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基础IE
工业工程(IE)
定义:
工业工程对人员、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。
基础IE的基础技术:
---工艺程序图
----程序分析------流程程序图
---线路图
----方法研究----
---人机操作分析
----操作分析-------联合操作分析
---双手操作分析
工作研究-------动作分析
---密集抽样法------秒表法
----直接法-----
---分散抽样法------工作抽样
----作业测定----
---预定动作时间
----合成法---------标准法(PTS)
---标准资料法
方法研究
一、定义:
对工作方法进行系统的记录和严格的考察,作为开发和应用更容易、更有效的工作方法,以及降低成本的一种手段。
二、方法研究的目的:
(1)改进工艺和程序
(2)改进工厂、车间和工作场所的平面布置
(3)改进整个工厂和设备的设计
(4)经济使用人力,减少不必要的疲劳
(5)改进物料、机器和人力的利用,提高生产率
(6)改善实际工作环境,实现文明生产
(7)降低劳动强度
三、方法研究的内容:
(1)程序分析:
以整个生产过程为对象,研究分析一个完整的工艺程序,分析有无多余或重复的作业,程序是否合理,搬运是否太多,等待是否太长,进一步改善工作程序和工作方法。
(2)操作分析:
研究分析以人为主体的工序。
使操作者(人)、操作对象(物)、操作工具(机)科学地组织、合理的布局与安排,以减轻劳动强度,减少作业时间消耗。
(3)动作分析:
研究分析人在进行操作时的身体动作,以排除多余动作、减轻疲劳、使操作简便有效,从而制定出最佳的动作程序。
程序分析
分析符号:
(1)---------操作
(2)--------搬运
(3)--------检验
(4)D---------等待、暂存
(5)---------受控的存储
技巧:
5W1H
ECRS原则:
(1)取消(Elminate)
(2)合并(Combine)
(3)重排(Rearrange)
(4)简化(Simple)
一、工艺程序分析
1、意义目的
对现场的宏观分析,把整个生产系统作为分析对象,改善生产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序和作业现场的空间配置,设计出最经济合理、优化的工艺方法、工艺程序和作业现场的空间配置。
2、工艺程序图
二、流程程序分析
1、意义目的
进一步对整个制造程序做详细记录。
2、流程程序图
三、线路图分析
1、意义目的
以作业现场为对象,对现场布置及物料和作业者的实际流通路线进行分析,以达到改进现场布置和移动路线,缩短搬运距离目的。
2、线路图
操作分析
一、人机操作分析
1、意义目的
调查了解在操作周期内机器操作与工人操作的相互关系,以充分利用机器与工人的能量及平衡操作。
2、人机操作图
二、联合操作分析
1、定义:
在生产现场中,两个或两个以上同时操作一台设备进行操作,称为联合操作。
目的:
(1)发掘空闲和等待时间
(2)使工作平衡
(3)减少周期时间
(4)获得最大的机器利用率
(5)合适的指派人员和机器
(6)决定最合适的方法
2、联合操作分析图
三、双手操作分析
1、定义:
调查了解如何用双手进行实际操作。
目的:
(1)研究双手动作极其平衡
(2)发现伸手、找寻以及笨拙无效的动作
(3)发现工具、物料、设备等不合适的放置位置
(4)动作规范化
3、符号:
(1)或----------伸手、运送
(2)---------操作:
握取、对准、放置、使用
(3)---------持住
(4)--------检验
(5)D---------等待,即手的迟延、停顿
3、双手操作程序图
动作分析
1、意义:
在程序决定后,研究人体各种动作的浪费,以寻求省力、省时、安全和最经济的动作。
目的:
发现操作人员的无效、多余动作、简化操作,减少疲劳、降低劳动强度,制定标
准操作动作。
为制定标准时间做技术准备。
2、动素的名称、定义和符号
3、动素的性质划分
(1)有效动素:
对操作有直接贡献的。
如:
装配、拆卸、使用
(2)无效动素:
对操作起辅助作用的。
如:
寻找、选择、检查
动素同心圆:
(1)核心动素
(2)常用动素:
改善的对象
(3)辅助动素:
尽量减少
(4)消耗性动素:
尽可能取消
4、动作经济原则(22条)
关于人体的运用(1~8)
(1)双手应同时开始并同时完成动作
(2)除规定的休息时间外,双手不应同时空闲
(3)双臂动作应对称、反向、同时进行
(4)手的动作以最低的等级达到最满意的效果
