工业工程概述及动作经济原则

1、LOGOLOGOYOUR SITE HERE曾谷明2014.9.25工业工程概述及动作经济原则工业工程的特征工业工程的特征YOUR SITE HEREContents1IE工作研究2动作经济原则3 利用动作经济原则的改善步骤4工业工程概述YOUR SITE HERE双手互动游戏v 下面有2个图，要求同时用双手来完成，寻找最佳画法（要求：找出最方便、快速、双手协调的画法） 图1 图2 YOUR SITE HERE双手互动游戏非对称型不能操作正向对称型能操作但没节奏反向对称型最容易操作分析：人的动作符合对称反向原则 从身体动作的容易度而言，同一动作的轨迹周期性反复是最自然的，双手或双臂运动的动作如

2、能保持反向对称，双手的运动就会取得平衡，动作也会变得更有节奏。YOUR SITE HERE一、工业工程概述普通人的理解IE就是把产线问题反馈给PE或RD改善，没有IE产线同样运转工业工程，(Industrial Engineering, IE)IE 是对人员、物料、设备、能源和信息所 组成的集成系统进行设计、改善和设置的 一门学科。它综合运用数学、物理学和社 会科学方面的专门知识和技术以及工程分 析和设计的原理与方法，对该系统所取得 的成果进行确定、预测和评价。 美国工业工程师协会(AIIE),1955科学定义YOUR SITE HERE1.1 工业工程发展历程A、早 期 : (19世纪80年

3、代前期) 1776年 英国人亚当.斯密在提出劳动分工的概念 1832年 英国人查尔斯.巴贝奇在 首次提出”时间研究的概念” 1870年 ,美国军工业提出”互换性概念”,使大量生产成为可能B、形成期 :(1880-1940) 美国人泰勒开创了时间研究 ,并发表等书籍,被称为科学管理之父,IE 奠基人 美国人吉尔布雷斯1911年发表,被尊称为动作之父 美国人亨利.甘特于1917年首创”甘特图” 美国人哈林顿.埃墨森发表 ,提出效率工程概念 美国人亨利.福特在福特汽车公司推行”简单化,标准化,专业化”YOUR SITE HERE1.2 发展期 : (1940-至今) 现代 IE现代IE体系运筹学人因

4、工程系统工程质量管理工程经济精益生产计算机辅助制造持续改善物流工程工作研究YOUR SITE HERE核心目标：提高生产率、降低成本1.3 工业工程的特征明显的工程属性：国外一般把工业工程划入工程学科技术与管理结合的思想：用技术支持管理；从系统管理的角度统筹技术注重整体系统的思想：追求系统的整体效益，服从系统的总目标以人为本、重视人的作用：人是现代生产和服务系统的核心要素内涵和外延的不断扩展：研究对象,方法,范围等随时代一起延展YOUR SITE HERE1.4 IE的四大基本职能v IE 的职能是探索最有效地利用人力/材料/设备/资金和信息的途径,生产系统进行规划、设计、评价、改进和创新。规

5、划设计评价改进创新IE工作成效IE四大基本职能YOUR SITE HERE1.5 IE意识成本和效率意识：一切工作从大处着眼，从总目标出发，从小处着手，力求节约、杜绝浪费，寻求以成本更低、效率更高的方法去完成。问题和改革意识：任何工作都会找到更好的方法，改革永无止境。要善于不断发现问题，勇于改革创新。工作简化和标准化意识：即3S-简化、专门化、标准化全局和整体意识：用系统化思想和系统工程方法观察、分析和解决问题以人为中心的意识：以人为本，充分重视人的作用YOUR SITE HERE1.6 工业工程的应用实例为什么日本的本田和日产在中国取得成功？美国质量管理权威朱兰博士说：美国值得向全世界夸耀的

6、东西就是IE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后产能达到95万日本二战后的发展美国 1929-1933年经济危机后的复苏“亚洲四小龙”的崛起工业工程在中国的机遇YOUR SITE HERE二、IE工作研究工作研究方法研究时间研究工艺流程图流程程序图业务流程分析人机操作分析联合操作分析双手操作分析动素分析动作经济原则秒表测时标准动作标准时间工作抽查损失分析预定标准时间作业测定作业测定程序分析操作分析动作分析YOUR SITE HERE方法研究与时间研究方法研究改进工作方法确定工作标准时间研究确定完成工作的标准时间依据提高劳动效率基础YOU

