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1、TIE 全員生產效率改善工具現代工業工程 Modern Industrial Engineering饒 忠 北京航空航天大學 工學學士(1985)航空航天部609研究所 設計工程師 美國南加州大學(USC)訪問學者 華中科技大學 MBA v PTT 國際認證銀章培訓講師v 深圳市優秀培訓講師v 深圳市企業協會理事v 深圳市中外企業家協會理事v 深圳市企業協會咨詢專業委員會副主任1.生產方式的演變2.工業工程概論 3.方法研究4.工作衡量5.作業標准與標准作業課程內容 生產方式的演變 Evolution ofProduction Mode生產方式的演變 手工作坊式生產 勞動分工 大規模制造 精益
2、生產 大規模制定工業工程基礎Basic Industrial Engineering工業工程概論 什麼是工業工程 工業工程范疇 工業工程發展簡史 工業工程意識 關鍵概念 動作經濟原則 IE 定義人員物料設備能源信息綜合體系設計Design改善Improve設置Installation通過 利用專門的數學物理學 社會科學知識技術工學的分析設計 原理方法期待的成果 PQCDSF規劃設計評價改進創新工業工程在制造業中的應用項目 領域 使用率 排序方法研究 作業測定 工廠設備及設計 工資支付 管理 作業設計 作業分析 動作研究物流 生產計劃標准化 時間研究 PTS 法 工廠佈局設備購買和更新 成本管理
3、 工程管理職務評價 激勵90%53%45%60%85%65%85%52%60%52%37%60%83%66%1451013127362119148工業工程發展簡史年份1370年1430年左右1776年1798年1832年1911 年1911 年1914年1917年1931年1927-19331934年1940年1947年1949年1950年後70年代後概念或方法 創始者(發展者)國別法國英國意大利 英國美國美國美國美國美國美國美國美國英國英國美國1913年美國和西歐機械時鐘威尼斯兵工厂的船只外裝備裝配線勞動分工的經濟利益互換件按技能高低付酬；工時研究的一般概念科學管理原理；正式的時間研究概念動
4、作研究；工業心理學的基本概念移動的裝配線工作進度圖表應用經濟批量方法控制存貯質量控制的抽樣檢查和統計表霍桑研究對工人積極性的新見解工作活動的抽樣調查 解決複雜問題的協作方法線形規劃的單純形法人的因素的研究模擬、決策理論數學規劃、計算機技術的應用和發展完善的工業工程理論和技術，研制出軟件包維克(Wyek)威尼斯船廠亞當.斯密司(Adam Smith)愛立.維脫耐(Eli Whitney)查理.倍倍奇(Charles Babbage)泰勒(Frederick W.Teylor)佛蘭克與莉蓮.吉爾布雷斯 亨利.福特(Henry Ford)F.W.哈利斯(F.W.Harris)瓦特.休哈特等 愛爾頓.
5、梅耶(Elton Mayo)亨利.甘特(Henry L.Gantt)L.H.C.鐵佩特(Tippett)運籌學小組 G.B.但澤(Dantzig)人機工程學會工業工程意識 增值意識 成本意識 效率意識 問題意識 改革意識生產系統生產 要素人 財 物投入轉換產出生產 的財富產品 服務生產率=產出/投入技術管理消除浪費 降低成本的過程 第一層次的浪費(過剩的生產能力)1.過多的人力 2.過剩的設備 3.過剩的庫存多余的勞務費 多余的折舊費 多余的利息支出用能銷售的速度制造(豐田生產方式的中心課題)第二層次的浪費(最大的浪費)制造過剩的浪費(工作進展過度)等待時間顯在化消除制造 過剩的浪費第三層次的
6、浪費過剩庫存的浪費利息支出(機會成本)的增加以作業的再分配減少人員消除第三和第四層次的浪費第四層次的浪費 1.多余的倉庫 2.多余的搬運設備 3.多余的庫存管理、質量維護人員 4.多余的電腦 勞務費降低 間接制造費降低設備折舊費和間接勞務費等的增加產品成本降低 產品成本增加提高生產率的基本著眼點 一個恆久不變的真理；ABCDEF QCDSF 3S 五五提問法、ECRS 經濟原則IE 的追求IE=Rationalization,Optimization 合理化，最妥善的方法Improving Constantly 持續不斷的改善 Solving problems 解決問題 Eliminating
