工业工程知识概论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,工业工程,Industrial Engineering,1,一:工业工程的发源,工业工程是一门新兴的工程科学,早在1881年左右,泰勒就已具有工业工程的观念,但实际是在1920年左右才开始的,到第二次大战才略具雏形, 在国外,泰勒首先提倡时学研究.而纪尔布雷斯夫妇则为工学研究的创始人.直到1930年他们的研究才受大众有重视,而正式成为工时学,如今工时学可说是工业工程领域中最基本的一部份.,2,泰 勒,1898年,泰勒工作于伯斯利恒钢铁厂,当时该厂雇有铲手工人400600名,每日于一长约3.2千米,宽约400米之广场上,铲动各种不同的物料.很多人不用工厂所准备的铲子,而是从家中带铲子,铲煤时,每铲重仅3.2斤,而铲矿砂时竟达34.5斤.此种自备铲和每铲重量之差额,引起他的好奇.他想铲子的形状、大小和铲物工作量有没有关系这些问题进行研讨。他选两名优秀的员工，分在场内不同场点作试验工作，同时用马表记录其时间,3,并分别用大小不同的铲子去铲比重不同之物料，并分别记录每项，经过多次试验后，决定铲重物用小铲，铲轻物用大铲，但每铲均约19.5斤,可得最经济、最有效结果.于是设计各种尺寸大小不一的铲具,训练工人正确方法,并拟定奖励办法,最终能人人达标.采用新方法后,每吨铲费减少达50%,工人工资则增60%,除去因研究的各项开支外,每年可节约 78,000.如此工厂生产效率提高了,工人待遇增加,同时工作情绪也愉快多了.,4,纪尔布雷斯夫妇,1885年,纪尔布雷斯夫妇受雇于一营造商,发现工人造屋砌砖时,所用有工作方法及工作之快慢,互不相同.究竟何种方法最经济最有效,实应加以研讨,于是分析工人砌砖动作.发现工人每砌一块砖,率先以左手俯身拾取,同时翻动砖块,选择最佳的一面.此动作完毕后,右手开始铲起泥灰,抹于堆砌处,左手置放砖块,右手复以铲泥灰工具敲击数下,以固定之.此一周期动作,经纪氏细心研讨,并拍制成影片,详加分析,知工人俯身拾砖,易增疲劳,左手取砖时,右手闲散,非有效方法,再敲砖动作.,5,亦属多余.于是经多次试验,得一砌砖新法:先令价廉工人,加以挑选,置于一木框内并作限数、定方向、置于工人左边，这样他左手取砖，同时右手取泥灰并改善泥灰浓度，使砖置放其上时，无须敲击，即可达到定位。改善后，动作数由18减至5，工作效率增加近200%。经过纪氏的分析，确定了最好的砌砖方法。由此发展成现在的动作研究。,6,纪尔布雷斯夫妇,1885年,纪尔布雷斯夫妇受雇于一营造商,发现工人造屋砌砖时,所用有工作方法及工作之快慢,互不相同.究竟何种方法最经济最有效,实应加以研讨,于是分析工人砌砖动作.发现,工人每砌一块砖,率先以左手俯身拾取,同时翻动砖块,选择最佳的一面.,此动作完毕后,右手开始铲起泥灰,抹于堆砌处,左手置放砖块,右手复以铲泥灰工具敲击数下,以固定之,.此一周期动作,经纪氏细心研讨,并拍制成影片,详加分析,知工人俯身拾砖,易增疲劳,左手取砖时,右手闲散,非有效方法,再敲砖动作.,7,亦属多余.于是经多次试验,得一砌砖新法:,先令价廉工人,加以挑选,置于一木框内并作限数、定方向、置于工人左边，这样他左手取砖，同时右手取泥灰并改善泥灰浓度，使砖置放其上时，无须敲击，即可达到定位,。改善后，动作数由18减至5，工作效率增加近200%。经过纪氏的分析，确定了最好的砌砖方法。由此发展成现在的动作研究。,8,二:什么是工业工程,什么是工业工程?这儿有一幅连环漫画:有两只背对背被绑在一块儿的小狗,它们的前方各有一根骨头,两只狗都急着向前去啃骨头,却因背道而驰,寸步难行,谁也吃不着.几番挣扎,两只狗终于想出了一个妙法:两只狗先齐转向一方,咬住骨头,然后转向另一边的骨头,这样一来,两只狗各有骨头可啃了.漫画下方写着”This is always a better way(,永远有个更好的方法,）”,这一句话虽不能代表工业工程，但在工作当中，不断寻求更容易、更有效率、更,9,经济而且能令人心情更愉快的工作方法，是作为工业工程的追求宗旨.