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1、工业工程(IE)培训讲义制作：周展豪 陈 立日期：2003/9/202003/10/141工业工程(IE)培训讲义一、工业工程的概念n生产狭义的讲就是制造产品，也就是把自然和社会资源（即生产要素，包括作为生产对象的材料、作为生产手段的机器和设施、为生产活动提供劳力的人员以及生产技术、信息等）转变成经济财富，从而增加附加价值的过程。n附加价值=售价成本2003/10/142工业工程(IE)培训讲义增值的概念n站在客户的立场上，有四种增值的工作。n1，使物料变形；n2，组装；n3，改变性能；n4，部分包装。n物料从进厂到出厂，只有不到物料从进厂到出厂，只有不到10%的时间是增值的。的时间是增值的。
2、2003/10/143工业工程(IE)培训讲义n现在社会信息发达，售价难以长期保持优势，且要有竞争力，唯有设法降低成本，如从仅从原料方面着手，则有可能导致品质的降低，失去竞争力，增加返工等成本，会造成成本的增加。n故好的方法就是设法改善工作方法，提高效率，减少浪费，从而降低成本。工业工程就是以降低成本，提高质量和生产率为核心，是提高附加价值的有效工具。2003/10/144工业工程(IE)培训讲义n工业工程（IE-IndustrialEngineering）：就是在人们致力于提高工作效率和生产率、降低成本的实践中产生的一门学科；就是把技术和管理有机地结合起来，去研究如何使生产要素组成生产力更高
3、和更有效运行的系统，去实现提高生产率目标的工程学科。n工业工程的目标：就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。2003/10/145工业工程(IE)培训讲义IE的追求IE = Rationalization, Optimization合理化，最妥善的方法合理化，最妥善的方法 ImprovingImprovingConstantlyConstantly 持持续续不不断断的的改改善善 ThroughThrough经经由由 SolvingproblemsSolvingproblems解决问题解决问题EliminatingWasteEliminatin
4、gWaste消除浪费消除浪费Accurateccurate要准确要准确要准确要准确Better etter 更好更好更好更好Cheaper heaper 更省钱更省钱更省钱更省钱Doable oable 可行的可行的可行的可行的Easier asier 更容易更容易更容易更容易Faster aster 更快更快更快更快2003/10/146工业工程(IE)培训讲义定义：美国工业工程师学会提出的定义,表述如下：n“工业工程，是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术，以及工程分析和设计的原理与方法，对该系
5、统所取得的成果进行确定、预测和评价。2003/10/147工业工程(IE)培训讲义二、进行工业工程培训的必要性n现在的企业都置身于国际市场的激烈竞争中，只有全面提高效益，即有高的质量和生产率、成本低、交货准时等，才能取得竞争优势，获得生存和发展。n正是实现这一目标的技术，势必为从企业所需求。IE就是这种技术，为众多企业所需求。2003/10/148工业工程(IE)培训讲义n生产是一个过程，在这个过程中有诸多要素，如：人、物料、设备、能源、信息及环境等。n也就是4M1E：nMan人nMaterial物料nMachine机器设备与能源nMessage信息及作业方法等nEnvironment环境20
6、03/10/149工业工程(IE)培训讲义n如何有效利用这些要素，就需我们的管理人员、技术人员以及其他辅助人员都要有统一的认识，围绕共同的目标进行活动，而如何统一认识？如何活动就需要这些人员通过其知识和方法来完成。在招集这些人员来一起做事时，各人均有一定的方法及技术。怎么让这些人达到同步，以及随着公司的发展和社会的发展，仍能跟上发展的需要，故要对这些人不断地进行培训，使之始终能满足要求，甚至有超前的能力。n为提高公司的竞争力，及克服当前的困难，使公司不断持续地发展。我们必须对相关部门的人员进行IE方面的培训。2003/10/1410工业工程(IE)培训讲义n培训相关人员要有以下意识：n1，成本
