工业工程管理培训教材

1、IE管理基础培训,2015年 4月13日,主要内容,1、生产成本的真谛 2、什么是IE？ 3、高效生产基础-ST 4、均衡生产 5、产能分析与计划 6、企业如何推行IE 7、问题讨论,成本！成本！还是成本！ 效率！效率！还是效率！ 市场竞争的激烈与产品同质化压力，制造型企业要获取生存空间，降低成本成为主要渠道。,一、生产成本的真谛,制造成本组成,希望集团刘永行：,饲料的利润率不到1%，就迫使我们无论是生产过程、还是材料成品控制都不敢有一丝的马虎！,降低成本，提高效率，是我们头顶上永不停止的警钟。,创维黄宏生 :,一台电视的平均利润不到10元钱! 稍有效率降低、成本走高，企业就亏本。,卖彩电不如

2、卖白菜 !,万向集团鲁冠球,劳动生产率，我们是人家的1/10或更低，如钢铁，中国54吨/人年，美国500吨/人年，韩国750吨/人年，台湾中钢1000吨/人年；原材料利用率，国外是85%以上，我国平均只有50%60%；万元能耗是发达国家的5 10倍，资源综合利用律还不到10%。 消耗大、生产率低，成本就高，就没有竞争力。例如，X-70管线，国内最好企业报价324美元/吨，韩国为117美元/吨。,万向集团企业的生产率至少可以提高10倍，成本下降30-50%！人均产值和收入提高100%以上！,对于中国企业,一句不太中听的话非常精辟地给出了结论： 成本优势的巨人却是成本管理上的弱智！ 我们进入了微利

3、时代，未来要向管理要利润,神龙汽车成本再降16亿！,2005年业绩虽有亏损，但好于预期，神龙汽车总经理刘卫东表示：神龙今年成本还可再降16亿。既包括设计研发成本、零部件采购成本，也包括企业管理成本。 过去的一年，神龙汽车励精图治实施成本战略降成本计划，顺利降低材料成本和库存占有成本各20亿元，企业运营管理成本也降低亿元以上。,我国的混沌-粗放管理,我国企业不太注意生产技术的选择,不少企业仍在采用成批轮换的生产方式,生产流程混乱、生产不连续、在制品、搬运量工作大、产品质量不好控制、生产周期长、占用生产资金多。 据我们多年对企业的观察,至少有90%的企业急需重新选择生产方式并重新设计。,日美汽车贸

4、易拼比实为生产技术的对劣,1、70年代与80年代中期日本就是靠独特的丰田生产方式征服了美欧各国制造业，汽车、洗衣机、彩电和微波炉等产品横扫北美与西欧; 2、美国反击日本也是依靠他们有发展了的丰田生产方式的才重新夺回竞争优势。生产方式有多种多样, 对特定的产品、产量、成本要求而言只有一种最适宜的生产方式，精心规划才能获得。,VS,企业出路与思考,面对日益巨增的压力，企业求变及采取措施生产绩效与降低成本成为管理的重点，迫在眉睫： 提高而改善企业体质成为企业唯一的法门。,引进高效的生产技术收获甜实,落地的果实 经验逻辑直觉常识管理,低处的果实 过程改善，IE、 LP等,高处的甜果 可生产性设计 流程

5、改造BPR,知觉 式 管 理,严密督导 式 管 理,系统化 管 理,二、什么是IE?, 明其理，方学其道！,工业工程（Industrial Engineering）,工业工程是一门综合应用技术科学、社会科学、管理科学、人文科学来提高生产率、降低生产成本、提高企业效益的管理技术。 IE是在泰勒（Taylor）所创建的科学管理的基础上，不断吸收近代科学技术新近展发展起来的关于“人员、机器、原料、时间与信息”的效率化的应用技术方法，是关于“人的工作系统的设计的学问”。,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

