工業(yè)工程(IE)培訓(xùn)講義

工業(yè)工程(IE)培訓(xùn)講義

制作：周展豪陳立日期：2003/9/202003/10/141一、工業(yè)工程的概念生產(chǎn)狹義的講就是制造產(chǎn)品，也就是把自然和社會(huì)資源〔即生產(chǎn)要素，包括作為生產(chǎn)對(duì)象的材料、作為生產(chǎn)手段的機(jī)器和設(shè)施、為生產(chǎn)活動(dòng)提供勞力的人員以及生產(chǎn)技術(shù)、信息等〕轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)財(cái)富，從而增加附加價(jià)值的過程。附加價(jià)值=售價(jià)–本錢2003/10/142增值的概念站在客戶的立場(chǎng)上，有四種增值的工作。1，使物料變形；2，組裝；3，改變性能；4，局部包裝。物料從進(jìn)廠到出廠，只有不到10%的時(shí)間是增值的。2003/10/143現(xiàn)在社會(huì)信息興旺，售價(jià)難以長(zhǎng)期保持優(yōu)勢(shì)，且要有競(jìng)爭(zhēng)力，唯有設(shè)法降低本錢，如從僅從原料方面著手，那么有可能導(dǎo)致品質(zhì)的降低，失去競(jìng)爭(zhēng)力，增加返工等本錢，會(huì)造成本錢的增加。故好的方法就是設(shè)法改善工作方法，提高效率，減少浪費(fèi)，從而降低本錢。工業(yè)工程就是以降低本錢，提高質(zhì)量和生產(chǎn)率為核心，是提高附加價(jià)值的有效工具。2003/10/144工業(yè)工程〔IE---IndustrialEngineering〕：就是在人們致力于提高工作效率和生產(chǎn)率、降低本錢的實(shí)踐中產(chǎn)生的一門學(xué)科；就是把技術(shù)和管理有機(jī)地結(jié)合起來，去研究如何使生產(chǎn)要素組成生產(chǎn)力更高和更有效運(yùn)行的系統(tǒng)，去實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)率目標(biāo)的工程學(xué)科。工業(yè)工程的目標(biāo)：就是使生產(chǎn)系統(tǒng)投入的要素得到有效利用，降低本錢，保證質(zhì)量和平安，提高生產(chǎn)率，獲得最正確效益。2003/10/145IE的追求IE=Rationalization,Optimization合理化，最妥善的方法

{ImprovingConstantly持續(xù)不斷的改善Through經(jīng)由{Solvingproblems解決問題{EliminatingWaste消除浪費(fèi)Accurate 要準(zhǔn)確Better 更好Cheaper更省錢Doable可行的Easier更容易Faster更快2003/10/146定義：

美國(guó)工業(yè)工程師學(xué)會(huì)提出的定義,表述如下：“工業(yè)工程，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)。2003/10/147二、進(jìn)行工業(yè)工程培訓(xùn)的必要性