7、与效率意识；n2，问题与改善意识；n3，工作简化与标准化意识；n4，全局和整体意识；n5，以人为本的意识。nIE首先要求要有以上意识，以及以人为本的意识等，并教导如何去做？如何去改善？如何解决问题等。故有必要对我们现有管理、技术及辅助人员进行IE方面的培训。2003/10/1411工业工程(IE)培训讲义成本与效率意识；2003/10/1412工业工程(IE)培训讲义问题与改善意识；凡事一定有更好的方法。一笔画四条线,将右图九点连起来2003/10/1413工业工程(IE)培训讲义工作简化与标准化意识；生一事即生一害，因此希望天下常无事，而造福人间。简单即好！2003/10/1414工业工程(
8、IE)培训讲义三、工业工程的部分内容A、动作分析(MotionAnalysis)B、“四巧”E、C、R、SC、MODAPTSD、程序分析(ProcessAnalysis)E、生产线平衡F、防错2003/10/1415工业工程(IE)培训讲义A、动作分析(MotionAnalysis)动素分析：动素分析： 十七种动素（十七种动素（Therblig）动作经济原则（动作经济原则（Principles of Motion Economy） 二十二条动作经济原则二十二条动作经济原则2003/10/1416工业工程(IE)培训讲义动素分析：动素分析： 十七种动素（十七种动素（Therblig）2003/1
9、0/1417工业工程(IE)培训讲义动素同心圆第一圈：核心动素第二圈：常用动素改善的对象第三圈：辅助性动素操作中越少越好第四圈：消耗性动素尽可能取消2003/10/1418工业工程(IE)培训讲义动素分析实例2003/10/1419工业工程(IE)培训讲义动作经济原则动作经济原则（Principles of Motion Economy）n在于人在操作作业时，能以最少的劳力得到最大的工作效果的经济法则，在工厂内，我们可在许多地方发现许多不合乎此法则的动作，当然工作效率会低，人员易于疲劳。2003/10/1420工业工程(IE)培训讲义n经过若干学者的研究，创立了为实现容易、迅速而又减少疲劳的作
10、业动作的法则，称之为动作的经济原则。可归纳为三大类：1.关于人体的运用原则2.关于工作场所的布置原则3.关于工具和设备的设计原则2003/10/1421工业工程(IE)培训讲义关于人体的使用原则n1，双手应同时开始并同时完成其动作。n2，除规定的休息时间外,双手不应同时空闲。n3，双臂动作应该对称、反向并同时进行。n4，手的动作应用最低的等级而能得到满意的结果。n5，物体的动量应尽可能地利用。n6，连续的曲线运动，比方向突变的直线运动为佳。n7，弹道式的运动，较受限制或受控制的轻快自如。n8，动作应尽可能地运用轻快的自然节奏。2003/10/1422工业工程(IE)培训讲义关于工作场所的布置原
11、则n9，工具物料应放置在固定的地方。n10，工具物料及装置应布置在工作者前面近处。n11，零件物料的供给,应利用其重量坠送至工作者的旁边。n12，堕落应尽量利用重力实现。n13，工具物料应依最佳的工作顺序排列。n14，应有适当的照明，使视觉舒适。n15，工作台及坐椅的高度，应保证工作者坐立适宜。n16，工作椅式样及高度，应能使工作者保持良好姿势。2003/10/1423工业工程(IE)培训讲义关于工具和设备的设计原则n17，尽量解除手的工作，而以夹具或脚踏工具代替。n18，可能时，应将两种工具合并使用。n19，工具物料应尽可能预放在工作位置上。n20，手指分别工作时，各指负荷应按照其本能予以分
