现代工业工程(IE)技术PPT

工业工程（IE）技术

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概论随着生产技术与限制方法的不断进步,由品质占主导的市场竞争模式,渐渐被品质与成本并重的市场策略所取代；阅历的持续积累,加上不断的改善及创新,无疑会增加公司的实力与信念,人做为生产力变革的主体,其价值观念,逻辑的思索实力,科学的工作方法,势必对改善的效果与投入的成本带来重要的影响,为此,请你秉承主动,细致的心态理解下面的內容,并思索行动的步骤!课程大纲工业工程概论工作探讨之方法探讨工作探讨之工作测量生产率改善与生产线平衡工业工程与精益生产的关系第一讲：工业工程（IE）概论工业工程和定义工业工程的发展工业工程的作用工业工程的探讨内容工业工程师的素养什么是工业工程？

IndustrialEngineeringIE工业工程是对人员、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。综合运用数学、物理学、社会科学的特地学问、技术以及工程分析与设计的原理、方法，对由人、物料、设备、能源、信息组成的集成系统，进行规划、设计、评价、改进（创新）的一门学科。ImproveEfficiency改善效率。IE的目标：使生产系统投入的要素得到有效的利用，降低成本，保证质量和平安，提高生产效率，获得最佳效益。成本和效率意识问题和改革意识工作简化和标准化意识全局和整体化意识以人为中心的意识。IE的意识：工业工程的发展1856~1915科学管理之父---泰勒强调科学管理，从而提高生产率；创立了“方法探讨、时间探讨”；分析工作内容改进方法设计工作方法最大效益；提出了一系列科学管理原理与方法。

旧方法新方法作业员配置 400－600人140人每人每日平均工作吨数12.5吨48吨每人每日平均工资1．151．88每吨人工成本0．0720．033泰勒铁锹铲煤试验(1898)泰勒工作测量方法之父，创立了“动作探讨”。Lillian(1878-1972)：人因工程学的奠基人。©1995CorelCorp.分解动作确定基本动作要素，经科学分析建立省时高效和最满足的操作依次吉尔布雷斯砌砖探讨旧方法

新方法动作1841／2

每时砌砖数120块350块效率100％300％工业工程的作用综合体系利用设计Design改善Improve实施Installation特地的数学物理学社会科学学问技术规划设计评价改进创新工学的分析设计原理方法通过人员机器物料能源信息IE是系统优化技术期盼的成果PQCDSFPQCDSF工作探讨（WorkStudy）方法探讨（MethodStudy）工作衡量（WorkMeasurement）程序分析（ProcessAnalysis）工艺程序分析(流程型/总装型)流程程序分析(人型/物型)布局与路径程序分析操作分析（OperationAnalysis）人机协作分析联合操作分析双手作业分析动作分析（MotionAnalysis）微小动作分析动作经济原则时间探讨（TimeStudy）马表测时法摄像法速度评比宽放时间（Allowances）工作抽样（WorkSampling）预定动作时间标准（PTS)模特排时法（MOD）方法时间衡量（MTM）工作因素（WF）工业工程的探讨内容其次讲：IE方法探讨之程序探讨工作探讨的内容和步骤程序分析的定义程序分析的方法1)工艺程序分析(流程)2)流程程序分析(工序)3)布置与路径程序分析程序分析改善方法工作探讨的内容

作业测量：是分析效率的技术。包括制定标准时间及改善目标时间，测定作业效率等。方法探讨：通过程序分析、操作分析、动作分析等探讨，进行作业系统的设计、改善及实施。IE的全过程：利用程序分析、操作分析、动作分析获得-标准化作业利用作业测定-制定标准工时工作探讨的步骤程序分析：以整个生产过程为探讨对象，探讨分析一个完整的工艺过程（注塑、装配、糖果、包装、存储等）,消退其中包含的多余作业、搬运、等待、不合理的程序等，从而提高工作效率（D029垃圾桶）。程序分析的特点：生产过程的宏观分析。程序分析包含：工艺程序分析、流程程序分析、布置和路径程序分析。程序分析工序要素记号说明加工表示材料形状、功能发生变化，装配等。搬运材料、产品或人员的位置变化。检查质量或数量检查。等待材料或人员计划外的停滞状态。存储材料或产品计划中的停滞状态。复合符号加工中的搬运加工中的检查程序分析符号工艺程序分析工艺程序图：表明生产过程中全部的操作、检验和物料加工的先后依次，使整个制造过程一目了然。用于分析操作之间的关系，生产过程中的操作、检查、布局设计。流程程序分析流程程序图：进一步对整个制造过程作具体记录：由操作、检验、搬运、等待、贮存五种符号构成，依据探讨对象的不同可分为：物型：记录生产过程中材料、零部件被加工处理的过程。人型：记录操作人员在生产过程中的各种活动。用于分析间接或隐藏的成本，如等待、存储、搬运等。

