IE工程基础知识

,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,第二章 程序分析,*,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,*,工业工程基础,1,工业工程定义,工业工程,发展,概况,工业工程体系架构,程序分析讲解,案例分析,2,一。工业工程的定义,综合性问题,由工业工程研究解决,专业性问题,由专业技术研究解决,3,一。工业工程的定义,工业工程的定义,工业工程（,Industrial Engineering,，简称,IE,）是综合运用各种专门知识和系统工业工程的原理与方法，为把生产要素（人、物料、设备、能源、资金和信息等）组成更富有生产力的系统所从事的规划、设计、评价、改进和创新活动，同时为科学管理提供决策依据。,4,一。工业工程定义的进一步说明,IE,是一门工程类科学技术，是技术与管理交叉的复合学科；,IE,的研究对象：,是由人、物料、能源、资金和信息生产要素构成的各种生产及经营管理系统。,IE,采用和依托的理论与方法：,来自数学、自然科学、社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等理论。特别是系统工程的理论和方法、计算机系统技术关系密切；,5,IE,的任务：,是如何将由人、物料、设备、能源、资金、信息等生产要素组成一个集成系统，并不断改善，从而实现更有效地运行；,IE,的目标：,是提高生产率和效益，降低成本、保证质量和安全，获取多方面的综合效益；,IE,的功能：,是对生产系统进行规划、设计、评价、改进和创新。,6,一。工业工程在非工业领域的应用,美国滨州大学的,Benjamin,教授指出：目前在美国，雇佣在制造业的劳动力只占,20%,，而,80%,的劳动力则雇佣在服务行业和管理岗位上，因此，应该更加重视,IE,在非制造业领域的研究与应用；,山东大学的研究者将,IE,原理应用于餐饮服务业，以图提高餐厅的服务水平；,天津理工大学的研究者将,IE,原理应用于医院，重构医院的服务业务流程，以提高服务质量。,7,二。工业工程的发展概况,IE,的萌芽,：,18,世纪中叶到,19,世纪末,经典,IE,的建立,：,20,世纪初,经典,IE,的发展,：第二次世界大战及战后,现代,IE,的建立,：,5070,年代,进入,80,年代,，国际上,IE,的发展与应用相当广泛，收效甚佳,8,IE,的萌芽：,18,世纪中叶到,19,世纪末,零件的互换性,标准化,(E.Whitney),劳动专业化分工,专业化,(A.Smith),时间研究,(W.Babbage),组织化、通讯联系和情报资料的管理原则,(H.V.Poor),二。工业工程的发展概况,9,经典,IE,的建立：,20,世纪初,F.W.Taylor,：,科学管理原理,，内容涉及制造工艺过程、劳动组织、专业化分工、标准化、工作方法、作业测定、工资激励制度与职能组织等。他还首创了生产现场的时间研究方法。,(1911),Frank & L.Gilbreth,：从事动作研究和工作流程研究，设定了,17,种动作的基本因素，为工作与操作方法的改进与预定时间标准创造了科学依据，提供了基本方法。（,1910,）,H.Ford,：提出了装配流水线,大批量生产方式的形成。 （,1913,）,H.I.Gantt,：进行作业进度规划研究，计件工资制研究，发明了甘特图。 （,1914,）,二。工业工程的发展概况,10,H.Fayol,：提出了工业经营的,6,项职能，管理的五种职能和,14,条原则。 （,1916,）,F.W.Harris,：研究应用经批量控制库存的理论（,1917,）。,美国滨州州立大学在,1908,年设立工业工程课程，随后设立独立的工业工程系。,二。工业工程的发展概况,11,经典,IE,的发展：第二次世界大战及战后,工作研究、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划等成为,IE,的内容；,战后，运筹学,(Operations Research),与,IE,结合，成为,IE,的方法基础。