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1、,实用IE及效率提升,实用工业工程IE= Industrial Engineering主讲人：,什么是工业工程（IE）,工业工程(Industrial Engineering):是对人员、物料、机器设备、信息所组成的集成系统进行设计、改善和实施的学科. 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, 对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。” 美国工业工程师学会(AIIE),什么是工业工程（IE）,IE从事于设计、改革和设置关于人员、材料和机器设备的综合使用及消耗的详细分析，以求提高企业生产效率、利润率和经济效果。 美国百科全书 IE是通过对人员、材
2、料、机器设备组成的系统设计和改进，从而提高生产率并降低成本的技术 日本IE研究会,永续经营之根本持续获得利润,所谓管理，是指利用拥有的的资源，建立过程控制，完成增加价值的转换（或称新的价值）过程。,产品价值资源管理成本,永续经营之根本,生产过程,劳动过程,自然过程,准备过程,基本生产过程,辅助过程,生产服务过程,工艺工序,检验工序,运输工序,工 步,走 刀,操作项目,机动操作,机手并动操作,动 作,动作单元（动素）,工 序,手动操作,程序分析是从大处着眼，用流程图记录与分析生产作业过程。 动作分析在宏观上确定了合理的程序之后，针对人体动作的细微之处的工时浪费等，寻求解决办法。尤其对重复性简单劳
3、动循环中，减少工时浪费、降低劳动强度具有明显效益。,动作分析,动作分析或称动作研究是对生产活动中的全部作业动作进行观测分析，研究人的各种动作浪费，从而寻求省力、省时、安全、经济的作业方法。是IE基础手法之一。,动素分析- 十八种动素,标准时间（Standard Time=ST ）,标准时间5个必要条件：1、方法；按照明确的作业方法与使用固定设备2、条件：在明确作业条件（例如环境）3、熟练度：进行操作的人具备中等偏上的熟练 度与必要的技能4、劳动强度与速度：没有在肉体上、精神上不 利的影响5、品质要求：达到规定的品质要求 在上述条件下完成单位作业量所需要的时间。,国际上通行标准时间计算法PTS法
4、,预定动作时间标准法（Predetermined Time System），简称PTS法 。按照动作的性质将其分解成基本的动素（动作），同时事先明确其时间值，然后在将人所进行的全部操作分解为基本的动素（动作） ，然后查表得出正常时间，然后累加得出该操作标准时间。,常用的三种PTS方法,模特法MOD,模特法的概要与基本原理：模特法是澳大利亚的海特博士在1966年创立的模特排时法简称MOD法。是最新的标准时间设定方法，它的基本原理是来源于大量的人机工程学实验结果，归纳有以下几个方面： 1.所有由人进行的作业均是共通的基本动作组成，模特法将实际生产作业中的人体基本动作分为21种（图） 2.不同人做同
5、一动作（作业条件相同）所需时间基本相同（10%）。 3.人身体不同部位动作，其动作所用时间值互成比例关系.如手的动作时间是手指动作的2倍。以正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最小的手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位模特法的21种动作都以手指动作一次(移动距离2.5cm)的时间消耗值为基准 。,1MOD=0.129 S,上肢的移动动作M,手指M12.5CM手腕M25CM小臂M315CM大臂M430CM伸直臂（含肩部）M545CM反射式动作M1/2 M1 M2M3,身体及其他动作,（图二）MOD動作分類表示符號,重量因素只在放置动作时附加一次,模特法的動作分析：,移動動作-由符號M表示，是指