7、R SITE HERE三、动作经济原则-Motion Economy 又称“省工原则”,通过研究分析人的各种动作，发现并改善无效的动作或浪费现象，最终提高作业效率。是使作业以最少的动作投入,产生最有效率的效果,达成作业目的的原则。发展：由吉尔布雷斯（Gilbreth ）夫妇开始提倡, 后经许多工业工程的专家学者研究改进 , 由美国加州大学巴恩斯整理总结为三大类,二十二项。适用范围：人的全部作业，是动作改善的基本方向、原则。YOUR SITE HERE3.1 动作效率 影响动作效率的主要几个方面： 操作条件 操作方法 动作的难度 动作的准确度 动作的速度,节奏YOUR SITE HERE3.2

8、动作经济的基本原则动作经济的四个基本原则 减少动作数量 追求动作平衡 缩短动作移动距离 使动作保持轻松自然的节奏YOUR SITE HERE3.3 动作经济基本原则构成Site ASite ASite ASite ASite CSite BSite BSite CSite BProduct and Process利用工具Site D环境布置人体动作Site FSite ESite GConfine defineTO BEYOUR SITE HERE3.3.1 动作经济原则-人体动作方面手脚并用双手并用对称反向排除合并降低动作等级减少动作限制 人体动作原则保持轻松节奏利用动能如惯性避免避免动作突

9、变动作突变YOUR SITE HERE能熟练应用双手同时进行作业，对提高作业速度大有裨益。单手动作不但是一种浪费，同时也会造成一只手负担过重，动作不平衡。从动作经济的原则出发，双手除休息外不能闲着。另外，双手的动作最好同时开始，同时结束，这样会更加协调 a.双手并用原则 实实元件插入电路板YOUR SITE HEREb.对称反向原则左手区域左手区域右手区域右手区域 双手同时而对称的动作能适合人体，使动作得以相互平衡，不易疲劳。有人曾做过一个实验，若一人用一只手持两磅半重的物体，在254mm的两点间来回走动，到200次时，手发酸。双手各持两磅半重的物体，同时分别来回于254mm两点间移动，结果到

10、400次时，仍未感到疲劳。所以双手同时对称的动作能适合人体的对称，使动作得以相互平衡不易疲劳。如果只有一只手运动，则身体肌肉必须一方面维持静态，而另一方面保持动态，肌肉无法休息，故易疲劳。YOUR SITE HEREc.排除合并原则 很多工厂在两个工段之间交接时要对产品进行计数，如果一个个地进行计数花费很多时间而且准确性不高。如果能每完成一个产品就将它放入一个数量一定的容器中，则数量一目了然，交接也简单准确。不必要的动作会浪费操作时间，使动作效率下降，应加以排除。而即使必要的动作，通过改变动作的顺序、重整操作环境等也可减少。实例 使用标准容器排除点数的工作，是典型的排除原则在实践中的应用。 Y

11、OUR SITE HEREd.降低动作等级原则n该原则的分析要点： 动作级次越低，所需时间越短，消耗体力越小。n第5级动作是最不经济的动作，在许多情况下第3级动作被认为是最有效的动作。n选择级次最低的动作尽可能缩短工作距离，使材料、工具、零件等尽可能靠近工作地。YOUR SITE HERE 1级动作：2级动作：3级动作：4级动作：5级动作：级次最低、速度最快的动作大臂及小臂均保持不动，仅手指和手腕在动动作限制在肘部以下，肘以上不动，被认为最有效的动作零件、材料、工具离应用地点较远，非第三级动作所能达到的，必须有伸臂的动作最耗体力，也是最缓慢的动作（身体的动作包括足、踝、膝、大腿、躯干）d.降低

12、动作等级原则手指动作手腕动作肘部动作上臂动作身体动作尽可能设计成只用手指或手腕即可完成的动作YOUR SITE HEREe.减少动作限制的原则v对于现场作业人员，应该尽量创造条件使得作业者加工过程没有“限制”；v这一原则经常用于右面实例中的工艺设计。类似的设计还有用于固定加工对象的模板，其道理就是为了消除由于加工对象移动不定而引起对作业者动作的“限制”。喷涂面积喷涂面积喷涂模板喷涂模板工艺方法设计应用这一原则常用于喷涂工艺。如果喷涂的零部件面积小，但是要求表面喷涂均匀，简便的方法就是将加工的零部件置于喷涂工艺模板之下，待喷涂以后，移去模板。 示意图： YOUR SITE HEREf. 避免动作

13、突变的原则v作业动作要连贯，避免突然改变方向，或者间歇性的突然停顿。作业动作尽可能做到弧形、连续不间断的曲线。v作业者动作必须保持一定的节奏。这一原则和上一原则相互补充。在作业动作的过程中，经常性的判断、对齐等动作，会扰乱动作的节奏而产生疲劳。工艺方法设计实例 示意图：打磨工艺设计打磨件打磨件砂纸砂纸作业方式作业方式方法1：来回打磨，手指容易疲劳，砂纸易磨损；方法2：圆形反向对称打磨，手指疲劳度降低，砂纸使用寿命增加方法1方法2YOUR SITE HEREg.利用惯性的原则v利用惯性是工装设计经常运用的原则。比如，工位上采用自由落体搬运物料的手法，以及设备之间物料无动力传递等。这类设计的目的在