,二。工业工程的发展概况,12,现代,IE,的建立：,5070,年代,系统工程、计算机技术引入了,IE,学科，逐步奠定了现代,IE,的理论基础与技术基础；,二。工业工程的发展概况,13,进入,80,年代，国际上,IE,的发展与应用相当广泛，收效甚佳,美国：有,100,多所大学开设有,IE,系或,IE,学院，为五大工程学科之一（机械工程、电机与电气工程、化学工程、建筑与建材工程、工业工程）,日本：从,60,年代引入,IE,研究，,70,年代推出,JIT,，,TPM,JIT,：,Just In Time,，准时制生产，美国,90,年代将其总结为精益生产,(Lean Production),TPM,：,Total Productive Maintenance,日本汉字为全员生产保全。,新加坡、泰国、香港、台湾、印度等都已建立,IE,的研究、教育、开发和推广应用体系。,二。工业工程的发展概况,14,工作研究,方法研究,时间研究,作业分析,程序分析,动作分析,直接法,合成法,梗概图,人机作业分析,联合作分析,双手作业分析,动素分析 法,影像分析法,秒表测量法,工作抽样,预定时间标准法,标准资料法,工业工程体系架构,15,四。 程序分析,2.1,程序分析概述,2.1.1,程序分析的概念,2.1.2,程序分析的种类,2.1.3,程序分析常用记号,2.2,工艺程序分析,2.2.1,概述,2.2.2,梗概程序图,16,2.3,流程程序分析,2.3.1,概述,2.3.2,流程程序图,2.4,布置和经路分析,2.4.1,布置和经路分析的概念,2.4.2,线路图分析,2.5,分析方法,1.,5W1H,法,2.,ECRS,原则,3.,动作经济原则,17,2.1.1,程序分析的概念,概念：,依照工作程序，从第一个工作地到最后一个工作地，全面研究分析有无多余，重复的，不合理的作业。程序是否合理，搬运是否太多，延迟等待是否太长等，通过逐步分析整个工作过程，改进现场空间配置、作业方法、以提高工作效率的研究方法。,对概念的进一步理解,对现场的宏观分析,目的是消除和改变整个生产过程中的不合理作业,设计出先进高效的作业方法,18,2.1.2,程序分析的种类,工艺程序分析：,对生产全过程进行的分析,工具：梗概程序图,流程程序分析：,对产品或材料的流程或人员活动全过程进行的系统分析，比工艺程序分析的内容更详细,工具：流程程序图记录；,布置与经路分析：,以作业现场为对象，对现场布置及产品和作业者的移动路线进行的分析,工具：线路图或线图记录现状。,19,2.1.3,程序分析常用记号,序号,记号,意 义,1,加工：改变对象的物理、化学状态的过程，或进行装配与分解的过程,2,检验：对对象的特性与数量进行测量，并与标准比较,3,移动,4,D,等待或暂存,5,贮存,6,同一时间或同一工作场所由同一人执行的加工与检验工作,20,2.2.1,工艺程序分析概述,工艺程序分析对象：生产系统全过程,工艺程序分析特征：概略分析、只分析,加工,和,检查,工序,应用场合：在着手对某一工作系统进行详细调查研究和改进之前，用工艺流程分析可对系统作一简略、全面、一般的了解，以便从宏观上发现问题。,工艺程序分析方法：梗概程序图，记录简明、容易、宏观、概略。,21,梗概程序图概念：,对生产全过程的概述，主要反映全过程中各构成部分及其相互间的关系。,梗概程序图的内容和作用：,提供工作程序的全面概况及各工序之间的相互关系情况,按工艺顺序编制，可作为编制作业计划的依据,注明了各项材料及零件的进入点，可控制材料与外购件的进货日期,程序梗概图的,作图规则,2.2.2,梗概程序图,22,程序梗概图的,组成：表头、图形、统计三部分组成,图形的作图规则：,由若干纵线和横线所组成，生产过程的工序流程用垂直线表示，主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列。