工业工程基础知识-IE

工業工程基礎知識,By:lc.song,一、了解產生背景,1.美國人F.W.Taylor於1911年出版科學管理原理一書。2.美國的Frank.b)動素分析;C)影片分析動素簡介:動作經濟原則-a)人體運用;b)工作地布置;C)工具設備改善方法:-5W1H提問法ECRS原則,動作研究的意義與目的,發現操作人員的無效動作或浪費現象簡化操作方法減少工作疲勞降低勞動強度。在此基礎上制定出標准操作方法為制定動作時間標准做技朮准備。,動作研究(MotionStudy),動作分析是在程序決定后研究人體各種動作的浪費,以尋求省力省時,安全和最好的動作.(Frank.B.Gilbreth).動作分析之實質是研究分析人在進行各種操作的細微動作,刪除無效動作,使操作簡便有效,以提高效率,吉尔布雷思夫妇的动作研究,問題弗兰克发现工人们砌砖的动作各不相同，速度也有快有慢。探索-改进。結果砌外层砖时，砌每块砖的动作从18个减少到4.5个；砌内层砖时,把动作从18个减少到2个，使每个工人一小时的砌砖数从120块增加到350块。,動作分析的方法,動作分析按精確程度不同動作分析有下列方法目視動作分析動素分析影片分析,目視動作分析,目視動作分析以目視觀測的方法尋求改進動作方法。例如詳細觀測各個操作單元根據雙手程序分析的方法及動作經濟原則為分析工具。,動素分析,動素分析完成的操作雖然千變萬化但人完成工作的動作有17個基本動作完成這17個基本動作又稱為17個動素。動素分析是將工作中所用的各個動素逐項分析以謀求改進,動作研究(動素表),影片分析,影片分析即用攝影機將各個操作動作拍攝成影片放映而加以分析。目前國內多采用攝像機將生產線上的各個動作拍攝下來然后放映加以分析。,動素性質划分,按對操作的影響動素可以分為有效動素無效動素(輔助動素),動素性質划分,有效動素指對操作有直接貢獻者如裝配拆卸使用等伸手握取移物及放手為操作中最常用的有效動素。無效動素(或輔助動素)如尋找選擇檢查持住定位及預定位等為輔助動素休息故延遲延及計划為消耗性動素。,動作研究(動素同心圓),核心動素;常用動素;(改善)輔助性動素;(刪減)消耗性動素;(取締),動作經濟原則,動作經濟原則為吉尔布雷思首創后經過多位學者研究改進美國巴思斯將此原則分為22條歸納為三大類。一關于人體的運用(第18條)二關于工作地布置(第916條)三關于工具設備(第1722條)人類工效學之運用(雙手同時作業,物料歸,工治夾具設計),動作經濟原則,凡任何工作中地動作合乎這些原則皆為經濟有效的動作。否則就應改進。動作經濟原則有兩大功用1即幫助發掘問題2提供建立新方法的方向,動作經濟原則(人體運用),雙手應同時開始并同時完成其動作。除規定的休息時間外雙手不應同時空閑。雙臂的動作應該對稱反向并同時進行。,手的動作應以最低的等級而能得到滿意的結果。,動作經濟原則(人體運用),物體的運動量應盡可能地利用但是如果需要肌力制止時則應將其減少至最小程度。連續的曲線運動比方向突變的直線運動為佳。彈道式的運動較受限制或受控制的運動輕快自如。動作應盡可能地運用輕快的自然節奏因節奏能使動作流利及自發。,動作經濟原則(工作地布置),工具物料放置在固定的地方。工具物料及裝置應布置在工作者前面近處。零件物料的供給應利用其重量墜送至工作者的手邊。墜落應盡量利用重力實現。,動作經濟原則(工作地布置),工具物料應依最佳的工作順序排列。應有適當的照明使視覺舒適。工作台及坐椅的高度應保証工作者坐立適宜。工作椅式樣及高度應能使工作者保持良好的姿勢。,動作經濟原則(工具設備),盡量解除手的工作而以夾具或腳踏工具代替。可能時應將兩種工具合并使用。工具物料應盡可能預放在工作位置上。,動作經濟原則(工具設備),手指分別工作時其各指負荷應按照其基本能予以分配。設計手柄時應進可能增大與手的接觸面機器上的杠杆十字杆及手輪位置應能使工作者極少變動姿勢且能最大地利用機械力。,動作改善方法,提問技朮(即5W1H);其依據為“ECRS”四大原則。