IE培训教材

工业工程培训教材拟制：程铭1一、工业工程的起源20世纪初起源于美国，二战后在美国和西方国家得到了快速发展。1.1二战后大量生产的兴起一次工业革命——机器代替手工二次工业革命——大量生产代替少量生产三次工业革命——电脑代替人工1.2二战后科学管理的重视统计技术代替经验问题点：如何运用人、机、料做有效的组合，以达到最有效的产出2（一）定义：工业工程（IndustrialEngineering)简称IE，是基于现代科学技术理论，应用工程分析和设计的理论和方法，对有关人员、物资、设备、能源、信息等要素组成的综合生产系统进行分析、设计、优化和实施，以提高系统整体效益的一门学科二.工业工程的定义和演变3（二）工业工程的演变：1.泰勒开创了时间研究法，为了决定“公正的一天工作量”，首先使用秒表记录工作时间，对工作方法加以改善和标准化。2.吉尔布雷斯夫妇创立了动作研究，设定了十七种动作的基本因素（简称动素），以及工作流程分析，为工作与操作的改进和测定时间标准创造了科学的依据。3.甘特、休哈特等前辈统计图表与实际工作结合应用4（三）工业工程的应用范围2.现代工业工程①精益生产②制造资源计划（MRPⅡ）③并行工程④企业过程再造⑤柔性制造技术⑥敏捷制造⑦全面质量管理⑧产品数据管理1.传统工业工程①工作研究与效率②设施规划与物流分析③人机工程④生产计划与控制⑤质量控制与可靠性⑥组织设计与职务设计⑦工程经济学⑧人力资源开发与管理5三、工业工程的基本观念在应用工业工程时，必须树立下列一些基本观念：1.问题观念：凡事问个为什麽？在事物原有状态下发现问题，解决问题2.改革观念：永不自满，永无止境的改革意识和进取精神。3.效益观念：从环节着眼，提高效率，以系统出发，追求效益。4.标准化观念：改进后的工作成果形成企业标准，职工按标准规范自己的行动。6四、工业工程的主要构成工作研究方法研究时间研究程序分析作业分析动作研究秒表时间研究工作抽样标准时间资料法预定动作时间标准法7（一）工作研究概述工作研究是工业工程的重要内容，其实质是在特定的工作条件下，运用系统分析的方法，研究资源的更加合理使用，把作业中不合理、不经济、混乱的因素排除、导求一种更佳、更经济的工作方法以提高系统的生产率。工作研究主要包括方法研究和时间研究两部分8（二）方法研究1.方法研究的定义和目的定义：方法研究是对现有的或拟议的工作方法进行系统的记录和严格的考查，以开发和应用更有效的工作方法并降低成本的一种手段。目的：改进生产工艺和管理流程，消除工作中不合理和不必要的环节和步骤；改进工厂、车间、工作地的平面布置，缩短工艺和搬运路线；改进对原材料、设备和劳动力的使用，从而能以较少的投入，获得较多的产出；减轻劳动强度，减少不必要的体力消耗，节省人力；改善劳动条件和工作环境。92.方法研究的基本程序1）选择研究对象2）直接观察，记录现行方法的全部有关事实3）使用提问技术，有次序地考查事实4）进行研究，找出存在问题之处，探讨改进方法，分析其可操作性，选出最佳方法，拟订改进方案5）对新方案从经济、技术、安全、管理、人的因素五个方面进行综合评价，修改、确认后，经领导批准6）试行新方法，发现问题及时修正，最终将新方法作为标准方法建立起来7）定期检查，保持该标准方法的实施103.工序图示符号编号符号名称符号说明1操作○对生产对象进行加工，装配，处理，包装等生产性质的活动2搬运对生产对象进行搬运，输送等；或作业人员作业位置的变化数量检验对生产对象进行数量检查3检验质量检验对生产对象进行质量检查4延迟生产对象在工作地附近临时停放5储存生产对象在保管场地有计划的存放6流程线表示在工艺流程图中工序间的顺序连接7分区表示在工艺流程图中对管理区域的划分8省略表示对工艺流程图作部分省略在现场，生产和研究人员利用工序图示符号，准确记录现行工艺方法的工作状况和事实，设计各种流程图表。114.2四种改进工作方法：取消、合并、重排、简化4.