工业工程概述及动作经济原则

工业工程概述及动作经济原则第一页，共三十七页，2022年，8月28日Contents1IE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工业工程概述第二页，共三十七页，2022年，8月28日双手互动游戏下面有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

第三页，共三十七页，2022年，8月28日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。第四页，共三十七页，2022年，8月28日一、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，(IndustrialEngineering,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科学定义第五页，共三十七页，2022年，8月28日1.1工业工程发展历程A、早

期:(19世纪80年代前期)1776年英国人亚当.斯密在<国富论>提出劳动分工的概念1832年英国人查尔斯.巴贝奇在<关于机器制造业的经济效益>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<计件工资><工场管理><科学管理原理>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<动作研究>,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<十二项效率原則>,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”第六页，共三十七页，2022年，8月28日1.2发展期:(1940-至今)现代IE现代IE体系运筹学人因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第七页，共三十七页，2022年，8月28日核心目标：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第八页，共三十七页，2022年，8月28日1.4IE的四大基本职能

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。规划设计评价改进创新IE工作成效IE四大基本职能第九页，共三十七页，2022年，8月28日1.5IE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，充分重视人的作用第十页，共三十七页，2022年，8月28日1.6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第十一页，共三十七页，2022年，8月28日二、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第十二页，共三十七页，2022年，8月28日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第十三页，共三十七页，2022年，8月28日三、动作经济原则-MotionEconomy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。第十四页，共三十七页，2022年，8月28日3.1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,节奏第十五页，共三十七页，2022年，8月28日3.2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第十六页，共三十七页，2022年，8月28日3.3动作经济基本原则构成SiteASiteASiteASiteASiteCSiteBSiteBSiteCSiteBProductandProcess利用工具SiteD环境布置人体动作SiteFSiteESiteGConfinedefineTOBE第十七页，共三十七页，2022年，8月28日3.3.1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动作突变第十八页，共三十七页，2022年，8月28日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

实元件插入电路板第十九页，共三十七页，2022年，8月28日b.对称反向原则左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。第二十页，共三十七页，2022年，8月28日c.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。第二十一页，共三十七页，2022年，8月28日d.降低动作等级原则该原则的分析要点：动作级次越低，所需时间越短，消耗体力越小。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。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。要使动作迅速而轻易，只有从缩短动作的距离以及减少动作所消耗的体力着手第二十二页，共三十七页，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体大臂小臂

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第二十三页，共三十七页，2022年，8月28日e.减少动作限制的原则对于现场作业人员，应该尽量创造条件使得作业者加工过程没有“限制”；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：第二十四页，共三十七页，2022年，8月28日f.避免动作突变的原则作业动作要连贯，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。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砂纸作业方式方法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2第二十五页，共三十七页，2022年，8月28日g.利用惯性的原则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。第二十六页，共三十七页，2022年，8月28日h.手脚并用原则脚的特点是力量大，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。第二十七页，共三十七页，2022年，8月28日i.保持顺畅节奏原则也许音乐必须有节奏才能使人身心愉悦，如果节奏跳跃非常厉害，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。第二十八页，共三十七页，2022年，8月28日3.3.2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第二十九页，共三十七页，2022年，8月28日a.利用工具原则

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。尽量解除手的工作、而以夹具或足踏工具代替气动类治具打螺钉治具功能类治具第三十页，共三十七页，2022年，8月28日b.工具万能化原则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。第三十一页，共三十七页，2022年，8月28日c.易于操纵原则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。第三十二页，共三十七页，2022年，8月28日3.3.3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第三十三页，共三十七页，2022年，8月2