IE基本概念.docx
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IE基本概念
IE基本概念
IE差不多概念
IE差不多概念
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”1of13C
IE差不多概念,
常見圖文符號及運算公式
一.工業工程差不多概念
1.什麼是工業工程(IE)
工業工程(IndustrialEngineering,簡稱IE)被廣泛分認的定義是由美國工業
工程師學會(ALLE)於1955年正式提出,後修訂的定義,表述如下:
“工業工程,是對人員,物料,設備,能源和信息所組成的集成系統進行設計,
改善和設置的一門學科.它綜合運用數學,物理學和社會科學方面的專門知識
和技術,以及工程分析和設計的原理與方法,對該系統所取得的成果進行確定,
預測和評價.”
IE形成於19世紀末,20世紀初的美國泰勒(F.W.Taylor,1856~1915)等人的
科學治理運動,它是工程技術,經濟治理和人文科學的邊緣學科,是在人們致力
於提升工作效率,降低成本,提升質量的實踐中產生的一門學科.它是把技術和
治理有機地結合起來,去研究如何使生產要素組成更高效運行和系統,從而實
現提升生產率的目標.
2.工業工程的研究目標
工業工程的研究目標确实是使生產系統投入要素得到有效利用,降低成本,
保證質量和安全,提升生產率,獲得最佳效益.具體地講,确实是通過研究,分析和
評估,對制造系統和每個組成部分進行設計(包話再設計,即改善),再將各個組
成部分恰當地綜合起來,設計出系統整體,以實現生產要素合理配置,優化運
行,保證低成本,低消耗,安全,優質,準時,高效地完成生產任務.它追求的是系
統整體的優化與提升.
3.工業工程學科的範疇及應用範圍
IE學科的範疇根據美國國家標準ANSI-Z94(1982年修訂版),從學科角度
把IE知識領域劃分17個分區,即:
j生物力學
k成本治理
l數據處理與系統設計
m銷售與市場
n工程經濟
o設施規劃
p材料加工
q組織規劃與理論
s實用心理學
○11方法研究和作業測定
○12人的因素
○13工資治理
○14人體測量
○15安全
○16職業衛生與醫學
○17生產規劃與操纵
r應用數學(運籌學,治理經濟學,統計質量操纵,統計數學應用)
IE在制造業的應用範圍(見圖1-1)從狹看來IE集中在生產
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”2of13C
反饋(錢,性能,質量,規格,價格,處理等)
過程的科學治理,從廣義來看,IE特別是結合了信息技術的現代IE已涵蓋了產,供,
銷的全部治理系統.
4.工業工程的特點
IE是實踐性专门強的應用學科.綜合分析IE的定義,內容(範疇)和目標,現代
IE的差不多特點概括為以下幾個方面:
(1)IE的核心是降低成本,提升生產質量和生產效率.
追求生產系統的最佳整體效益,是IE的一個重要特點.
(2)IE是綜合性的應用知識體系.
簡單地說IE是把技術與治理有機地結合志來的綜合學科.
(3)以人為本是IE區別其他工程學科的特點之一.
生產系統的各種組成要素中,人是最活躍的和不確定性最大的因素.IE為
實現其目標,在進行系統設計,實施,操纵和改善的過程中,都必須充分考慮人和其
他要素之間的關系和相互作用,以人為中心進行設計.從操作方式,工作站設計,崗
位和職務設計直到整個系統的組織設計,IE都十分重視研究人的因素,包括組織
關系,環境對人的影響以及人的工作主動性,積極性,創造性及激勵方法等,尋求合
理配置人和其他因素,建立適合人的生理和必理特點的機器,環境和組織系統,使
快準全
匯總
分析市場
用戶
決策
快
預測
定貨
人財物
少
準
人
物料
機器
信息
資金
任務
輸入生產過程輸出
產品
服務
快好
損失
少快好
少
狹義IE
研究開發供產銷
廣義IE
圖1-1IE在制造業的應用範圍
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”3of13C
人能夠充分發揮能動作用,從面在生產過程中提升效率,安全,健康,舒適的工作,實
現個人及組織價值,進而更好地發揮各生產要素的作用.
(4)IE的重點是面向微觀治理(注重三化)
為達到減少浪費,降低成本的目的,IE重點面向微觀治理,解決各環節治理
問題.從制定作業標準和勞動定額,現場治理優化直至各職能部門之間的協調和管
理改善,都需要IE發揮作用.
“三化”即是指工業簡化(Simplification),專業化(Specialization),標準化
(Standardization),是IE的重要原則.所謂三化,對降低成本提升效率起到重要作用.
