工业工程在现代工厂中的应用

工业工程在现代工厂中的应用第一页，共四十二页，2022年，8月28日基礎IE講義大綱IE的定義,作用及其所涉及的領域.

在生産現場IE的工作職責和常用的幾種優化手法.IEKPI的制定原則和其評估內容的詮釋.IE標準制定的原則和方法.第二页，共四十二页，2022年，8月28日何謂"工業工程"

“工業工程”定義:工業工程即IE,它是對人員,物料,設備,能源和信息組成的集成系統進行設計,改善和設置的.它綜合運用數學,物理學和社會科學方面的專門知識和技術,以工程分析和設計的原理與方法,對該系統所取得的成果進行確定.預測和評估.例如以下,工業工程在現實生活中的運用實例.@1.在家庭中日常生活事件的策划,如烧水煮茶,结婚的运筹.@2.工業工程在商业活动中的应用,如超市物流的配送,商品的储备量.@3.亚特兰大奥运会的筹备及中国奥运会清华大学的参与,场地的大小,交通住房的核算等等都有用到工业工程涉及到的项目.@4.制造业的应用,节约成本,进行costdown即成本的降低.核算.

第三页，共四十二页，2022年，8月28日IE定義示意圖生產過程輸入輸出能源損失狹義的IE人料設備信息管理產品服務市場用戶反饋(價格,性能,質量,規格,色彩…….)匯總分析決策研究開發預測供銷廣義的IE狭义的IE核心主要是研究生产过程,IE的主要工作地点是在在生产现场,要求IE有雄厚的专业知识和工艺技能.广义的IE主要是进行系统,组织上的评估和优化,给管理部门和决策者提供咨讯,其涉及的领域更加广泛,对IE的要求也更高,其不但要求拥有雄厚的专业知识和工艺技能外,还要具备管理知识和与人沟通的能力,且考虑问题必须有全局意识.第四页，共四十二页，2022年，8月28日人員設備物料+環境+工業工程的方法=MONEY（錢）工業工程的思想信息++能源IE的工作就是通过对系统的资源加以分析研究,找出最佳的处理方案获取最大的收益,IE自身不产生增值,但是它可以通过对资源的合理化利用,节约成本,获取更多的利润第五页，共四十二页，2022年，8月28日工業工程的目的是使團隊能夠提高生產率,利潤率和效率.(寻求系统的最佳平衡点,如经济批量的问题,因生产准备浪费的工时和库存风险成本的比较)工業工程的功能具體表現為規劃,設計,評價和創新(IE的工作重心就是创新,IE的一切工作工作都是围绕创新展开的.

工業工程的意識:(1)成本意識

(要考虑投入和产出的比较)

(2)問題與改善意識

(3)工作簡化和標準意識第六页，共四十二页，2022年，8月28日(发现问题,然后提出改善问题的方法,在予以实施,建立标准并依据标准进行维护,再发现新问题如此循环處理)(4)全局和整體意識(寻求组织,系统的優缺点,改了是否是改善了,不能因为局部的改善在其它方面又带来了新问题,如“翘翘板”效应)(5)“以人為本”意識(在改善面前人人平等,产线员工可能比工程师更易发现问题,我们应多听听他们提出的改善意见,毕竟他们工作在生产第一线)工業工程的核心爲“提高生産效率,降低不良率,降低成本”(提高生产效率,和降低不良率两者不能发生冲突,不良率降低10%,相当于生产效率提高10%,而生产成本的降低可能在20%,甚至于更高.)第七页，共四十二页，2022年，8月28日工業工程常用的技術(一)(1)方法研究

(如作業手法.Layout等…)

