生产工程师(PE)培训教材-课件

生产工程师(PE)培训教材内内 容容 安安 排排PE人才是制造人才是制造业的核心的核心掌握掌握PE分析手法、打好基分析手法、打好基础管好新管好新产品、品、赚取超取超额利利润管理的永恒追求：管理的永恒追求：简化和化和标准化准化抓好抓好现场管理、保住基本利管理、保住基本利润第一章第一章 PE人才是制造人才是制造业的核心的核心PE生生产工程工程师PE角色角色认知知PE是复合型人才是复合型人才PE需要需要职业化化PE角色角色认知知vPE：Product EngineervPE人人员是一个多机能的角色，融合工是一个多机能的角色，融合工业工程、品工程、品质工程、工程、产品工程与管理工程品工程与管理工程等多方面的技能。等多方面的技能。PE是复合型人才是复合型人才vPE工程工程师：懂管理的技：懂管理的技术人才！人才！vPE工程工程师技技术 和和 管理管理 的的综合体合体 IE之认识之认识（Industrial Engineering）1、IE是以工程技是以工程技术为基基础，配合科学管理的技巧来，配合科学管理的技巧来发现问题，解决解决问题、预防防问题。2、IE最最终目的是目的是经由管理的运作，使企由管理的运作，使企业能能获得最大的利益，得最大的利益，故与成本或故与成本或经济利益有关，包括制度、作利益有关，包括制度、作业方法、机器、方法、机器、模具、模具、夹具均具均应掌握并加以改善。掌握并加以改善。3、IE是一是一门应用科学，其操作理用科学，其操作理论均要能符合均要能符合实际的需要，的需要，是故是故IE工程工程师均均应具具备身体力行的能力，而使学理与身体力行的能力，而使学理与实务相得益彰，保相得益彰，保证管理效果。管理效果。4、IE是运用重点管理的技巧，在任何是运用重点管理的技巧，在任何问题上，做重点突破。上，做重点突破。5、美国、美国IE协会协会(AIIE)对对IE下的定义如下：下的定义如下：IE是在工学之中以是在工学之中以设计，改善、，改善、设定来定来综合人，材料、合人，材料、设备等系等系统的的结合，合，为了明示，了明示，预测、评价价该系系统所所产生的生的结果而使用工学分析或果而使用工学分析或设计原理与技法，并融合数学，自原理与技法，并融合数学，自然科学、社会科学等然科学、社会科学等专门知知识与与经验。PE需要需要职业化化vPE人人员肩肩负着指着指导、标准化、准化、维持管理、持管理、持持续改改进的使命！的使命！v当今，当今，PE工程工程师已成已成为制造制造业不可缺少不可缺少的角色！的角色！大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点第二章第二章 掌握掌握PE分析手法分析手法PE分析手法分析手法分析技巧分析技巧工工艺程序分析、案例程序分析、案例人机作人机作业分析、案例分析、案例联合作合作业分析、案例分析、案例讨论：PE手法手法应用用有人有人说“管理是管理是艺术”有人有人说“领导是是艺术”有人有人说“营销是是艺术”但是从来没有人但是从来没有人说“生生产是是艺术”从事生从事生产的的PE是科学，只有是科学，只有经过学学习和和训练才能才能获得得PE分析手法分析手法 动素的分素的分类分分ABC类动作要素作要素 A类：工作有效推：工作有效推进的的动作（作（对产品品产生价生价值的的动作）作）B类：造成工作：造成工作迟延的延的动作（尽量去减少的作（尽量去减少的动作）作）C类：动作本身不能推作本身不能推进作作业（对产品不品不带来任何价来任何价值，应消除的消除的动作）作）A类动素1、伸手、伸手 空手移空手移动，伸向目，伸向目标2、握取、握取 