12、配。n21，设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面。n22，机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置，应能使工作者极少变动姿势，且能最大地利用机械力。2003/10/1424工业工程(IE)培训讲义B、ECRS(四巧) Elimination取消Combination合并Rearrangement 重排Simplification简化2003/10/1425工业工程(IE)培训讲义Elimination取消对任何工作首先要问为什么干它？能否不干？对任何工作首先要问为什么干它？能否不干？n取消所有可能的工作、步骤或动作（其中包括身体、四肢、手和眼的动作）n减少工作中的不规则性，比如确定工件、工具的固定存放
13、地，形成习惯性机械工作n尽量取消、减少手的使用，如抓握、搬运装置n取消笨拙或不自然、不流畅的动作n尽量减少使用肌肉力量来将某一物件固定在某处，并减少一切肌肉力量的使用n减少对惯性、动量的克服，杜绝一切危险动作与隐患n除需要的休息外，工作中取消一切怠工和闲置时间2003/10/1426工业工程(IE)培训讲义Combination合并如果工作不能取消，则考虑是否应与其它如果工作不能取消，则考虑是否应与其它工作合并工作合并n对于多个方向突变的动作并进合并，形成一个方向的连续动作n固定机器运行周期，并使工作能在这一周期内得以完成n实现工具的合并、控制的合并、动作的合并2003/10/1427工业工程
14、(IE)培训讲义Rearrangement 重排对工作的顺序进行重新排列n使两只手的工作负荷均衡，而且同步进行、相互对称的动作形式最为有效n使工作由手向眼转移2003/10/1428工业工程(IE)培训讲义Simplification简化指工作内容、步骤方面的简化，亦指动作方面的简化、能量的节省n在能够完成工作的基础上使用最小的肌肉群，且注意有间歇有节奏的使用n减少目光搜索范围与变焦次数n使工作能在正常区域内完成而不必移动身体n使动作变小n使手柄、杠杆、踏板、按钮等控制器适合于人的尺寸与肌体性能n在需要高强度肌肉力量处，借助惯性来获得能量帮助n使用尽可能简单的动作结合（合并）n减少每一个动作的
15、复杂程度，尤其是在一个位置上的多个动作2003/10/1429工业工程(IE)培训讲义C、MODAPTS模特法2003/10/1430工业工程(IE)培训讲义预定时间标准法（PTS）l定义： 预定时间标准是一种工作衡量技术，借助它根据人的基本动作的时间（按动作的性质和进行动作时的工作条件分类）来规定达到一定效能水平的作业时间。2003/10/1431工业工程(IE)培训讲义预定时间标准法（PTS）n是国际公认的制定时间标准的先进技术。n利用预先为各种操作所制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间，而不是通过直接观察和测定来确定。n如何设计（Design）作业？n在作业开始之前，预先详细研究
16、几种方法，确定最经济的作业方法；作业开始之后就尽可能不再改变。2003/10/1432工业工程(IE)培训讲义PTS的特点n在作业测定中，不需要对操作者的速度、努力程度等进行评价，就能预先客观地确定作业地标准时间；n可以详细记述操作方法，并得到各项基本动作时间值，从而对操作进行合理的改进；n可以不用秒表，在工作前就决定标准时间，并制定操作规程；n当作业方法变更时，必须修订作业的标准时间，但所依据的预定动作时间标准不变；n用PTS法平整流水线是最佳的方法。2003/10/1433工业工程(IE)培训讲义模特法MODAPTSnModularArrangementofPredeterminedTim
17、eStandardsn1966年AUSTRALIA的G.C.Heyde，把现有的各个动作分析技法的使用经验和人类工学为基础，摸索出分析简单，结果却不亚于详细方法的技法，定立了MODAPTS技法。2003/10/1434工业工程(IE)培训讲义MODAPTS的特点n易懂、易学、易记n基本动作只有21种；n动作符号与时间值融为一体；n可以调整MOD值。2003/10/1435工业工程(IE)培训讲义1) 把手指的动弹作为一个单位，其他动作是以手指动作的整数倍来表示。2) 把使用的身体部位用21个记号来分类。3) 时间单位以MOD表示。 *1 MOD = 0.129秒 (经济速度时)4) 记号和时间
