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IE基础知识
一.IE简介(IndustryEngineering)
工业工程是通过应用数学、工程学、经济学原理,对工作现场进行改进,
合理地利用人员、机器、材料等资源,从而达到提高生产效率,降低制造成
本的目的.
工业工程概论
工业工程及其发展
引言
现代工业社会中,生产是人类最基本.最重要的一项活动;
生产就是把自然和社会资源转变为经济财富,从而增加附值的过程;生产就是一种转换功能;
生产率(productivity)来衡量生产系统的这种转换功能,表示生产要素的使用效率(生产率=产出/投入),如果能用最少的资源投入得到更多的产出;则生产率提高了,也就是具有更高的经济效益;可获得更高的利润;因此,生产率成为生产活动中最为人们关心的一个指针;企业不断追求更高的生产率和利润为目标;
生产率的提高主要取决于生产过程中如何充分有效地发挥生产要素的作用,提高效率;提高生产力所做的努力集中表现为改进生产技术和管理两个方面,技术和管理只有很好地结合起来才能获得理想的效果;
工业工程(IndugtyiulEngineering简称IE)就是人们致力于提高工作效和生产率;降低成本的实践中产生的一门学科,是把技术和管理有效地结合起来,去研究如何使生产要素组成生产力更高和更有效运行的系统;是实现提高生产率目标的工程学科;
AIIE于1995年正式提出.定义表述如下:
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;
工业发达国家重视发展和广泛应用工业工程这门提高生产率的技术是一个重要的成功因素;学习和应用工业工程,可直接有利于企业自身提高效益和利润;
IE工作手法简介
工时研究
一.定议和目的
工时研究是基于对所规定方法的工作内容进行测量,并给予因疲劳和一
此不可避免的延迟一定的宽放率,从而为执行一个给定任务建立一个合理的
时间标准的一项技术.
二.使用工具
秒表
三.要求
1.在进行工时研究之前应仔细研究现存的方法,以保证方法是对的.
2.与管理者一起复审各种动作以得到其对操作者所用工具,材料和步骤的认可.
3.诚实,公正地评估作业者的动作.
4.将在研究的所有细节记录在时间研究表格上.
5.在适当的地方给予一个恰当的宽放率.
6.记录足够多的时间测量样品.
四.选择被研究的对象
操作者应是经过良好的培训且富有经验,工作速度在平均水平之上.
五.将动作分解成元素
1.保证每一动作步骤都是必要的.
2.机器和非机器的时间应分开.
3.通过声音或信号辨别动作的终点.
4.有足够的时间段供测量.
六.速度评估
因不同操作者或同一操作者的不同时段动作快慢的差异,给每次动作
速度一个评分.
七.标准工时之计算方法
标准工时＝测量时间×速度评估×(1＋宽放率)
八.工时研究的持续
经过一定的时间,随着操作者熟练程度的提高和经验的丰富,或工序
方法的变更和改善,有必要进行新一轮的工时研究.
动作研究
一.定议和目的
动作研究是在做一项工作时他仔细地分析各种身体运动的一项技术.
其目的是排除减少无效的运动,简化与加速有效的运动,通过动作研究,
执行工作更容易,而且产出率得到提高,其在工业上运用广泛,包括宏观和
徽观作研究.
二.基本动作
1.寻找(Search)2.选择(Select)3.抓取(Grasp)
4.到达(Reach)5.移动(Move)6.控制(Hold)
7.松开(Realease)8.放置(Position)9.检查(Inspect)
10.预置(Pre-position)11.组装(Assemble)12.拆卸(Disassemble)
13.使用(Use)14.延迟(Delay)15.计划(Plan)
16.休息(Rest)17.思考(Think)
三.动作经济原理
动作距离要短动作要轻松
动作数量要少尽可能使用双手
四.动作改善原则
排除、简化、合并、重组
方法研究
一.方法研究的定义:
对现有的方法进行系统的记录和严格的考查,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.经济地对工厂和设备进行设计.