,材料、零件（自制、外购件）的进入用水平线表示，水平引入线上座填上零件名称、规格、型号。水平线与直线中途不能相交，非交交的，相交处用半园形避开。,加工、检查符号之间长约,6mm,的竖线连接，符号的右边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时间，按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左从,1,依次编号于符号内。,若有的工作需分几步做才能完成，主要的步骤放在最右边，其余按重要程度，自右向左依次排列。,23,示例,电 视 机 及 遥 控 器 装 箱 梗 概 程 序 图,8,10,11,12,6,5,4,3,9,2,1,1,4,3,2,箱子成型,检查箱子有无破损,箱片,电视机,遥控器,附件及干燥剂,检查附件及干燥剂数量,装附件及干燥剂入塑料袋内,装入箱内,检查遥控器外观,装入塑料袋内,放入箱内,检查电视机外观,贴出厂编号标签,装入塑料袋内,装上保持衬,放入箱内,封箱,缚束,贴出厂日期标签,塑料袋,塑料袋,标签,塑料袋,保持衬,7,图形的作图规则：,由若干纵线和横线所组成。工序流程用垂直线表示，主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列。,材料、零件的进入用水平线表示，水平引入线上座填上零件名称、规格、型号。水平线与直线中途不能相交。,符号的右边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时间，按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左从,1,依次编号于符号内。,若有的工作需分几步做才能完成，主要的步骤放在最右边，其余按重要程度，自右向左依次排列。,24,统计表格：,分析改进技术,：,5W1H,，,4,技巧,(ECRS),加一表,统,计,内容,次数,12,时间,加工,检查,4,16,合计,25,程序梗概图的案例分析及讨论：,传动轴组件的装配,程序梗概图,电拖车检修及维修的,程序梗概图,压铸组装梗概程序图,26,案例：传动轴组件的装配,案例零件图为：,梗概程序图,分析思路：,首先看能否取消，其次看能否合并重排，,再次看能否简化，最后看能否使工艺过程更好。,27,零件图,28,梗概程序图,29,案例：,电拖车检查维修,1,总检查决定如何修理,分解成动力车架电池三部分,1,车架,电池,动力,5,初次试验,充电,6,6,最后试验,充电,7,5,去油漆,详细检查,4,2,全部拆除,必要时维修,3,3,装配,试车,4,2,电器及机械试验,特点：一个主要程序分成几个分程序，最主要的程序置于最右边，其余的依其重要性，自右向左排列。,7,6,必要时维修,再油漆,6,30,压铸机械,6,5,4,3,2,1,1,6,5,4,3,2,1,压铸成型,检查,机械加工,检查,去除毛边,检查,化学处理,检查,表面处理喷漆,检查,MQC,检查,FQC,包装,成品检查,包装材料,油漆,胶水,化学,药水,镁锭,31,2.3.1,概述,流程程序分析的概念,以产品或零件的加工制造全过程的对象，把加工工艺流程划分为加工、检查、搬运、等待和贮存等五种状态加以记录和分析,流程程序分析的特征,比梗概图更具体、更详细、有加工、检查、搬运、等待和贮存,5,种符号，对每一主要零件单独作图。,流程程序分析的工具：流程程序图,32,2.3.2,流程程序图,流程程序图的组成：,由表头、图形、统计三大部分组成，见,示例,表头内容：,工作名称、工作部别、方法（规则或改进）、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者、日期等,图形,：（见案例）,33,统计表格,统,计,内容,次数,时间,距离,加工,检查,合计,贮存,搬运,34,分析技术,:,5,问,4,技巧加一表,分析统计工具：流程程序图,标准表格：,35,程程序图标准表格,36,案例分析,1,：,研究地点：重庆某公司,研究对象：纸筒加工,研究对象的工艺过程：,下料,铣斜边,卷制,粘接,干燥,封边,锯口,打磨,浸 油,检验,入库,流程程序图：,37,分析技术：,5WIH,，,4ECRS,研究分析：,共有加工工序,9,个，分析,能否取消？