7、 Waste 消除浪費Accurate 要准確 Better 更好 Cheaper 更省錢Doable 可行的 Easier 更容易 Faster 更快改善的基礎Simplification簡單化Standardization標准化Specializtion專門化使構造單純 使方法簡單 使數(量)減少將方法、手續統一化 將材質、形狀的范圍縮小 將規格、尺寸標准化將機種、品種專業化 將種類、工作專門化減少零件的件數 使位置的決定單純化自動化規格的統一 傳票的統一 作業標准的訂定 收集配送時間定時化有蓋車、無蓋車、家畜車、冷凍車 設備及模等的專業化職務的專門化(裝配、搬運、檢查)5W2H類型 5W
8、2H 說 明 對 策主題 做什麼？要做的是什麼？該項任務能取消嗎？目的 為什麼做？為什麼這項任務是必須的？澄清目的取消不必要的任務位置 在何處做？在哪兒做這項工作？必須在那兒做嗎？順序 何時做？什麼時間是做這項工作的最佳時間？必須在那個時間 做嗎？人員 誰來做？誰來做這項工作？應該讓別人做嗎？為什麼是我來做項工作？改變順序或組合方法 誰來做？如何做這項工作？這是最好的方法嗎？還有其他方法嗎？簡化任務成本花費多少？現在的花費是多少？改進後的花費多少？選擇一種改進方法ECRS(四巧)Elimination 取消 Combination 合併Rearrangement 重排Simplificatio
9、n 簡化 瓶頸原材料35unit/wk B 40unit/wkA25unit/wk C40unit/wk 市場需求瓶頸管理原則 平衡物流，而不是平衡生產力；非瓶頸的利用程度不是由其本身決定，而是由 系統 的瓶頸決定；瓶頸上一個小時的損失則是整修系統的一個小 時的損失；非瓶頸節省一個小時無益於增加系統產銷率；工作研究傳統IE 的分析方法和工具工作研究(Work Study)方法研究(Method Study)工作衡量(Work Measurement)程序分析(Process Analysis)程序圖(Process Chart)裝配表(Assembly Chart)操作分析(Operation
10、 Analysis)人機配合圖(Man-Machine Chart)雙手作業圖(Two Handed Operation Chart)動作分析(Motion Analysis)細微動作分析(Therblig)動作經濟原則(Principles of Motion Economy)時間研究(Time Study)馬表測時法(Stop Watch)速度評比(Tempo Rating)寬放時間(Allowances)工作抽樣(Work Sampling)預定動作時間標准(Predetermined Time Standard)模特排時法(MOD)方法時間衡量(MTM)工作因素(WF)工作研究步驟方法
11、研究1.方法、程序 2.材料 3.工具與設備 4.工作環境條件工藝程序圖流程程序圖佈置與經路分析程序分析操作分析人機操作分析聯合作業分析雙手操作分析動作分析動作要素分析 動作經濟原則設定標准工作法1.方法、程序 2.材料 3.工具與設備 4.工作環境條件運用上述分析技術，實現工作方法、程序、環境、條件的最佳化，為制定工作標准打下基礎，也為時間研究作好准備。作業測定決定時間標准直接法合成法密集抽樣時間研究(秒表法)分散抽樣時間研究(工作抽樣)預定動作時間標准法(PTS)標准資料法制定工作標准標准工作法+標准時間+其他要求訓練操作工人方法研究分析方法探 討 項 目 內 容 分 析 手 法制造整個工
12、程系統從原料 生產 成品至出貨為止 工藝程序圖分析 工廠佈置物料移動工廠內部門與部門之間及人與物料之活動。流程程序圖分析 路線圖分析作業區域的配置作業者的位置及作業者周圍的物品的放置方法 PTS 動作經濟原則 作業簡化原則組合作業或自動機械作業以組合進行的共同作業或以自動機器作業的人現機器的配合。聯合工程分析 工作抽樣 作業簡化作業中的作業員動作短的作業周期且高反復度的作業員動作基本動作的動作分析 PTS 動作經濟原則方法研究的分析層次及分析技術工 序 作業單位 作業要素 動作單位 基本元素作業劃分以材料的加工過程單位為基礎的作業劃分以加工、檢驗、搬運等作業單位為基礎的作業劃分以作業單位中所包