手和身体的某些部位充分控制物体手和身体的某些部位充分控制物体3、移、移动 手和身体的某些部位移手和身体的某些部位移动物体的物体的动作作4、装配、装配 将零件将零件组合成一件物品的合成一件物品的动作作5、拆卸、拆卸 将装配物将装配物进行分离和拆解的行分离和拆解的动作作6、使用、使用 利用器具或装置所做的利用器具或装置所做的动作作7、放手、放手 握取的相反握取的相反动作，放开控制物的作，放开控制物的动作作8、检查 将目的物与基准将目的物与基准进行品行品质、数量的比、数量的比较动作作 B类动作9、寻找找 通通过五官五官寻找物体的找物体的动作作10、发现 发现寻找目的物的瞬找目的物的瞬间动作作11、选择 多个物品中多个物品中选择需要物品的五官需要物品的五官 动作作12、计划划 作作业中决定下一步的工作的思考与中决定下一步的工作的思考与 计划划13、预定位定位 物体定位前先将物体定置到物体定位前先将物体定置到预定定 位置位置14、定位、定位 以将物体放置于所需的正确的位以将物体放置于所需的正确的位 置的目的而置的目的而进行的行的动作作 C类动作15、持住、持住 手握物品保持静止状手握物品保持静止状态，又称拿，又称拿住住16、休息、休息 为消除疲消除疲劳而停止工作状而停止工作状态17、迟延延 不可避免的停不可避免的停顿18、故延、故延 可以避免的停可以避免的停顿 动素分析的应用1、通、通过对动作的方法及作的方法及顺序的序的检讨分析去除分析去除不必要的不必要的动作，使作，使动作更有效；作更有效；2、分析研、分析研讨最合理的作最合理的作业配置；配置；3、作、作业的工装化及工装改善的基本的工装化及工装改善的基本资料；料；4、改善前后的方法、改善前后的方法对比与比与评价；价；5、对作作业方法方法进行行详细说明；明；6、设定定标准作准作业；7、培养作、培养作业方法的分析判断力。方法的分析判断力。动作经济原则动作经济原则动作的改善基本上可以以四项基本原则作为基本思路：动作的改善基本上可以以四项基本原则作为基本思路：减少动作数量减少动作数量进行动作要素分析，减少不必要的动作是动作改善最重要且最有进行动作要素分析，减少不必要的动作是动作改善最重要且最有效果的方法。效果的方法。追求动作平衡追求动作平衡动作平衡能使作业人员的疲劳度降低，动作速度提高。比如双手动作平衡能使作业人员的疲劳度降低，动作速度提高。比如双手动作能比单手大大提高效率，但必须注意双手动作的协调程度。动作能比单手大大提高效率，但必须注意双手动作的协调程度。缩短动作移动距离缩短动作移动距离无论进行什么操作，无论进行什么操作，“空手空手”、“搬运搬运”总是必不可少的，而且总是必不可少的，而且会占用相当一部分动作时间。会占用相当一部分动作时间。“空手空手”和和“搬运搬运”其实就是其实就是“空空手移动手移动”和和“负荷移动负荷移动”，而影响移动时间的最大因素就是移动，而影响移动时间的最大因素就是移动距离，因此，缩短移动距离也就成为动作改善的基本手段之一了。距离，因此，缩短移动距离也就成为动作改善的基本手段之一了。使动作保持轻松自然的节奏使动作保持轻松自然的节奏前面三项原则是通过减少、结合动作进行的改善。而进一步的改前面三项原则是通过减少、结合动作进行的改善。而进一步的改善就是使动作变得轻松、简单。也就是使移动路线顺畅，使用易善就是使动作变得轻松、简单。也就是使移动路线顺畅，使用易把握的工具、改善操作环境以便能以更舒适的姿势进行工作。把握的工具、改善操作环境以便能以更舒适的姿势进行工作。