5.改进物料、机器和人力的利用,提高生产效率.
6.改善实际工作条件,实现文明生产.
7.降低劳动程度.
三.方法研究的特点:
1.求新意识,力图改进,不断创新.
2.指导思想,系统整体优化.
3.着眼于:生产系统的整体优化(程序分析)
解决关键的局部问题(操作分析)
解决微观问题(动作分析)从而达到系统的整体优化.
四.生产过程:
1.工艺过程:
使劳动对象的形状、大小、物理性能、化学成分,相对发生预期变化的
过程.
2.检验过程:
指对劳动对象按照工艺,技术要求进行检查,测试的过程.
3.运蝓过程:
指劳动对象运输于各工序间过程.
工序:指一个人或一组工人在一个工地上对一个劳动对象或一组劳动对象进行
加工.操作者,对象,工具场不变称为一个工序.
工序分类:1.操作2.动作:手工操作的构成因素(若干动作总和)
五.方法研究的内容:
1.程序分析:
是以整个生产过程为对象,研究,分析一个完整的工艺程序.从第一个工
作站到最后一个工作站,全面研究,分析有无多条或重复的动作,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.
目的:a.取消不必要工序b.合并一些过于细分或重点的动作.
c.改变部分操作程序,以避免重复.d.调整布局,以节省搬运.
e.重排和简化剩余的程序,重新组织一个效率更高的程序.
2.操作分析:劳动者,劳动对象,操作工具三者科学地安排.
3.动作分析:研究人操作各种动作,以排除人的劳动强度的最佳的动作程序.
工艺工程图
自然过程
劳动过程
生产准备过程
基本生产过程
辅助生产过程
生产服务过程
工艺过程
检验过程
运输过程
由工艺工序构成
由检验工序构成
由运输工序构成
由操作构成
由操作构成
由操作构成
程序分析
操作分析
动作分析
方法研究
生产过程
工艺程序图:垂直线表示程序,水平线表示材料或零件投入
1.流程程序图:5种符号比工艺程序图更为详尽.
2.线路图:以作业现场为对象,用以对现场布置和物料和作业者实际流通之路线
与流程图配合使用,以达到改进现场布置和移动路线,缩短搬运距离,
主要用于“搬运”和“移动”路线分析.
操作分析
一.内容:
1.人机操作分析.
2.联合操作分析.
3.双手操作分析.
二.人机操作分析:
1.人机操作程序图:附图
2.闲余能量分析:
3.人机操作分析目的:
在于了解工人和机器的闲余能量,以便设法提高工作效率.
A.机器的闲余能量:
<1>在机器加工过程中,装卸工件是为了保证机器加工得以实现的辅助
操作,对工件本身变化不直接起作用,因此应尽量减少这部分工作
所占空间.
<2>机器工作能力不平衡,应从平衡生产线来解决.
一月(年)总工作量
<3>影响加工时间因素可从零件加工精度以及机器负载能量考虑.
B.工人闲余能量:
平均一个人月(年)总工作量
C.工人与机器数量确定:工人数＝
L+M
L+W
决定一个工人看管多少台机器:N＝
M:机器完成该项工作时间
L:装卸工件时间
W:工人从一台机器走到另一机时间
联合操作分析
一.定义:
在生产中两个或两个以上操作人员同时对同一台设备进行操作.
二.方法:
利用联合操作分析图对某一工作程序内各个对象各种不同动作及其
相互关系进行分析,通过对各对象合理调配,取消空闲或等待时间,达到
缩短周期之目的.
三.基本原则:人与机器的动作如能同时完成为最佳.
双手操作分析
一.方法:
双手操作程序图:
二.改善途径:
1.研究双手动作及其平衡.
2.发掘独臂式操作.
3.发现伸手找寻以及笨拙而无效的动作.
4.发现工具、物料、设备等不合适的放置位置.