当然，工业工程绝非三言两语可以说得清楚。任何一种学问的起源必然有它的推动力量，工业工程也不例外，它的推动力就是人类,不屈于现状的意愿和尽善尽美的成就欲。,等到泰勒把科学的方法带到管理领域后，人们将这种管理的科学工作，加上科技的知识，在实际运用中才慢慢演变成后来的工业工程。,10,三：与其它工程学的区别,工业工程学和机械、电机、化学、土木等工程学有何不同呢？传统的工程学，以设计更经济的系统为目的。如：机械工程设计高效率之经济的机器系统，电机工程设计经济的电路系统，它们设计的对象仅以机器、设备为着眼点，而工业工程除了考虑机器设备之设计外，还包含了人的因素，而以结合,人、材料、设备等之综合系统,为对象。,11,四：与其它管理科学的区别,工业工程与企业管理、行政管理同样都与管理有关，它们 有何区别呢？,工业工程是透过工程途径，应用科学上及工程上之方法和技术，考虑,人员、机器、设备、制程、方法、时间,等因素来解决管理上遭遇的问题，而企业管理、行政管理，便无法采取工程途径去解决管理上的问题。,12,五：工业工程在工厂中的角色,我们先来看看工厂中所存在的疑惑：,1.工厂中,每位专业工程师专司其职,谁来沟通不同的专业工程师呢?,2. 工厂里,老板关心一件事(赚钱与产量),员工关心另件事(薪水与劳动的付出),那么谁来作老板和员工的平衡桥梁?,3.工厂里,人人关心赶货及品质,是否有人关心今天比昨天,明天比今天做得好呢?如果有,改善工作又由谁来做?,4.人人关心机器、物料、谁来关心最重要的人？等等,13,工业工程所涉及的内容有：工作方法的设计和改善、作业标准时间的制定、制程、夹具与工具的设计、工厂布局、产线平衡及布局、产线异常等等。,14,六:工业工程解决问题的途径,(一)问题的解决与决策,1.确定问题:先了解问题性质及症结所在,2.分析问题:从找资料、记录现况、了解限制条件、探讨问题，以深入问题。,3.寻求解决问题的方案,4.评估诸项方案,决定最佳决策,5.采取行动,6.考核行动结果,再提更佳解决途径,15,(二)系统与方法工程,从资料收集、组织、分析以及如何安排等数理计算及专门技术的方法来解决难题,16,七：步骤性的工业工程,现场,工业工程,工厂,工业工程,企业工程,17,现场,工业工程,主要以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、工厂布置、物料搬运等工作，以提高单项作业的效率和降低其作业成本。,18,工厂,工业工程,随着研究工作的深入，逐步转向以工厂为中心，管理者为对象，采用综合的管理以及运筹学的思想进行生产过程的分析、规划、完善改进等工作，并提供系统各种最优化的技术支持。,19,企业工程,此阶段主要以企业整体为中心，经营者为对象，用系统战略进行管理的阶段转变，这一阶段的主要特点是系统性和综合性，强调的是企业整体效益最佳。,20,八:工业工程与现场改善,工业工程在欧美企业谓IE,在日本企业称”生产技术”或”管理学”,IE最早来自于”时间研究”和”动作研究”,相对”企业管理”,IE起步较晚,但发展迅速,在美国企业界,几乎取代了大部分的传统管理工作.,企业的目的是希望以最小的投入得到最大的产出,以致获得最大的效益,将这些投入做最有效的组合,以达到效率高、品质稳、纳期准、浪费少、成本低的目的IE宗旨。,21,九:现场工业工程,大概是受QC七大手法的影响,也有人创造出了IE七大手法.可能比较牵强附会.,现场IE七大手法:,工程分析(产品作业人员联合事务工序),工厂布局 生产线平衡和布置,搬运分析 动作分析,稼动分析 标准时间,重心：以人的活动为中心，以事实为依据。,22,工程分析,工程分析包括:,产品工序分析法,作业人员工序分析法,联合工序分析法(人机对动图),事务工序分析法(财务报销流程),23,工厂布局,工厂布局简单地说就是设备配置。为高效率地进行生产，需高效、系统地布置必需的机械设备，综合配置原材料、零件仓库、检验厂所、货物出入口等，以达到人和物流顺畅的目的。,24,生产线平衡和布置,生产线平衡和布置就是在作平衡前，先找到不平衡（大部分称“瓶颈”效应）的地方，采用工程手法解决之。