現(xiàn)在的企業(yè)都置身于國(guó)際市場(chǎng)的劇烈競(jìng)爭(zhēng)中，只有全面提高效益，即有高的質(zhì)量和生產(chǎn)率、本錢低、交貨準(zhǔn)時(shí)等，才能取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，獲得生存和開展。正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)，勢(shì)必為從企業(yè)所需求。IE就是這種技術(shù)，為眾多企業(yè)所需求。2003/10/148生產(chǎn)是一個(gè)過程，在這個(gè)過程中有諸多要素，如：人、物料、設(shè)備、能源、信息及環(huán)境等。也就是4M1E：Man人Material物料Machine機(jī)器設(shè)備與能源Message信息及作業(yè)方法等Environment環(huán)境2003/10/149如何有效利用這些要素，就需我們的管理人員、技術(shù)人員以及其他輔助人員都要有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，圍繞共同的目標(biāo)進(jìn)行活動(dòng)，而如何統(tǒng)一認(rèn)識(shí)？如何活動(dòng)就需要這些人員通過其知識(shí)和方法來完成。在招集這些人員來一起做事時(shí)，各人均有一定的方法及技術(shù)。怎么讓這些人到達(dá)同步，以及隨著公司的開展和社會(huì)的開展，仍能跟上開展的需要，故要對(duì)這些人不斷地進(jìn)行培訓(xùn)，使之始終能滿足要求，甚至有超前的能力。為提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力，及克服當(dāng)前的困難，使公司不斷持續(xù)地開展。我們必須對(duì)相關(guān)部門的人員進(jìn)行IE方面的培訓(xùn)。2003/10/1410培訓(xùn)相關(guān)人員要有以下意識(shí)：1，本錢與效率意識(shí)；2，問題與改善意識(shí)；3，工作簡(jiǎn)化與標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)；4，全局和整體意識(shí)；5，以人為本的意識(shí)。IE首先要求要有以上意識(shí)，以及以人為本的意識(shí)等，并教導(dǎo)如何去做？如何去改善？如何解決問題等。故有必要對(duì)我們現(xiàn)有管理、技術(shù)及輔助人員進(jìn)行IE方面的培訓(xùn)。2003/10/1411本錢與效率意識(shí)；2003/10/1412問題與改善意識(shí)；凡事一定有更好的方法。一筆畫四條線,將右圖九點(diǎn)連起來2003/10/1413工作簡(jiǎn)化與標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)；生一事即生一害，因此希望天下常無事，而造福人間。簡(jiǎn)單即好！2003/10/1414三、工業(yè)工程的局部?jī)?nèi)容A、動(dòng)作分析(MotionAnalysis)B、“四巧〞E、C、R、SC、MODAPTSD、程序分析(ProcessAnalysis)E、生產(chǎn)線平衡F、防錯(cuò)2003/10/1415A、動(dòng)作分析(MotionAnalysis)動(dòng)素分析：十七種動(dòng)素〔Therblig〕動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原那么〔PrinciplesofMotionEconomy〕二十二條動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原那么2003/10/1416動(dòng)素分析：十七種動(dòng)素〔Therblig〕2003/10/1417動(dòng)素同心圓第一圈：核心動(dòng)素第二圈：常用動(dòng)素改善的對(duì)象第三圈：輔助性動(dòng)素操作中越少越好第四圈：消耗性動(dòng)素盡可能取消2003/10/1418動(dòng)素分析實(shí)例2003/10/1419動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原那么

〔PrinciplesofMotionEconomy〕在于人在操作作業(yè)時(shí)，能以最少的勞力得到最大的工作效果的經(jīng)濟(jì)法那么，在工廠內(nèi)，我們可在許多地方發(fā)現(xiàn)許多不符合此法那么的動(dòng)作，當(dāng)然工作效率會(huì)低，人員易于疲勞。2003/10/1420經(jīng)過假設(shè)干學(xué)者的研究，創(chuàng)立了為實(shí)現(xiàn)容易、迅速而又減少疲勞的作業(yè)動(dòng)作的法那么，稱之為動(dòng)作的經(jīng)濟(jì)原那么?？蓺w納為三大類：關(guān)于人體的運(yùn)用原那么關(guān)于工作場(chǎng)所的布置原那么關(guān)于工具和設(shè)備的設(shè)計(jì)原那么2003/10/1421關(guān)于人體的使用原那么1，雙手應(yīng)同時(shí)開始并同時(shí)完成其動(dòng)作。2，除規(guī)定的休息時(shí)間外,雙手不應(yīng)同時(shí)空閑。3，雙臂動(dòng)作應(yīng)該對(duì)稱、反向并同時(shí)進(jìn)行。4，手的動(dòng)作應(yīng)用最低的等級(jí)而能得到滿意的結(jié)果。5，物體的動(dòng)量應(yīng)盡可能地利用。6，連續(xù)的曲線運(yùn)動(dòng)，比方向突變的直線運(yùn)動(dòng)為佳。7，彈道式的運(yùn)動(dòng)，較受限制或受控制的輕快自如。8，動(dòng)作應(yīng)盡可能地運(yùn)用輕快的自然節(jié)奏。2003/10/1422關(guān)于工作場(chǎng)所的布置原那么9，工具物料應(yīng)放置在固定的地方。10，工具物料及裝置應(yīng)布置在工作者前面近處。11，零件物料的供給,應(yīng)利用其重量墜送至工作者的旁邊。12，墮落應(yīng)盡量利用重力實(shí)現(xiàn)。13，工具物料應(yīng)依最正確的工作順序排列。14，應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼彰?，使視覺舒適。15，工作臺(tái)及坐椅的高度，應(yīng)保證工作者坐立適宜。16，工作椅式樣及高度，應(yīng)能使工作者保持良好姿勢(shì)。2003/10/1423關(guān)于工具和設(shè)備的設(shè)計(jì)原那么17，盡量解除手的工作，而以夾具或腳踏工具代替。18，可能時(shí)，應(yīng)將兩種工具合并使用。19，工具物料應(yīng)盡可能預(yù)放在工作位置上。20，手指分別工作時(shí)，各指負(fù)荷應(yīng)按照其本能予以分配。21，設(shè)計(jì)手柄時(shí)，應(yīng)盡可能增大與手的接觸面。22，機(jī)器上的杠桿、十字桿及手輪的位置，應(yīng)能使工作者極少變動(dòng)姿勢(shì)，且能最大地利用機(jī)械力。2003/10/1424B、ECRS(四巧)Elimination 取消

