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1、IE 的基本概念和标准工时的测量精益课:赵飞什么是什么是IE?明其理，方学其道！明其理，方学其道！工业工程（Industrial Engineering）n n工业工程是一门综合应用技术科学、社会科学、工业工程是一门综合应用技术科学、社会科学、管理科学、人文科学提高生产率、降低成本、提管理科学、人文科学提高生产率、降低成本、提高效益的管理技术。高效益的管理技术。n nIEIE是在泰勒（是在泰勒（TaylorTaylor）所创建的科学管理的基础上，）所创建的科学管理的基础上，不断吸收近代科学技术新近展发展起来的关于不断吸收近代科学技术新近展发展起来的关于“人员、机器、原料、时间与信息人员、机器、
2、原料、时间与信息”的效率化的应的效率化的应用技术方法，是关于用技术方法，是关于“人的工作系统的设计的学人的工作系统的设计的学问问”。经典经典IE研究研究经典的工作研究经典的工作研究时间研究时间研究动作研究动作研究Taylor（泰勒）搬运实验与劳动定额Gilbreth砌墙实验与动作经济性原则泰勒其事-铁锹试验：1898年，工作于伯斯利恒（Bethlehem）钢铁厂。该厂雇有铲手工人400600名铲动各种不同之物料，铲煤时，每铲重仅3.5磅，而铲矿砂时每铲竟重达38磅。选优良铲手两名，分在场内不同地点作试验工作，得出结论：每铲重量约为21.5磅时，可得最经济，最有效之结果。设计各种尺寸大小不同的铲
3、具，训练工人，并拟定奖工办法。凡工人能完成规定之工作时，可得日薪60之奖金。原需400600名工人才能完成之工作，采用新方法后，140名工人即可完成。每吨所需铲费减少达50，而工人工资则增加60除去因研究所需各项开支外，每年尚可节省78,000美元。吉尔布雷斯其事-动作分析吉尔布雷斯研究问题的角度被他们称做“动作分析”。最为著名的是，弗兰克吉尔布雷斯仔细审视了砖瓦匠的工作。其实他本人就多才多艺，自己也是一位砖瓦匠和建筑学家。这些砖瓦匠的工作是低效的。对此，吉尔布雷斯设计了一种能大大减少捆绑，提高效率1倍的脚手架，并为此申请了专利。吉尔布雷斯还发明了一整套动作流程图，并且与打字机的生产者雷明顿(
4、Remington)合作，协助研发出一种更为有效的德沃夏克键盘布局。他们在照相机的帮助下，对砖瓦匠的活动进行了分析，使得吉尔布雷斯能够认定整个活动由16个单个动作组成。这些单个动作被他们称为：“基本分解动作”。尽管他们的许多努力引人发笑，他们的盲目热情也将他们引入一些歧途，但吉尔布雷斯夫妇对管理思想仍有着深远的影响。他们将衡量方法提高到一个适用广泛的高度，并使之成为管理的一个核心任务IE的使命的使命人员人员人员人员物料物料物料物料设备设备设备设备时间时间时间时间信息信息信息信息综综合合体体系系利用观观观观 察察察察学学学学 习习习习思思思思 考考考考专门的专门的专门的专门的数数数数 学学学学物
5、理学物理学物理学物理学社会科学社会科学社会科学社会科学知识知识知识知识技术技术技术技术期待的成果期待的成果期待的成果期待的成果规划规划规划规划设计设计设计设计评价评价评价评价改进改进改进改进创新创新创新创新工学的工学的工学的工学的分析分析分析分析设计设计设计设计原理原理原理原理方法方法方法方法通过通过PQCDSMPQCDSMPQCDSMPQCDSMP：Productive：生产效率Q：Quality：质量和品质C：Cost：成本D：Delivery：交期，也就是生产管理中的时间管理与控制S：SafeTy：安全生产管理M：Morale：员工士气，实际上就是人的管理工业工程的特点工业工程的特点n