特別是標準化對現代工業的科學量化治理起著专门重要的作用,它包括技術標準
和治理標準,特別是治理標準是規範企業中重復出現的治理業務工作的標準,它既
規定各種標準程序,職責,方法與制度,同時也是組織和治理企業生產經營活動的
方法與手段.
(5)IE是系統優化技術
IE所強調的優化是系統整體的優化,不單是某個生產要素(人,物料,設備等)
或某個局部(工序,生產線,車間等)的優化,後者是往常者為前提的優化,并為前者
服務,最終追求的目標是系統整體效益最佳(少投入,多產出).因此IE從提升系統
總生產率的目標出發,對各種生產資源和環節具體研究,統籌分析,合理配置;對各
種方案作量化的分析比較,尋求最佳的設計和改善方案.這樣才能發揮各要素和各
子系統的功能,協調有效地運行.
系統的運行是一個動態過程,具有各種隨機因素.社會的前進及市場競爭日
趨猛烈,對各種生產都提出了越來越高的要求,需要進一步提升生產率;而科學技
術的高度發展也為IE提供了更多的知識和方法實現生產率的提升.因此,生產系
統的優化不是一次性的,IE追求的也不是一時的優化,而是經常的持久系統優化,
對系統進行不斷的革新改造和提升,使系統實現最低浪費和更高的綜合效益.
5.工業工程對制造業的作用
工來工程對制造業的作用可歸納以下幾個方面:
(1)對系統進行規劃,設計,評價與創新.
(2)優化生產系統,物流系統與信息系統.
(3)診斷企業症結.
(4)挖掘潛力,保證質量,提升企業生產效率和經濟效益.
(5)杜絕浪費,節約資源,實現零浪費.
(6)提升企業素質,增強企業競爭力.
(7)制定工作標準及治理標準.
6.現場IE(作業研究)在制造業中的作用
盡管現代IE應用極其廣泛,但制造業仍旧是最要紧和有代表性的一個領
域,制造工業具有這樣的特點:
即其生產活動的全部內容包括技術和治理兩個
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”4of13C
方面:
一是圍繞材料加工(或通常的制造技術)研究工藝與設備,這是制造的硬
件部分;二是關於制造系統,即由人,材料和設備等組成的集成系統的操纵和
治理,這是制造業的軟件部分.IE正是將兩者有機結合起來的原理和技術.因
此,作業研究的應用不僅直截了当促使生產率提升,而且也是其他IE技術,如設施
規劃與設計,生產計劃與操纵等的必要基礎.
作業研究是以工業企業中的生產系統為研究對象,運用方法研究與作業
測定(工作衡量)等技術,對產品的設計,工藝,作業程序,材料使用,機器設備與
工裝夾具的運用及人的作業動作加以分析研究,林而制定最佳工作方法,并對
此方法設定標準時間,這種方法與時間標準用於編制生產工藝標準,作業標準,
生產計劃,日程進度,計算產品標準成本和計劃定員,評價生產結果,分配生產
獎金,考核生產成果等.作業研究的目標是改進工作方法,並使方法標準化(圖
1-3)
程序
分析
作業
研究
動作
分析
作業
測定
流動經濟原則
動作經濟原則
簡化工作并設計更經濟的
方法和程序,之後設定標準
工作方法.
1.方法,程序
2.材料
3.工具與設備
4.環境與條件
客觀,公平,準確
地確定工作時間
標準
設定標準時間
設定工作標準
標準作業法+標準時間+
其他要求=工作標準
實施新標準,提升生產
率,產生效益,持續這種
種循環,并對其進行客觀
分正的評價.
圖1-3
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”5of13C
二,IE手法概要
1.何謂IE手法
在日常生產中為解決生產進度,質量等問題僅靠感覺和經驗是無法真正做到
的,此時我們必須綜合運用QC及IE手法,不斷加深對工作的明白得,從不同的角度
摸索比現有方法更輕鬆,更安全,更正確,更快捷的作業方法.具體IE手法的定義
表述如下:
“IE手法是以人的活動為中心,以事實為依據,用科學的分析方法對生產系
統進行觀察,記錄,分析,並對系統問題進行合理化改善,最後對結果進行標準化
的方法.”
其目的有以下幾點:
(1)準確把握生產活動的實際狀態;
(2)盡快地發現浪費,不合理,不可靠的地点;
(3)對生產活動的改善和標準化進行系統的治理
綜合IE手法的定義與目的,IE手法有以下幾點特点:
(1)分析程序方法不錯的話,不同人會得到相同的結果客觀性;
(2)因為對現實狀態能定量分析,因此容易進行檢討定量性;
(3)用相同的符號及圖表分析,因此能夠信息共享通用性.