18、值是一致的。5) 使用很容易使用的基本图。6) 因为是数字式的记号，也可以用汉字来表示。7) 时间分析时只需要分析用纸。8) 使用程度高。9) 易活用于作业改善活动。10) 和最初时间值同样的数字表示。11) 动作分析及ST的算出简单。2003/10/1436工业工程(IE)培训讲义MODAPTS基础n1MOD=.129sec.n1MOD=.00215min.n1MOD=.000036hr.n1sec.=7.75MODn1min.=465MODn1hr.=27933MODn1MOD=0.129s正常值。能量消耗最小动作n1MOD=0.1s高效值。熟练工人的高水平动作时间值n1MOD=0.143
19、s包括疲劳恢复时间的10.7%在内的动作时间n1MOD=0.12s快速值，比正常值快7左右2003/10/1437工业工程(IE)培训讲义MODAPTS基本体系和记号移动动作移动动作反射性动作反射性动作放的动作放的动作移动动作移动动作终结动作终结动作胳膊的基本动作胳膊的基本动作腿的动作腿的动作结合动作结合动作现现场场的的动动作作边看边抓边看边抓的动作的动作M1 M1 手指手指M2 M2 手手M3 M3 下臂下臂 M4 M4 上臂上臂M5 M5 肩膀肩膀 ( (M1/2,M1,M2,M3)M1/2,M1,M2,M3)G0 G0 接触后抓接触后抓G1 G1 抓在手里抓在手里G3 G3 难抓的动作难
20、抓的动作P0 P0 容易放的动作容易放的动作P2 P2 边看放边看放1 1次次P5 P5 边看放边看放2 2次次F3 F3 踩踩PedalPedalW5 W5 步行步行L1 L1 重量要素重量要素E2 E2 眼眼R2 R2 改抓改抓D3 D3 判断判断A4 A4 压力（按）压力（按）C4 C4 回转回转B17 B17 弯曲弯曲 起来起来S30 S30 坐坐 起来起来MODAPTS的时间值是根据身体部位表现出动作时间的差异，它分为移动动作、结束动作、结合动作（其他动作），是以21个动作和8个时间值构成。2003/10/1438工业工程(IE)培训讲义B 17S 30A 4( (独独) )W 5P
21、 2( (注意注意) )F 3P 0不需要注意力的动作2-6KgL 1G 3( (注意注意) )需要注意力的动作G 1R 2C 4( (独独) )P 5( (注意注意) )E 2( (独独) )D 3( (独独) )NoYes移移动动动动作作终终结结动动作作其其他他动动作作M 1M 2M 3M 4M 51 MOD = 0.129 Sec = 0.00215分分1 Sec = 7.75 MOD1 min = 465 MODG 02.5cm5cm15cm30cm45cmMODAPTS基基本本图图2003/10/1439工业工程(IE)培训讲义MODAPTS动作分析移动动作nM1,M2,M3,M4,
22、M5例：站着的工人把放在桌上的14寸彩电抱起，用身体支撑住，放到传送带的指定位置上。6M4P2放在传送带上M4P2M4P242L1X2重量修正(L1X2)35M4G1抓住机盒M4G1(M4G1)14M4P0抱起用身体撑住M4P0(M4P0)2次数2L1X2重量修正L1X2L1X25MOD标记符号动作说明左右手动作No2003/10/1440工业工程(IE)培训讲义模特法分析表分析条件作业名称使用工具工序名称作业条件设备名称审核校对分析日期零件图号4合计：MOD时间：UT时间：312次数MOD标记符号右手动作左手动作No2003/10/1441工业工程(IE)培训讲义D、程序分析(Process
23、Analysis)布置与线路分析2003/10/1442工业工程(IE)培训讲义实例分析l某飞机工厂仓库原来的平面布置。物品从送货车到零件架的运输路线以粗线表示，各种活动均用符号绘于线上。 l线路图与流程图结合2003/10/1443工业工程(IE)培训讲义改进在接收台的对面开一个进库的新入口，使箱子可沿最短路线运进库房。箱子从送货车滑下滑板，直接放到手推车上，并送到开箱处。就在车上开箱，取出送货单。然后运到收货台，等待片刻，打开箱子，把零件放到工作台上，对照送货单点数并检查。检查与点数的工作台现已布置在收货台旁，因为可以用手传递零件来检查、测量并点数。最后，把零件放回纸盒，重新装箱。2003
