IE工业工程培训教材

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 1 共 45頁,I E(,工业工程):,Industrial Engineering,(,技术,部,培训教材,),编写,:,贺桂华,基础,IE,的全过程是：,利用程序分析、作业分析和动作分析,获得最佳程序和方法，然后再利用,时间研究将所有作业制定出标准时间。,-,方法研究,-,动作研究,-,时间研究,一,工作研究,1,包含,2,它以工程技术为基础配合科学管理技巧来,:,发现,问题,解决,问题,预防,问题,第 2 共 45 頁,I E(,工业工程),IE,主要工作内容,工,程,分,析,工,作,标,准,建,立,动,作,研,究,时,间,研,究,标,准,时,间,的,建,立,价,值,分,析,工,厂,布,置,搬,运,及,物,流,设,计,第 3 共 45 頁,环,境,和,安,全,保,护,一、工作研究,第 4 共 45 頁,分析研究,作业标准,制定,标准确认及培训,制定标准时间,执行标准,对物料、机器、工具、方法,分析现有的生产过程和方法并,找出一个最佳的生产方法,简化和省略.除去一些多余的生产过程找出更迅速和完善的工作方法并制定作业标准,对象为物时：,通过作业过程中：时间和空间的变化而逐一做出的研究,对象为人时：,二,方法研究,(,Method Research ),原材料,成品,产品工程分析表,产品生产流程图,产品工程管理表,分析工具,原材料,原材料,作业规范,工作抽样,基本动作,PTS,影片,人机配合,作业分析,第 5 共 45 頁,5,经济性的分析研究：分析技巧（如图表）,探 讨 项 目,内 容,分 析 手 法,制造整个工程系统,从原材料,-,生产,-,成品,-,出荷,制造流程图分析,操作标准书分析,工厂布置物料流动,工厂部门之间及人与物料之活动,流程图分析,模型配置分析,作业区域的布置,作业者位置及周围物料品的放置方法,基本动作研究,.,PTS(,生产时间,作业者物品移动的方法,.,测定,),动作经济原则,作业简化原则,组合作业或自动机械作业,以组合进行的共同作业或以自动化机器,连合工程分析,工作抽样,作业的人与机器的配合,.,作业简化原理,作业时作业员动作,短时的作业周期和高反复度的动作分析,动作研究分析,.,PTS (,生产时间测定,).,动作经济性原则,第 6 共 45 頁,1,实施过程,a:,将现,有的生,产过程,中的问,题整理,出来,并,明确化,.,b:,将解,决方法,的理想,化设定,出来,.,c:,对问,题的现,状进行,分析,.,考虑现有的生产数量,使用空间,品质机能,管理复杂化,过多的人员,费用,实施日程,劳务关系等,.,第 7 共 45 頁,d:,比较,分析结,果用,5,W1H,进行,探讨,.,e:,进行,方法的,改良设,计,.,f:,标准,化实施,同时培,训教育,员工标,准化作,业,2、,工程分析 (,Engineering Analysis ),（1）、分析工具：,工,程,分,析,表,制品工程分析表,作业者工程分析表,以材料,零件,制品等物为中心变化程序,的,以作业者为对象做工作程序的,第,8 共 45 頁,（2）、工程符号,(,工程图标记号,),须记录加工,搬运,检查,停滞四个过程现象,.,或组合现象,.,2.1:加工:原材料,零件,半成品依生产目的受到物理,化学,机械或被人为变更状态其记号为: (大圆形),2.2:搬运:材料,零件,半成品,成品空间位置改变的过程.其记号为: (小圆形,体积为加工圆的1/2).,2.3:检查,材料,零件,半成品和成品的品质特性或数量用方法加以检测,并将其结果与基准比较为判断合格与否. 其记号 : : 数量检查. :品质检查,2.4:停滞 :材料 ,零件 ,半成品或成品在某一空间位置的滞留与存储. 其记七 号 : :原材料,零件存储. :半成品,成品的存储. .,D . :,工程中的停滞.,第 9 共 45 頁,（3）.