2.IE手法的體系
IE的差不多手法,是由IE始祖泰勒(F.W.Taylor,1855-1915)發明的時間研究
(TimeStudy)和吉爾布雷斯(F.B.Gilbreth,1868-1924)夫婦發明的動作研究
(MotionStudy)為基礎發展而來的.它包話方法研究,作業測定,布局研究,Line
Balance等方法手段.
(1)方法研究
對作業方法進行科學分析,從而對人,時間,材料等進行經濟,合理,有效的設
計使用,是一種對作業方法進行設計和改善的方法.研究對象包括原材料,工藝,
作業流程,作業工具,設備布局及操作動作.
○1程序分析
對產品生產加工的流程以固定的符號進行分析,進行綜合的設計改善時使用,
包括從產品的開發設計,到零部件的生產及裝配等,從宏觀到微觀的全部生產作
業流程.
○2動作分析
對工序的作業方法,動作進行分析設計的方法.
(2)作業測定
對作業人員在一定生產條件下的作業時間進行的測定,用於作業效率評價,
標準時間設定及發現不合理的地点.作業測定大體分為直截了当時間研究和間接時間
研究.
○1直截了当時間研究法
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”6of13C
現場
IE
手法
方法研究
程序分析
產品工藝分析
作業流程分析
聯合作業分析
動作分析
動手作業分析
動素分析
錄像分析
PTS法流程經濟原則流程優化
MOD法
作業測定
時間分析
動作要素時間分析
單元作業時間分析
VTR分析
運轉率分析
邊續運轉分析
抽樣分析
直截了当觀測PTS法
PTS法
標準時間設定
動作經濟原則分析動作優化
布置研究
搬運(物流)分析
配置分析
搬運路線分析
搬運工藝分析
LineBalance
的編制調整
作業拆解
PTS工序平均化
圖1-4
工作時間過程的直截了当測量,有時間分析及運轉率分析等代表方法,測量上以
直截了当測量和錄像測量為主.
○2間按時間研究法
對作業單位細分化設定後,通過經驗數據的合成設定時間的方法,如以標準
資料以及統計數據庫為依據進行標準時間的設定.
○3PTS法(PredeterminedTimeStandards)
時間預置法,全部作業的差不多動作進行標準化,用此標準對工程作業的時間
進行預置設定,是一種間接時間研究和動作分析相結合的方法.
2.現場IE手法的分類與改善程序的關系
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”7of13C
圖1-4對現場改善中的各種IE手法時行分類.
表1-1對IE手法的分類與改善程序的關系進行了詳細說明.
表1-1
形式跨部門合作,團隊進行托付其他部門進行自已部門主導,內部進行
差不多
特點
相關部門的負責人,以項
目小組的形式團隊推進
課題在部門內無法,也無
從解決,將相關工作明確
後,托付,依賴給其他職能
部門
日常工作中收集數據及現
場發現的問題,內部解決
課題
範圍
由公司方針而確立的題目
或問題關系到幾個部門
部門內的工作計劃中內部
無法解決的問題
小題目,現場的問題只與
本部門相關
統籌要紧責任部門部門內部門外
推進
方法
有關部門責任擔
項目會議統籌進度及各部
技術
其它部門提出解決方案
其中部分工作內部完成
同意指導
部門內小組推進
QC小組內部解決
案例
工場整體Layout的改善
工裝夾具改良,自動化
標準時間的設定
夾具,設備引進
設備改良
作業標準的設定,改訂
作業動作的改善
作業配置的改善
Linebalance的改善
簡單的工裝改良
作業環境的整頓
搬運改善
注意
事項
各部門必須遵守方針紀
律,明確目標責任,更加需
要有能力的項目負責人
不能够推托責任,否則部
門間關系惡化
內部專業數據的分析要認
真細心非專業的經驗與膽
量不利於問題的解決
4.IE手法活用的成效
(1)能夠系統地,綜合地,有計劃地把握現狀而非賃經驗和感覺;
(2)因為是定量的系統的摸索方法,因此能够做客觀的判斷;
(3)當明確了判斷的標準之後,誰都能够進行相同的判斷;
(4)平日發現不到的問題會逐漸浮現上來;
(5)從不規則的變化中發現規律性的東西;
(6)通觀全局,而非局部次要問題;
(7)有短時間內檢查工藝全過程;
(8)因為結果是以圖表數字形式,因此容易明白得;
(9)科學的統計方法進行數據收集,因此結果和過程都专门可靠;
(10)因為客觀,因此容易統一意見;
(11)問題說明簡潔明了;
(12)明了的圖表數字會增強職員對品質與效率的責任感與行動力;
(13)現場作業及治理人員親自使用分析,可加深結工藝過程的明白得.