6、n工业工程是工程学的重要分支，具有典型的工程学属性。工业工程是工程学的重要分支，具有典型的工程学属性。它不是解决具体的产品、工程等问题，而是面对所有产品、它不是解决具体的产品、工程等问题，而是面对所有产品、所有过程解决所投入系统的资源效率。所有过程解决所投入系统的资源效率。n n工业工程同其他工程学科最大的不同在于，工业工程的关工业工程同其他工程学科最大的不同在于，工业工程的关键要素键要素人和组织人和组织是开发系统的两个知识本体。是开发系统的两个知识本体。n n与其他工程学科相比，工业工程的数学模型化和定量化还与其他工程学科相比，工业工程的数学模型化和定量化还比较弱，因而更注重实践、经验和技巧
7、。比较弱，因而更注重实践、经验和技巧。七大浪费七大浪费MUDA标准时间ST（Standard Time）的制订方法与应用1、认识标准时间、认识标准时间n n 时间研究的定义：时间研究的定义：时间研究的定义：时间研究的定义：“时间研究是一种作业测定技术，旨时间研究是一种作业测定技术，旨时间研究是一种作业测定技术，旨时间研究是一种作业测定技术，旨在决定一位合格、适当、训练有素的操作者，在标准状态在决定一位合格、适当、训练有素的操作者，在标准状态在决定一位合格、适当、训练有素的操作者，在标准状态在决定一位合格、适当、训练有素的操作者，在标准状态下，对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间。下，对一特
8、定的工作以正常速度操作所需要的时间。下，对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间。下，对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间。”n n定义中有：定义中有：定义中有：定义中有：1 1、合格、适当、训练有素的操作者；、合格、适当、训练有素的操作者；2 2、在标准状态下。、在标准状态下。研究标准时间的意义与目的研究标准时间的意义与目的n n 1 1、制订经济、有效、轻松的标准工时。、制订经济、有效、轻松的标准工时。2 2、评估产能，生产排期的作用、评估产能，生产排期的作用 3 3、发现现状问题，改善作业、发现现状问题，改善作业 4 4、研究各种方法的优劣评估、研究各种方法的优劣评估 5 5、绩效评
9、估管理、绩效评估管理(毛效率、净效率毛效率、净效率)6 6、成本核算、成本核算 7 7、生产线平衡率的改善和调整、生产线平衡率的改善和调整 8 8、新标准时间的制订、新标准时间的制订标准时间的几个概念标准时间的几个概念n n直接标准工时直接标准工时=生产线的标准生产线的标准工时工时X X产量产量n n直接直接标准工时标准工时+额外工时额外工时+D+Downtime owntime 实际直接工时实际直接工时n n间接标准工时间接标准工时=直接标准工时直接标准工时 X(X(间接工人数间接工人数/直接工人直接工人数数)n n标准工时标准工时=直接标准工时直接标准工时+间接标准工时间接标准工时n n标
10、准工时标准工时+额外工时额外工时+D+Downtime owntime 实际工时实际工时n n实际工时实际工时=实际直接工时实际直接工时+实际间接工时实际间接工时=付钱的工时付钱的工时2、制订标准时间的基础、制订标准时间的基础n n 1 1、在正常的作业环境下；、在正常的作业环境下；n n 2 2、确定而且最好是迄今为止最佳的工作方法；、确定而且最好是迄今为止最佳的工作方法；n n 3 3、胜任合适的作业者；、胜任合适的作业者；n n 4 4、以一定正常的速度进行作业；、以一定正常的速度进行作业；方法、条件、熟练度、劳动强度与速度、没方法、条件、熟练度、劳动强度与速度、没方法、条件、熟练度、劳