人型程序分析表程序改善方法-ECRSC合并S简化R重排E取消⒈消退不必要的流程、工序、作业、动作等（E）⒉尽可能结合项目明细（C）⒊将项目明细以好的依次重编排组合（R）⒋将重编排组合明细简洁化（S）布置与路径程序分析路径分析：对现场布局、物料(零件、产品）、设备、作业者的实际流通线路进行分析,改进现场布置、缩短移动路径。布置与路径分析图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种符号和布置示意图构成。重点是“搬运”和“移动”的线路。作用：流程程序图的补充，指明移动距离刚好间和交通的拥挤，是改进现场布局与路径的工具。程序分析技巧-5W2H做什么？（what）何处做？（where）何时做？（when）由谁做？（who）如何做？（how）为什么Why？做什么？要在此处做？有无其他更合适之处？要此时做？有无更合适的时间？由他做？有无更合适的人去做？要这样做？有无更好的方法去做？有没有成本更低的方法？成本如何？（howmuch）要做这，是否必要？程序分析五方面操作分析通过操作分析减少合并工序或工作地搬运分析降低搬运重量，减少搬运距离和时间检验分析选择适宜的检验方法储存分析对应仓库管理，保障供应，减少库存量及时间等待分析分析等待原因并消除之程序的改善五大步骤选择--所需的探讨工作记录--探讨图表及关键数据

分析--5W2H、五个分析方面

改善--科学合理的新方法（如：ECRS）维持--常常进行检查/改善

人机操作分析联合操作分析双手操作分析第三讲：IE方法探讨之操作探讨人机操作分析人机操作分析：分析操作周期内，人与机器的作业内容及关系，以协同机器与人的操作，充分利用人、机的闲余能量，提高人机协作效率。人机操作图，清晰呈现了生产过程中人与机器的交互过程及操作的时间。单独工作空闲共同工作人机协作图标线段的长度代表时间比例。如1cm代表10min等。当人或机器操作时用表示，人或机器空闲用表示。人机共同工作时用表示。0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0（取）放装好的吸盆放卡纸转动转盘空闲机器工作空闲人时间(min)人机操作分析图的构成吸塑热压机联合操作分析多人同时对一台机器（一项工作）进行操作，称为联合操作。对该作业过程中各个对象的不同操作间的相互关系所进行的分析，称为联合操作分析。基于人机协作的基础上更困难的人机协作分析。联合作业分析探讨目的：发掘空闲与等待时间，提高机器利用率。平衡各操作者的工作，削减周期时间。压定糖棒视频插定糖棒视频双手操作分析:双手操作分析：对生产现场作业者双手的操作进行分析探讨，以平衡双手作业动作及负荷，削减动作数量。符号含义说明