6、手指/手和臂活動的動作。因所使用的身體的部位不同，所需達到的目的也不同。固使用的身體部位及移動的距離不同，同樣時間值也不同。在MOD法中根據使用的身體部位的不同，時間值分五等及。 1.手指的動作M1：表示用手的三個關節前的部分進行的動作，時間值為1MOD，動作距離約2.5CM。動作舉例：手持小零件的手指移動，手指撥動彈片式開關，回轉小旋鈕，用手指擰螺母。時間是以移動數次計算的，1次1MOD，3次3MOD。 2.手的動作M2：表用手碗以前手部進行的移動，動作距離5CM三考值。動作舉例：持住零件在手腕的移動範圍內安裝、對準。或手內工具在作業前的對準移動，轉動烙鐵、小件放入電路板孔內（插件）。注意：
7、由於手腕的動作可以進行橫向、上下、左右、斜向、和圓弧狀動作。因此根據M2的動作方式，伴隨手的動作，小臂多少也要動作，但主動作是手的動作，小臂的動作是補助動作，現場作業中往往M2的動作頻率很高。 小臂的動作M3：表示以肘節為中心，肘以前的小臂（包括手、手指）的動作。M3的移動距離為15CM。 動作舉例：拿取及放下加工部件，伴隨手部動作碰觸與裝配，拿烙鐵，放工具時小手臂的移動。 注意：由於手臂及手的動作會伴隨有肘關節的前後移動。此時肘關節的前後移動被看作是主動作M3的補助動作。M3的移動動作範圍通常被稱作正常作業範圍。是人作業時的動作最合理高效的動作範圍，作業標準的編制應盡可能在這一區域內完成，同
8、時工裝治工具、物料、及設備操控也應設計在這一範圍為佳。,大臂的動作M4：表示伴隨肘的移動，小臂和大臂做為一個整體在自然狀態下伸出的動作。移動距離30CM。 動作舉例：伸手拿上工程傳遞過來的產品，急傳遞給下工位時的移動，或從傳送帶上拿零件。 注意：當手臂充分伸展時，伴有身體前傾的輔助動作，從時間值來看仍是M4。l 大臂儘量伸直的動作M5：表示在胳膊儘量伸直的基礎上，再儘量向前伸的動作，另外將胳膊向反側伸也是M5，移動距離一般為4550CM。 動作舉例：坐在生產線傍拿放在輸送帶對面的產品、拿放在地面的物品。注意：從勞動心理學的角度看連續做5M的動作是不可取的，應減少5M的動作。l 反射動作：反射動
9、作是將工具牢牢握在手裏，反復性，重複性作業時進行的動作。它不是每一次都特別需要注意力或保持特別意識的動作，是移動動作的連續反復動作，沒有終結動作與之成對出現，所以又稱特殊移動動作。因其反復操作，所以其時間值比通常移動動作小。 手指的反復動作M1-每一個單程動作時間為0.5 MOD. 手的反復動作M2-每一個單程動作時間為1 MOD. 手臂的反復動作M3-每一個單程動作時間為2 MOD. 上臂的反復動作M1-每一個單程動作時間為3 MOD.M5的動作一般不發生反射動作，若有必须马上改进，反射动作时间值最大为3MOD。经济动作的规则。在零件上塗防護劑、用錘子敲打東西、檫痕跡=檫前後蓋、CCD等汙點
10、。l 終結動作：終結動作是移動動作進行之後的目的動作。如觸及或抓住零件，把拿著的零件移向目的之後放入、裝配、配合等動作。,終結動作G0：用手指或手指接觸目的物的動作。這個動作沒有抓住目的物的意圖，只是觸及而已。它是瞬間發生的動作，所以沒有動作時間，時間值為0MOD. 動作舉例：按動啟動開關、關掉緊急停止開關、推動堆放在治具上的PCB。左手扶持零件推動快速夾。l 終結動作G1：用手指、手掌簡單抓住的動作，抓的時候動作自然順暢，無猶豫現象，被抓物附近沒有障礙物，時間值為1MOD。 動作舉例：抓單獨放置的一個零件，已經進行位置預置的工具如電動起子；拿記錄笔等。l 終結動作G3：需注意力，用G0/G1