(2)作業效率的測定

(秒表法,抽样法,

预定工时法,有的公司也根据自己的国情制订自己的工时核算方法,如SANY等都有自己的工时核算标准,其问题的争议就在于宽放率和评比系数的确定)(3)工廠布置(包括厂房布置,车间布置和办公室布置,三者layout有其共同点但因规划的对象不同,其考虑的因素也有差异,厂房的布置可能对物流系统,国家的法规,环保消防,气候环境,能源的供应,市场分析,公司的发展前景,车间布置要考虑产品的工艺流程,设备的产能,人员的配备,物料的存储和运输及緊急情況人員的疏散….办公室布置考虑其环境和工作性质)(4)物料搬運

頻繁的物料搬運只能說明Layout的不合理,頻繁的物料搬運容易產生更多的不良品,也浪費了大量的工時.第八页，共四十二页，2022年，8月28日(5)人機工程(座椅高度,手柄大小,表盘形体的设计,如气压表指针尖距刻度应在1.6mm误读的机率只有0.1%,生产车间照明的评估,SOP的悬挂高度,仪器仪表,工作台上工治具和制品的摆放位置都应该通过研究后,建立标准,形成标准化作业)(6)動作分析(7)系統分析第九页，共四十二页，2022年，8月28日工業工程常用的技術(二)(9)事故與可操作性分析(工业安全的预防,如定期對設備儀器的保養.平時的日常巡檢…)(10)項目管理

(11)成本分析(投入和产出的综合分析,以确定最佳的投资平衡点,如自动化设备的引进会提高生产效率,但同时会增加企业的投资成本,是否进行购买,应进行投资回收期分析)(12)庫存控制第十页，共四十二页，2022年，8月28日(库存是浪费之源,是企业死亡的坟墓,为現代工廠的7种浪费之首,现代许多企业所提出的精益生产,都把庫存控制的能力作为企业的有效竞争力,)(13)模擬技術(14)價值分析(15)資源分配(16)投資分析(17)組織研究第十一页，共四十二页，2022年，8月28日生産現場IE的工作職責

提高生産效率

降低不良率

(

不良率的降低相当于生产率的提高,从成本的角度考虑不良率的降低不仅仅是生产率的提高,更重要的使企业运营的风险降低

)

3）

減少物料的轉運4）

控制WIP的數量5）

消除等待時間6）

降低庫存數量7）

縮短換線時間

第十二页，共四十二页，2022年，8月28日

(换線时间的缩短會使实现均衡生产成为可能,经济批量的数量也可压缩到最低,它和降低库存量互为因果关系,縮短换線时间是改善库存量的有效方法之一,其核心思想是把内部时间尽量转化為外部准备时间,其二尽量取消调整时间,如缺口螺丝,卡口垫片的设计.)8）

降低物料的消耗9）減少動作的浪費第十三页，共四十二页，2022年，8月28日

控制WIP的數量

降低制程中產品潛在失效的風險性,便於及時發現問題,消除可能潛在的問題,同時加強其對外部市場的應變能力,

(石头代表生产线的问题或潜在的问题,水代表WIP的數量,如果WIP的數量过多就会掩盖问题,当发现问题时,已产生大量的不良品,如TAB站批次为100.下道工序为電測二測試,即两道工序之间的WIP为100,如果TAB試做后測試是ok品,但是在作業过程中,因機台故障或物料問題,而使作業良率發生變化,甚至于不良品,但只有到電測二后才能发现,而这些工序工时上的浪费,及原材料报废就會造成成本上的损失)第十四页，共四十二页，2022年，8月28日降低物料的損耗

原物料

(數量上的消耗(提高素材的利用率

)

模具设计的优化,如成形加工时在不影响塑胶流动性的前提下或者改变进胶口,分模面的位置降低水口料的用量,提高塑胶材料的利用率.另外如我廠使用過的乳膠手套,是否可考慮除塵.消毒后在利用?

質量上的管控(提高進料品質和製程控制能力及輔助物料用量上的控制能力)

(为避免锡線（焊錫絲）的过度浪費,通过焊錫作業時涉及到的動作的標準化及用量的嚴格管控提高锡利用率)

存儲時的管理(合理的儲存方法,降低輔料的報廢)

利用柏拉圖法進行重點管控

利用魚骨圖法進行原因分析,找出其根本原因,予以改善.