Combination 合并

Rearrangement 重排

Simplification 簡(jiǎn)化2003/10/1425Elimination 取消對(duì)任何工作首先要問為什么干它？能否不干？取消所有可能的工作、步驟或動(dòng)作〔其中包括身體、四肢、手和眼的動(dòng)作〕減少工作中的不規(guī)那么性，比方確定工件、工具的固定存放地，形成習(xí)慣性機(jī)械工作盡量取消、減少手的使用，如抓握、搬運(yùn)裝置取消笨拙或不自然、不流暢的動(dòng)作盡量減少使用肌肉力量來將某一物件固定在某處，并減少一切肌肉力量的使用減少對(duì)慣性、動(dòng)量的克服，杜絕一切危險(xiǎn)動(dòng)作與隱患除需要的休息外，工作中取消一切怠工和閑置時(shí)間2003/10/1426Combination合并如果工作不能取消，那么考慮是否應(yīng)與其它工作合并對(duì)于多個(gè)方向突變的動(dòng)作并進(jìn)合并，形成一個(gè)方向的連續(xù)動(dòng)作固定機(jī)器運(yùn)行周期，并使工作能在這一周期內(nèi)得以完成實(shí)現(xiàn)工具的合并、控制的合并、動(dòng)作的合并2003/10/1427Rearrangement 重排對(duì)工作的順序進(jìn)行重新排列使兩只手的工作負(fù)荷均衡，而且同步進(jìn)行、相互對(duì)稱的動(dòng)作形式最為有效使工作由手向眼轉(zhuǎn)移2003/10/1428Simplification簡(jiǎn)化指工作內(nèi)容、步驟方面的簡(jiǎn)化，亦指動(dòng)作方面的簡(jiǎn)化、能量的節(jié)省在能夠完成工作的根底上使用最小的肌肉群，且注意有間歇有節(jié)奏的使用減少目光搜索范圍與變焦次數(shù)使工作能在正常區(qū)域內(nèi)完成而不必移動(dòng)身體使動(dòng)作變小使手柄、杠桿、踏板、按鈕等控制器適合于人的尺寸與肌體性能在需要高強(qiáng)度肌肉力量處，借助慣性來獲得能量幫助使用盡可能簡(jiǎn)單的動(dòng)作結(jié)合〔合并〕減少每一個(gè)動(dòng)作的復(fù)雜程度，尤其是在一個(gè)位置上的多個(gè)動(dòng)作2003/10/1429C、MODAPTS模特法2003/10/1430預(yù)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)法〔PTS〕定義：預(yù)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是一種工作衡量技術(shù)，借助它根據(jù)人的根本動(dòng)作的時(shí)間〔按動(dòng)作的性質(zhì)和進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的工作條件分類〕來規(guī)定到達(dá)一定效能水平的作業(yè)時(shí)間。2003/10/1431預(yù)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)法〔PTS〕是國(guó)際公認(rèn)的制定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)技術(shù)。利用預(yù)先為各種操作所制定的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)來確定進(jìn)行各種操作所需要的時(shí)間，而不是通過直接觀察和測(cè)定來確定。如何設(shè)計(jì)〔Design〕作業(yè)？在作業(yè)開始之前，預(yù)先詳細(xì)研究幾種方法，確定最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)方法；作業(yè)開始之后就盡可能不再改變。