14、于减少动作，从而降低疲劳。 工艺方法设计应用 利用重力的滑槽设计圆弧型挥动时，（即后面挥上，前面打下）因由后面挥上时所产生动能有助于自前面打下，故肌肉不易疲劳，可以提高效率。YOUR SITE HEREh. 手脚并用原则v 脚的特点是力量大，手的特点是灵巧。在作业中如果能够结合使用，一些较为简单或者费力的动作可以交给脚来完成，对提高作业效率也大有帮助设计出适当的钻具和夹具，以代替手去执行持住的动作，解脱双手去做其其他具有生产性的动作。以足踏代替手执行持住操作，使双手同时可做拿取和加工的动作。YOUR SITE HEREi. 保持顺畅节奏原则v 也许音乐必须有节奏才能使人身心愉悦，如果节奏跳跃非

15、常厉害，紊乱而无规则的话就会使听者觉得刺耳。同样，动作也必须保持轻松的节奏，让作业者在不太需要判断的环境下进行作业。动辄必须停下来进行判断的作业，实际上更容易令人疲乏。顺着动作的次序，把材料和工具摆放在合适的位置，是保持动作节奏的关键。YOUR SITE HERE3.3.2 动作经济原则-工具设备方面利用工具的原则工具万能化的原则易于操纵的原则手推车使搬运省力传送带使流水作业 免除传递利用塞尺进行厚度测量万用表多色圆珠笔万用螺丝刀杯子手把接触式开关使用扣位而不用螺丝YOUR SITE HEREa.利用工具原则 v使用工装、夹具（治具）提高效率、简化作业动作是工艺技术的重要组成部分。尽量解除手的

16、工作、而以夹具或足踏工具代替气动类治具气动类治具打螺钉治具打螺钉治具功能类治具功能类治具YOUR SITE HEREb.工具万能化原则v 工具的作用虽然巨大，但是如果工具的功能过于单一，进行复杂作业时就需要用到很多工具，避免增加寻找、取放工具的动作。因此，组合经常使用的工具，使工具万能化也就成为必要。钳锤 多功能扳手 将工具从一端转换至另一端来使用，其所需时间比放下手工具再取另一手工具所需时间来得短。因此，应当将两种以上工具尽可能合并在一起。YOUR SITE HEREc.易于操纵原则v工具最终要依赖人才能发挥作用，在设计上应注意工具与人的结合的方便程度，工具的把手或操纵部位应做成易于把握或控

17、制的形状。如为了省力，力矩、转矩设计要足够，非常温工具要考虑热传递。开关选用按钮式而非旋钮式或推拉式。YOUR SITE HERE3.3.3 动作经济原则-环境布置布置适当的原则照明通风的原则环境布置安全可靠的原则高度适当的原则YOUR SITE HERE下限下限位置位置上 限上 限位置位置 正常工作范围：左右手自然下垂，以肘为中心、小臂为半径所能达到的空间范围 最大工作范围：以肩宽为中心、整个手臂为半径所能达到的空间范围u工具和物料应有明确而又固定的存放地点，使操作者养成习惯，拿放时无须注意。u操作者可以不经考虑、思索，就能顺利地进行工作。u工具及物料应布置在使人能运用第3级动作的范围，最大

18、亦只能在第四级动作。u最佳的操作台应该按照斜底、圆弧形、角度位于正常视角内的样式布置。a.布置适当原则 v 作业所需要的物料、工具等应该根据使用的次数、加工的次序进行合理的定位，尽量符合最佳作业半径。YOUR SITE HEREb. 安全可靠原则作业的心理安定程度对作业效率也会有直接影响，如果作业者在作业过程中总担心会受到伤害，心理的疲惫会导致生理的疲惫的提前。因此，应确保作业现场的一应设施、材料、布置、作业方法不会存在安全隐患。YOUR SITE HEREc.照明通风原则作业场所的灯光应保持适当亮暗程度和光照角度，适当的照明可改善精细工作的视力疲劳，作业的准确度也能有所保证。此外，良好的通风、适当的温湿度也是环境布置上应重点考虑的方面。YOUR SITE HERE凳子较高，弯腰程度较大d.高度适当原则桌面应使工作时小臂处于水平位置，若肘部低于桌面，则桌面的前沿压着小臂，会引起不舒服；桌面过低会使人驼背，对工作不利。站立工作时，桌面也要与肘相平。应与肘部相平YOUR SITE HERE作业平台总高度为80cm,员工坐着操作,手臂较低，拿取物料及作业时易产生疲劳