○操作握取、使用、放手、放置搬运手移动动作检验

等候手的延迟、停顿▽持住手持住工具或工件双手操作分析的符号□入产品视频入糖视频包糖视频第四讲:IE方法探讨之动作探讨

动作分析的含义和目的动作经济性十大原则动作分析：以动作为对象进行的分析，去掉多余动作，降低动作等级，把必要的动作组合成标准动作系列，以开发合理、高效的工作方法。动作分析的工具－沙布利克分析（Therblig）世界上最大的奢侈,莫过于动作的奢侈.--吉尔布雷斯（Gilbreth）动作分析沙布利克分析符号伸手(TE) ()握取(G) 移物(TL) ()装配(A) ()运用(U) (U)拆卸(DA) ()放手(RL) ()检查(I) ()找寻(SH) ()（U）选择(ST) ()支配(PN)()定位(P) ()预定位(PP)（)持住(H) ()休息(R) ()拖延(UD) ()故延(AD) ()发觉(F) ()U沙布利克分析核心动素常用动素改善的对象帮助性动素削减的对象消耗性动素取消的对象UUU动作经济原则动作经济原则：使作业(动作的组成)能以最少的“工”的投入,产生最有效的成果。动作经济性的基本准则削减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质优工简折盒子视频打吊咭视频打吊咭改善后视频动作经济性十条原则与人体动作有关的原则：原则一：双手并用、对称原则。原则二：降低等级原则手指 手腕 肘部 肩部 腰部 走动原则三：尽可能利用物体的动能接受流畅和连续的动作。曲线运动优于方向突变的直线运动弹道式运动优于受限制的运动（高尔夫）动作尽可能有轻松的节奏与工作地布置有关的原则：原则四：工具、物料置于工作者前面，依工作依次排列。原则五：零件、物料利用重量堕送至工作者前面“下坠式”传送。原则六：照明设备，工作台及坐椅符合人因工学。与工具设备有关的原则：原则七：以夹具或足踏工具代替手的工作。（脚踏拖把）原则八：将两种或以上工具合并为一；原则九：各指负荷应按其本能赐予支配原则十：工具及物料尽可能预放在工作位置。符合中国人身体的人因工程学物料（或工具）放置点、产品组装饰、操作者手的位置形成的三角形的边长越小越好。模特排时法（MOD）方法时间衡量（MTM）工作因素（WF）第五讲:IE工作测量之时间探讨工作探讨（WorkStudy）方法探讨（MethodStudy）工作衡量（WorkMeasurement）程序分析（ProcessAnalysis）工艺程序分析(流程型/总装型)流程程序分析(人型/物型)布局与路径程序分析操作分析（OperationAnalysis）人机协作分析联合操作分析双手作业分析动作分析（MotionAnalysis）微小动作分析动作经济原则时间探讨（TimeStudy）马表测时法摄像法速度评比宽放时间（Allowances）工作抽样（WorkSampling）预定动作时间标准（PTS)作业测量：运用各种技术测量合格工人按规定的作业标准在常的工作条件和环境下，以正常的速度下完成某项工作所需的时间-〉必要时间+宽放-〉标准工时。目的：制定标准作业方法制定标准工时制定最佳作业系统常用方法：秒表时间探讨/视频分析探讨工作抽样预定时间标准法标准时间（StandardTime=ST）1、方法；依据明确的作业方法与运用固定设备2、条件：在明确作业条件（例如环境）3、娴熟度：进行操作的人具备中等偏上的娴熟度与必要的技能4、劳动强度与速度：没有在肉体上、精神上不利的影响5、品质要求：达到规定的品质要求在上述条件下完成单位作业量所须要的时间。在正常的操作条件下,用规定的作业方法和设备,一般娴熟作业者以标准的作业方法及合理的劳动强度和速度下完成符合质量要求的工作所需的时间,称标准时间。标准时间5个必要条件：标准时间正常时间宽放时间主体作业时间副作业时间私事宽放时间乏累宽放时间作业宽放时间集体宽放时间标准工时的构成1.秒表测时法：用秒表干脆进行作业时间测定的方法。明确时间分析调查的目的，并向车间人员说明。选择观测对象，观测时间选择。（什么时间测量合适？）用具准备。分解作业要素，确定观测次数。观测及记录，统计整理观测结果(测量多次）。探讨观测结果，制定改善方案。预定时间标准2.工作抽样法：在一段较长时间内，以随机方式对调查对象进行工作与否的间断观测，得出结果。工作改善：调查人机的工作与空闲比率，对空闲部分进行研究、分析、改善。制定标准工时：高阶次工作的标准时间。（作业/工序）

标准工时=+宽放总观测时间*工作比率*平均绩效指标观测时间的总产量预定时间标准法(PTS)：对分析对象的作业进行细分，分别确定时间标准，求出作业所需的总和。PTS标准法的代表：工作因素法-WF//方法时间测量法-MTM//模特排时法-MODAPTS模特法分析代码对应示意图MOD法的时间值:1MOD=0.1=0.1秒(娴熟者动作)=0.129秒(正常速度)=0.143秒(含复原乏累的10.74%)移动动作反射性动作放的动作移动动作终结动作胳膊的基本动作腿的动作结合动作现场的动作边看边抓的动作模特法基本体系和记号M1手指M2手M3下臂M4上臂M5肩膀(M1/2,M1,M2,M3)G0接触后抓G1抓在手里G3难抓的动作P0简洁放的动作P2边看放1次P5边看放2次F3踩PedalW5步行L1重量要素E2眼R2改抓D3推断A4压力（按）C4回转B17弯曲起来S30坐起来模特法分析代码区分序号动作代码MOD(时间值)代码说明备注移动动作1手指M11手指动作2.5CM2手腕M22手腕动作5.0CM3前臂M33前臂动作15CM4上臂M44上臂动作30CM5肩部M55肩关节动作40CM结束动作6抓G00轻触物品的抓