考查时运用五个提问和四种改进方法项目第一次提问第二次提问第三次提问目的做什麽为何需要做有无其他方法代替地点何处做为何要此处做有无其他更合适的地点时间何时做为何要此时做有无其他更合适的时间人员何人做为何要此人做有无其他更合适的人员方法如何做为何要这样做有无其他更合适的方法4.1五个提问125.2作业分析（也称操作分析）作业分析是对某一工序（工作地）作详细的研究，分析操作者的操作方法，或者与机器之间的平衡关系，使人、机、物布局合理，从而达到改善操作方法，降低工时消耗，提高设备利用率，称为作业分析。5.3动作分析动作分析是在程序决定之后，对操作者身体动作进行分析，以排除多余动作，促进有效的动作，降低劳动强度，减轻工作疲劳，提高生产效率。5.方法研究的内容5.1程序分析程序分析是研究生产某一产品或零件的整个制造程序，程序是否合理，进一步改善工作程序和工作方法，达到提高效率的目的，称为程序分析。13（三）时间研究1.时间研究的定义和目的定义：时间研究也叫作业测定或工作测量，它采用定性和定量的方法，确定出一个合格的，训练有素的操作者对某一特定工作在标准状况下，以正常速度所需要的时间，也就是完成该项操作的标准时间或时间定额。目的：制定工作标准时间；依据标准时间，估定产品的标准成本，制定生产计划，进行任务分配；依据产品（或劳务）的交货日期和工作项目的要求，调整与协调各项资源的输入，改善工作安排；进行生产线平衡；衡量工作成果；制定记件工资和奖励制度；加强工作控制；作为人机系统、操作系统的评价标准。142.时间研究的程序2.1研究方法及用具决定2.2具体观测方法的确定2.3数据的记录2.4记录整理2.5改善项目的提出2.6实施新方法2.7制定工作标准a操作方法标准化b材料、设备、工具标准化c工作环境标准化2.8制订标准时间153.时间研究的方法3.1直接测量方法a秒表时间研究（又称测时）是对操作者执行的工作进行直接、连续地观测，在观测期间对工作时间和工作数量（或产量）进行详细的记录。同时，把操作者完成工作的实际状况与标准概念进行对比，作出操作评定系数和宽放等数据的估定，利用这些数据计算出工作标准时间。b影片分析c工作抽样（又称瞬时观察法）应用统计抽样方式进行时间研究的一种技术。163.2间接测量方法a预定时间标准法是一种时间技术，利用人的基本动作单元，按其性质和条件所规定的时间，来制定时间标准的一种方法。b标准资料法又称为标准资料法，它是将直接由时间研究（秒表时间研究或预定动作时间研究法）所得的测定值或经验值，按操作单元整理为单元时间标准，用以测定同种工作的作业时间，以求得某项作业的标准时间的一种方法。c使用历史数据的数学方法17五、IE手法的运用（一）在生产布置中的应用1.工厂布置的形式1.1直线布置法适用：a.大批量生产b.制程较固定1.2程序（功能）布置法适用：a.少批量多品种b.产品制程变化大1.3固定布置法适用：大体积、大重量的工作对象（例如：飞机、锻造等）182.布置原则2.1短距离原则工序与工序之间的距离俞短俞好2.2单流向原则工序与工序之间尽量避免来回移动2.3平衡原则各工序之产能负荷，力求平衡3.改善生产布置使用的工具3.1制造流程图将产品整个制程用符号描述于图上（以某一基板加工的作业流程为例）19流程工程名称使用机器工具夹具标准时间配置人员人均标准时间P过锡炉锡炉挡夹0.2010.20剪脚斜口钳0.2610.26修整烙铁0.6020.30自检检测仪0.2510.25吹板0.3510.35干洗0.2810.28上铁片0.2210.22检查检测仪0.1810.18包装0.9030.30合计3.2412Pmax=0.3541235678920实际时间：Pmax*合计人数=0.35*12=4.2（分钟）标准时间：实际时间*（1+宽放率）=4.2*1.15=4.83（分钟）良品标准时间：标准时间*（1-标准不良率）3.2还可利用“制程分析表”、“线图”、“加工路径图”、“从至图”等工具进行分析21（二）、工作简化法运用原理（对事情用怀疑性的思考）：a取消此作业（动作）可以不要吗？