制品工程分析.,3.1制品的工程(加工顺序)可分为4种型态.,a:,直线型:,原材料自第一工序至最后一工序完成为止.无其它零组件.,b:,合流型:,主材料加工为直线型工序,中间加入其它零,组件加或装配.,c:,分崎型,:,主材料经多任务序加工后分解成多种产品的工程流程,.,d:,复合型:,在直线型工程中加入外加工作业过程.,第,10 共 45 頁,3.2 制品工程分析步骤,a:,了解现有资料:产品图,工场配置图,流程图,设备图,材料表,作业标准书,检验标准书,b:,规划现有流程的制品流程图.,c:,调查分析:作业顺序,作业方法,工作时间,作业距离,作业产量,瓶颈工程,出现的问题,工作反应.,应用手法:工厂布局,物流,工作简化,动作研究,时间研究,动作分析,动作经济,.,d:,找出不合格项目予以针对性改善.,e:,绘制新的流程图.,第,11 共 45 頁,4.作业者工程分析表的作用:,主要分析作业者在作业中的实际移动情形.作业路线,方法,次数,负荷量是否恰当,作业者的动作,距离是否可缩短,作业者是 否等待时间.作业者是否可加工与检验同时进行.发觉动作与相关的配置,顺序,组合是否恰当.,第 12 共 45 頁,动,作,研,究,一,动作分析概要,1目的,与意义,2,动作分析的方法,二,动素分析,1,动作分析18要素,2,动素符号,3,动素分析的步骤,四,动,素分析改善实践,第 13 共 45 頁,三,影像,动作分析,动作研究 (,Motion Research ),1、动作分析概述,动素分析,影像分析,动作经济原则,它包含：,动作可大致分为下面四类：,加工改变目的物形状和装配目的物的动作,移动改变目的物位置的动作,握持保持目的物形态的动作,等待无作业手空闲着的动作,高速摄影分析法（细微动作影像分析）,常速摄影分析法,慢速摄影分析法,有效动素,辅助动素,无效动素,就是人为了以最低限的疲劳获取最高的效率，寻求最合理的动作时应遵循的原则。,动作经济的四条基本原则,1）减少动作的数量,2）双手同时进行动作,3）缩短动作的距离,4）轻松动作,伸手、抓取、移物、定位、装配、拆卸、使用、放开、检验,寻找、发现、选择、思考、预定,2、动作分析方法,（1）目视动作观察法：分析者直接观测实际的作业过程，幷将观察到的情况直接记录到专用表格上的一种分析方法。,动素分析法,双手操作分析法,（2）影像动作观察法：通过录像和摄影，用胶卷和录音带记录作业的实施过程，再通过放影、放像的方法观察和分析作业动作的方法。,第 15 共45 頁,二,动,素,分,析,18,要,素,及,符,号,第 16 共 45 頁,举例：打开啤酒瓶的动素分析表,第 17,共 45,頁,动素分析的步骤,第一步：找出作业中存在的问题，决定应进行动素分析的作业,第二步：动素分析的准备：动素分析表、记录纸、秒表、卷尺等,第三步：动素分析的实施,（1）在分析表中填写必要的事项,（2）观察、分解、记录动作,（3）整理分析结果，填写总结表：将动素记号按左右手分开，填写合计数,（4）画出作业现场布置图,第四步：讨论分析结果，确定改进方案,找出第2、3类动作多的原因幷进行改善，分析双手动作的平衡,4,W1H,提问技术，,ECRS,技巧，动作改善检查表,基于动作经济原则进行,在确定改进方案后，应作出改进作业后的动素分析表，比较改进前后的动素数，把握改进效果,第 18 共 45 頁,动作的三要素,1）动作方法；,(根据动作经济原则，分析观察作业，发现和取消无用的动作，合幷两个以上的动作。),2）作业现场布置,；,(,根据操作者动作的方便性来考虑作业场所的配置与放置方式。,),3）工夹具与机器,(,应在操作者正在从事的作业或细微动作中找出幷非一定靠人才能完成的工作，探讨其是否能用工具、夹具和机器来代替。