6、国有IE。,工业工程的目标：,工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全条件下进行。,工业工程的范畴 ：?美国国家标准ANSI-Z94（82年）,1。生物力学；,2。成本管理；,3。数据处理及系统设计；,4。销售与市场；,5。工程经济；,6。设施规划与物流；,7。材料加工；,8。应用数学（运筹学、管理经济学、 统计和数学应用等）；,9。组织规划与理认；,10。生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）,11。实用心理学；,12。方法研究和作业测定；13。人的因素；,14

7、。工资管理；,15。人体测量；,16。安全；,17。职业卫生与医学。,工业工程的特点,IE的核心是降低成本，提高质量和生产 率。 IE是综合性的应用知识体系（技术和管理） 注重人的因素是IE区别于其他工程学科特 点 之一。 IE是系统优化技术。 IE的面向-由微观向宏观管理。,为什么IE会受到重视：,因为它能够提高生产率！ 众所周知，日本是一个国小、人多、资源 缺乏的 国。二次大战后，厂房、道路、桥 梁都受到严重破坏，经济面临全面崩溃， 全年1/3时间停产，加上600万日军和移民 拥回而失业人数激坛。,再看今天的日本，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

8、的10%，据1980年的统 计，日本国民的人均生产总值为1.087 万美元，居世界第二位。,日本生产率的变化：,生产率%,美国生产率,100,50,20,60,70,80,90,年,拿汽车工业来说： 美国用工量 日本用工量 装配一辆汽车 33个 14个 制造一辆车身 9。5小时 2。9小时 制造一发动机 6。8小时 2。8小时,中国可不可以用IE？,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。 成都市红光电子管厂在引进的显象管生 产线上应用IE，年增产42万只电子枪，投 入0。98万元，获得363万元的效益。,上海仪表局下属八家厂

9、推广应用IE，投 入50万元，收入6200万元。 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。 1992年初广州电池厂，以二车间为IE试 点，四个月时间，取得经济效益19万元 节省20个劳力，节约场地48平方米。九 月份，全厂推广，年底取得经济效益,200万元，节约152个劳力，场地313平 方米。93年取得经济效益1200万元；94 年取得1500万元。 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

10、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。,为什么IE能够如此呢？,因为它有如下内容： 方法研究：寻求完成任何工作的最经济 合理的方法，达到减少人员、机器、无 效动作和消耗，并使方法标准化。 作业测定：制定用经济合理的方法完成 工作所需的时间标准，达到减少人员 、 机器设备的空闲时间。,经典IE研究,Taylor 搬运实验与 劳动定额,Gilbreth 砌墙实验与 动作经济性原则,工业工程的特点,1、工业工程是工程学的重要分支，具有典型的工程学属性。它不是解决具体的产品、工程等问题，而是面对所有产品、所有过程解决所投入系统的资源效率。

11、 2、工业工程同其他工程学科最大的不同在于，工业工程的关键要素人和组织是开发系统的两个知识本体。 3、与其他工程学科相比，工业工程的数学模型化和定量化还比较弱，因而更注重实践、经验和技巧。,大量的浪费视而不见,七大浪费,不良品 的浪費,制造过多,加工过剩,搬运浪费,库存过多,等待浪费,动作浪费,三、标准时间ST的制订方法与应用,1、认识标准时间,时间研究的定义：“时间研究是一种作业测定技术，旨在决定一位合格、适当、训练有素的操作者，在标准状态下，对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间。” 定义中有： 1、合格、适当、训练有素的操作者； 2、在标准状态下。,研究标准时间的意义与目的,1、制订经