5.使动作规范化.
动作分析
一.动作分析定义:
是在程序决定后研究人体各种动作的浪费,以寻找省时,省力,安全和
最经济的动作.
二.性质:
分析人员各种操作的细微动作,删除无效动作,使操作简便有效,提高
工作效率.
三.目的:
发现人员之无效动作,简化操作方法,减少工作疲劳,在此基础上制定
出标准操作方法,为制定标准时间作准备.
四.动素的名称:
1.伸手2.移物3.握取4.装配
5.使用6.拆卸7.放手8.检查
9.寻找10.选择11.计划12.定位
13.预定位14.持住15.休息16.迟延
17.故延
五.动作经济原则:
1.双手动作应同时而对称.
2.人体动作应尽量使用最低等级.
3.尽右能利用物体的动能,曲线运动较方向突变的直线运动为佳.
4.工具物料应置于固定处所及工作者前面近处,并依最佳工作顺序排列.
5.零件物料尽量利用其重量堕送至工作者前面.
6.应有适当的照明设备,工作台和坐椅式样及高度,使工作者保持良好姿势.
7.尽量解除手的动作,而以夹具或足踏工具代替.
8.可能时应将两种或两种以上工具合并为一种.
9.手柄设计时应尽可能增大与手的接触面,机器之手柄位置尽可能使操作者
少变动姿势.
10.工具物料要事先定位.
导入制定时间标准新方法
-------模特法
一.传统时间标准订定法简介:
1.秒表测时法:(归零测时法)
<1>测定对象的选择:
合格工人;(此中只说是合格工人而不是说老员工,因为对于某些
机种来说,如一些差异较大的新机种等,即使是进厂很久的员工来说
也不能说他有较正常的速度);
<2>测时:
用秒表测定时间:完整的起点及终点;至少10个测试数据;
<3>评比:
对作业者速度进行评比,使之成为正常时间即不快不慢;从这句话
可看出这是很主观性的东西;为解决这个问题,则应该对评比人员进行
训练(用录像训练);-----一个正常的男子正常行走速度(4.8Km/h);
30秒内将52张牌分成四堆;都属于正常速度;
<4>加入宽放时间:
包括私事宽放,作业宽放;基本疲劳宽放;特殊的疲劳宽放例插片等;
<5>制定时间标准:标准工时=正常时间+宽放时间
<6>问题点:
a.正常速度观念的培养比较难;
b.宽放率:难于订定一个比较适用于本厂比较准确的宽放项目及具体
宽放率;而用工作抽样的办法来确定则是一个较长期的工作;
二.一种较现代的,精度不下于其它任何一种时间标准订定法-----MOD法:
1.赖于产生的基本原理:
<1>对于正常的人而言不同的人做同一动作在条件相同时所需的时间基本
相同(当然少数特别快的及特别慢的人不包括在这个范围内);
<2>身体不同部位做动作时,其动作所用的时间值是成比例的.