,),在改善动作时，针对“动作数”、“同时性”、“距离”、,“作业容易程度”，有必要按下述要素进行讨论：,第 19 共 45 頁,动作经济原则的应用,基本原则1-减少动作数,（1）关于动作方法,1）取消不必要的动作,2）减少眼的活动,3）合幷两个及以上动作,（2）关于作业现场布置,1）工具物料放在操作者前面的固定位置处,2）把工具物料放置于便于作业的状态,3）按作业顺序放置工具物料,3）按作业顺序放置工具物料,（3）关于工夹具与机器,1）利用便于抓取工具物料的工具物料箱,2）把两个及以上的工具合幷为一个,3）利用快动夹紧机构,4）用一个动作操作机器,第 20 共 45 頁,动作经济原则的应用,基本原则2双手同时进行动作,1、关于动作方法,1）双手同时开始同时完成动作,2)双手对称、反向同时动作,2、关于作业现场布置,1）按双手能同时动作布置作业现场,3、关于工夹具和机器,1）采用固定工具固定需要长时间拿住的目的物,2）采用能用足进行作业的工具完成简单的或需要力量的作业,3）设计能双手同时操作的夹具,第 21 共 45 頁,动作经济原则的应用,基本原则3-缩短动作距离,1、关于动作方法,1）便于用最适当的人体部位动作,2）用最短的距离进行动作,2、关于作业现场布置,1）在不妨碍作业的前提下尽量使作业区域狭窄,3、关于工夹具与机器,1）利用重力和机械动力送进、取出物料,2）用人体最适当的部位操作机器,第 22 共 45 頁,动作经济原则的应用,基本原则4-轻快动作,1、关于动作方法,1）使动作不受限制轻松进行,2）利用重力及其它机械电磁力动作,3）利用惯性力和反冲力动作,4）连续圆滑的改变运动方向,2、关于作业现场布置,1)最适当的作业位置高度,3、关于工夹具与机器,1）利用夹具和导轨规定运动经路,2）把操作手柄做成便于抓握的形状,3）把夹具的对准位置设计成可观察型,4）使操作方向与机器的移动方向一致,5）使工具轻巧,第 23 共 45 頁,时,间,研,究,一,时间分析概要,1,作业测定的方法及基本程序,2,标准工时设定,二,工作抽样,1,工作抽样概述,2,工作抽样的原理,3,工作抽样的方法和步骤,第 24 共 45頁,三,预定动作时间标准,时 间 研 究,时间研究：,也称为“作业测定”，或是“工作衡量”。,生产现场，日常消耗的总时间大致可以分为三种,：,基本需要作业时间,由于工作进度不妥而造成的多余时间,完全浪费的无效时间三种。,一、,时间研究概述,当产品设计、制造工序及作业方法都不再更改时所,使用的生产时间，也可以说是不能降低到这以下的,理想时间，唯有这项作业内容才视为真正是,“,有效工作,”,由于设计及制造方法不当多耗费的作业时间，其内容本质上是,“,无效工作,”,由于工厂管理上的各种缺陷所引起的中断时间，作业人员与机械设备在此期间没有,工作成效而浪费掉的时间，其内容可以说是,“,浪费工作,”,第 25 共 45 頁,时 间 研 究,“,时间研究是运用一些技术来确定合格工人，在标准状态下，对一种特定的工作，以正常速度操作所需时间的一种方法。,”,“合格工人”,指具备必要的身体素质、智力水平和教育程度，并具备必要的技能和知识，使他们所从事的工作在安全、质量和数量方面都能达到令人满意水平的工人。,“标准状态”,指标准工作方法、标准工作环境、标准设备、标准程序、标准动作、标准工具、机器的标准转速等。这些都是有方法研究确定的。故必须首先进行方法研究，规定并达到标准状态，然后进行时间研究。,“,正常速度,”,指平均动作速度，这个速度，每天没有过度的肉体和精神疲劳，容易持续下去但须努力才能达到。一般具体的测定方法是：把一付扑克牌放到边长为一英尺（,30.5,cm,）,见方的四个角，用,0.5,min,（,30s,）,将牌分完时，手的动作速度。,二、时间研究的定义：,第 26 共 45 頁,时 间 研 究,（,1,）运行一个作业系统。,（2,）改善一个作业系统。,（,3,）评价作业系统。,（,4,）用于挖掘时间利用方面的潜力,三、时间研究的用途,通过调查研究发现无效时间的原因固然重要，但在实,际应用中，特别是从长远来看，制定合理的时间标准,更为主要。