,5W1H提問技朮,為了使能得到最多的意見而不致有任何遺漏最好按提問技朮進行提問,“ECRS”四大原則,取消(Eliminate)合并(Combine)重排(Rearrange)簡化(Simple),取消(Eliminate),取消所有可能取消的作業步驟和動作(包括身體足手臂或眼的動作)。取消工作中的不規律性使動作成為自發性并使各種物品固定放置在操作者前面近處。取消以手作為持物工具的動作。取消不方便或不正常的動作。,取消必須使用肌力能維持的姿勢。取消必須使用肌力的工作而以運輸工具取代之。取消危險的工作。取消所有不必要的閑置時間,合并(Combine),把必須突然改變方向的各種小動作結合成一個連續的曲線動作。合并各種工具使其成為多用途工具。合并可能的作業。合并可能同時進行的動作。,重排(Rearrange),使工作平均分配于兩手兩手的同時動作最好呈對稱性。作業組作業時應把工作平均分配給各成員。將取消合并之后的工序重新排成清晰的直線順序。,簡化(Simple),使用最低級次的工作。減少每一動作的復雜性。使用最簡單的動素組合來完成動作。縮短動作距離。使手柄操作杆足踏板按鈕都在手足可及之處。,時間研究,時間研究的定義時間研究的目的實施步驟:時間單元劃分原則實測決定觀測次數標準工時制定,時間研究定義,時間研究是一種作業測定技朮旨在決定一位合格適當訓練有素的操作者在標准狀態下對一特定的工作以正常速度操作所需要的時間。,時間研究定義,時間研究，係在一位合格適當而有良好訓練之操作者，在標準狀況態下，對一特定工作，以正常速度操作所需時間。1、合格適當之操作人：操作者必須是個合格的工人，而且該項作業必須適合於他。2、良好的訓練：操作者對該特定工作的操作方法，必須受過完全的訓練。,時間研究定義,a).標准的工作方法與設備(步驟設施)b).標准之工作環境(燈光,溫度,噪音)c).受訓合格熟練之作業員工(生手)d).標准正常之身體狀態(生病,緊張,情緒、,時間研究的目的,作業系統的改善：觀測某項作業的全體，以及各單元作業的所需時間，時間變動，作為工作改善的指針。作業系統的設計：實施某項作業有兩種以上的方法時，作為優劣比較的依據。作業系統的運用：設定實某項作業所需的標準時間，作為工作的計劃、指導、管制及評價。,時間研究的導源,誘導人們工作的最佳方法，不外乎各種獎工制度。實施獎工制度，必須有一套客觀的標準，不論何種衡量標準，皆源自標準工時，也就是時間研究的產物。決定人工標準的方法，一般有三，即經驗判斷法，歷史記錄法，與工作衡量法。,時間研究的應用,決定人工和設備的需要發展有效的工作方法管制人力資源使用決定成本與售價,時間研究的階次,在設定標準時間時，應依其用途的觀點，決定以何種階次的工作為時間研究的對象。工作階次通常分成下列七種：動作、單元、作業、製程、活動、機能、產品,時間研究的技術,時間研究,直接法,合成法,密集抽樣法(馬錶時間研究),分散抽樣法(工作抽查),預定時間標準法(MTM),標準資料法,時間研究的工具,時間研究的工具秒表觀測板時間研究表格筆計算器等,時間研究之實施步驟：,1、收集與記錄操作與操作者有關之資料2、將工作劃分成單元並加完整之記述3、觀測並記錄操作時間，即測時時間4、決定觀測週期數5、對操作者之各單元加以評比6、檢視並決定觀測週期數是否已足夠7、決定寬放值8、訂定操作之標準時間,收集資料:,為制定某一操作的標准時間必須對整個操作有詳細而完整的了解通常記錄資料的項目均應填入時間研究表格的表頭或頁首。,收集與記錄資料,時間研究最需要的基本資料為：設備、材料規格、被觀測者品質、操作方法簡單的說，時間研究應在實際觀測之前，記入下列資料:1、操作工人姓名或工號2、使用設備資料3、詳密之工作方法及操作之動作單元，並取得現場主管之確認4、工作材料規格5、工作環境條件6、測時人員姓名、時間、地點,划分操作,秒表所測計的時間并非其操作的總時數因總時間內所包括的動作不但數量多且性質很復雜很難評比其快慢。