例：①产品良品率高，总检工位就可以剔除②搬运使用工具（卡板），就可以将多次搬运剔除b合并几个作业可否合并或同时进行例：①前后工程的合并组合②管理工作的合并——计划性22c重排作业顺序可否重排例：①前后工程工序可否重排②串行作业可否改为并行作业d简化有否更简单的替代性做法？例：检验尺寸使用量具替代游标卡尺231.生产平衡的分析步骤1.1确定工序1.2确定各工序人数1.3计算各工序之平均时间1.4各工序中的最高作业时间（DM）1.5计算生产不平衡的损失时间不平衡损失时间=（最高DM*总人数）-（各工序时间合计）1.6计算生产平衡率生产平衡率=（三）、生产平衡法各工序时间合计最高DM*作业人数242.生产平衡的改善2.1减少第一瓶颈的作业时间采取的方法：a作业分割b改善机器、工具、方法c调换作业者d增加人员2.2运用工作简化a取消：剔除不必要的作业或动作b合并：微小动作合并于其他工序c重排：作业工序或动作重排d简化：可以简化的动作进行简化251.操作人操作范围分级a走动b以腰为中心的动作c以臂为中心的动作d以肘为中心的动作e以腕为中心的动作f以指为中心的动作操作级别从a-f逐渐降低，动作的强度逐渐降低，实现的容易度逐渐增强。最佳的操作范围：以手肘为中心之范围，大约离身体前40公分左右。（四）、应用于动作改善262.动素改善2.1将动素分成三大类第一类：空手移动、抓起、位置、组合、分解、使用、放下此一类是进行工作上必须之动作要素第二类：寻找、选择、检验、思考、预对此一类或有必要，但会延误第一类动素的时间第三类：保持、休息、延迟、等待此一类无益于工作的动作要素272.2改善方法a.排除第三类的动素着眼点：作业环境、作业条件b.排除第二类的动素着眼点：零组件的放置，放置场所、容器c.简化第一类的动素着眼点：作业方法、顺序283.动作经济原则的运用第一项原则：双手的动作应该是同时的和对称的第二项原则：手的动作应以最低的等级得到满意的结果为妥第三项原则：尽可能利用运动过程的动能第四项原则：工具、物料应置于固定的场所第五项原则：零件、物料应尽量利用其重量坠送至工作者前面近处29第六项原则：应有适当照明设备，工作台及座椅式样及高度应使操作者保持良好的姿势及坐立适宜第七项原则：尽量解除手的动作，而以夹具或脚踏工具代替第八项原则：可能时，应将两种或两种以上工具合并使用第九项原则：手指分别工作时，各指负荷应按其本能予以分配第十项原则：工具、物料应尽可能事先放在确定的工作位置上，可以减少工作中的“延迟”，有利于提高工作利用率和设备利用率301.工业工程的基本观念有哪几点？2.IE的构成包括哪些？3.方法研究的程序？4.时间研究的程序？5.人体作业范围的分级从高到低的排序？6.写出下列工序的图示符号操作；搬运；数量检验；质量检验；延迟；储存；7.简诉五个提问和四种改进方法附：试题318.现有一条生产线的各工序作业时间如下：附：试题工程名123456789人员数112111119实际时间202660253528221890计算生产线的生产平衡率329.对以下工序中的动素进行分类，并对其必要性进行分析1）将部品A从周转箱中取出2）等待主机从流水线上传送至本工位3）将部品A置于主机机壳内4）选择工具和螺丝5）拿起起子和螺丝6）拧第一颗螺丝，组合部品A于主机机壳上7）移动，拧第二颗螺丝8）起子放回原处9）检查部品A是否装配到位继续下一次的工作33以秒表测定法进行分析1.单一作业要素标准时间=观测时间*（1+宽放率）2.传送带生产线标准时间=（最高瓶颈时间*人数）*（1+宽放率）3.宽放的范围作业宽放（物）需要宽放（人）疲劳宽放（人）4.良品标准时间一般的标准时间系指良品的时间良品标准时间=标准时间/（1-标准不良率）（五）、标准时间的确定大约为观测时间的10%-15%