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”8of13C
三,常見圖文符號
工藝流程圖示符號
工序种類符號詳細符號(例)內容
加工操作○○2第二道工序(工序號)
○AA零件的第五道工序
□◇加工中有檢查內容
材料,零件或新產品在加工過程中
發生了外形規格性質的變化或為下
一工序進行準備的狀態.
搬運運輸
○
()
R機器人搬運
○B皮帶搬運
M男子搬運
材料零件或產品在一定狀態下維持
不變,同時轉移位置狀
注:
符號圖的大小是加工操作的
1/2~1/3
檢驗□
□數量的檢查
◇品質的檢查
◇□品質與數量的檢查,品
質為主
對材料零件或產品的品質和數量進
行測定,並進行判斷的工序,但作業
中同時伴有準備與整理的內容
停帶暫存
▽
(D)
△毛坯的貯存
▽半成品,產品的貯存
工序時間的停止(D)
加工中臨時停止
材料,零件或產品在進行加工,檢查
之前所外的一种停止狀態,但當區
別停止一貯存時,停止有D表示.
5W2H提問表
問題為什麼改善方向
1.Why目的是什麼?
為什麼?
去除不必要及目的不明確的工作
2.Where在什麼地点執行?
為什麼?
有無其它更合適的位置和佈局
3.When什麼時候做此事?
為什麼?
有無其它更合適的時間與順序
4.Who由誰來做?
為什麼?
有無其它更合適的人
5.What做什麼?
為什麼?
可否簡化作業內容
6.How如何做?
為什麼?
有無其它更好的方法
7.Howmuch多少錢?
為什麼?
有無更低的方法
項
目疑問
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”9of13C
ECRS原則
__________改善方向
符號名稱內容
E
取消
(Eliminate)
在經過了“完成了什麼”“是否必要”及“為什麼”
等問題的提問,而無滿意答復者皆非必要,即予取消
C
合並
(Combine)
對於無法取消而又必要者,看是否能合並,以達到省時
簡化的目的
R
重排
(Rearrange)
經過取消,合並后,可再根據“何人”“何處”“何
時”三提問進行重排,使其能有最佳的順序,除去重復,
使作業更加有序
S
簡化
(Simplify)
經過取消,合並,重排后的必要工作,就可考慮能否采纳
最簡單的方法及設備,以節省人力,時間及費用
18种動素的定義及符號
動素分析是由美國工程師FrankBunkerGilbreth(1862-1924)創立的,動作分析
差不多要素共有18种動作,也有文獻定義為17种,本書設定為18种.(詳見下圖)
A.工作有效推進的動作
B.造成工作遲延的動作動素定義
分類
C.動作本身不能推進作業
NO名稱英文及縮寫符號符號說明分類定義
1伸手
TransportEmpty
(TE)
手中無物的形
狀
A
空手移動,伸向目標,又稱空
運
2.握取
Grasp
(G)
手握物品的形
狀
A
手或身體的某些部位充分控
制物體
3.移物
TransportLoaded
(TL)
手中放有物品
的形狀
A
手或身體某些部位移動物品
的動作,又稱運實
4.裝配
Assemble
(A)
裝配的形狀A
將零部件組合成一件物體的
動作
5.拆卸
Disassemble
(D)
從裝配物拆離
物品的形狀
A
將零部物進得分離和拆解的
動作
6.使用
Use
(U)
Use的U字形A
利用器具或裝置所做的動
作,稱使用或應用
7.放手
ReleaseLoad
(RL)
從手中掉下物
品的形狀
A
握取的相反動作,放開操纵
物的動作
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”10of13C
A.工作有效推進的動作
B.造成工作遲延的動作動素定義
分類
C.動作本身不能推進作業
NO名稱英文及縮寫符號符號說明分類定義
8.檢查
Inspect
(I)
透鏡的形狀A
將目的物與基準進行品質,
數量的比較的動作
9.尋找
Search
(S)
眼睛尋找物品
的形狀
B通過五官找尋物體的動作
10.發現
Find
(F)
找到物品的眼
睛形狀
B發現尋找目的物的瞬間動作
11.選擇
Select
(S)
指定選擇物的
箭頭形狀
B
多個物品中選擇需要物品的
五官動作
12.計劃
Plan
(P)
手放頭部摸索
的形狀
B
作業中決定下一步工作的思
考與計劃
13.預定位
