,正面分析,侧面分析,6、生产线经济路线原则,生产线经济路线原则,减少物料流动的左右摇摆减少无实际作业内容的移动去除加工设备的间隔工件投入点与取出点一致减少（去除）生产过程中物料的上下移动,出口入口要一致,一端进另一端出造成作业困难和空间浪费，对不良反应迟钝、难追查。I/O一致效率高。,I/O一致原则,1,2,3,4,Input,Output,生产投入点与完成品取出点尽可能靠近，以避免作业返程造成的时间和体力浪费。I/O一致原则同样适用于设备布置，亦可节省空间占用。,作业流程经济原则,工艺流程原则,消除间隔原则,路线最短原则,I/O一致原则,零等待原则,禁止逆行原则,7、作业流程经济原则,作业流程经济原则,路线长度、范围越小越好去除加工设备的间隔作业内容集中在产品流程内完成工件投入点与取出点一致禁止逆行流动消除机械自动状态下的等待,8、现场物流改善,生产布局,Layout,合理的生产布局能够保证物料顺畅流动，减少无价值的搬运动作，提高现场的管理透明度和生产效率。,无价值的搬运动作有：搬运倒退让路排除路障堆码、清点、整理、寻找停顿与返回,（1）有弹性的生产线布置,2,3,4,5,Input,Output,1,6,2,3,4,5,Input,Output,1,6,需求1000件/天时3人作业,需求600件/天时2人作业,考虑弹性生产线布置时追求的目标：（1）及时发现浪费（2）灵活调整生产量（3）考虑相关部门的浪费,品质方面优先使用不会产生次品，或者有异常时能自动停止的设备，并设置质控环节,产量方面使用弹性高、易增减产量的设备，优先采用单线流动小型设备,成本方面按照产距时间配置人员，非定员制生产，使用最少空间生产,（2）流线生产的布置要点,保证标准作业,避免物流浪费,考虑信息流动,少人化生产,确保全数检查,便于设备维护,确保作业安全,整体布置协调,标准作业,保证标准作业避免：制造过多的浪费步行距离的浪费手动作业的浪费,作业顺序一致化逆时针方向操作进行适当的作业组合明确作业循环时间明确在制品数量,.,物流顺畅,一头一尾存货，中间均衡快速流动考虑线与线之间的库存放置、搬运方法和搬运路径前后生产线尽量靠拢,.,避免物流浪费先进先出，快速流动,物流,物留,顺畅流动没有停滞,中间停滞隐藏问题,信息流畅,考虑信息流动生产指示明确便于信息传递,后补式/前后式生产指示生产实绩显现化便于批量区分警示灯及线体控制,.,少人化,U形布置方式逆时针摆放设备间无阻隔人与设备分工：人装料、卸料设备加工启动按钮安装方式适当,.,少人化生产人多人少都能生产,现场目标及推移管理,质量保证,确保全数检查防止不良发生杜绝不良流出,作业人员自主检查避免生产与检查相分离设备防错功能良好的照明现场5S,.,便于维护,足够的维护空间优先保证常维护点空间不常动部分移开维护,.,便于设备维护先进先出，快速流动,作业记录管理要点,严格按时间和频度要求进行质量检查及记录严格执行质量首检并记录，必要时保留实物自检和互检均要签名确认尽可能记录具体数字上级或质检人员进行互检时要确认作业者的测量技能,例,电流,正常合格OK,一级维护标示,安全性,确保作业安全消除：安全隐患违背安全规程的作业,加工点远离双手可达区域作业时容易步行去除踏台、突出物启动按钮的保护盖、距离、位置防止误启动蒸气、油污、粉屑防护现场照明、换气、温湿度,.,整体协调,整体物流动力供应线间仓库间搬运预备扩充空间,.,整体布置协调整体效率最高,（3）一笔画的工厂布置,工厂整体布置一笔画,从提高整体效率的目的出发，将前后关联的生产线集中布置。,整体上呈一笔画布置,将长屋型改为大通铺式,采用U字型生产线,由水平布置改为垂直布置,Step1,Step2,Step3,Step4,工厂整体布置一笔画,Step1由水平布置改为垂直布置,A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,A,A,A,A,B,B,C,C,C,水平布置（离岛式、鸟笼式“粗流而慢”）,垂直布置（“细流而快”，满足多样少量）,Step2采用U字型生产线,14,13,12,11,10,7,1,2,3,4,8,5,6,9,材料,成品,（1）以U字型，依逆时针方向按工艺流程排列生产。（2）入口和出口由同一作业者负责，能够以产距时间按标准数量进行生产及管理，也便于补充生产。（3）便于作业者相互协作，异常时能停线，及时暴露问题并改善之。（4）步行最短，可单件流动，人员可增可减。,Step3将长屋型改为大通铺式,大通铺式布置,大通铺式布置,（1）减少各生产线的在制品数量，以减少堆积空间。（2）物料供应采用逐组逐套的方式，避免物料过多造成空间狭小、作业者行动不便。