工業(yè)工程概述及動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則

工業(yè)工程概述及動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日Contents1IE工作研究2動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則3利用動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則的改善步驟4工業(yè)工程概述第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日雙手互動(dòng)游戲下面有2個(gè)圖，要求同時(shí)用雙手來完成，尋找最佳畫法（要求：找出最方便、快速、雙手協(xié)調(diào)的畫法）

圖1

圖2

第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日雙手互動(dòng)游戲非對(duì)稱型不能操作正向?qū)ΨQ型能操作但沒節(jié)奏反向?qū)ΨQ型最容易操作分析：人的動(dòng)作符合對(duì)稱反向原則

從身體動(dòng)作的容易度而言，同一動(dòng)作的軌跡周期性反復(fù)是最自然的，雙手或雙臂運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作如能保持反向?qū)ΨQ，雙手的運(yùn)動(dòng)就會(huì)取得平衡，動(dòng)作也會(huì)變得更有節(jié)奏。第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日一、工業(yè)工程概述普通人的理解IE就是把產(chǎn)線問題反饋給PE或RD改善，沒有IE產(chǎn)線同樣運(yùn)轉(zhuǎn)工業(yè)工程，(IndustrialEngineering,IE)IE是對(duì)人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和設(shè)置的一門學(xué)科。它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會(huì)科學(xué)方面的專門知識(shí)和技術(shù)以及工程分析和設(shè)計(jì)的原理與方法，對(duì)該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行確定、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。

——美國(guó)工業(yè)工程師協(xié)會(huì)(AIIE),1955科學(xué)定義第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.1工業(yè)工程發(fā)展歷程A、早

期:(19世紀(jì)80年代前期)1776年英國(guó)人亞當(dāng).斯密在<國(guó)富論>提出勞動(dòng)分工的概念1832年英國(guó)人查爾斯.巴貝奇在<關(guān)于機(jī)器制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益>首次提出”時(shí)間研究的概念”1870年,美國(guó)軍工業(yè)提出”互換性概念”,使大量生產(chǎn)成為可能B、形成期:(1880----1940)美國(guó)人泰勒開創(chuàng)了時(shí)間研究,并發(fā)表<計(jì)件工資><工場(chǎng)管理><科學(xué)管理原理>等書籍,被稱為科學(xué)管理之父,IE奠基人美國(guó)人吉爾布雷斯1911年發(fā)表<動(dòng)作研究>,被尊稱為動(dòng)作之父美國(guó)人亨利.甘特于1917年首創(chuàng)”甘特圖”美國(guó)人哈林頓.埃墨森發(fā)表<十二項(xiàng)效率原則>,提出效率工程概念美國(guó)人亨利.福特在福特汽車公司推行”簡(jiǎn)單化,標(biāo)準(zhǔn)化,專業(yè)化”第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.2發(fā)展期:(1940-至今)現(xiàn)代IE現(xiàn)代IE體系運(yùn)籌學(xué)人因工程系統(tǒng)工程質(zhì)量管理工程經(jīng)濟(jì)精益生產(chǎn)計(jì)算機(jī)輔助制造持續(xù)改善物流工程工作研究第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日核心目標(biāo)：提高生產(chǎn)率、降低成本1.3工業(yè)工程的特征明顯的工程屬性：國(guó)外一般把工業(yè)工程劃入工程學(xué)科技術(shù)與管理結(jié)合的思想：用技術(shù)支持管理；從系統(tǒng)管理的角度統(tǒng)籌技術(shù)注重整體系統(tǒng)的思想：追求系統(tǒng)的整體效益，服從系統(tǒng)的總目標(biāo)以人為本、重視人的作用：人是現(xiàn)代生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)的核心要素內(nèi)涵和外延的不斷擴(kuò)展：研究對(duì)象,方法,范圍等隨時(shí)代一起延展第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.4IE的四大基本職能