,能否合并？,能否重排？,能否有更好的方法？有,如：第,4,粘接工序：现行方法有,3,人进行粘接，时间为,90,分钟，粘接过程中工人在休息，敷上粘接剂后，工人可干别的活，这样可减少一个工人，年节约资金,2000,元,/,月,13,个月,2.6,万元,38,又如：第,5,工序为干燥,需花时间,24,小时,纸筒进出炉均采用手工操作，极易烧伤工人，改成轮式平板车推进推出,既节约时间又避免烧伤工人。,再如：第,9,浸油工序,用,5,问,4,技巧加一表,技术提问,?,What?,浸油、绝缘，有无更好的方法：无,Where?,浸油机，有无更好的地方：无,When?,锯口打磨后，有无更好的时间：无,Who? 1,人，有无更好的合适的人：无,Why?,绝缘,How?,立式浸油机，有无更合格的方法,?,有，什么方法，油沟浸油,39,现行的浸油方式是立式浸油机放置于平台上，上下不方便，工人要把纸筒直立于台上,费时又费力，经测时费时,5,分钟。,立式浸油机是旋转淋油，需用人控制且效果差，而且需预热，耗时大。,改进措施：用油沟浸油方式，用杠杆原理进行操作，耗时短。,改进效果：改进后节约时间,27,分钟,40,工序号,内 容,改进前,改进后,改进效果,工人上纸筒,预热油,淋油,合计,2,人,10,15,分钟,25,分钟,60,2,人,2,4,（自动）,25,33,41,结论,设备利用率的改善要不遗余力，改善能带来较大的 经济效果。,设备的改善必须发挥工人的能力性，最有发言权。,培养工段长，班组长的组织协调能力，让工人最大 限度地利用时间。,烘干设备,9,应置于设备,2,后面，可减少来回不必要的 运输。,42,案例分析,2,：,研究地点：某公司绝缘车间,研究时间：,2000,年,4,月,15,日早上,8:0012:00,研究目的：,该车间工人聊天现象严重，走动频繁，为了了解工人实际工作情况，选择了,1,名工人跟踪调研，目的是发现影响工人工作效率的因素。,研究者的流程图为：,43,开机床对刀,拿工具,打扫,聊天,拿工具,检查,聊天,聊天,走动,聊天,休息,15,分钟,锯,搬运,锯,搬运,锯,搬运,找工具,搬运,聊天,聊天,锯,休息,1,2,3,4,5,6,7,1,2,1,1,2,3,4,5,3,4,5,6,8,7,6,8,班组： 器身工作组,工作名称：日常工作,开始： 开机床,结束： 休息,研究者：,ME* 2000,年,4,月,审阅者： 车间经理,2000,年,4,月,图,2-6,：绝缘体车间,工人人型流程图,44,对现行流程进行分析,由统计得出：,上午,4,小时，完成加工,6,次，时间,28,分钟，利用率,8.6%,；,搬运,8,次，占用时间,60,分钟，占用率为,25%,；,休息聊天,8,次，占用时间,150,分钟，占用率为,62%,；,检查,1,次，时间,2,分钟，占用率为,0.9%,。,45,进一步分析利用率低,聊天现象严重的原因有：,生产计划性不强，工人不关心进度情况，造成有足够多的时间聊天。,车间没有明文规定上班时间不准聊天，工人劳动积极不高。,机床配置不合理，造成搬运过多,班组划分不合理，任务平衡不合理，造成有的工人工作太闲。,工具柜距离机床和工作地太远，造成工人因取放工具而频繁走动。,46,解决方案,:,车间领导在班组会议上强调聊天造成的不良影响，应明文禁止。,对工段的划分进度调整，以设备为中心划分手段，任务的划分以工段为单位，由工段长将任务再下放给个人。,在每一设备旁或工作地旁设备一个工具柜，并要求工人按一定的顺序摆放，减少搜寻时间。,47,2.4.1,布置和经路分析的概念,布置与经路分析的定义,布置和经路分析是以作业现场为对象，对现场布置及产品和作业者移动线路所进行的分析。