7抓G11手指抓的动作

8抓G22手腕抓的动作

9抓G33需要注意力的抓，反复两次以上才能抓取的动作注意10抓G1111利用手指末关节，注意力高度集中才能完成的抓注意11放P00不需注意力简单放的动作

12放P22手指动作修正一次以上放的动作注意13放P33需要注意力，能靠感觉完成的动作注意14放P55眼睛盯着放在正确位置的动作注意区分序号动作代码MOD(时间值)代码说明备注其它动作15重量因素L11搬运重物的动作（根据个数加值）

16看E22眼睛移动，需要对焦独立17判断D33瞬间的判断独立18按A222公斤以下的压力动作独立19按A442公斤以上的压力动作独立20步行W55走一步或转身

21重新抓R22重新抓小东西时独立22重新抓R44重新抓大东西时独立23脚F33脚跟触地状态下踩或放

24回转C44旋转目标物的动作(旋转手柄)

25弯B1717曲身后伸腰

26弯B88连续B17动作(从站立状态,弯曲身体或蹲下再站起来)

27坐起S3030坐上椅子后站起来再坐下来的动作(推椅及拉椅子的动作)

28注意N33需要注意及危险动作独立模特法分析代码第六讲:生产率改善与产线平衡

生产率的改善方法生产率的改善步骤

生产线平衡的方法

生产线平衡的步骤

生产线平衡实例

4M

问题点设备Machine设备经常停机吗?维修点检有正常进行吗?设备使用方便、安全吗？设备配置和布置好不好人员Man

是否遵守作业标准？工作技能足够吗、全面吗？工作干劲高不高？作业条件、作业环境如何？材料Material材料品质状况如何？材料库存数量是否合适？材料存放、搬运方式好不好？方法Methode作业标准内容是否合适？作业前后的准备工作是否经济高效？前后工序的衔接好吗？作业安全性如何？5W2H，ECRS改善的方法未达到预料的结果支配Plan试行Ｄo实施Action达到预期结果找到奢侈／收集数据确定预料结果／找到方案实施方案评估结果标准化防止再发生核查ＣheckIE工作探讨改善的步骤工作探讨方法探讨作业测定选择探讨对象记录现行工作方法程序分析进行方法改进拟定新的工作方法培训操作者实施新的工作方法和标准时间提高工作效率操作分析动作分析选择探讨对象确定时间探讨方法干脆时间探讨预定动作时间标准法标准资料法确定宽放时间制定标准时间持续改进生产线平衡生产线平衡：对生产各工序进行作业内容均衡化，使各工序的作业时间基本相近。其核心是消退工序不平衡从而消退工时奢侈，最终实现“单件流”。流水生产线是在“分工”和“作业标准化”的基础上发展起来的。分析作业内容刚好间分解工序，将作业内容初步支配到各工序对各工序进行作业内容调整及改善，使各工序时间基本相等按加工依次布置工位。探讨生产现平衡时几个重要概念TAKT（节拍时间）：客户需求节拍，目标：按需生产（按月变更）。TAKTTime=工作时间客户需求量CT（周期时间）：生产制程时间，制造一件产品所需时间(基本恒定）。CycleTime=每期工作时间每期产出量瓶颈时间（Bottleneck）：整个流程中最长的工序时间ＡＢ①Ａ通过①，Ｂ前端到达①所需时间生产线平衡步骤确定流水线作业内容及作业标准计算节拍时间（TAKTTIME）画优先图-AOV确定理论工位数生产线平衡排程（将作业要素按确定准则支配到各工位）计算流水线负荷(效率)如何有效的设拉DFJC1.绘制生产线优先图（又称网络活动图）