没有标准就没有好的管理。标准方法、,标准时间乃是进行管理的基础。,第 27 共 45 頁,时 间 研 究,1 方法,（1）直接法：对作业直接测定的方法，具体有：, 秒表测时法, 工作抽样法,（2）合成法：利用已有资料进行推断的方法，具体有：, 预定时间标准法（,PTS）,标准资料法,四、作业测定的方法及基本程序,第 28 共 45 頁,时间研究,1)作业测定的阶次,制定标准时间的时候，应首先决定研究工作的阶次，工作阶次通常非常下列四种：,第一阶次：动作,人的基本动作测定的最小工作阶次。例如：伸手，握取等。,第二阶次：单元,由几个连续动作集合而成。例如：双手抓取材料，旋转零件等。,第三阶次：作业,通常由两到三个操作集合而成。若将其分解为两个以上的操作，则不能分配给两个以上的人以分但的方式进行作业。例如，双手抓取材料在夹具上定位（包括放置），拆卸加工完成品（从伸手到放置为止）。,第四阶次：制程,指为进行某种活动所必须的作业的串连。例如：钻孔、装配、焊接等。,五、作业测定各方法的应用,第 29 共 45 頁,时间研究,（2）作业测定的应用,一般来说：,秒表测时法应用于第二阶次的工作；,工作抽样法通常用于第三、四阶次的工作；,预定时间标准法常用于第一阶次的工作；,标准资料法可用于第二、三、四阶次的工作。,3 作业测定的基本程序,（1）选择选择需要研究的工作,（2）记录记录全部工作环境、作业方法和工作要素的有关资料,（3）考查考查全部记录材料和细目，以保证使用最有效的方法和动作，将非生产的和不适当的工作要素与生产要素区别开来,测定选用适当的时间研究方法，测定各项作业的时间,实施拟订相应的文件，包括该作业的要素、操作方法和标准时间，并正式公布执行。,修订当作业环境和条件发生较大的变更而原订标准事件不再反映当前生产过程时，重新进行时间研究，修改作业的要素、操作方法和标准时间,第 30 共 45 頁,时间研究,1 标准时间的起源和定义,标准时间的概念来源于泰勒的“公平的一天工作量”（,a fair days work）,的理论。,标准时间的定义是：“在适宜的操作条件下，用最合适的方法，以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间”。,1.1 标准时间（收集资料）,1.1.1采用动作经济原则确定操作方法,1.1.2记录物料的品种和规格,数量.,1.1.3确定使用的设备和工艺装置.,1.2 将作业分为要素(操作单元),划分单元遵循以下原则.,1.2.1每个单元的时间在2.4秒以上.,1.2.2单元之间的界限要分清.,1.2.3固定型与变化型要素分开,不在每一循环中出现的工作要素,与每一循环,中出现的要素分开,.,3.3 标准工时设定,第 31 共 45 頁,时间研究,1.3 测定观测次数,方法:统计法(可靠度为95% 精度为5%) 对某一操作单元先试行观测若干次数,计算平均值,依据容许的误差界限,以公式求其应观测的次数.,n,=,(40 nx,2,-(x),2,),2,x,n,我们想决定的抽样数,n,初步确定抽样数,数值之和,x,读数值,1.4确定异常值, = ( xi - x ),2,n,偏差上限为 , x :,平均值,偏差下限为 , n :,抽样数, :,标准偏差,xi:,第,i,个观测数,第 32 共 45 頁,时间研究,1.5 测定时间：用秒表进行观测,剔除异常值,记录操作时间,.,1.6 评比：通过评比将不同操作者的实际操作时间值调到与正常时间相等的水平,给定一个评比值.,1.7 宽放：根据工作环境(温度,湿度,噪音,振动,光照等),工作性质(站着工作,还是坐着工作;工作强度;工作是否过分使用脑力或眼力)给予宽放时间,流水线的宽放时间只考虑规定的休息时间和意外的迟延时间.,4.8 标准时间,标准时间是由最初用秒表测得的时间,经评比率修正为基本时间,然后考虑宽放时间的加入,最后得到的标准时间.,基本时间 = 观测时间 评比值 / 常评比,标准时间 = 基本时间 + ( 基本时间 宽放百分数 ) = 基本时间 ( 1+宽放率 ),1.9 确定班产量,班产量 = (工作班时间-休息时间) / 节拍,对概念的理解：,“适宜的操作条件”、“最合适的操作方法”：是指通过方法研究后，所确定的操作条件与操作方法,“普通熟练工人”、“正常速度”：意味着标准时间是适合大多数作业者的时间,“标准作业”：是标准时间的依据，是时间研究的结果。