分析技巧分析技巧v一个不忘一个不忘不忘不忘动作作经济原原则；v四大法宝四大法宝取消、合并、重排、取消、合并、重排、简化；化；v五大五大现象象作作业、搬运、搬运、贮存、存、检验、等待；、等待；v5 5W2H 对目的、方法、人物、目的、方法、人物、时间、地点、地点等等进行提行提问。v55WHY 凡事都要凡事都要问五个五个为什么什么ECRS四大法宝四大法宝送送货箱：使捆包与拆箱：使捆包与拆解解简单化的搬运用箱化的搬运用箱子子单纯化、化、简单化、或者减少数量化、或者减少数量指零件、工程、指零件、工程、库存形状存形状4 4、简化化（simplify）拖拖车：空：空车与与满载车更更换改改变顺序，或者更序，或者更换的的话，指改，指改变或更或更换工程、材工程、材质、形状、加、形状、加工方法工方法3 3、重排、重排（rearrange）自自动收割机收割机结合在一起、配合在一起合在一起、配合在一起指零件、加工、材料等指零件、加工、材料等2 2、合并、合并（combine）无人无人车站站一人服一人服务车：司机兼：司机兼任任给票票监督工作督工作把把这些排除的些排除的话指零件、作指零件、作业、运、运输、传票等票等1 1、取消、取消（eliminate）适用例适用例自自问项目目5 5W2H选择一个改一个改进的方法的方法花多少花多少钱做此事？改做此事？改进后可以后可以节省多省多少？少？How much成本成本简化工作化工作如何做？是否是最好的方法？有其它如何做？是否是最好的方法？有其它方法方法吗？Howto do方法方法谁做？其它人可以做做？其它人可以做吗？为什么由此什么由此人做？人做？Who作作业员改改变顺序或序或合并合并什么什么时候做最合适？接下去一定要做候做最合适？接下去一定要做此此动作作吗？When时间在哪里做？一定要在此在哪里做？一定要在此处做做吗？Where位置位置为什么此什么此动作是必作是必须的？明确目的的？明确目的Why目的目的取消不必要取消不必要的的动作作做什么？此任做什么？此任务能否被取消能否被取消吗？What对象象对策策描述描述5 5W2H分分类55WHY丰田如何用丰田如何用5WHY：发现车间地面有机油地面有机油1 WHY：为什么会出什么会出现漏油漏油?（因（因为:有机床漏油）有机床漏油）2 WHY:为什么机床漏油？什么机床漏油？（因（因为:密封圈密封圈变形）形）3 WHY：为什么密封圈什么密封圈变形形?（因（因为:密封圈密封圈质量不好）量不好）4 WHY：为什么密封圈什么密封圈质量不好量不好?（因（因为:密封圈价格便宜）密封圈价格便宜）5 WHY：为什么采什么采购价廉价廉质劣的密封圈劣的密封圈?（因（因为:采采购部部门的的绩效效评估和估和奖励政策励政策导致的）致的）找到了根本原因找到了根本原因,问题才能得到根本解决才能得到根本解决.五大五大现象象作作业 搬运搬运 检验 贮存存 等待等待分析符号分析符号工工艺程序分析程序分析工工艺程序程序图结构构引入原料引入原料（或零件）（或零件）在在零零件件上上完完成成很很多多的的作作业引入物件引入物件局局部部装装配配或或加加工工引入物件引入物件局局部部装装配配或或加加工工局局部部装装配配或或加加工工引入原料引入原料（或零件）（或零件）1 12 21 13 32 2工工艺程序程序图案例案例1 1接合器套接合器套2 2隔离隔离垫圈圈3 3销4 4隔离隔离圆筒筒5 5内部套圈内部套圈6 6接合器帽接合器帽7 7盅套圈盅套圈工工艺程序程序图案例案例练习：画工：画工艺程序程序图电视机及遥控器装箱机及遥控器装箱人机分析法（人机分析法（1）定定义：以：以记录和考察操作者和机器和考察操作者和机器设备在同一在同一时间内内的工作情况，的工作情况，寻求合理的操作方法，使人和机器的配求合理的操作方法，使人和机器的配合更加合更加协调，充分，充分发挥人和机器的效率。