因此應將操作分為若干單元每一單元的動作少且性質相同所以個別評比每一單元的快慢要容易而准確的多而這些個別單元的時間加起來亦同樣等于整個操作的總時數這就是為什么分解動作的原因。,劃分並記述操作單元,劃分理由：1、便利確切之記述2、劃分單元可得各單元之標準時間3、一般人不可能在整個操作過程中均保持相同的速度，而劃分單元可以將各單元個別賦予評比，補救速度不平均之弊4、可易於操作單元實際工時之過短或過長,划分操作單元的原則,易辨認起點和終點單元時間愈短愈好但以使研究人員能精確測試記憶為宜。一般認為0.04min為宜。人工操作單元與機器操作單元分開,划分操作單元的原則,不變單元與可變單元應分開。不變單元是指在各種情況下其操作時間基本相等可變單元是指因加工對象的尺寸大小重量的不同變化的單元如焊接時間隨著焊縫的長短而變化。,划分操作單元的原則,規則單元間歇單元和外來單元分開。規則單元加工每個工件都有規則性出現的單元間歇單元加工過程中偶爾出現的單元外來單元偶發事件且將來不需列入標准時間以內。,划分操作單元的原則,物料擺放與其它時間之區分。.測試方法應站在被測試者的后邊角度能清楚的看到操作員之各項動作。,測時,測時的方法1)歸零法2)累積測時法3)周程測試法4)連續測時法“R”行填連續計時法的表面讀數“T”行為本單元的時間,剔除異常值,1)異常值定義某一單元的秒表讀數由于一些外來因素的影響而使其超出正常范圍的數值。2)剔除異常值剔除異常值的方法有多種最常用的方法-三倍標准差法。其計算方法如下,計算平均值X標准偏差為=正常值為x+/-3內的數值超出者為異常值應予以剔除。,決定觀測次數(誤差界限發)此法計算觀測次數N的公式如下(誤差5%可靠度為95%)N=式中Xi為每一秒表讀數n為識行先觀測的次數,決定觀測時間,觀測次數的平均值即為該單元的操作時間。,正常時間,正常時間即為理想速度下作業所需要的時間,正常時間=觀測時間*評比率評比率的確定方法很多但都需要有經驗積累長用的方法有60分法與100分法評比率=得分/60或評比率=得分/100,寬放時間,寬放原因疲勞個人需要聽取指令等待操作前后的准備與清理等寬放種類1)私事寬放如喝水上廁所差汗。對于輕松工作寬放率為2%5%2)疲勞寬放基本疲勞寬放男士為4%女士為5%,3)程序寬放無法避免的延遲所需的寬放時間4)特別寬放(a)周期動作寬放(b)干擾寬放(c)臨時寬放可能發生而不能確定會發生的事件發生時給予臨時寬放5)政策寬放對部分企業的記件工資較有用,標准時間,標准時間的形成標准時間的記算方法標准時間=正常時間+(正常時間*寬放百分數)=正常時間*(1+寬放率),標準工時因數說明ST:(STANDARDTIME)標準工時OT:(OPERATINGTIME)作業時間:熟練人員在正常狀態下,實際作業時間CT:(CYCLETIME)週程時間:重覆作業的一次作業時間.在連線之作業站中,作業時間最長者,為全線作業之週程時間.,標準工時因數說明A(ALLOWANCE)寬放率(15%)ME(MACHINEEFFICIENCY)機器效率(85%)DL(DIRECTLABOR)直接作業人數RT(RE-TEST)重測率(?%),標准工時測定之方法.,A.經驗法。B.歷史記錄法(前人之資料權威數據)C.工作衡量法a).馬表測試法b).預定行動標准時間法（MOD)c).工作抽查法.(Keyprocess/Bottleneck),標准制定:,根據其上之動作時間研究制定標準確証標准工時之正確率,追蹤檢討并修訂標準(若相關因素變更時)PDCA循環圈,以周程決定觀測次數,周程時間(秒)6.0015.0030.0045.0060.00120.002403003006006001200120024002400以上,觀測次數200100604030201510853,有關人的寬放(生理+疲勞寬放)基準,1.手指作業57%2.手指與手腕作業(12kg)10%3.臂力作業(510kg)15%4.全身作業(1015kg)2025%5.全身大力作業(1525kg)2530%,例:某一加工站配置5人鎖合相同散