11、动作无法完成的复杂的抓的动作，时间值为3MOD.一般伴随迟疑踌躇现象，需高度注意的抓取。動作舉例：拿易损的精密零件，拿料盒中不规则放置的小零件如COF的IGBT&SB钮弹簧等等；要求按规定位置抓取的精密零件如A1 Lens；轻轻地拿易变形的零件。l 放置动作P0：表示拿着物品到目的后，直接放下的动作。放置的位置/场所没有特殊的规定，一般不注意看，没有时间值，即时间值为0MOD。動作舉例：放回使用过的工具；拿半成品放在作业台面，不用对位；安装只需一放即可的零件。l 放置动作P2：需要注意力，往目的地放东西的动作，并需要用眼睛盯着进行一次修正的动作。时间值为2MOD。一般P2动作适合干能够大体上确
12、定位置或指定位置，虽有配合公差但配合不严的场合。動作舉例：将垫圈套在螺栓上或取半成品放入固定治具中，把烙铁放入烙铁架上，将半成品放在给下工位的传递位置上 。l 放置动作P5：需要注意力，将物品准确地放在规定的位置，进行装配的动作,精度要求较高的情况。它比P2更复杂的动作，P5伴追随有两次以上的修正动作，自始至终需要眼睛观察，动作中有产生犹豫，时间值为5MOD. 動作舉例：将电子插件脚对准线路板插入，轴与轴承的装配，镜头与本体的装配，对准测试点进行测试，塑胶螺丝的对准锁付，将锡丝对准焊点。,l 移動動作与終結動作的结合：无论什么，移动动作之后，必定伴随着終結動作。如拿烙铁，移动动作M3，終結動作
13、G1.其动作表达式为M3G1，时间值为3MOD+1MOD=4MOD*0.129=0.516秒。l 插入表PCB板触点拖锡工作作业分析l 同时动作：用不同的身体部位同时进行一样或不一样的两件以上动作叫同时动作。一般以两只手的同时动作为佳，但两手无法同时进行都需注意力的工作。两手同时动作的条件如下表：两手同时作业的时间值：时间值以用时较长的一方为准。同时作业时要注意两个动作的次序，同时动作时的作业方法会影响到最终时间结果。和腰的动下肢作：1.蹬踏动作F3：将脚跟踏在板上压脚踏板的动作，时间为3MOD，注意当脚再次抬起时则视作第二个F3.如脚踏开关的使用，踏下时为F3，机器动作则为有效时间，当脚离开
14、断掉开关时又是 一次F3.2.步行动作W5：身体水平移动，走步使身体移动的动作。回转身体也要挪动脚步，同样视作步行动作。步行时每一步用W5表示=5MOD.3身体弯曲动作B17：从站立状态弯腰蹲下单膝触地，然后再返回原来状态的整个过程。时间值为S30=30MOD.,有效重量计算原则,同时动作,两手同时作业的时间值 ： 时间值以用时较长的一方为准,MOD法辅助符号,事例：PCB板触点拖锡作业分析,模特法的MOD=0.129秒已经包含了生理放宽的余裕时间 两种标准时间观念: 1、 用模特法得出的时间=标准时间ST 实际时间（主流） 2、用模特法得出的时间（1+放宽率） =标准时间ST =实际时间（非
15、主流）,放宽与余裕问题,标准时间ST与工序设定,如果一天正式运行时间27900秒某产品一天需要生产100台则生产线节拍（线速），即每个工序必须多少秒才合理？,节拍=27900/100=279秒,第一种：效率90%，则：每个工序标准作业时间约： X 27990%=251.1秒,第二种： 每个工序标准作业时间约： X 279秒 效率=100%,效率是经常可变,简略WF（AWF）简介,详细法（Detailed Work Factor）0.006秒=1WF简易法(Simplified WF) 0.06秒=10WF即成法(Ready WF) 0.06秒=1RU简略法(Abbreviated WF) 0.