人和机器的效率。人机作人机作业分析分析对象：一人一机、一人多机象：一人一机、一人多机人机作人机作业分析工具：人机作分析工具：人机作业图人机作人机作业图的的组成：表成：表头、图表、表、统计：人机作人机作业图的的记录符号：符号：表示工作表示工作表示空表示空闲人机分析法（人机分析法（2）人机分析法（人机分析法（3）问题：人的空：人的空闲时间太多，利用率太多，利用率仅为39%39%采用采用5 5W2H提提问技技术和和ECRS原原则进行分析改行分析改进问：为什么要在机器停止什么要在机器停止时去毛刺并去毛刺并检查？答：答：过去一直如此去一直如此问：有无改：有无改进的可能？的可能？答：有。答：有。问：怎么改：怎么改进？答：答：调整作整作业顺序。在机器序。在机器车削下一件工件削下一件工件时，可以去毛刺，可以去毛刺并并检验已已车好的上一件工件。好的上一件工件。通通过应用用“ECRS”原原则中的中的Rearrange，利用机器工利用机器工作作时间进行手工操作，从而行手工操作，从而缩短了周程，提高了工效。短了周程，提高了工效。人机分析法（人机分析法（4）人机分析法（人机分析法（5）进一步改一步改进提高：提高：问题：在案例：在案例2 2中，中，虽然然缩短了周程短了周程时间，提高了人和，提高了人和机器的利用率，但人的利用率机器的利用率，但人的利用率仅为4 46%，仍然偏低。如，仍然偏低。如何提高人的利用率？何提高人的利用率？方法：方法：增加其他工作增加其他工作利用空利用空闲多操作一台机床多操作一台机床分析：在一个周程内，工人有分析：在一个周程内，工人有1515min的空的空闲，足，足够操作操作另一台机床（另一台机床（1313min）。）。因此改因此改进方案方案为该位置由一个位置由一个工人操作工人操作2 2台机床。台机床。效果：机床的利用率保持不效果：机床的利用率保持不变（71%71%），人的利用率由），人的利用率由4 46%提高到提高到9 93%人机分析法（人机分析法（6）练习：人机作：人机作业分析分析某人作某人作业两台自两台自动车床，程序床，程序为：进料：料：0.50.5min；车削：削：1 1min；退料：退料：0.250.25min 此两台此两台车床加工同一零件，能自床加工同一零件，能自动车削和自削和自动停止。停止。问：1 1）试绘制此作制此作业的人的人-机作机作业图；22）能否开三台？）能否开三台？联合作合作业分析分析在生在生产现场，两个或两个以上的作，两个或两个以上的作业员同同时对一台机器（一一台机器（一项工作）工作）进行工作，称行工作，称为联合作合作业。联合作合作业分析的意分析的意义：11发掘空掘空闲与等待与等待时间；22使工作平衡；使工作平衡；33减少周期减少周期时间；44获得最大的机器利用率；得最大的机器利用率；55合适的指派人合适的指派人员与机器；与机器；66决定最合适的方法。决定最合适的方法。联合作合作业分析分析例：某工厂的成品用小木箱包装后，堆放在工厂的例：某工厂的成品用小木箱包装后，堆放在工厂的仓库内，内，每天由甲、乙两人用两小每天由甲、乙两人用两小时将小木箱放在搬运板上。再由堆将小木箱放在搬运板上。再由堆高机运送到高机运送到储运运库（待运出厂）。堆高机每次搬运一（待运出厂）。堆高机每次搬运一块板，板，回程回程则将空板运回，再将空板运回，再继续搬运另一搬运另一块板。每装板。每装满一一块运板运板需需6 6min；堆高机来回一次需堆高机来回一次需3 3min。