,大通铺式布置能有效利用空间，便于线与线之间相互协作，根据各生产线产距时间调整作业分配和人员安排，达到少人化目的。同时，大通铺式布置容易暴露整体上的问题，促进问题解决，从而提高整体效率。,Step4整体上呈一笔画布置,一笔画布置,（1）易被差遣原则,手工化,动力化,机械化,自动化,高速度高产量多功能泛用化,大型化固定化高价化,智能化,人使用设备,设备帮助人,人辅助设备,人管理设备,人适应设备,弹性化灵活化,多样少量短交货期低成本,设备配合人,小型化,流动化,有弹性,变换快,设备发展史,附：流线化设备调整原则,小型化,流动化,有弹性,变换快,质量稳定,运转稳定,高速度,高产量,稳定,速度适中,设备随需求增减组合人员物料顺畅流动,通过局部切换适应不同加工对象适应不同加工要求,只需更换模具刀具等可满足各种不同产品快速切换节省时间实现多样少量混流生产,（2）实用原则,买基本功能设备,买专用设备,不买有功能浪费的设备附加功能可根据实际需要逐步附加,满足适当的需求即可不买泛用化设备,小批量生产细流而快,理想的设备能确保整个生产工序环环相扣，整个生产线畅通无阻，无中间停滞和多余在制品。,（3）流动原则,不,落地生根,不,寄人篱下,不,离群索居,管线不象长青藤,设备要象快餐车,出口入口要一致,管路线路既要避免硬得无弹性，也需要整理免得象长青藤。,带轮设备机动性高，可将大设备单元化，便于拆装和移动。,管路线路整理,（4）能屈能伸原则,推陈出新,产品创新技术创新管理创新,产品具有生命周期，产品创新是事关企业发展的大事。为适时推出新产品，缩短生产准备时间、缩短生产周期至关重要。采用弹性、可转用设备十分必要。,能屈能伸原则,拒绝“武士道”精神,“包子换馅”,泛用机专用化,设备设计（购置）时须考虑市场和产品的变化，避免产品“死”而设备“徇情”现象。,设备的基本结构一样，通过换模来满足不同产品的生产需要。,将具备基本功能的泛用设备配上专用模具、刀具等达到专用目的。,（5）弹性原则,基本功能设备,功能扩充,功能分区,随时开张,能力扩充,更换界面卡基板或机构,总装区、分装线零件区、成品区,准备时间最短化随开随用随关随停,预留扩能空间局部变换即可,（6）窄面原则,I,O,I,O,前工序出口即为后工序入口,避免搬运及走动浪费，一般其外径（长宽）不超过作业者肩宽加50cm。,操作者作业时占用的地方要尽量小，不但可以减少操作时走动的浪费，而且可以缩短作业循环时间。,作业面的高度和深度,作业动作要幅度小动作快，要避免有肩膀前后晃动、手肘上下晃动等大幅度动作。要使作业者能尽量靠近作业点，站立时的工作高度以肚脐高度为准，深度以双手能触及到的范围为准。,1,2,1,2,横长纵短横短纵长,横短纵长的设备联结之后作业点很集中，可减少走动浪费，缩短周期时间，增加生产能力，减少作业人员。,减少无价值走动,作业路径应避免直线式、采用逆时针回转方式，使作业者边走边做；工件传送采用滑槽或滚轮式，启动按钮能边走边触摸，这样就能减少没有附加价值的空手走动动作。,3,3,不做切削空气动作,不做木偶动作,不做立定动作,按下启动按钮即能加工，减少空转动作，如车床切削、冲床冲压。,木偶动作：前一个动作结束，后一个动作才开始。非木偶动作：前一个动作进行中，后一个动作即开始。,机器人也是“人”，务求多能化，所以脚要能移动，不能固步自封。,三不原则,（7）三不原则,（8）成长带原则,传统输送带作业,传统输送带的4种浪费：取放动作浪费在制品取放至少浪费25秒时间。等待浪费前后工序作业节奏不同造成作业等待。在制品过多浪费工序间缓冲库存隐藏了等待问题。空间浪费缓冲库存的存放设施、存放空间浪费。,成长型输送带作业,划分节距线一般为8090cm，用来确认进度。,边送边做在输送带上完成装配工作，消除搬运浪费。,依产距时间设定速度产距时间缩短时，增加工作站、工作人员和提高输送带速度。,设立“接棒区”流入“接棒区”的制品由下工序协助完成。,设立停线按钮事故发生时停线，以相互协作、排除异常。,附：流线化生产改善实例,改善前,入料,出料,生产线长：10.5m作业人员：6人生产能力：900件/日,例1,10.5m,某厂电路板插件线提高生产效率实例,（1）去掉输送带，以塑料托盘支撑印刷电路板，在工作桌面上手推传送；（2）区分标准作业和非标准作业，标准作业由在线作业者承担，变异大、难预期的非标准作业由线外“水蜘蛛”承担；（3）改变物料盒及其摆放位置：采用斜槽式供料盒，全部摆放在作业者正前方，由“水蜘蛛”负责补充物料。,改善着眼点,1人供料,3m,斜槽式供料盒,改善后,改善成果,改善前,例2,某铸造厂缩短交货期实例,A初检,B修整,D组装,C钻孔,铸件,改善着眼点,（1）以流线化生