,时间研究,4,标准时间的构成,观察时间,评比因素,正常时间,标准时间,固定,宽放,可变,宽放,意外,宽放,特别,宽放,政策,宽放,标准时间正常时间宽放时间,标准时间正常时间（1宽放率）,正常时间观测时间评比系数,第 34 共 45 頁,时间研究,5 标准时间与工时定额,第 35 共 45 頁,时间研究,1. 定额时间,指在正常的生产技术组织条件下，工人为完成一定量的工作所必须消耗的时间。它由以下四部分组成：,作业时间（,T,作）,布置工作地时间（,T,布）,休息和生理需要的时间（,T,休）,准备与结束时间（,T,准）,（1）作业时间,直接用于生产产品，完成工序中各项操作所必须消耗的时间。它是定额时间中主要的部分，其时间消耗的长短与加工批量大小成正比,。,第 36共 45 頁,时间研究,作业时间按其所用不同又可分为：,基本作业时间（,T,基）：指实现基本操作，直接作用于劳动对象并改变对象的尺寸、现状、性质、组合、外表等所消耗的时间，如切削加工时间。基本作业时间按照完成基本操作的方式，又可分为： 机动的基本时间用机器设备自动完成基本工艺的时间； 机手并动的基本时间由人工直接操作机器完成基本工艺的时间（如用电钻等）； 手动的基本时间完全由工人手工操作完成基本工艺的时间（如锉工件等）,辅助作业时间（,T,辅）：工人为保证完成基本工艺而执行的各种辅助性动作所消耗的时间。如测量工件、调整机床、机械手的自动卸料等的时间。,在基本作业时间是机动某些情况下，可能出现辅助操作与基本操作同时进行，在这种情况下，这部分交叉时间不应记入定额时间内。,第 37 共 45 頁,时间研究,3.5.2.2 模特排时法的动作分类,MODAPTS,法把动作分为,21,个，每个动作以代号、图解、符号、时间值表示。其动作的体系分类如表,3,2,2,所示。,第 38 共 45 頁,时间研究,第 39 共 45 頁,时间研究,第 40 共 45 頁,时间研究,第 41 共 45 頁,时间研究,3.5.2.3 模特法的动作分析,1移动动作,移动动作是手指、手和臂活动的动作。因所使用的身体部位不同，所要达到的目的也不同，因而使用的身体部位的移动距离不同，所以时间值也不同。在模特排时法中，根据使用的身体部位的不同，时间值分为五等：,(1) 手指的动作,M1,表示用手指的第三个关节的部分进行的动作，时间值为,lMOD，,移动距腐为2.5,cm。,其动作举例有：将开关拨到,on (off),的位置；回转调谐钮；用手指拧螺母；用手指按密封封条。,手指动作,M1,表示手指的一次动作。对于用手指将开关拨到,on(off),成用手指旋转螺母时，要观察手指进行了几次动作，进行了几次，时间值则为其几倍。,(2) 手的动作,M2,用腕关节以前的部分进行一次的动作，时间值为2,MOD，,动作距离为5,cm。,依靠手腕的动作不仅能做横向动作，也可做上下、左右、抖向和圆弧状的动作。根据,M2,的动作方式，伴随手的动作，小臂多少也要动作，但主动作是手的动作，小臂的动作是辅助动作。其动作举例有：将电阻插在印刷电路板上；转动门轴；翻笔记本。,(3) 小臂的动作,M3,将肘关节做为支点，肘以前的小臂(包括手、手指)的动作。每动作一次定为,M3，,时间值为3,MOD，,移动距离为,l 5cm。,生产平衡线,时间研究,結 束,THE END,第 45 共 45 頁,