12、济、有效、轻松的标准工时。 2、评估产能，生产排期的作用 3、发现现状问题，改善作业 4、研究各种方法的优劣评估 5、绩效评估管理(毛效率、净效率) 6、成本核算 7、生产线平衡率的改善和调整 8、新标准时间的制订,标准时间的几个概念,直接标准工时 = 生产线的标准工时X产量 直接标准工时 + 额外工时 + Downtime 实际直接工时 间接标准工时 = 直接标准工时 X (间接工人数 / 直接工人数) 标准工时 = 直接标准工时+间接标准工时 标准工时 + 额外工时 + Downtime 实际工时 实际工时 = 实际直接工时+实际间接工时= 付钱的工时,2、制订标准时间的基础,1、在正常的

13、作业环境下； 2、确定而且最好是迄今为止最佳的工作方法； 3、胜任合适的作业者； 4、以一定正常的速度进行作业； 方法、条件、熟练度、劳动强度与速度、没有在肉体上、精神上不利的影响、品质要求,动作分析与标准时间ST的关系,精益企业,布 局 与 能 力 分 析,工 作 分 析,工 序 分 析,作 业 分 析,动 作 分 析,效 率 改 善,时间分析基础-动作分析,发现动作的浪费,如何发现动作的浪费？ 动作浪费是指在制造物品的基础上，不能产生附加价值的人的活动（包括设备的空转）。 因组装过快导致的收藏浪费 勉强作业 为作业而做的准备工作,关注员工的动作： 有无存放动作？ 有无人员频繁走动而不作业？

14、 有无人员在焦急的寻找？ 有无人员在等待？ 有无人员1小时都不抬头？ 有无多余的空手等待？ 有无单手作业？ ,动作原则,三角形原理的定义：在作业的过程中，有作业点、工具、零部件三个位置。这三个位置构成了一个三角形关系。这个三角形越小，作业效率就越高。这就是“三角形原理”。,作业点,零部件,工 具,动作分析目的：经济动作,利用动作经济原则为改善之工具，其重点不在于改变整个制造程序的工作计划，工作说明书的内容，不良的机器,生产进度跟催或耽搁等问题，而是在于以上条件不改变之下使工人工作效率提高，并使工人本身确感身心舒适愉快。 目 的： 减轻作业者的疲劳 提高作业效率,程序分析与标准时间的关系,程序分

15、析是对产品生产过程的工序状态进行记录、分析和改善的必要IE手法。 程序分析就是消除产品生产过程中的全部浪费和不合理，从而提高效率！,改善案例（各组讨论）,60米,铁 架,铁 架,铁 架,铁 架,铁 架,工 具 架,铁 架,塑 料 管 材,铁 架,主管 料帐,30 米,查阅领料单 走到塑料管材铁架处（50） 选择比实际长度稍长且必须稍长的管子 带料回柜台（50） 校对长度，用大拇子按住锯切点 带管子到工具铁架处（7） 从箱子里面取出手锯 带手锯及管子会柜台（7） 锯切 比对长度 发管子给领料人 在领料单上签字 放领料单在抽屉，并夹住。 带锯剩的管子回塑料管材铁架（50） 放回管子在铁加上 走回柜

16、台（50）,局部调整与结构性改善对ST的关系,动作分析、作业改善、程序分析都是建立高效率的基础，但从改善的全局看，我们称之为局部性调整。 从产品工艺的结构特点，统筹规划企业的产能和物流状况，从系统性、全面性实施决策，我们称之为结构性改善。,物流VS能力,结构改善,人数 X CT,生产线平衡率的计算,生产线平衡率= - X 100%,各工序时间总和,CT-作业周期,生产线平衡率= - X 100%= 82%,118,5 X 29,平衡损失率=1 - 平衡率=1-82%=18%,问 题,前提：在生产正常稳定状态下, A、假设每天运转8小时（480分钟），请问这流水线的产量范围？ B、假如每天计划生