IE的職能是探索最有效地利用人力/材料/設(shè)備/資金和信息的途徑,生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、改進(jìn)和創(chuàng)新。規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)改進(jìn)創(chuàng)新IE工作成效IE四大基本職能第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.5IE意識(shí)成本和效率意識(shí)：一切工作從大處著眼，從總目標(biāo)出發(fā)，從小處著手，力求節(jié)約、杜絕浪費(fèi)，尋求以成本更低、效率更高的方法去完成。問題和改革意識(shí)：任何工作都會(huì)找到更好的方法，改革永無止境。要善于不斷發(fā)現(xiàn)問題，勇于改革創(chuàng)新。工作簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)：即3S-簡(jiǎn)化、專門化、標(biāo)準(zhǔn)化全局和整體意識(shí)：用系統(tǒng)化思想和系統(tǒng)工程方法觀察、分析和解決問題以人為中心的意識(shí)：以人為本，充分重視人的作用第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.6工業(yè)工程的應(yīng)用實(shí)例為什么日本的本田和日產(chǎn)在中國(guó)取得成功？美國(guó)質(zhì)量管理權(quán)威朱蘭博士說：美國(guó)值得向全世界夸耀的東西就是IE廣東科龍電器有限公司冰箱公司四條生產(chǎn)線原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬臺(tái)/年，實(shí)際生產(chǎn)43萬臺(tái)，應(yīng)用IE后產(chǎn)能達(dá)到95萬日本二戰(zhàn)后的發(fā)展美國(guó)1929--1933年經(jīng)濟(jì)危機(jī)后的復(fù)蘇“亞洲四小龍”的崛起工業(yè)工程在中國(guó)的機(jī)遇第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、IE工作研究工作研究方法研究時(shí)間研究工藝流程圖流程程序圖業(yè)務(wù)流程分析人機(jī)操作分析聯(lián)合操作分析雙手操作分析動(dòng)素分析動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則秒表測(cè)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間工作抽查損失分析預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間作業(yè)測(cè)定作業(yè)測(cè)定程序分析操作分析動(dòng)作分析第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日方法研究與時(shí)間研究方法研究改進(jìn)工作方法確定工作標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間研究確定完成工作的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間依據(jù)提高勞動(dòng)效率基礎(chǔ)第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-MotionEconomy又稱“省工原則”,通過研究分析人的各種動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)并改善無效的動(dòng)作或浪費(fèi)現(xiàn)象，最終提高作業(yè)效率。是使作業(yè)以最少的動(dòng)作投入,產(chǎn)生最有效率的效果,達(dá)成作業(yè)目的的原則。發(fā)展：由吉爾布雷斯（Gilbreth）夫婦開始提倡,后經(jīng)許多工業(yè)工程的專家學(xué)者研究改進(jìn),

由美國(guó)加州大學(xué)巴恩斯整理總結(jié)為三大類,二十二項(xiàng)。適用范圍：人的全部作業(yè)，是動(dòng)作改善的基本方向、原則。第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日3.1動(dòng)作效率

影響動(dòng)作效率的主要幾個(gè)方面：

☆操作條件☆操作方法☆動(dòng)作的難度☆動(dòng)作的準(zhǔn)確度☆動(dòng)作的速度,節(jié)奏第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日3.2動(dòng)作經(jīng)濟(jì)的基本原則動(dòng)作經(jīng)濟(jì)的四個(gè)基本原則

☆減少動(dòng)作數(shù)量☆追求動(dòng)作平衡☆縮短動(dòng)作移動(dòng)距離☆使動(dòng)作保持輕松自然的節(jié)奏第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日3.3動(dòng)作經(jīng)濟(jì)基本原則構(gòu)成SiteASiteASiteASiteASiteCSiteBSiteBSiteCSiteBProductandProcess利用工具SiteD環(huán)境布置人體動(dòng)作SiteFSiteESiteGConfinedefineTOBE第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日3.3.1動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-人體動(dòng)作方面手腳并用雙手并用對(duì)稱反向排除合并降低動(dòng)作等級(jí)減少動(dòng)作限制人體動(dòng)作原則保持輕松節(jié)奏利用動(dòng)能如慣性避免動(dòng)作突變第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日能熟練應(yīng)用雙手同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，對(duì)提高作業(yè)速度大有裨益。單手動(dòng)作不但是一種浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)造成一只手負(fù)擔(dān)過重，動(dòng)作不平衡。從動(dòng)作經(jīng)濟(jì)的原則出發(fā)，雙手除休息外不能閑著。另外，雙手的動(dòng)作最好同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束，這樣會(huì)更加協(xié)調(diào)a.雙手并用原則