Pre-Position
(PP)
保齡球立直的
形狀
B
物體定位前先將物體定置到
預定位
14.定位
Position
(P)9物品放在手的
前端的形狀
B
以將物體放置於所需的正確
位置為目的而進行的動作,
又稱對準
15.持住
Hold
(H)
磁石吸住物體
形狀
C
手握物品保持靜止狀態,又
稱拿住
16.休息
Rest
(R)
人坐於椅上形
狀
C
為排除疲勞而停止工作的狀
態
17.遲延
UnavoidableDelay
(UD)
人倒下的形狀C能够幸免的停頓
18.故延
AviodableDelay
(AD)
人睡覺的形狀C能够幸免的停頓
四,常用差不多公式:
1.效率的計算方法:
效率=實際值/基準值×100%
作業效率=產量×標準工時÷投入工時×100%
=實際產量÷標準產量×100%
=標準作業時間÷實際作業時間×100%
運轉率=凈運轉時間÷運轉可能的時間×100%
故障率=故障次數÷運轉總時間×100%
拉平稳效率=工序時間總和÷(最長工序時間×人員數)×100%
不良率=不良個數÷生產個數×100%
損失率=(1-拉平稳效率)×100%
2.標準工時計算方法:
基準周期時間(C/T)=(實測平均數)*(1+評比%)
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”11of13C
標準產能=
投入時間*投入人數
標準時間*標準人數
基準周期時間(C/T)=正常作業時間
瓶頸工時(L/T)=(C/T)max
標準時間=C/T*(1+寬放率)
標準時間=正常作業時間+寬放時間×100%
=觀測時間×評价系數×(1+寬放率)×100%
標準總工時(S/T)=(C/T)max*標準人數*(1+寬放率)
注:
當投入人數=標準人數時,標準產能=投入時間/標準時間,實際計算式:
標準產能=3600/標準瓶頸工時
3.作業工時架構:
總投入工時
負荷時間停止時間
稼動時間(總使用工時)停機時間
凈稼動時間(總標準工時)性能損失時間
價值稼動時間不良損失時間
早會
新產品上線之教育訓
損失工時LOSSTIME
速度降低損失
故障損失
換模,換線調整損失
刀具交換
暖機損失
其他停機損失
清掃檢查
等待指示(待料等)
等待人員安排
等待品質確認
測定調整
停止性故障
功能性故障
(治理損失)
短暫停機,空轉損失
不良,人工修改的損失
生產良品的時間
有用工時USEFULTIME
<>“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”12of13C
說明:
(一).工時說明
1.負荷工時:
直截了当操作者實際參加作業之工時.
2.停止時間:
指生產過程中按照具體的要求,或慣例需要花費之工時,例如,
早會,新產品上線前之教育訓練,它是一個能够預料,有計劃性的時間.
3.稼動時間:
也确实是總使用工時,指操作者實際參加作業生產產品所耗費之
工時.
4.停機時間:
指在生產過程中由于模治具故障或其它突發意外事件發生所耗
費之工時.它是一個無預警,無計劃性的時間.
5.凈稼動時間:
指在生產過程中,機器,人,物料都處于正常標準狀態下作業
之工時,其工時標準需要公司內部相關單位及人員制定.
6.性能損失時間:
指在生產過程中,由于機器的磨損,空轉導致之性能下降所
占有之工時.
7.價值稼動時間:
也确实是作業過程中生產良品的時間.
8.不良損失時間:
作業過程中生產不良品的時間.
以上工時計算公式及相互關系為:
1.除外工時=停機時間+停止時間
2.負荷時間=總投入工時-停止時間
3.稼動時間=總使用工時=總投入工時-除外工時
4.凈稼動時間=總標準工時=產量工時=生產數量*標準工時
5.性能損失時間=(標準產量-實際產量)*標準工時
6.價值稼動時間=生產良品數*標準工時
7.不良損失時間=生產不良品數*標準工時
(二).工時損失說明
1.故障損失:
分為停止性故障與功能性故障,區別:
停止性故障:
指突發性故障.
功能性故障:
指設備功能比原先設計低落的故障.
2.換模換線調整損失:
因換模換線所造成的停機損失.
3.刀具交換:
因刀具的壽命,破損所造成的停機損失.
4.暖機損失:
系指在機器開機到機器呈現穩定運轉時所造成的損失.
5.短暫停
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