16、3秒=1AU,扔掉粉笔(40CM) 1AU移动橡皮40CM到有错字的地方 2AU将装有液体(未满距杯口35mm)移到90CM处 3AU,标准资料法简介,通过时间研究对各种操作项目(例贴标签打螺丝)建立时间数据和经验值，或实验值（例如设备动作时间）标准资料法，就是运用数据库中已经存储标准时间值，迅速而又经济地制订同类（或类似）作业的标准时间的方法常见为标准资料=PTS法经验值（实验值）,事例:用PTS统计出标贴作业ST,事例：设备实验值,公式法:车削外径时，机动时间的计算公式为： T= 【 (L+Y)/ NS 】 I(1+K) T机动时间： L加工长度； Y超出切入试切长度； N主轴转数；,事例
17、：实验的经验图表,擦拭面积,200,400,600,800,1000,1200,1400,S,CM2,规则表面,不规则表面,极不规则表面,数据表与电脑数据库管理,动作经济性原则,4个最基本的动作经济性（1） 减少动作数（2） 同时进行动作（3） 动作的距离缩短 （4）动作舒适,经济动作范围,动作范围大,步行浪费,两手空闲的浪费一只手空闲的浪费动作中途停顿的浪费动作幅度太大的浪费 拿的动作中途变换的浪费步行的浪费动作角度太大的浪费动作之间配合不联贯的浪费不懂技巧勉强动作 的浪费掂脚尖勉强动作的浪费弯腰动作的浪费重复动作的浪费,流程经济性原则,1. 路线最短原则2. 禁止孤岛加工3. 禁止局域路线
18、分离4. 减少停滞的原则5. 禁止重复的停滞6. 禁止交叉7. 禁止逆行,生产线8.减少物流前后摇摆9. 减少无谓移动10.去除工序间隔11.I/O一致原则12.物料上下移动减少,产品工艺流程线路,作业流程,1.线路最短原则2.去除间隔的原则3.与产品工艺一致原则4.I/O一致的原则5.禁止逆行的原则 6.零等待的原则,生产线,最终产品= A:B:C2:1:0.10.3,某化工厂生产过程如下:,能力:A料 2T/H,能力:B 料0.8T/H,A车间设备,车间设备,检验,最终车间设备,C添加剂0.1T0.3T,能力3.8T/H,平衡生产（能力匹配）,8,A B C D E F G H I J,瓶
19、颈,不平衡时的库存、损耗,10,10,8,11,9,9,10,10,11,8,生产能力,生产潜在能力=各工序能力之和/工序数（10+10+8+11+9+9+10+10+11+8）/10=9.6,8,A B C D E F G H I J,瓶颈,10,10,8,9,9,10,10,8,生产能力,11,11,流水线平衡率,线速160秒（客户需求）,线速(节拍)=运行时间/需要生产量=27900秒/175台 =159.4=160秒 流水线平衡度 =1-【(最大值最小值)/整段平均时间】100% = 1- 【(15990)/1157/10】100%=40.4%,97,120,110,159,100,9
20、5,140,120,90,126,流水线生产效率?,流水线生产效率,流水线生产效率:各工序标准时间总和/线速人数(工程数) 100%=(97+120+110+159+100+95+140+120+90+126)/(16010)=1157/1600100%=72.3%,理论上能改善余度:(1-流水线生产效率) 人数(工程数) = (1- 72.3%) 10=2.77人(工程数),不好的平衡,生产线速的时间，并不是让前面工程有余裕的时间，让最后一个工位没有余裕的时间,线速（客户需求）,向前边对齐的平衡,前面工程开始安排紧一点，只让最后一个工程有余裕的时间，这叫“向一边对齐”。,线速（客户需求）,加
21、入别的工作,平衡改善对象：勉强、不足、不均,勉强（无理）：超过能力界限的超负荷状态不足（浪费）：勉强有能力，但未给能力不均予充足的工作量的未浪费适量饱和状态不均；在超负荷和未饱和状态的状态（即差异状态）,作业改善方法,在有效的使用现有劳动力、机械设备及材料情况下，短时间内获得优良品质的增产法或提升效率的方法。,第一阶段：作业分解 -全部操作项目明细化,第二阶段：对每个项目明细化进行自问5WIH法,第三阶段：新方法按ECRS原则展开,第四阶段新方法的实施,第一阶段：作业分解 -全部操作项目明细化,搬送作业、机械作业、手作业全部项目明细化,分解记录注意事项,动作及其项目尽可能细化，明细要具体、简洁