11、动强度与速度、没方法、条件、熟练度、劳动强度与速度、没 有在肉体上、精神上不利的影响、品质要求有在肉体上、精神上不利的影响、品质要求有在肉体上、精神上不利的影响、品质要求有在肉体上、精神上不利的影响、品质要求动作分析与标准时间ST的关系精益企业精益企业精益企业精益企业布布局局与与能能力力分分析析工工作作分分析析工工序序分分析析作作业业分分析析动动作作分分析析效效率率改改善善时间分析基础时间分析基础-动作分析动作分析发现动作的浪费如何发现动作的浪费？如何发现动作的浪费？如何发现动作的浪费？如何发现动作的浪费？动作浪费是指在制造物品的基础上，不能产生附加价值动作浪费是指在制造物品的基础上，不能产生
12、附加价值的人的活动（包括设备的空转）。的人的活动（包括设备的空转）。因组装过快导致的收藏浪费因组装过快导致的收藏浪费 勉强作业勉强作业 为作业而做的准备工作为作业而做的准备工作关注员工的动作：关注员工的动作：n n有无存放动作？有无存放动作？n n有无人员频繁走动而不作业？有无人员频繁走动而不作业？n n有无人员在焦急的寻找？有无人员在焦急的寻找？n n有无人员在等待？有无人员在等待？n n有无人员有无人员1 1小时都不抬头？小时都不抬头？n n有无多余的空手等待？有无多余的空手等待？n n有无单手作业？有无单手作业？三角形原理的定义：n n在作业的过程中，有作业点、工具、零部件三个位置。在作
13、业的过程中，有作业点、工具、零部件三个位置。这三个位置构成了一个三角形关系。这个三角形越小，作业效率就越高。这就是这三个位置构成了一个三角形关系。这个三角形越小，作业效率就越高。这就是“三三角形原理角形原理”。作业点零部件工 具动作分析目的：经济动作利用动作经济原则为利用动作经济原则为改善之工具改善之工具改善之工具改善之工具，其重点，其重点不在于改变整个制不在于改变整个制不在于改变整个制不在于改变整个制造程序的工作计划，工作说明书的内容，不良的机器造程序的工作计划，工作说明书的内容，不良的机器造程序的工作计划，工作说明书的内容，不良的机器造程序的工作计划，工作说明书的内容，不良的机器,生生生生
14、产进度跟催或耽搁产进度跟催或耽搁产进度跟催或耽搁产进度跟催或耽搁等问题，而是在于以上条件不改变之下等问题，而是在于以上条件不改变之下使工人使工人工作效率提高工作效率提高工作效率提高工作效率提高，并使工人本身确感身心，并使工人本身确感身心舒适愉快舒适愉快舒适愉快舒适愉快。目目目目 的：的：的：的：减轻作业者的疲劳减轻作业者的疲劳 提高作业效率提高作业效率下限位置上限位置下限位置下限位置下限位置下限位置上限位置上限位置上限位置上限位置适合作业区域适合作业区域适合作业区域适合作业区域最适合作业区域最适合作业区域最适合作业区域最适合作业区域 人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各人体各
15、部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征。体感觉器官的肌能特征。程序分析与标准时间的关系程序分析与标准时间的关系n n程序分析是对产品生产过程的工序状态进行记录、程序分析是对产品生产过程的工序状态进行记录、分析和改善的必要分析和改善的必
16、要IEIE手法。手法。n n程序分析就是消除产品生产过程中的全部浪费和程序分析就是消除产品生产过程中的全部浪费和不合理，从而提高效率！不合理，从而提高效率！1、加工2、搬运3、检查4、停滞 （等待）改善案例（各组讨论）改善案例（各组讨论）60米铁铁架架铁铁架架铁铁架架铁铁架架铁铁架架工工具具架架铁铁架架塑塑料料管管材材铁铁架架主管料帐30米查阅领料单查阅领料单走到塑料管材铁架处（走到塑料管材铁架处（5050）选择比实际长度稍长且必须稍长的管子选择比实际长度稍长且必须稍长的管子带料回柜台（带料回柜台（5050）校对长度，用大拇子按住锯切点校对长度，用大拇子按住锯切点带管子到工具铁架处（带管子到工