13、含的一系列作業要素為基礎的劃分以一個作業要素中所包含的一系列動作單位為基礎的動作劃分 以單位動作中所包括的一系列動作要素為基礎的動作劃分 工藝分解汽車車身板材切斷 成 型 焊 接 組 裝 塗 覈搬入構件 點焊 自動焊檢查制品 搬往 下工序放好構件A放好構件B進行焊接取出成品取構件B 搬 到 夾 具 上 安放好 搬運 校正位置工藝分解程序分析操作分析動作分析工作研究(Work Study)方法研究(Method Study)工作衡量(Work Measurement)程序分析(Process Analysis)程序圖(Process Chart)裝配表(Assembly Chart)操作分析(O
14、peration Analysis)人機配合圖(Man-Machine Chart)雙手作業圖(Two Handed Operation Chart)動作分析(Motion Analysis)細微動作分析(Therblig)動作經濟原則(Principles of Motion Economy)時間研究(Time Study)馬表測時法(Stop Watch)速度評比(Tempo Rating)寬放時間(Allowances)工作抽樣(Work Sampling)預定動作時間標准(Predetermined Time Standard)模特排時法(MOD)方法時間衡量(MTM)工作因素(WF)
15、人型流程程序圖舉例：用量規核對工件尺寸 工作任務：用量規核 工件尺寸。開始：工人坐在工作台旁，工件在工作台上。結束：工人坐在工作台旁已核對的工件在台上。1.到儀器櫃(5M)開儀器櫃拿起量規2.帶量規回工作台(5M)詷整量規用量規核對工件尺寸3.帶量規到儀器櫃(5M)關儀器櫃4.回工作台(5M)5.1.物料型流程程序圖 舉例：一張火車票自出售、使用至收回止，其間經過許多人之手，試用流程圖來表示。工作任務：短途單程快車車票的發售、使用及收回。開始：票放置票房之票架上。結束：票在終點站被收回。112D3112354實例分析 線路圖與流程圖結合 某飛機工廠倉庫原來的平面佈置。物品從送貨車到零件架的運輸
16、路線以粗線表示，各種活動均用符號繪於線上。1送貨車斜面接受 辦公室台子牆秤12D!3 4 52D2617D33D4接收台2 D檢驗台546D8 點數台D7零件架零件架零件架5架子隔板 廢品桶圖5-33 外來零件的檢驗與點數線路圖改進 在接受台的對面開一個進庫的新 入口，使箱子可沿最短路線運進 庫房。箱子從送貨車滑下滑板，直接放 到手推車上，並送到開箱處。就 在車上開箱，取出送貨單。然後 運到收貨台，等待片刻，打開箱 子，把零件放到工作台上，對照 送貨單點數並檢查。檢查與點數 工作台現已佈置在收貨台旁，因 為可以用手傳遞零件來檢查、測 量並點數。最後，把零件放回紙 盒，重新裝箱。工作研究(Wor
17、k Study)方法研究(Method Study)工作衡量(Work Measurement)程序分析(Process Analysis)程序圖(Process Chart)裝配表(Assembly Chart)操作分析(Operation Analysis)人機配合圖(Man-Machine Chart)雙手作業圖(Two Handed Operation Chart)動作分析(Motion Analysis)細微動作分析(Therblig)動作經濟原則(Principles of Motion Economy)時間研究(Time Study)馬表測時法(Stop Watch)速度評比(T
18、empo Rating)寬放時間(Allowances)工作抽樣(Work Sampling)預定動作時間標准(Predetermined Time Standard)模特排時法(MOD)方法時間衡量(MTM)工作因素(WF)操作分析 通過對以人為主的工序的詳 細研究，使操作者、操作對 象、操作工具三者科學地組 合、合理地佈置和安排，達 到工序結構合理，減輕勞動 強度，減少作業的工時消耗，以提高產品的質量和產量為 目的而作的分析，稱為操作 分析。操作分析的類型 根據不同的調查目的，操作分析可分為：1.人機操作分析(含閒余能量分析)；2.聯合操作分析；3.雙手操作分析。人機操作程序分析圖比較項目