第十五页，共四十二页，2022年，8月28日現場IE的幾種優化工具

人性化的設計及自動化

“看板”式管理生產線layout現場改善最簡單化設備

(通过较简单的操作完成复杂的工作,例如通过操作按钮,以电机驱动或依靠伺服控制系统完成精确的定位,避免过长时间的调整,或主要依赖操作人员的经验,对作业人员的要求过高,又如塞规公差0.01mm的设计,过与不过的夹具设计)

Why?第十六页，共四十二页，2022年，8月28日6）標準作業

(IE的職責就是建立標準，包括1.工藝標準，如針對不同的尺寸的玻璃真空淬火的溫度.時間的設定.2.作業标准，如標準工時，作業步驟，環境要求，3.績效評估標準）7）

Taketime（節拍式生産）8）建議體系9）工業安全第十七页，共四十二页，2022年，8月28日人性化的"自動化"

色彩管理重力應用“雙挚開關”（衝床衝壓時爲防止壓傷雙手，設計成雙摯開關）自動送出(如我們廠的COG.自動偏貼機,玻璃放到傳送帶后其它搬運均有機械手臂完成,感应器自动记数,）柔性配比(U形生产线,或孤岛式layout,提高人员的利用率,使组织生产更具有柔性,因此能适应多品种小批量的生产模式)“防錯”法

第十八页，共四十二页，2022年，8月28日色彩管理

報警燈

（生产工程中通过报警燈.蜂鳴器等进行报警,可以及时发现问题,使管理者及时处理问题)顔色標注(紅,綠燈式管理)(不同的颜色代表不同的含义,区别对待,例如员工的着装,物料转运箱不同颜色的含义,其目的就是为快速的找到你所需的物品或相关的人员)安全警示(针对高压,剧毒,易燃易爆,对人身或生命有潜在危险的地方或物品应有特殊的标注)目視管理

(目视管理的目的是在生产现场巡视时,必须是一目了然,不能有掩盖问题的情况出现,如SOP悬挂的位置要求一目了然,便于作业者和管理者查看)定置管理第十九页，共四十二页，2022年，8月28日"防錯"法

保護開關

（自動化程度較高但操作危險的一些設備都加有自鎖系統，進行安全保護，如門上加有壓力開關，合上門後電源導通設備進行正常運轉，開門後電源斷開，機械設備停止工作，人進行維修保養無危險，或加紅外線感應器進行感應保護,壓力開關,限位開關,过流,过载熔斷保護等)自檢.互檢（後段工序爲前段工序的客戶不允許不良品流向下游工序，人人都是品檢员）標準工治具（标准量规,塞规,角度规,過與不過的設計思想,

）流程優化設計

(在生产前通过流程的更改对可能发生的问题进行预见性的评估,避免生产过程中可能发生的问题)流水線報警設計第二十页，共四十二页，2022年，8月28日生產線的layout(1)短距離原則(2)單流向原則(避免出现逆流,交叉,应根据生产产品的结构和工艺流程再根据生产排配的状况,也是在车间layout的基础上进行,這樣比較容易发现问题)(3)分工原則(4)產能平衡原則

(5)設備零故障原則

第二十一页，共四十二页，2022年，8月28日(考虑设备的“坏机率”的配比,尤其是关键设备,理论上的产能平衡,可能因设备坏机率”的不匹配而造成‘瓶径“)(6)舒適原則

(人机工程学,考虑到人的生理和心理特点,对温湿度,照明,通风,工作台座椅的高度,人与人之间的间隔,仪器,工治具的使用方便程度)(7)空間利用原則(空间利用率)(8)容易變更原則(孤岛式layout,或单元式layout,目的是易于改变,适应多品种小批量的生产)第二十二页，共四十二页，2022年，8月28日現場改善(1)工作研究(2)方法研究(3)工程分析(4)時間研究(5)動作研究(6)產線平衡(7)經濟原則第二十三页，共四十二页，2022年，8月28日IEKPI的制定原則