實(shí)元件插入電路板第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日b.對(duì)稱反向原則左手區(qū)域右手區(qū)域雙手同時(shí)而對(duì)稱的動(dòng)作能適合人體，使動(dòng)作得以相互平衡，不易疲勞。有人曾做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，若一人用一只手持兩磅半重的物體，在254mm的兩點(diǎn)間來回走動(dòng)，到200次時(shí)，手發(fā)酸。雙手各持兩磅半重的物體，同時(shí)分別來回于254mm兩點(diǎn)間移動(dòng)，結(jié)果到400次時(shí)，仍未感到疲勞。所以雙手同時(shí)對(duì)稱的動(dòng)作能適合人體的對(duì)稱，使動(dòng)作得以相互平衡不易疲勞。如果只有一只手運(yùn)動(dòng)，則身體肌肉必須一方面維持靜態(tài)，而另一方面保持動(dòng)態(tài)，肌肉無法休息，故易疲勞。第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日c.排除合并原則

很多工廠在兩個(gè)工段之間交接時(shí)要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果一個(gè)個(gè)地進(jìn)行計(jì)數(shù)花費(fèi)很多時(shí)間而且準(zhǔn)確性不高。如果能每完成一個(gè)產(chǎn)品就將它放入一個(gè)數(shù)量一定的容器中，則數(shù)量一目了然，交接也簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。不必要的動(dòng)作會(huì)浪費(fèi)操作時(shí)間，使動(dòng)作效率下降，應(yīng)加以排除。而即使必要的動(dòng)作，通過改變動(dòng)作的順序、重整操作環(huán)境等也可減少。實(shí)例使用標(biāo)準(zhǔn)容器排除點(diǎn)數(shù)的工作，是典型的排除原則在實(shí)踐中的應(yīng)用。第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日d.降低動(dòng)作等級(jí)原則該原則的分析要點(diǎn)：動(dòng)作級(jí)次越低，所需時(shí)間越短，消耗體力越小。第5級(jí)動(dòng)作是最不經(jīng)濟(jì)的動(dòng)作，在許多情況下第3級(jí)動(dòng)作被認(rèn)為是最有效的動(dòng)作。選擇級(jí)次最低的動(dòng)作盡可能縮短工作距離，使材料、工具、零件等盡可能靠近工作地。要使動(dòng)作迅速而輕易，只有從縮短動(dòng)作的距離以及減少動(dòng)作所消耗的體力著手第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日手腕手指小臂手腕手指手指手指手腕小臂大臂手腕手指身體大臂小臂