2003/10/1432PTS的特點(diǎn)在作業(yè)測(cè)定中，不需要對(duì)操作者的速度、努力程度等進(jìn)行評(píng)價(jià)，就能預(yù)先客觀地確定作業(yè)地標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；可以詳細(xì)記述操作方法，并得到各項(xiàng)根本動(dòng)作時(shí)間值，從而對(duì)操作進(jìn)行合理的改進(jìn)；可以不用秒表，在工作前就決定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，并制定操作規(guī)程；當(dāng)作業(yè)方法變更時(shí)，必須修訂作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，但所依據(jù)的預(yù)定動(dòng)作時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)不變；用PTS法平整流水線是最正確的方法。2003/10/1433模特法MODAPTSModularArrangementofPredeterminedTimeStandards1966年AUSTRALIA的G.C.Heyde，把現(xiàn)有的各個(gè)動(dòng)作分析技法的使用經(jīng)驗(yàn)和人類工學(xué)為根底，摸索出分析簡(jiǎn)單，結(jié)果卻不亞于詳細(xì)方法的技法，定立了MODAPTS技法。2003/10/1434MODAPTS的特點(diǎn)易懂、易學(xué)、易記根本動(dòng)作只有21種；動(dòng)作符號(hào)與時(shí)間值融為一體；可以調(diào)整MOD值。2003/10/14351)把手指的動(dòng)彈作為一個(gè)單位，其他動(dòng)作是以手指動(dòng)作的整數(shù)倍來表示。2)把使用的身體部位用21個(gè)記號(hào)來分類。3)時(shí)間單位以MOD表示。*1MOD=0.129秒(經(jīng)濟(jì)速度時(shí))4)記號(hào)和時(shí)間值是一致的。5)使用很容易使用的根本圖。6)因?yàn)槭菙?shù)字式的記號(hào)，也可以用漢字來表示。7)時(shí)間分析時(shí)只需要分析用紙。8)使用程度高。9)易活用于作業(yè)改善活動(dòng)。10)和最初時(shí)間值同樣的數(shù)字表示。11)動(dòng)作分析及ST的算出簡(jiǎn)單。2003/10/1436MODAPTS根底1MOD=.129sec.1MOD=.00215min.1MOD=.000036hr.1sec.=7.75MOD1min.=465MOD1hr.=27933MOD1MOD=0.129s正常值。能量消耗最小動(dòng)作1MOD=0.1s高效值。熟練工人的高水平動(dòng)作時(shí)間值1MOD=0.143s包括疲勞恢復(fù)時(shí)間的10.7%在內(nèi)的動(dòng)作時(shí)間1MOD=0.12s快速值，比正常值快7％左右2003/10/1437MODAPTS根本體系和記號(hào)移動(dòng)動(dòng)作反射性動(dòng)作放的動(dòng)作移動(dòng)動(dòng)作終結(jié)動(dòng)作胳膊的根本動(dòng)作腿的動(dòng)作結(jié)合動(dòng)作現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)作邊看邊抓的動(dòng)作M1手指M2手M3下臂M4上臂M5肩膀(M1/2,M1,M2,M3)G0接觸后抓G1抓在手里G3難抓的動(dòng)作P0容易放的動(dòng)作P2邊看放1次P5邊看放2次F3踩PedalW5步行L1重量要素E2眼R2改抓D3判斷A4壓力〔按〕C4回轉(zhuǎn)B17彎曲起來S30坐起來MODAPTS的時(shí)間值是根據(jù)身體部位表現(xiàn)出動(dòng)作時(shí)間的差異，它分為移動(dòng)動(dòng)作、結(jié)束動(dòng)作、結(jié)合動(dòng)作〔其他動(dòng)作〕，是以21個(gè)動(dòng)作和8個(gè)時(shí)間值構(gòu)成。2003/10/1438B17S30A4(獨(dú))W5P2(注意)F3P0不需要注意力的動(dòng)作2-6KgL1G3(注意)需要注意力的動(dòng)作G1R2C4(獨(dú))P5(注意)E2(獨(dú))D3(獨(dú))NoYes移動(dòng)動(dòng)作終結(jié)動(dòng)作其他動(dòng)作M1M2M3M4M51MOD=0.129Sec=0.00215分1Sec=7.75MOD1min=465MODG02.5cm5cm15cm30cm45cmMODAPTS基本圖2003/10/1439MODAPTS動(dòng)作分析