(小臂动作时间=3倍的手的动作=6倍的手指的动作)
2.模特法的时间单位:MOD
<1>定义:
正常的人手指动作一次的时间(相当移动的距离为2.5cm)就是1MOD;
<2>与一般单位的换算:1MOD=0.129秒;
3.动作的分类:
<1>简述:
a.模特法里把所有动作分为21个;
b.所有作业动作均是这21个动作组合而成或者说可以分解成此21个
动作中某些动作;
<2>动作说明:
a.手指动作:
用手指第三个关节前的部份所进行的动作;表示为M1相当移动
的距离为2.5cm;M1把动作与时间合为一体;例:按机仪器的开关;
装脚锁螺丝套上螺帽后用手指扭螺丝:外包时将ML头尾压紧;
b.手的动作:
指手腕前的部份的动作,表示为M2;例:翻笔记本,台历(翻杂志是
为M3);转动门锁;插电阻,电容等此处要说明的是手动作的是小臂也
会有所动作,但因为这是正常的生理现象,小臂的动作只是连带动作或
者说是辅助动作,因而不计时间不能说成是M3动作;其它的动作多少
也会有这种情形;
c.小臂的动作:
将肘关节作为支点,肘以前的小臂包括手,手指,表示为M3;例:上
面提的翻杂志;输送带上取线圈;塑料盘里取引线板放于线圈表面;
d.大臂的动作:
伴随肘的动作,小臂和大臂做为一个整体,在自然状态下伸出的
动作,表示为M4;(此时身体可能有点前倾,但这是辅助动作,故为能
与后面的M5混为一体;
e.大臂尽量伸直的动作:
此时身体的前倾很明显,表示为M5;例:坐在椅子上抓放在地上
的物体;把不良品放入红盘子的里侧;从自已身体的正面交叉向相反
方向尽量伸手;
f.反射动作:
将工具等牢牢地握在手里,进行反复的操作动作.是指上述各种
移动动作的连续反复;例:涂凡立水、补片、用橡皮擦擦掉写错的字、
贴封箱胶带;是反射动作则其时间不能按上面所说的来计而是应计为:
原为M1是反射动作则计为1/2MOD;M2计为M1;M3计为M2;M4计为M3;
而M5的动作一般不发生反射动作,即使有也应该立即改善.
g.触及动作:
用指或手接触目的物的动作.仅是碰到,它只是前一个动作的终结,
再下去则是另外一个动作;例:按开关先触及开关终结(再下按则是M1
动作);再例切脚机切脚时先碰及PCB(再往里推则是另外的移动动作了)
h.抓的动作:
简单地抓,表示为G1;例:抓住一个单独放置的电容;抓放在旁边的
螺丝刀;从烤盘上取已松动的变压器;抓白板笔;
i.复杂地抓的动作:
表示为G3;例抓平放在桌子上的平垫圈;抓放在桌子上的针;抓容易
变形的零件;
j.不需要注意力的放置:
表示为P0,例:将螺丝刀放回工作台面;将需要检查的变压放在面前;
k.需要注意力的放置动作:
表示为P2;例将垫圈套在螺栓上;把烙铁放在烙铁架上;将作业完
的零件主放在传送带的指定的位置;
l.很小心的放置动作,自始自终都须用眼睛看着:
表示为P5;例:螺丝刀套入螺丝头的沟槽中;将螺母套在螺钉上;
把导线焊到印刷线路板上;贴铭板;
4.移动动作与终结动作的结合:一般移动动作及终结动作是连贯出现的;
5.同时动作:
用不同的身体部位,同时进行一样或不一样的两个以上的动作,叫同时
动作;一般以两手的同时动作为佳;例:锁螺丝的工作,拿螺钉及拿螺丝刀同时;
6.同时动作的条件:
左手动作右手动作可能性G0P0G1G0P0G1可能G0P0G1P2G3P5可能P2G3P5P2G3P5不可能7.同时动作的时间订定:
两手同时动作,时间值大的决定了动作的时间此动作称为时限动作;如下表;
同时左手动作右手动作时间抓螺丝(M3G1)抓螺丝刀(M4G1)5MOD(M4G1)注:若不是同时动作,则时间为3+1+4+1=9MOD(从此可看出同时动作效果更好);
8.若都是需要注意力的动作,例:
不能同时左手右手分析式时间M3G3M4G4M3G3M2G311MOD虽然终结动作不能同时但前面的移动动作可以同时进行;
9.其它基本动作
<1>蹬踏动作:
将脚跟踏在板上,作足颈动作;表示为F3;压脚踏板时从脚裸关节到
脚尖的一次动作为F3,再抬起返回的动作又为F3;例:脚踏开关;此时脚跟
不能抬起,若抬起则时间不一样为W5;
<2>步行动作:
走步使身体移动表示为W5;回转身体也要挪动脚步也应判定为走步;
<3>身体弯曲动作:
从站立状态到弯曲身体然后再返回原来状态的整个过程;表示为B17;
<4>站起来再坐下的动作;表示为S30:坐在椅子上站起来再坐下的一个周期动;
站起来时将椅子向后面推和坐下时把椅子向前拉的动作时间也包括在内;
<5>重量因素:
搬运重物时物体的重量影响动作的速度,因此须考虑重量因素:有效
重量为2-6KG的重量因素为L1,有效重量为6-10KG珠重量因素为L1X2,
以后每增加4KG时间值增加1MOD;一般,单手负重时以实际重量计;双手
负重以原重量的1/2计;滑送时以原重量的1/3计;滚动运送时以原重量
的1/10计;两人搬运时不分单手双手均1/2计;
<6>眼睛的动作(独立动作),表示为E2;
一般的装配各包装工序中不属于E2;例:测试时看表的读数;
<7>矫正动作(独立动作:
矫正零件和工具的动作,或将其回转,或改变方向而进行的动作;表示
为R2:例:把有极性的零件拿住并矫正好方向;拿起圆珠笔矫正成写字的方式.