,布置和经路分析的特征,主要是对“搬运”或“移动”的路线进行分析，以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的。,分析产品或人在现场流动的实际路线。,布置和经路分析方法：线路图。,48,2.4.2,线路图,线路图的概念,按比例缩小绘制的工厂简图或车间平面布置图，将流程程序中的所有的动作，以线条和符号表示在图上，主要用于对物料搬运的分析，从线路图上研究如何缩短搬运距离和改变不合理的流向（如：倒流、往复、交叉流动等）。,示例,线图：完全按比例绘制的线路图，叫线图。,线路图的分析工具 ：,5,问,4,技巧加一表,线路图的,改进方法,线路图,案例分析,及讨论,49,案例分析：,请分析下面立体线路图的布置，是否合理？为什么？请说出理由？,您认为更合理的布置是怎样的？,50,线路图示例：立体线路图,51,线路图的改进方法,对平面移动：,移动的距离是否能缩小,有没有相向流动,通道和道路状况是否良好,对立体移动：,高度能否降低；,上下移动的次数能否减少？,是否使用起重设备,对厂房设备配置：,物流路线能否缩短,运输方法是否恰当,运输通道、起重设备、行车路线等是否符合要求,办公室、检查工序、工具柜等位置是否合适。,52,线路图案例分析及讨论,研究地点,:,某公司绝缘车间,研究对象,:,压板加工,压板加工,流程程序及线路图,：,分析： 运用,5,问,4,技巧加一表技术进行分析,有无相向流动？有；,有无适合的方案？有；,重新布置设备，移动距离是否缩小？会；,有无适合的方案？有；,什么方案,?,进行改进,重新布置设备,改进后的,设备布置,如下图所示：,53,原来的经路图,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,下料,划线,锯断,打磨,倒角,打蜡,暂存,1,划线台,锯床,倒角机,打腊机,成品库,原料,剪切机,2,4,3,5,1,6,1,55M,75M,2M,60M,58M,2M,2M,5,6,2,7,4,3,打磨机,大门,1,54,改进后的物流线路图,原料,剪切机,划线台,锯床,打磨机,倒角机,打腊机,成品库,1,2,3,4,5,6,1,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,下料,划线,锯断,打磨,倒角,打蜡,暂存,1,1,2,3,4,5,6,7,2M,7M,6M,7M,8M,6M,10M,大门,55,改进效果：,原方案的搬运距离为,254m,，改进后的搬运距离为,66m,，少搬运,188m,，缩短了搬运路线。,消除了来回搬运、走动现象，降低了成本,设施布置符合物流规范化要求，物流路线最短。,56,2.5,常用的分析方法,1. 5W1H,法,分析时的六大提问,提问技术称,5W1H,技术,WHAT,完成了什么？,WHERE,何处做？,WHEN,何时做？,WHO,由谁做？,WHY,为什么这样做？,HOW,如何做？,ECRS,原则,取消（,Eliminate,）：取消不必要的操作,合并（,Combine,）：对于无法取消而又 有必要,重排（,Rearrange,）,简化（,Simple,）,57,1.,动作经济原则,为了以最低限度的疲劳获取最高的效率，寻求最合理的动作作业时应遵循的原则。根据这些原则，任何人都能检查作业动作是否合理,2,。动作经济原则四要素,A,。减少动作数量,B.,缩短动作的距离,C.,双手同时作业,D.,轻松作业,2.5,常用的分析方法,58,课后练习,绘制现有的线路布置，用工业工程技术进行分析，发现不合理的布置，加以改进，总结改进效果。,请画出你所做的某项工作的流程程序图。,进行程序分析时可用哪些分析工具？每种分析工具适用对象是什么？,什么是作业分析的,5W1H,技术和,4ECRS,技术？实际工作中如何应用？,请各绘出一种你工作中某项工作的梗概程序图、流程程序图以及线路图，并用,5W1H,和,4ECRS,技术分析改进？,59,