17、产480个产品，那么需要设定多少工序呢？,0.1分钟,0.7分钟,1.0分钟,0.5分钟,0.2分钟,0.6分钟,0.4分钟,0.8分钟,制订标准时间的方法种类,很多企业为贪图方便，常常主观地推测、猜测、凭想象揣测，采用“经验臆测法”和“历史记录法”，因此存在严重的个人主观和心态情绪偏差。,1）秒表法制订ST的方法和步骤,1、连续累积法 2、归零法,标准工时结构,在一定的工作方法、条件，任何正常人以正常速度能完成某项作业的时间。,原始数据:测量时间,正常时间=测量时间（1+评定系数）,标准时间=正常时间+放宽时间=正常时间(1+放宽系数),秒表测时法制定标准工时,由泰勒创造，是目前全世界运用最

18、古老、最普遍，也不可能被其他方法替代的基本方法。 深入企业作现场测时，测时工程师必须充分了解被测对象： 1、工作件的制程与作业。 2、作业的工作方法与作业标准。 3、进行该作业的人或机器。,时间观测的步骤,如何分解作业要素（单元）？,测时纪录表,注：“T”单元时值 “R”表面读数,外来单元纪录,作业：#2748 工作件：产品A，工序#2 观测表NO.: 0289 观测人员：柳 荣 外来单元明细（归零法）：,抽样选择的次数,根据统计学，其基本条件为信赖区间在2个标准查范围内，即95%范围，误差界限为5%：,n=,x2,(x)2,x,40 x,m,n-真正合理的观测次数 m-指预先观测的 次数,2

19、,例子：,经过计算：N=22（次） 也就是说，必须测时22次才是合理次数。已经 做了8次，还要测时14次。,General Electric观测次数,如何剔除异常值,由于各种原因，在测时数据中难免有些异常值，如以下数据：,如何确定评定系数,平均化法（西屋法）从熟练、努力、作业条件和一致性四个方面评价。,评比系数的应用,某员工的评价如下： 评比系数=熟练+努力+环境+一致性 =0.06+0.02+0+0=0.08 假如观测平均时间为20秒,则正常时间为 正常时间=观测时间 X (1+评比系数)=21.6秒,放宽的种类,1、生理放宽，又称为私事放宽 2、疲劳放宽，分为体力疲劳和精神疲劳 3、管理放

20、宽，连接放宽 4、作业放宽，停机、清理等等 5、特殊放宽，各种以外放宽，建议不要列入标准工时放宽范围。,ILO国际劳工组织变动疲劳放宽表,产业别宽放率之参考,一般情况下的放宽率,标准时间=正常时间（1+放宽率） =21.6X(1+15%)=24.84秒,作业宽放（3-5%）:更换工具，注油，清扫，等不可避免支持宽放。 疲劳宽放:特重30% 重作业20% 中作业20% 轻作业10% 生理宽放：（3-5）上厕，拭汗，饮水等。 管理宽放：（3-5%）待料，待搬运等；可避免。,秒表法测时的问题： 1）必须在生产效率达到一定的问题水平时才可实施。 2）评比困扰，难免人为情绪。 3）时间成本的耗费,随着多

21、批量、小批量、短交期、订单订单经常多变的情况下，好不容易制订的标准工时，极有可能“吃苦不讨好”的事情。 于是，对制订标准工时提出更高的要求： 1、无困扰的评比步骤。 2、只要简单的将数据组合起来，不必经过很多抽样测定。 3、不必等到生产效率稳定后再来测定工时。,2）预定动作PTS时间标准法,MTM基本时间单位,MTM时值表，是以16 mm电影摄像机针对各种形态、距离等予以摄像，速度为每秒16框。创造者称此基本单位为TMU(Time Measurement Unit),1TMU=0.00001H =0.0006MIN =0.036SEC,动素时值表,各种动素时值表由IE工具书中查阅方可。如：伸手