制程段作業標準的制定方法(統計方法,交叉實驗法,業內標準),體現形式SOP(作業流程的標準,動作的標準,作業參數的標準,使用的工治具的標準)系統作業標準的制定原則(從人,機,物,法,環五個方面有效評估)第二十四页，共四十二页，2022年，8月28日IEKPI的評估內容的詮釋(方法研究)

人(Man)設備(Machine)物料(Material)方法(Method)環境(Environment)第二十五页，共四十二页，2022年，8月28日人(Man)直接生産力

全員生産力間接/直接人員比值

技術支援人員所占的比率

人機比技能指數(1*3達成率)

第二十六页，共四十二页，2022年，8月28日人機比反映該部門的自動化程度,同時掌控設備和人力搭配利用的合理性,也可以通過不同時間段人機比的變化看出該部門生産力的變化狀況人機比=直接生産人員的數量/開動的設備台數

(通过對生产现场layout的优化,工时的合理分配,设备的简单化以後將會看到一個明顯的變化)第二十七页，共四十二页，2022年，8月28日技能指數(1*3達成率)

此參數主要反映員工掌握多種技能的程度,可以消除因爲人員的變動造成對産能和品質造成波動,同時使生產具有更大的柔性技能指數=掌握3項以上技能的員工人數/直接參與生産的人員數量(1*3達成率):是指每人至少會操作3道工序,每道工序至少有3人會操作(加强员工培训和轮岗制度,定期考核取得上岗证才可上岗,現在幾乎所有工廠均有在使用)第二十八页，共四十二页，2022年，8月28日設備(Machine)稼動率

故障率

MTBF制程能力CPK

第二十九页，共四十二页，2022年，8月28日MTBF

(meantimebetweenfailure)兩次設備故障的間隔時間,其主要反映設備的穩定性和可靠性

Df=Dn-Dn-1,Df---設備兩次發生故障的間隔時間

(縮短MTBF的有效方法是做好設備(模具)的預防維修保養工作,其中確定保養項目和保養週期是保養工作的重點,尽量减少因人为失误,或保养项目缺失而造成的损失,研究各零部件的失效周期是最有效的方法,在发生失效之前在生产的休息间隔时间予以更换,决不允许在正常生产期间因设备发生故障而发生生产停滞,浪费产能.第三十页，共四十二页，2022年，8月28日制程能力CPK

反映設備(模具)的穩定性和可靠性,根據加工成形產品尺寸的變差,來驗證設備的加工能力和改善能力提高制程Cpk的主要途径是.1提高设备的加工精度,消除制程中的不稳定因素带来的变差.2.加强设备及機器的点检和保养工作及时发现可能会在生產过程中带来的問題.3.方法上的改进减少设备,機器的磨损.提高Cpk只是一种理念,它只是制程过程中的确保品质的前提,但具体的做如何提高Cpk主要还是在工艺的改进和管理办法的改进.第三十一页，共四十二页，2022年，8月28日NO.Cpk制程能力判斷所應採取得措施1Cpk≧1.67太佳制程能力太好,可酌情縮小規格,或考慮化管理與降低成本.

21.67>Cpk≧1.33合格理想狀態,繼續維持.

31.33>Cpk≧1.00警告使制程保持於管制狀態,否則產品隨時有發生不良品的危險,需注意.41.00>Cpk≧0.67不足產品有不良品產生,需作全數遷別,制程有妥善管理及改善之必要.50.67>Cpk非常不足應採取緊急措施,改善品質並追究原因,必要時規格再作檢討.第三十二页，共四十二页，2022年，8月28日物料

(Material)外包數量与自制數量比

廢料回收率

呆滯率

備品佔用金額率WIP週轉率

第三十三页，共四十二页，2022年，8月28日廢料回收率

反映某部門廢料利用回收的能力,同時也體現了材料的利用情況廢料回收率=回收廢料所佔的金額/材料