1級(jí)動(dòng)作：2級(jí)動(dòng)作：3級(jí)動(dòng)作：4級(jí)動(dòng)作：5級(jí)動(dòng)作：級(jí)次最低、速度最快的動(dòng)作大臂及小臂均保持不動(dòng)，僅手指和手腕在動(dòng)動(dòng)作限制在肘部以下，肘以上不動(dòng)，被認(rèn)為最有效的動(dòng)作零件、材料、工具離應(yīng)用地點(diǎn)較遠(yuǎn)，非第三級(jí)動(dòng)作所能達(dá)到的，必須有伸臂的動(dòng)作最耗體力，也是最緩慢的動(dòng)作（身體的動(dòng)作包括足、踝、膝、大腿、軀干）d.降低動(dòng)作等級(jí)原則手指動(dòng)作手腕動(dòng)作肘部動(dòng)作上臂動(dòng)作身體動(dòng)作盡可能設(shè)計(jì)成只用手指或手腕即可完成的動(dòng)作第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日e.減少動(dòng)作限制的原則對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員，應(yīng)該盡量創(chuàng)造條件使得作業(yè)者加工過程沒有“限制”；這一原則經(jīng)常用于右面實(shí)例中的工藝設(shè)計(jì)。類似的設(shè)計(jì)還有用于固定加工對(duì)象的模板，其道理就是為了消除由于加工對(duì)象移動(dòng)不定而引起對(duì)作業(yè)者動(dòng)作的“限制”。噴涂面積噴涂模板工藝方法設(shè)計(jì)應(yīng)用這一原則常用于噴涂工藝。如果噴涂的零部件面積小，但是要求表面噴涂均勻，簡(jiǎn)便的方法就是將加工的零部件置于噴涂工藝模板之下，待噴涂以后，移去模板。示意圖：第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日f.避免動(dòng)作突變的原則作業(yè)動(dòng)作要連貫，避免突然改變方向，或者間歇性的突然停頓。作業(yè)動(dòng)作盡可能做到弧形、連續(xù)不間斷的曲線。作業(yè)者動(dòng)作必須保持一定的節(jié)奏。這一原則和上一原則相互補(bǔ)充。在作業(yè)動(dòng)作的過程中，經(jīng)常性的判斷、對(duì)齊等動(dòng)作，會(huì)擾亂動(dòng)作的節(jié)奏而產(chǎn)生疲勞。工藝方法設(shè)計(jì)實(shí)例示意圖：打磨工藝設(shè)計(jì)打磨件砂紙作業(yè)方式方法1：來回打磨，手指容易疲勞，砂紙易磨損；方法2：圓形反向?qū)ΨQ打磨，手指疲勞度降低，砂紙使用壽命增加方法1方法2第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日g.利用慣性的原則利用慣性是工裝設(shè)計(jì)經(jīng)常運(yùn)用的原則。比如，工位上采用自由落體搬運(yùn)物料的手法，以及設(shè)備之間物料無動(dòng)力傳遞等。這類設(shè)計(jì)的目的在于減少動(dòng)作，從而降低疲勞。工藝方法設(shè)計(jì)應(yīng)用利用重力的滑槽設(shè)計(jì)圓弧型揮動(dòng)時(shí)，（即后面揮上，前面打下）因由后面揮上時(shí)所產(chǎn)生動(dòng)能有助于自前面打下，故肌肉不易疲勞，可以提高效率。第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日h.手腳并用原則腳的特點(diǎn)是力量大，手的特點(diǎn)是靈巧。在作業(yè)中如果能夠結(jié)合使用，一些較為簡(jiǎn)單或者費(fèi)力的動(dòng)作可以交給腳來完成，對(duì)提高作業(yè)效率也大有幫助設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)你@具和夾具，以代替手去執(zhí)行持住的動(dòng)作，解脫雙手去做其其他具有生產(chǎn)性的動(dòng)作。以足踏代替手執(zhí)行持住操作，使雙手同時(shí)可做拿取和加工的動(dòng)作。第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日i.保持順暢節(jié)奏原則也許音樂必須有節(jié)奏才能使人身心愉悅，如果節(jié)奏跳躍非常厲害，紊亂而無規(guī)則的話就會(huì)使聽者覺得刺耳。同樣，動(dòng)作也必須保持輕松的節(jié)奏，讓作業(yè)者在不太需要判斷的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。動(dòng)輒必須停下來進(jìn)行判斷的作業(yè)，實(shí)際上更容易令人疲乏。順著動(dòng)作的次序，把材料和工具擺放在合適的位置，是保持動(dòng)作節(jié)奏的關(guān)鍵。第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日3.3.2動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-工具設(shè)備方面利用工具的原則工具萬能化的原則易于操縱的原則☆手推車使搬運(yùn)省力☆傳送帶使流水作業(yè)免除傳遞☆利用塞尺進(jìn)行厚度測(cè)量☆萬用表☆多色圓珠筆☆萬用螺絲刀☆杯子手把☆接觸式開關(guān)☆使用扣位而不用螺絲第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日a.利用工具原則

使用工裝、夾具（治具）提高效率、簡(jiǎn)化作業(yè)動(dòng)作是工藝技術(shù)的重要組成部分。盡量解除手的工作、而以夾具或足踏工具代替氣動(dòng)類治具打螺釘治具功能類治具第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日b.工具萬能化原則工具的作用雖然巨大，但是如果工具的功能過于單一，進(jìn)行復(fù)雜作業(yè)時(shí)就需要用到很多工具，避免增加尋找、取放工具的動(dòng)作。因此，組合經(jīng)常使用的工具，使工具萬能化也就成為必要。鉗錘多功能扳手

將工具從一端轉(zhuǎn)換至另一端來使用，其所需時(shí)間比放下手工具再取另一手工具所需時(shí)間來得短。因此，應(yīng)當(dāng)將兩種以上工具盡可能合并在一起。第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日c.易于操縱原則工具最終要依賴人才能發(fā)揮作用，在設(shè)計(jì)上應(yīng)注意工具與人的結(jié)合的方便程度，工具的把手或操縱部位應(yīng)做成易于把握或控制的形狀。如為了省力，力矩、轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)要足夠，非常溫工具要考慮熱傳遞。開關(guān)選用按鈕式而非旋鈕式或推拉式。第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日3.3.3動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-環(huán)境布置布置適當(dāng)?shù)脑瓌t照明通風(fēng)的原則環(huán)境布置安全可靠的原則高度適當(dāng)?shù)脑瓌t第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月2