移動(dòng)動(dòng)作M1,M2,M3,M4,M5例：站著的工人把放在桌上的14寸彩電抱起，用身體支撐住，放到傳送帶的指定位置上。6M4P2放在傳送帶上M4P2M4P242L1X2重量修正(L1X2)35M4G1抓住機(jī)盒M4G1(M4G1)14M4P0抱起用身體撐住M4P0(M4P0)2次數(shù)2L1X2重量修正L1X2L1X25MOD標(biāo)記符號(hào)動(dòng)作說明左右手動(dòng)作No2003/10/1440模特法分析表分析條件作業(yè)名稱使用工具工序名稱作業(yè)條件設(shè)備名稱審核校對(duì)分析日期零件圖號(hào)4合計(jì)：MOD時(shí)間：UT時(shí)間：312次數(shù)MOD標(biāo)記符號(hào)右手動(dòng)作左手動(dòng)作No2003/10/1441D、程序分析(ProcessAnalysis)布置與線路分析2003/10/1442實(shí)例分析某飛機(jī)工廠倉庫原來的平面布置。物品從送貨車到零件架的運(yùn)輸路線以粗線表示，各種活動(dòng)均用符號(hào)繪于線上。

線路圖與流程圖結(jié)合2003/10/1443改進(jìn)在接收臺(tái)的對(duì)面開一個(gè)進(jìn)庫的新入口，使箱子可沿最短路線運(yùn)進(jìn)庫房。箱子從送貨車滑下滑板，直接放到手推車上，并送到開箱處。就在車上開箱，取出送貨單。然后運(yùn)到收貨臺(tái)，等待片刻，翻開箱子，把零件放到工作臺(tái)上，對(duì)照送貨單點(diǎn)數(shù)并檢查。檢查與點(diǎn)數(shù)的工作臺(tái)現(xiàn)已布置在收貨臺(tái)旁，因?yàn)榭梢杂檬謧鬟f零件來檢查、測(cè)量并點(diǎn)數(shù)。最后，把零件放回紙盒，重新裝箱。2003/10/1444流程生產(chǎn)設(shè)備布置原那么1，不落地生根。2，不寄人籬下。3，不離群索居。物料搬動(dòng)本錢占制造本錢的30%。2003/10/1445調(diào)整各工序間的作業(yè)時(shí)間，使差距很小。如果生產(chǎn)線的平衡低于75%，那么此生產(chǎn)線沒有效益。E、生產(chǎn)線平衡LineBalancing2003/10/1446生產(chǎn)線平衡步驟計(jì)算產(chǎn)距時(shí)間〔Takttime〕畫優(yōu)先圖決定周期時(shí)間〔CT=Takttime〕確定理論工位數(shù)排程計(jì)算效率2003/10/1447畫優(yōu)先圖〔PrecedenceDiagram〕任務(wù)緊前任務(wù)ABCA NoneB AC NoneD A,CD任務(wù)緊前任務(wù)EFGE DF EG BH E,GH2003/10/1448排程規(guī)那么：主以其后跟隨任務(wù)數(shù)目最多的次序安排工位。附最長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間的任務(wù)先排2003/10/1449ACBDEFGH23.2511.2.511.41(4.2-3.25)=.95Idle=.95(4.2-1.2)=3E(3-.5)=2.5F(2.5-1)=1.5H(1.5-1.4)=.1Idle=.1任務(wù)后續(xù)任務(wù)時(shí)間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位32003/10/1450工作站分配ACBDEFGH23.2511.2.511.41工作站1工作站2工作站32003/10/1451裝配線的平衡效率平衡平衡2003/10/1452生產(chǎn)線作業(yè)改善要點(diǎn)