22、的书写,摘要的思考方法和抓取方法,第二阶段：对每个项目明细化进行自问5WIH法,2、同时进行以下9个自问： 材料、机械、设备、道具（工具、夹具、计测器）设计、配置、动作、安全、整理、整顿,3、应用动作经济性原则、流程经济性原则 作为着眼点与实施手段 在做什么?（ 5.What ） 如何做?（ 6.How ）,第三阶段：新方法按ECRS原则展开,除去不要的项目明细（E）尽可能结合项目明细（C）将项目明细以好的顺序重编排组合（R）将重编排组合明细简单化（S）ECRS4原则：取 消(Eliminate) 、合 并(Combine) 重排列(Rearrange)、简单化(Simplify),注意点,将
23、动作经济性原则、流程经济性原则 落实到具体作业上。经常会发生添置道具（工具、夹具、计测器）写出书面改善方案与图纸 5.考虑借助他人的力量记录新方法的项目明细,第四阶段新方法的实施,使上司理解新方法使部下理解新方法要征求到安全、品质、产量、价格的相关者的认可。推进新方法工作，比较改善前后效果,一直使用到下一次的改善承认他人的功绩,現場IE活動的效率意識,1效率概念IE活動通常被當作效率改善的活動，效率提高了，則人手減少，單位時間人均産量提高。而IE效率具體理解爲相對作業目的所採用的工具及方法是否最適合並被充分利用。即目的是否等於手段。比如下表的詳細說明：,目的是否等於手段,現場經常發生很多如上表
24、所描述的目的與手段不相配合的情況，有效率的狀態反而較少，不合理浪費的狀況則比較普遍，並且往往不合理與浪費同時存在，有不合理的地方必然有浪費。很多企業的現場管理者在效率改善時往往有錯覺，認爲給壓力和加快動作速度則效率就可以提高，這種認爲提高效率而增加員工疲勞度的做法，完全是錯誤的，相反通過改善工程設計、改良治工具及改良作業環境、改善作業方法使員工工作更加輕鬆，在真正提高效率。因此作爲現場管理者在作業現場必須用、用心去尋找去發現那些目的與手段不相符的地方並進行改善以使系統整體更加合理。,現場IE活動的效率意識-,注意：效率的改善與提升是在質量保證的前提下進行的。所謂效率改善會影響到品質的說法只是推
25、卻責任。2效率的測量方法：當我們理解了效率的內涵之後，再來瞭解如何測量效率。效率的測量因物件、工作特質的不同而不同，基本方法如下：效率=實際值/基準值 實際作業效率=總產出標準工時投入總工時 =實際産量標準産量 =實際作業時間標準作業時間-单工序 =實際作業時間总和（生产节拍*岗位人数）-某工段 设定效率=ST总和/生产节拍*岗位人数*100%,出此之外，人、設備、工序等相關效率計算方法如下： 運轉率=運轉時間運轉可能的總時間 故障率=故障次數運轉總時間 拉平衡率=工序時間總和（最長工序時間人員數） 不良率=不良個數生産個數3提高效率的思考方法當我們努力提高現場效率時以下幾種觀點有助於我們對提
26、高效率的理解：（1）現場的全部東西和工作都是效率的物件。,效率改善手法,效率改善 过分提高速度增加作业者的劳动强度而是通过制造一个能稳定轻松的程序环境从而实现品质的稳定化和生产的少人化,效率改善方向,效率改善方法手段,设问技术-5W1H法,工作改进4技巧-ECRS原则,工作改进4技巧-ECRS祥述,取消Eliminate:对任何工作都要首先确认其必要性，不必要的给于取消。取消所有可以取消的工作/步骤/动作。减少工作中的不规则性，如确定物料/治工具/耗材存放位置（地点），形成习惯性动作。尽量降低手的使用频度，如抓握推搬运设备等-取消不自然不顺畅的动作。尽量减少肌肉力量的过度使用。减少对慢性动作的
27、迁就，杜绝一切危险动作。除必要的休息外，杜绝一切怠工和闲置时间。合并Combine:将两个或多个作业结合为一个作业或连续作业。把突然改变方向的各种小动作串成一个连续的曲线动作。合并各种工具，使其成为多功能或万能治工具。合并可以同时进行的作业。重排Rearrange: 对工作顺序进行重新排列。使用两只手的作业负荷均衡且同时对称进行。使工作由手向眼进行。,工作改进4技巧-ECRS祥述,简化Simplify:指工作内容步骤动作方面的简化，包括能量的节省。在能够完成工作的基础上使用最小的肌肉群，并注意有节奏的使用。减少目光搜索与变焦数次。使工作能在正常区域内完成而不必移动身体，减少动作幅度。使用手柄拉