17、具铁架处（7 7）从箱子里面取出手锯从箱子里面取出手锯带手锯及管子会柜台（带手锯及管子会柜台（7 7）锯切锯切比对长度比对长度发管子给领料人发管子给领料人在领料单上签字在领料单上签字放领料单在抽屉，并夹住。放领料单在抽屉，并夹住。带锯剩的管子回塑料管材铁架（带锯剩的管子回塑料管材铁架（5050）放回管子在铁加上放回管子在铁加上走回柜台（走回柜台（5050）现行方法：操作：6检查：4搬运：6 16（214m）局部调整与结构性改善对ST的关系n n动作分析、作业改善、程序分析都是建立高效率的基础，但从改善的全局看，我们称之为局部性调整。n n从产品工艺的结构特点，统筹规划企业的产能和物流状况，从系
18、统性、全面性实施决策，我们称之为结构性改善。结构改善结构改善12345能能能能 力力力力项项项项 目目目目8080件件件件/H/H110110件件件件/H/H7575件件件件/H/H100100件件件件/H/H工序工序工序工序4 4工序工序工序工序3 3工序工序工序工序2 2工序工序工序工序1 1125125件件件件/H/H工序工序工序工序5 5生产线平衡率的计算生产线平衡率的计算生产线平衡率生产线平衡率=-X 100%=-X 100%各工序时间总和人数 X CTCT-作业周期生产线平衡率=-X 100%=82%1185 X 29平衡损失率=1-平衡率=1-82%=18%问问 题题1 1、假设
19、每天运转、假设每天运转8 8小时（小时（480480分钟），请问这流水线的产分钟），请问这流水线的产量范围？量范围？2 2、假如每天计划生产、假如每天计划生产480480个产品，那么需要设定多少工个产品，那么需要设定多少工序呢？序呢？分钟分钟分钟分钟分钟分钟分钟分钟制订标准时间的方法种类制订标准时间的方法种类n n很多企业为贪图方便，常常主观地推测、猜测、凭想象揣很多企业为贪图方便，常常主观地推测、猜测、凭想象揣测，采用测，采用“经验臆测法经验臆测法”和和“历史记录法历史记录法”，因此存在严，因此存在严重的个人主观和心态情绪偏差。重的个人主观和心态情绪偏差。1）秒表法制订）秒表法制订ST的方法
20、和步骤的方法和步骤选择作业员并接近选择作业员并接近 收集记录有关资料收集记录有关资料 划分单元划分单元 初步决定观测次数初步决定观测次数 评时评分评时评分 N O N O 观测次数是否足够观测次数是否足够 去除异常值去除异常值 决定宽放数决定宽放数 计算及预定标准时间计算及预定标准时间 1、连续累积法 2、归零法标准工时结构标准工时结构n n在一定的工作方法、条件，任何正常人以正常速在一定的工作方法、条件，任何正常人以正常速度能完成度能完成某项作业的时间某项作业的时间某项作业的时间某项作业的时间。原始数据原始数据:测量时间测量时间正常时间正常时间=测量时间（测量时间（1+评定系数）评定系数）标
21、准时间标准时间=正常时间正常时间+放宽时间放宽时间=正常时间正常时间(1+放宽系数放宽系数)秒表测时法制定标准工时秒表测时法制定标准工时n n由泰勒创造，是目前全世界运用最古老、最普遍，由泰勒创造，是目前全世界运用最古老、最普遍，也不可能被其他方法替代的基本方法。也不可能被其他方法替代的基本方法。n n深入企业作现场测时，测时工程师必须充分了解深入企业作现场测时，测时工程师必须充分了解被测对象：被测对象：1 1、工作件的制程与作业。、工作件的制程与作业。2 2、作业的工作方法与作业标准。、作业的工作方法与作业标准。3 3、进行该作业的人或机器。、进行该作业的人或机器。时间观测的步骤时间观测的步
22、骤如何分解作业要素（单元）？测时纪录表测时纪录表注：注：“T”“T”单元时值单元时值 “R”“R”表面读数表面读数外来单元纪录外来单元纪录作业：作业：#2748#2748 工作件：工作件：产品产品A A，工序，工序#2#2观测表观测表NO.:NO.:0289 0289 观测人员：观测人员：张张 三三 外来单元明细外来单元明细（归零法）：（归零法）：抽样选择的次数抽样选择的次数 根据统计学，其基本条根据统计学，其基本条件为信赖区间在件为信赖区间在2 2个标准查个标准查范围内，即范围内，即95%95%范围，误差范围，误差界限为界限为5%5%：X99.73%95.45%68.72%123-1-2-3