22、时值表：,四、均衡生产, 高血压与低血压都是人体健康的障碍，企业呢？,涉及的四大内容 1、生产布置 2、布置分析和改善 3、搬运分析和原则 4、生产线平衡,布置(LAY OUT)原则,布置的基本形式,功能式 布置,流程式 布置,固定式 布置,混 合 式 布 置,适用于生产种类多数量少的个别产品： 容易适应产品及其工序的变化。 车间对同一机械构成，易于指导和培训。 对机械故障、缺勤等容易处理。 搬运路径复杂，损耗多。 易出现停工待料、中途中断。,适合于数量多、重复的流水生产线 搬运距离短。 工序间中途中断、停工待料少。 生产效率高。 难以适应产品的变化。 受流水线中断的影响大。,适应于钢架、钣金

23、、大型机械组装： （必须有组装和装卸设备） 具备灵活性，容易适应变化。 把产品固定，作业人员移动。 对产品的爱护（质量意识）意识提高。 改进作业方法等的余地很大。,以机械为中心,以物流为中心,以产品为中心,P-Q分析,产品-产量与设备布置的关系,流水线型,成组型,机群型,产品固定型,产品A,产品B,产品C,产品M,产品N,产品O,产品Q,产品R,产品S,产品X,产品Y,产品Z,种类：少 产量：大,种类：多 产量：中,种类：多 产量：少,种类：少 产量：很少,。,。,产量,种类,工作单元的柔性设计,传 统,优 化,1,2,3,4,详细布置分析,布置形式基本确定后，接着决定详细配置。研究布置时，可

24、使用缩小比例模型。然后，对其布线、安设管道、搬出废品等进行研究。当然，还要考虑通风换气、采光、取暖设备等。然后对方案进行评估。 性能评价表,研究每项15-20项左右细节,1-5点依次的重要性,平面分析,将生产线的平面布局按实际比例画成图纸，对物流实施记录，目的在于消除流程路线的起伏所导致的浪费。,正面分析,将生产线的正面布局按实际比例画成图纸，对物流实施记录，目的在于消除流程路线的起伏所导致的浪费。,改进的手法,1、作业单位相关表 根据密切程度，标准UVXYZ，然后看其中的数量来决定布置方式。,根据以下工艺做LAYOUT,A,B,D,C,E,F,G,H,D,I,B,物流与作业单位相关图 A、物

25、流的数量 B、物流的重量 C、物流的运输频繁程度,搬运企业理所当然的浪费,搬运是“前工序与后工序的连接”。故搬运成了企业理所当然的必须工作。 但在制造类企业调查后发现几个惊人的数字： 1）加工费中的25%-40%是搬运费。（国内更高） 2）工程时间中的80%是搬运和停滞。 3）工厂发生事故的85%是因为搬运作业而引起的。,影响搬运的因素,1、车间布置 2、生产线布局 3、包装形态 4、生产孤岛 5、搬运工具 6、U型生产线,改善搬运方式的着眼点,1、整理整顿。良好的习惯是成功的保证。 2、注意操作环节。搬运不仅是搬运，有时更是装卸。 3、重视放置方法。无数次“提”与“放”，是否值得关注？ 4、

26、减少不合理的搬运。搬运空气和空载现象。 5、重视搬运的连接点。问题的暴露点。,搬运活性系数,有效搬运的原则,1、使货物便于移动。 2、自动化。 3、消除待料停工和空搬运。 4、缩短移动通路距离，并使之简化。 5、一般性原则 A、减轻疲劳度原则（疲劳原则） B、作业简单化原则（简单化原则） C、节约型原则（成本效率原则） D、提高搬运速度（速度原则） E、有效使用面积、空间（空间原则） F、小心轻放（保护货物原则）,平衡的改善方法根源,1、“一个流”、“单件流”、“小批量”,产品原则布置设备间 距离近一个流生产的流程,0分钟 1分钟 2分钟 3分钟 4分钟 5分钟 6分钟 7分钟 8分钟,0 分