<8>判断动作(独立动作)表示为D3:
例:看仪表的指针是否在规格范围内;又如:调超音波时判断音波长短
是否合适;
<9>加压动作:表示为A4;
例螺丝刀最后一下拧紧螺丝钉;此动作为独立动作,压力须在2KG以上;
<10>旋转动作:
使目的物作圆周运动,旋转1/2周以上的才叫旋转动作;表示为C4;
例搅拌油墨;插片等;但若负重2KG以上则须按实际时间算;
MOD单位时间
1MOD=0.129秒
1秒=7.75MOD
1分=465MOD
(不含附加时间)
10.模特排时动作法分类表
MODAPTS法把动作分成21个
在工厂中常见的操作动作
上肢动作
(基本动作)移动动作移动动作M1手指动作
注1;注2:需要注意的动作
独:只有在其它动作停止的场合独立进行者
往:往复动作.即往复一交次回到原来状态;M2手腕动作M3小臂动作M4大臂动作M5伸直的动作反复多次反射动作(M1/2.M1M2M3)终结动作摸触动作抓握动作G0碰接触G1简单的抓G3(注)复杂地抓放置动作P0简单的放P2(注)较复杂放置P5(注)组装其它动作下肢动作F3足踏板动作W5走步动作附加因素L1重量因素其它动作E2(独)目视R2(独)校正D3(独)单纯地判断和反应A4(独)按下C4旋转动作B17(往)弯体动作S30起身坐下11.应用举例:次级外包两圈的作业:分析如下表:
左手动作右手动作分析式MOD数取线圈
套入铜轴M3G1M3P2M2P0M3G1M3P2M2P011HM2G1M2P2M1P0撕胶带贴于
线圈并压紧M2G1M2P2M1P08HM3G1C4X2握住摇柄
转动包扎M3G1C4X212HM3G1M2G0M1P0剪断胶带
并压紧M3G1M2G0M1P06BDM3G1M3P0卸下完成品
放于输送带M3G1M3P07总计44由上表可看出,这个作业双手动作很少,因此就会让我们去想是否有可改善之处;如取放时;但持胶带的地方不能同改变除非是用治具代替;
制造系统中IE运用
工艺程序图
相似性
程序
分析
流程图
流程线路图布置和线路厂房布置
方法研究如何经济合理利用现有空间
如何最迅速,最经济搬运
动作
分析
操作
分析
人机操作1人1台
联合操作多人1台双手操作分析
IE
设备分析
标准工作法
制定工作标准
工时测定
动素分析
人员分析
决定作业时间标准
作业测定
总结:在理想的工作环境中,合理的工艺程序下,由熟练的人员用标准的动作在标
准操作方法下运用目前最经济最有效率的设备来进行生产. |
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