28、杆踏板按钮等控制器适合人体结构和肌肉性能。在需要高强度肌肉力量时，借助惯性来获得能量帮助。降低动作的复杂程度，尤其是在一个位置上的多个动作。,现场管理的金科玉律,当问题（异常）发生时，要亲临现场；检查现场有关物件；当场采取暂定对策处置；追究真正原因并将其排除；标准化以防再次发生。,产品快速切换常用方法,Rapid changeover techniques in Manufacturing processesSMEDApplication精益生产实践 快速生产切换法 -一分钟换模 生产制造过程中的快速转换技术,Single Minute Exchange of Die,设备故障浪费 转换调试准
29、备浪费点点停的浪费 制造不良与维修的浪费 速度低下浪费 启动浪费夹具模具浪费 品质故障浪费物流慢浪费,设备的9大浪费, 以“多品种、小批量”为特征的均衡化生产是看板 管理和准时化生产方式的重要措施，而实现均衡化 生产，最关键的问题就是设备的快速装换调整问题. 缩短设备的装换与调整时间是减少瓶颈、降低成本、 改进产品质量和实现准时化生产方式的关键。,从1945年至1954年的3小时，缩短为1970年以后的3分钟，现在，所有大中型设备的装换调整作业均能在10分钟之内完成。,丰田汽车公司利用设备快速装换调整SMED法,品种切换（转换）时间,SMED法有三个基本要求：,1) .严格区分“内部操作”和“
30、外部操作” ;2) .将“内部操作”转化为“外部换操作”; 3) .缩短内部操作时间 .,螺丝,只有螺丝的最后一圈起紧固作用,快速切换（不是转换）,1) 固定方法-,2) 调整与定位-,总结提供30几种生产中工具(模具)转换时的快捷固定方法,以缩短转换时间及工作负荷,提高 生产效率。,对于模具调整与定位的各种快捷方式进行讲解,提供各种不同的定位与调整方式进行选择与比 较,一定有适合的方式来解决现有的问题。,对现有通用一般工具进行合理化的改善减低搬运强度提高搬运效率。,3) 搬运-,4) 管理-,提供模具在保存使用中的管理方法,提高效率 。活用5S管理，目视管理手法,对模具进行标准化设置和设计,
31、提高互换性,减少工具及配件种类提高效率。,5) 标准化-,同步生产,不同车间要与主生产计划同步，不留库存，不要入库、保管、出库的过程除主生产计划以外，其他车间不要调度员（统计员、计划员）安排生产计划消除中间层，缩短前置时间（Lead Time），管理扁平化,JIT的既日生产计划：公司生产计划部门仅仅制定最终产品生产计划。公司内各车间零配件、单元生产不制定生产计划，而是依据最终产品生产需要的时间，由“看板”来指示每日生产品种、数量和交付后续工序的地点、时间及数量。,JIT即日生产计划的制定与执行,一个流生产,同一车间、不同车间的生产能力平衡与匹配时，生产要象河流水一般，按单位批次乃至一个流，追求
32、中间库存为“0”，在制品最少，流程最短，投入到产出最快（Lead Time）。,品名： 规格：数量： 交货期：,外协件,两 种 采 购 报 价 单,标准时间与标准成本,标准成本制度 工业产品批量生产特点：按预先设定的标准化生产工艺，使用符合标准的材料，由人和设备来完成。根据预先的标准化生产工艺的流程，即依据设定的标准作业核算的成本。,发达国家广泛使用标准成本制度，约65%85% 。,在对标准化生产工艺分析的基础上，科学合理的制定出每道工艺对应材料,人和设备的费用及间接成本称之为产品标准成本。,、,什 么 是 标 准 成 本 制 度,现设计某新款电视机共有25个螺丝，则该电视机仅打螺丝的人工成本为： 25个3秒/个6元/3600秒0.13元,某电视机厂人工打螺丝标准加工成本,标 准 成 本 制 度 事 例,课程总结,程序分析动作分析，动作经济性原则标准时间生产平衡作业改善快速切换同步化一个流标准成本,愿携手共进！,