27、钟 5 分钟 10分钟 15分钟 20分钟,每台设备加工时间均为1分钟,批量5,按工艺原则布置设备间 距离远批量生产的流程按,2、U型单元 3、单元制模式 4、全员生产性维护（TPM）,全员生产性维护（TPM）,事后维护,预防维护,改良维护,维护预防,生产维护,设备管理的要点,1.可动率和稼动率 2.追求100%的可动率 3.自主保养-谁使用，谁保养,设备稼动分析,准备调整 安装 加工 检查 拆卸,时间（S） 0 50 100 150 200 250 300,设备效率的六大浪费,速度损失,工艺、调整损失,设备故障,空转、短暂停机损失,废品、返修损失,试生产损失,浪费杀手,故障,尘土,油污,原料

28、附着,磨损,振动,松动,腐蚀,蠕动,应力,变形,泄露,短路,划痕,裂纹,发热,绝缘不良,导通障碍,电阻变化,电容变化,润滑不良,冷却不当,疲劳 锈蚀,硬化,流失,烧焦,电参数漂移,软化,声音异常,操作不当,OEE Overall Equipment Efficiency设备综合效率,设备综合效率=时间开动率 X 性能开动率 X 合格品率 工作时间 时间开动率= X 100% 负荷时间 理论加工周期 加工数量X实际加工周期 性能开动率=速度开动率X净开动率= X 实际加工周期 开动时间 加工数量-不合格品数量 合格品率= X 100% 加工数量,五、产能计划与分析,什么是生产能力？,生产能力是指

29、一个作业单元满负荷生产所能处理的最大限度。这个作业单元可以是一个工厂、部门、机器或个人。 当需求旺盛时，企业需要考虑如何增加生产能力，以满足需求的增长；当需求不足时，企业需要考虑如何缩小规模，避免能力过剩，尽可能减少损失。,产能负荷分析,产能分析主要针对产品： 1 做哪些产品 2 产品的制程 3 每个产品使用的机器设备（设备负荷） 4 产品的总标准时间，每个制程的标准时间（人力负荷） 5 材料的前置时间 6 生产线及仓库需用之场所大小（场所负荷） 一般企业限于人力，着重于人力负荷及机器设备的能力分析,人力负荷分析,依据期间月的销售计划所预订的生产计划，针对各种产品的数量、标准时间计算出生产该产

30、品所需的人力：,生产能力的度量,要计算生产能力需要首先确定生产能力的计量单位。不同类型的企业生产能力计算方式不同。,行 业,投 入,产出,汽车制造 劳动时、机器时 每班生产汽车数 钢铁公司 炉膛尺寸 每天生产钢铁吨数 农业 亩数 每年每亩生产的谷物数 饭馆 座位数 每天招待的人数 剧院 座位数 每场演出出售的票数 ,以产出量为计量单位=以原料处理量为计量单位=以投入量为生产能力计量单位,生产能力与计划,作业单元的产能对于计划来讲是一个重要的信息。在计划制订需要考虑的问题： 1、需要何种生产能力？ 2、需要多大生产能力？ 3、何时需要这种能力？,产能分析图,周程产能,加工,取放,宽放,异常,效率

31、,标准产能,适当产能,实际产能,私事、疲劳 延迟、检查 清洁、调整,不良 故障 停工,效率 速度 良品,布局 摆放 工具,产能的分类,设计产能,有效产能,利用产能,产能计划：将市场需求转化成制造单元数,对市场的需求预测一定要转化成一种能与生产能力进行比较的数量。,X 表示每年所需要的制造单元小时数量 每年所需的产品I的数量 产品I所需的加工处理时间 产品I每批的加工数量 产品I的标准的作业交换时间 n 产品的种类,每台制造单元可提供的工作小时数量，首先计算设备的总工作时间数： Z=工作时数（天）X工作日（年） 若考虑其利用率，进行调整，则： H=Z（1-T%） 其中:H 某制造单元一年可供的实际工时数（考虑损耗） Z 某制造单元一年的理论工作时数