24、/10/1444工业工程(IE)培训讲义流程生产设备布置原则n1，不落地生根。n2，不寄人篱下。n3，不离群索居。n物料搬动成本占制造成本的30%。2003/10/1445工业工程(IE)培训讲义n调整各工序间的作业时间，使差距很小。n如果生产线的平衡低于75%，则此生产线没有效益。E、生产线平衡LineBalancing2003/10/1446工业工程(IE)培训讲义生产线平衡步骤1.计算产距时间（Takttime）2.画优先图3.决定周期时间（CT=Takttime）4.确定理论工位数5.排程6.计算效率2003/10/1447工业工程(IE)培训讲义画优先图（画优先图（Precedenc
25、e Diagram）任务紧前任务ABCANoneBACNoneDA,CD任务紧前任务EFGEDFEGBHE,GH2003/10/1448工业工程(IE)培训讲义排程规则：排程规则：n主 以其后跟随任务数目最多的次序安排工位。n附 最长作业时间的任务先排2003/10/1449工业工程(IE)培训讲义ACBDEFGH23.2511.2.511.41(4.2-3.25)=.95Idle=.95(4.2-1.2)=3E(3-.5)=2.5F(2.5-1)=1.5H(1.5-1.4)=.1Idle=.1任务任务后续任务后续任务时间时间 (Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G1
26、1H01.4(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位32003/10/1450工业工程(IE)培训讲义工作站分配ACBDEFGH23.2511.2.511.41工作站1工作站2工作站32003/10/1451工业工程(IE)培训讲义装配线的平衡效率装配线的平衡效率平衡平衡2003/10/1452工业工程(IE)培训讲义生产线作业改善要点n考虑先后顺序使各工位时间均匀.n各工位的节拍尽量接近于理论节拍.n遵循分业化,同步化的原则.n执行流程的直线化,简单化.n理论节拍极短时应增加线体或进行单独作业.n考虑工具交换,及机械调整部分. n考虑
27、作业环境及休息空间,物品的流动与布置的关系. n以手工操作为中心的生产线时，极端的分工对心理造成压力。2003/10/1453工业工程(IE)培训讲义Error Proofing 防错防错n作用：在发生的瞬间完成防错n意义：防止愚笨的人做错事，亦即连愚笨的人也不会做错事的设计方法。2003/10/1454工业工程(IE)培训讲义错误的类型（原因）n1，健忘n2，误解产生的错误n3，识别错误n4，新手错误n5，侥幸的错误n6，疏忽n7，迟钝n8，缺少标准2003/10/1455工业工程(IE)培训讲义防错十大原理1.断根原理2.保险原理3.自动原理4.相符原理5.顺序原理6隔离原理7复制原理8层
28、别原理9警告原理10缓和原理2003/10/1456工业工程(IE)培训讲义防错的六大步骤2003/10/1457工业工程(IE)培训讲义附：MTP和TWIn管理训练课程ManagementTrainingProgarmn督导人员训练课程TrainingWithinIndustries2003/10/1458工业工程(IE)培训讲义MTPnMTP教导了数代很大比例的日本管理人员三件要事：n1，人际关系及员式参与的重要性。n2，持续改善制程、产品的方法及其价值。n3，以科学及合理的PDCA循环步骤，用以管理人员及生产的实用性。2003/10/1459工业工程(IE)培训讲义TWInTWI针对督导人员，提供了三种标准训练课程：1，工作教导（JobInstruction，JI）。2，工作方法（JobMethod，JM）。3，工作关系（JobRelations，JR）。n自主管理、改善提案、品管圈活动等均是由督导人员的TWI训练所发展而来。2003/10/1460工业工程(IE)培训讲义谢谢参与！2003/10/1461工业工程(IE)培训讲义