（PrecedenceDiagram）ABGHEKI玩具小车生产线平衡案例任务时间(S)作业描述紧前任务A45安装后轴支局,拧4个螺母无B11插入后轴AC9拧紧后轴支架螺栓BD50安装前轴,用手拧紧4个螺母E15拧紧前轴螺栓DF12安装1#后车轮,拧紧轮轴盖CG12CH12EIJK1289无EF,G,H,I安装2#后车轮,拧紧轮轴盖安装1#前车轮,拧紧轮轴盖安装2#前车轮,拧紧轮轴盖安装前轴上的车把手,拧紧螺栓螺钉拧紧全部螺栓螺钉2.计算节拍：玩具小车的生产在一个传送带上进行组装,客户每天的需求是500辆,每天的生产时间为420Min.TaktTime(TT)有效工作时间(Fe)客户需求量(N)60*42050050.4S/辆3.计算工作站最小数量（理论上）：Smin[W/TT][195/50.4][3.87]4W:流水线中全部工作站工作内容的时间总和4.选择作业支配规则：规则一：按后续作业数量最多规则优先支配作业。规则二：按作业时间最长规则优先支配作业。规则三：按该项作业元素时间与后续作业元素时间的总和最大规则优先支配作业。5.平衡装配生产线，将作业支配到各工作站：作业元素后续作业元素数量作业元素后续作业元素数量A6F,G,H或I2B或D5J1C或E4K0平衡方案A，选用规则一，当规则一遇到问题时，接受规则二，直至所有作业均支配完毕.工作站作业作业时间S剩余时间S可安排的紧后作业紧后作业最多的作业最长作业1A455.4

无

2D500.4

无

3B1139.4

C,E

C,E

EE1524.4

C,H,I

C

H,IC915.4

F,G,H,I

F,G,H,I

F,G,H,IF123.4

无

4G1238.4

H,IH,I

H,IH1226.4

I

I1214.4

J

J86.4

无

5K941.4

无

流水线负荷率:E=W/(S*TT)=195/(5*50.4)=77.38%平衡方案B，选用规则三：即该项作业元素时间与后续作业元素时间的总和最大规则优先支配作业(下图为小车作业元素阶位表)作业元素作业时间ABCDEFGHIJK阶位值A45

1+

++

++106B11

1

++

++61C9

11

++50D50

1

++++106E15

11++56F12

1+29G12

1+29H12

1+29I12

1+29J8

117K9

9工作站作业元素阶位值紧前作业作业时间S累计作业时间S剩余时间S1A106一45

455.42D106一50

500.43B61A11

1139.4E56D15

2624.4C50B9

3515.4F29C12

473.44G29C121238.4H29E12

2426.4I29E12

3614.4J17F，G，H，I8

446.45K9J9

941.4按阶位法支配小车作业元素过程通过上面的阶位式作业元素支配过程得到作业地仍为5个，负荷率仍为77.38%，平衡效果照旧不好。平衡方案C，选用规则二：即按作业元素时间最长规则支配作业，并用规则一作为帮助规则，以达到生产线平衡的目的。作业元素作业时间S作业元素作业时间SD50B11A45C，K9E15J8H，I，F或G12流水线负荷率:E=W/(S*TT)=195/(4*50.4)=96.73%（只有6.6S空闲）计算各工序作业负荷：平衡方案C,各工作站的负荷率均有大幅提升,故选用平衡方案C更好.工作站作业作业时间S剩余时间S可安排的紧后作业时间最长的作业紧后最多作业1D500.4

无

2A455.4

无

3E1535.4

B,H,I

H,I

BH1223.4

I,B

I

BI1211.4B

B

BB110.4

无

4C941.4F,GF,G

F,GF1229.4G

G

GG1217.4

J

J89.4K

K90.4

无

精益生产的定义：“精益”一词取自“精”字中的完备，周密，高品质和“益”字中的利和增加的意思，更有精益求精的意思，精益生产起源于丰田生产模式。第八讲:工业工程与精益生产5S-精益生产的基础识别并消退七种奢侈（7Wastes）标准化作业（SOP）准时化生产（JIT）精益布局与物料流淌路径（LeanLayout）价值流分析（VSM）-现在一般先用VSM来分析VA/NVA快速换型（SMED）均衡生产（LevelingProduction)设备效率（OEE）全员生产自主维护（TPM）精益生产的主要内容精益生产5S-精益生产的基础整理---区分有用及无用物品，并分开整顿---将有用物品放置于规定位置（定位）清扫---按谁运用谁清洁的原则作好物品的日常清洁清洁---对上述三方面的强化管理素养---形成员工的5S素养，严守标准，团队精神“定品”，“定量”，“定置”化管理的三定原则。与工业工程中路径与