这是一个与设施规划相牵连的问题。,25,搬运分析,搬运就是使物品从一个物理空间转移到另一个物理空间，采用达到有效应用化、自动化、消除待料和停工、缩短移动距离并简单化、一般性原则的手段来达到搬运改善的目的。,26,搬运原则,统一（4M）,最短,顺畅,立体,安全,灵活,27,动作分析,动作分析的目的是分析每一个动作的合理性，即对一个工作者使用两眼、两手、两脚的动作予以分析，并作合理性改善。,28,稼动分析,稼动分析就是针以对车间资源中的人或机器进行观察记录，了解该车间实际有价值的作业的水平，进而分析影响假性作业与停闲的原因，予以改善消减，间接提高其作业效率。,29,标准时间,标准时间是指在一定的工作方法、条件下，任何正常的人，以正常的速度（在IE定义中，“正常”是,指能在26秒内发完52张扑克牌分成四堆；或在平坦路上，成年男子正常的行走速度是每小时4.827公里,）能完成某项作业的时间。,30,十：现阶段IE的主要工作,1.工程分析;,2.价值分析;,3.动作研究;,4.时间研究;,重心：以生产工厂的整个制造系统为主要活动对象,31,工程分析,工程分析是用工程符号(“ ”代表加工、“ ”代表物料停滞、“ ”代表搬运、“ ”代表检查）将产品从原材料到成品的生产过程制成流程图，发现其瓶颈工序并运用IE手法改善，使生产线趋于平衡。,32,价值分析,价值分析通过成本核算，可知产品之制造成本（含人工费、机器折旧费、场地、辅料等）的合理性，通过IE手法降低制造成本（通过设备改良、工艺布局改善、使用合适的夹具、导具、量具等），提高产品竞争力。,33,动作研究,动作研究的目的是分析每一个基本动作的合理性，即对一个工作者使用两眼、两手、两脚的动作予以细分并进行分析及研究，把“不必要”的“去除”，把“必要”的动作变为既“有效率”，又“不易疲劳”的最“经济性动作”。“动作研究”对于,大批量生产,型企业作用更大，往往一个动作的改善，可获得相当可观的效果。,34,时间研究,时间研究、工程分析、价值分析、动作研究等，最终目的无非是要取得最有经济、最有效率、最低成本、最轻松的工作方法，而这些方法最后还是以时间衡量，所以时间研究的目的有两点：,（1）制订客观的标准时间，以此作为绩效衡量标准和管理工具,（2）作业改善,35,十一:工具,目前工业工程有许多单项技术:如准时制生产(JIT)、精业制造（LeanProdu）、5S管理、丰田生产方式、6,（质量）管理、TPM管理、物流工程、网络制造（CIM）、ERP等等，他们的推广应用不能照搬硬套，而忽略了应用对象的自身背景。IE是负责现场管理手法应用体系的导入和现场改善工作的实施“入乡随俗”,36,6,的威力,6个西格玛3.4偏差/百万机会,5个西格玛230偏差/百万机会,4个西格玛6,210偏差/百万机会,3个西格玛66,800偏差/百万机会,2个西格玛308,000偏差/百万机会,1个西格玛690,000偏差/百万机会,37,比如我们生产100个灯泡，每个灯泡亮的可能性是99。那么，如果100个灯泡全部通电，所有灯泡亮的可能性就是0.99的100次方，结果是0.366，还不到一半。,如果改进措施，把每个灯泡这的可能性提高到99.9999。现在再给所有灯泡通电，而所有灯泡亮的概率是0.999999的100次方，结果是0.99999，几乎是百分之百。,38,准时制生产(JIT)、精益制造（LeanProdu）,JIT中文即为“及时生产”是只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品，因此有些管理专家也称此生产方式为,JIT生产方式、准时制生产方式、适时生产方式或看板生产方式（因在早期“看板管理”中应用而得名），其核心为零库存和以市场为导向,39,精益制造,（LeanProdu）,精益生产着眼于完美，目标是无不良品，没有库存，排除一切不产生价值的作业（装卸、搬运以及库存等 ）通过提高产品品质，取消库存，注重团队合作和沟通、扩展员工技术，从而实现“零”浪费的目标。,40,