仓库甲板1板2机乙联合作合作业分析分析1运板运板23机机甲甲时间时间装板装板1623456789空闲空闲乙乙空闲空闲6装板装板2空闲空闲运板运板13提提问、分析、分析由由记录图可以看出可以看出:人、机的等待人、机的等待时间较多，采用多，采用“5“5W2H”提提问技技术进行分析并用行分析并用“ECRS”原原则进行改行改进。改善方法：改善方法：工人甲、乙合装一箱，省去等待集装箱工人甲、乙合装一箱，省去等待集装箱回来的回来的时间。改良后改良后:工人甲、乙、吊工人甲、乙、吊车均不用等待，均不用等待，9 9min可可装运装运3 3箱，即周程由原来的箱，即周程由原来的9 9min降至降至6 6min联合作合作业分析分析1运板运板23机机甲甲时间时间装板装板1323456装板装板1乙乙3装板装板23运板运板13装板装板23讨论：PE分析手法分析手法应用用归纳各种分析方法的特点；各种分析方法的特点；举工厂工厂实例例说明如何明如何应用？用？第三章第三章 管好新管好新产品、品、赚取超取超额利利润样品制作品制作试生生产批量生批量生产特殊特性（特殊特性（S/C）控制控制计划划过程能力程能力PE在各在各阶段段职责 新新产品的品的速度、速度、质量和量和价格价格已成已成为能否接到能否接到订单的决的决定因素！定因素！新新产品品导入管理是入管理是利利润的的重要来源重要来源样机制作机制作阶段段样机机评审工程工程图样S/C 特殊特性确定特殊特性确定 控制控制计划（划（CP）材料清材料清单（BOM）生生产准准备的策划的策划S/C特殊特性特殊特性v定定义：产品的安全性、法品的安全性、法规的符合性和装配性。的符合性和装配性。v特殊特性来源以下：特殊特性来源以下：11）基于基于顾客需要和期望分析的客需要和期望分析的产品品设想；想；22）可靠性目可靠性目标/要求的确定；要求的确定；33）从从预期的制造期的制造过程中确定的特殊程中确定的特殊过程特性；程特性；44）类似零件的失效模式及后果分析（似零件的失效模式及后果分析（FMEA）。）。vPE工程工程师应了解特殊特性，并了解特殊特性，并给予适当的予适当的补充，充，设想想过程中控制的方法。程中控制的方法。试生生产阶段段潜在失效模式及效潜在失效模式及效应分析（分析（FMEA）过程流程程流程图（Flow Chart）作作业指指导书（SOP、WI）初始初始过程能力研究（程能力研究（Ppk）包装包装评价（价（Package）生生产件批准（件批准（PPAP）批量生批量生产阶段段过程能力（程能力（XbarR Chart，Cpk）顾客客满意（意（CSI）持持续改善（改善（CI）过程能力程能力v过程能力程能力评价生价生产过程的程的变差大小；差大小；v控制控制图、直方、直方图或其它或其它统计技技术用于用于识别过程程变差；差；v变差差产生的特殊原因和普通原因；生的特殊原因和普通原因；v改善改善质量、价格、交期的有效工具。量、价格、交期的有效工具。过程能力程能力计算算讨论：如何导入新产品工厂目前如何工厂目前如何导入新入新产品？品？分几个分几个阶段？段？如何改善？如何改善？第四章第四章 管理的永恒追求：管理的永恒追求：简化和化和标准化准化PDCA与与SDCA循循环产品品标准化准化工工艺标准化准化工工时标准化准化如何如何计算算标准工准工时如何做到生如何做到生产线平衡平衡现场管理的核心：管理的核心：5 5M1EPDCAPDCA与与SDCAPDCA改改 进计划划查核核改改进执行行计划划执行行查核核改改进SDCA改改 进标准化准化查核核处置置执行行标准化准化执行行查核核处置置维持和改持和改进标准准SDCAPDCASDCAPDCA时间改改 进产品品标准化准化材料材料标准准工程工程规范范标准准样件件结构构标准准零件零件标准准工工艺标准化准化工工艺流程流程工位加工工位加工测试方法方法现场布置布置工工时标准化准化标准准时间：熟：熟练的作的作业者，在良好的作者，在良好的作业条件下，条件下，按照按照标准的作准的作业方法和作方法和作业条件，以在精神和条件，以在精神和肉体方面都不勉肉体方面都不勉强的前提下用一定的作的前提下用一定的作业速度速度完成一个周期或一个完成一个周期或一个单位的指定作位的指定作业所必需的所必需的时间。