23、n=x2(x)2 x40 xmn-真正合理的观测次数m-指预先观测的 次数2例子：例子：经过计算：经过计算：N=22N=22（次）（次）也就是说，必须测时也就是说，必须测时2222次才是合理次数。已次才是合理次数。已经经 做了做了8 8次，还要测时次，还要测时1414次。次。General Electric观测次数观测次数如何剔除异常值如何剔除异常值 由于各种原因，在测时数据中难免有些异常值，如以下数据：剔除原则剔除原则 正常数据：介于平均数高正常数据：介于平均数高30%30%与平均数与平均数低低25%25%之间的数据。之间的数据。X=14X=14X X上值上值=14=14（1+30%1+30
24、%）X X下值下值=14=14（1-25%1-25%）故，故，X X下值下值 x X X上值上值如何确定评定系数如何确定评定系数 平均化法（西屋法）从熟练、努力、作业条件和一平均化法（西屋法）从熟练、努力、作业条件和一致性四个方面评价。致性四个方面评价。评比系数的应用评比系数的应用某员工的评价如下：某员工的评价如下：评比系数评比系数=熟练熟练+努力努力+环境环境+一致性一致性 假如观测平均时间为假如观测平均时间为2020秒秒,则正常时间为则正常时间为 正常时间正常时间=观测时间观测时间 X(1+X(1+评比系数秒评比系数秒放宽的种类放宽的种类1、生理放宽，又称为私事放宽2、疲劳放宽，分为体力疲
25、劳和精神疲劳3、管理放宽，连接放宽4、作业放宽，停机、清理等等5、特殊放宽，各种以外放宽，建议不要列入标准工时放宽范围。ILO国际劳工组织变动疲劳放宽表国际劳工组织变动疲劳放宽表产业别宽产业别宽放率之放率之参参考考一般情况下的放宽率标准时间标准时间=正常时间（正常时间（1+1+放宽率）放宽率）秒秒作业宽放（3-5%）:更换工具，注油，清扫，等不可避免支持宽放。疲劳宽放:特重30%重作业20%中作业20%轻作业10%生理宽放：（3-5）上厕，拭汗，饮水等。管理宽放：（3-5%）待料，待搬运等；可避免。秒表法测时的问题：秒表法测时的问题：1 1）必须在生产效率达到一定的问题水平时才可实施。）必须在
26、生产效率达到一定的问题水平时才可实施。2 2）评比困扰，难免人为情绪。）评比困扰，难免人为情绪。3 3）时间成本的耗费）时间成本的耗费2）预定动作）预定动作PTS时间标准法时间标准法 随着多批量、小批量、短交期、订单经常多变的情随着多批量、小批量、短交期、订单经常多变的情况下，好不容易制订的标准工时，极有可能是况下，好不容易制订的标准工时，极有可能是“吃苦吃苦不讨好不讨好”的事情。的事情。于是，对制订标准工时提出更高的要求：于是，对制订标准工时提出更高的要求：1 1、无困扰的评比步骤。、无困扰的评比步骤。2 2、只要简单的将数据组合起来，不必经过很多抽样测定。、只要简单的将数据组合起来，不必经过很多抽样测定。3 3、不必等到生产效率稳定后再来测定工时。、不必等到生产效率稳定后再来测定工时。MTM基本时间单位基本时间单位 MTM MTM时值表，是以时值表，是以16 mm16 mm电影摄像机针对电影摄像机针对各种形态、距离等予以摄像，速度为每秒各种形态、距离等予以摄像，速度为每秒1616框。框。创造者称此基本单位为创造者称此基本单位为TMU(Time Measurement TMU(Time Measurement Unit)Unit)动素时值表动素时值表各种动素时值表由各种动素时值表由IEIE工具书中查阅方可。如：伸手时值表：工具书中查阅方可。如：伸手时值表：