(5)物体的动量尽量利用,但需要肌力制止时,应将其降到最低程度
(6)连续的曲线动作,比方向突变的直线运动佳
(7)弹道式的运动,较受限制或受控制的运动轻快自如
(8)动作尽量运用轻快的自然节奏,因节奏能使动作流利及自发
关于工作地的布置(9~16)
(9)工具物料应放在固定的地方
(10)工具物料应布置在操作者前面近处
(11)物料的供给应利用其重量坠送至工作者手边
(12)坠落尽量利用重力实现
(13)工具物料应按最佳的工作顺序排列
(14)适当的照明使视觉舒适
(15)工作台、应保证工作者坐立适宜
(16)工作椅的高度、式样应使工作者保持良好的姿势
关于工具设备(17~22)
(17)尽量解除手的工作,而以夹具或脚踏工具代替
(18)可能时,应将两种工具合并使用
(19)工具物料应尽可能预放在工作位置上
(20)手指分别工作时,其负荷应按其本能予以分配
(21)设计手柄时,应尽可能增大与手的接触面
(22)机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置,应使工作者极少变动姿势,且能最大利用机
械力
人体动作等级
级别
运动枢轴
人体运动部位
1
指节
手指
2
手腕
手指、手腕
3
肘
手指、手腕、小臂
4
肩
手指、手腕、小臂、大臂
5
身体
手指、手腕、小臂、大臂、肩
5、动作改善
方法:
5W1H依据:
ECRS原则
一、取消(E)
(1)取消所有可能取消的作业、步骤、动作
(2)取消不方便或不正常的动作
(3)取消必须用肌力才能维持的姿势
(4)取消危险的工作
(5)取消所有不必要的闲置时间
二、合并(C)
(1)把必须突然改变方向的多个小动作合并成一个连续的曲线动作
(2)合并各种工具,使其成为多用途工具
(3)合并可能的作业
(4)合并可能同时进行的动作
三、重排(R)
(1)重新平均分配工作于双手,双手动作最好对称并同时
(2)小组作业时,各成员工作量平均
(3)将取消、合并后的工序,重新排序
四、简化(S)
(1)使用最低级次的动作
(2)减少动作的复杂性
(3)使用最简单的动素组合来完成动作
(4)缩短动作距离
附:
流水线平衡
1、流水线生产的特点
(1)固定生产一种或几种有限的制品
(2)工艺过程封闭
(3)组成流水线的各工作站沿工艺过程的顺序排列
(4)制品的生产过程分解为许多独立的可在相等时间间隔内完成的工序
(5)工作站之间有传送装置连接
2、节拍
定义:
流水线上前后出产出两个相同制品的时间间隔。
Fe计划期内有效工作时间
C(节拍)==
N计划期内应完成的产量
3、计算最少工作站数
Smin=W/C=单位制品所需全部作业时间的总和/节拍
4、流水线负荷率
W作业时间
流水线负荷率E==
S*C工作站数*节拍
5、阶位法
设某部件装配有11个作业元素,要求日产10件,有效作业时间450分钟,
节拍C=450/10=45分
某部件装配过程
阶位表
作业
作业时间
阶位值
前工序
后续工序
作业0
23
155
—
2;5;6;7;8;9;10
作业1
14
146
—
2;3;4;5;6;7;8;9;10
作业2
12
132
0,1
5;6;7;8;9;10
作业5
31
120
2
6;7;8;9;10
作业7
27
65
5
9;10
作业6
15
62
5
8;9;10
作业3
5
61
1
4;8;9;10
作业4
9
56
3
8;9;10
作业8
9
47
4,6
9;10
作业9
16
38
7,8
10
作业10
22
22
9
总计
183
作业
阶位值
前工序
作业时间
累计作业时间
剩余时间
工作站1
作业0
155
—
23
23
22
作业1
146
—
14
37
8
作业3
61
1
5
42
3
工作站2
作业2
132
0,1
12
12
33
作业5
120
2
31
43
2
工作站3
作业7
65
5
27
27
18
作业6
62
5
15
42
3
工作站4
作业4
56
3
9
9
36
作业8
47
4,6
9
18
27
作业9
38
7,8
16
34
11
工作站5
作业10
22
9
22
22
23
流水线负荷:
E=W/(S*C)=183/(5*45)=81.3%
各工作站负荷:
E1=42/45=93.3%
E2=43/45=95.5%
E3=42/45=93.3%
E4=34/45=75.5%
E5=22/45=48.8%
6、流水线平衡
(1)工艺顺序的约束
(2)技术的约束
(3)任何工作站含量时间不得大于节拍
对机械加工的流水线靠技术措施实现
对装配流水线主要采取分解和合并工序,合理调配人力实现
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