1）标准作准作业条件条件22）标准作准作业方法方法33）标准作准作业能力能力44）标准作准作业速度速度标准准时间的构成的构成观测时间评比比因数因数私事私事宽放放疲疲劳宽放放程序程序宽放放特特别宽放放政策政策宽放放正正规时间标准准时间标准准时间的构成的构成v标准准时间=正正规作作业时间+宽放放时间 =正正规作作业时间*（1+1+宽放系数）放系数）Line Balancing的定的定义是是对生生产的全部工序的全部工序进行平均化，行平均化，调整整作作业负荷，以使各作荷，以使各作业时间尽可能尽可能相近相近的技的技术手段与方法手段与方法Line Balancing改善前改善前改善后改善后Line Balancing图示示损失失时间作作业时间平衡平衡损失率失率平衡效率平衡效率Cycle time生生产线平衡率平衡率计算算平衡率平衡率=*100=*100各工序时间总和各工序时间总和人数人数*CTti 人数人数*CT上例：平衡率上例：平衡率=*100=*100=76%ti 人数人数*CT1115*29生生产线平衡平衡损失率失率计算算平衡损失率平衡损失率=1-平衡率平衡率上例：平衡损失率上例：平衡损失率=1-76%=24%生生产线平衡的改善原平衡的改善原则首先改善瓶首先改善瓶颈工序工序将瓶将瓶颈工序的作工序的作业内容分担内容分担给其它工序其它工序增加各作增加各作业员，提高平衡率，提高平衡率合并相关工序，重新排布生合并相关工序，重新排布生产工序工序分解作分解作业时间较短的工序，把短的工序，把该工序安工序安排到其它工序中去排到其它工序中去案例：生案例：生产线平衡平衡节拍拍时间现场管理的核心：管理的核心：5M1EManpowerEnvironmentMeasurementMaterialMachineMethod标准准化化第五章第五章 抓好抓好现场管理、保住基本利管理、保住基本利润现场的的5 5大任大任务现场管理的管理的3 3化化现场6 6S管理管理可可视化管理化管理改善就是改善就是财富富世界世界级改善改善:TPM现场的的5大任大任务现场管理的管理的3 3化化现场的的6 6S管理管理素养素养整理整理整整顿清清扫清清洁安全安全节约5S6S可可视化管理化管理判断判断风机机风向、向、风力力判断油箱判断油箱油量油量判断螺判断螺丝松松动待料待料在生在生产线的上方挂上待料牌，以便物料的上方挂上待料牌，以便物料员早期早期发现TOOLS现场改善的改善的3 3项基本原基本原则环境境维持（持（5 5S）消除消除Muda（浪浪费）标准化准化改善就是改善就是财富富现场改善的金科玉律改善的金科玉律当当问题（异常）（异常）发生生时，要先去，要先去现场；检查现物（有关的物件）；物（有关的物件）；当当场采取采取暂行行处置措施；置措施；发掘真正原因并将之排除；掘真正原因并将之排除；标准化以防止再准化以防止再发生。生。TPM是世界是世界级改善方法改善方法案例案例1 1：持：持续成功的丰田汽成功的丰田汽车案例案例2 2：三星在世界范：三星在世界范围崛起崛起总结PE分析手法是基分析手法是基础；新新产品品导入是重点；入是重点；标准化管理是前提；准化管理是前提；现场改善是利改善是利润源泉；源泉；PE工程工程师是决定因素。是决定因素。