19、 人的工作(min)機器 的工作(min)工作內容拿起鑄件，放上鉆模，夾緊，放低 鉆頭，准備進刀，時間0.5空閒空閒 在鑄件上鉆 12.7的孔，時間2.5空閒抬起鉆頭，取出鑄件放在一邊，清除鉆模的鐵屑，時間0.75空閒時間 2.52.51.251.25工作時間整個周期3.75利用率 1.25/3.75=33%2.5/3.75=67%人機操作圖實例分析項目 現行方法 改良方法 節省 工作時間(min)人機 空閒時間(min)1.20.80.81.2人機 周程時間(min)利用率人機2.060%40%工作：銑平面圖號：B239/1產品：B239 鑄件機器：4號立銑速度：80r/min走刀量：380
20、mm/min制作：冠卓日期:2000/08/18人 時間(min)機 移開銑成件，用壓縮空氣清潔在面板上用模板量深度銼銳邊，用壓縮空氣清潔 放入箱內，取新鑄件用壓縮空氣清潔機器 裝鑄件，開動機器精銑空閒 精銑第二面0.20.40.60.81.01.21.41.61.8共同工作 單獨工作空閒空閒改良方法：項目 現行方法 改良方法 節省 工作時間(min)人機 空閒時間(min)1.20.80.81.2人機 周程時間(min)利用率人機2.060%40%工作：銑平面圖號：B239/1產品：B239 鑄件機器：4號立銑速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：冠卓日期:2000/08/18
21、人 時間(min)機 移開銑成件用壓縮空氣清潔清潔機器，裝鑄件，開動機器精銑 銼銳邊，用壓縮空氣清潔 在面板上用模板量深度，成品放入箱內，取新鑄件置機旁空閒 精銑第二面0.20.40.60.81.01.21.4共同工作 單獨工作空閒空閒1.2 一0.8 一0.20.60.60.61.40.686%26%57%17%改善示例項目 現行方法 改良方法 工作時間 人機 空閒時間6644人機 周程時間 利用率人機1040%40%工作：銑平面圖號：B239/1產品：B239 鑄件機器：4號立銑速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：冠卓日期:2000/08/18人 時間(min)機 准備下一
22、工作被裝上工件裝上工件空閒 加工 空閒卸下工件123456789共同工作 單獨工作空閒空閒節省10卸下工件完成件放箱內改善：周程時間 利用率人機1040%40%人 時間(min)機 准備下一工件被裝上工件裝上工件空閒 加工 空閒卸下工件123456789共同工作 單獨工作空閒空閒10卸下工件完成件放箱內人 時間(min)機 准備下一工作卸下工件裝上工件完成件放箱內加工 123456被裝上工件項目 現行方法 改良方法 工作時間 人機 空閒時間6644人機 周程時間 利用率人機1040%40%節省66一一006100%100%22260%60%卸下工件工作：銑平面圖號：B239/1產品：B239
23、鑄件機器：4號立銑速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：冠卓日期:2000/08/18項目 現行 改良 節省 工作時間 sec人機 空閒時間 sec2554356人機 周程時間sec 利用率人機6042%90%人 時間(min)機 空閒開動車床裝材料裝上車床停止車床51015202530354045空閒自動切削放入成品箱3 310 122從料箱取材料裝上工件505560卸下成品35253 3735被卸下工件 空閒共同工作 單獨工作空閒半自動車床心軸外圓有時，經過分析改善後，機器的周期時間仍然較長，在每一操作周期內，人仍有較多的空閒時間。此時，可改善的方法有兩種：1.增加其它工作2
24、.利用空閒時間多操作一臺機器 工作：銑平面圖號：B239/1產品：B239 鑄件機器：4號立銑速度：80r/min走刀量：380mm/min制作：冠卓日期:2000/08/18項目 現行 改良 節省 工作時間 sec人機1 空閒時間 sec2554356人機1 周程時間sec 利用率人機16042%90%人 時間 機1 車床2卸成品開動車床1裝材料裝上車床停止車床51015202530354045空閒自動切削放入成品箱3 310 122從料箱取材料裝上工件505560車床1卸下成品3253 3735被卸下工件 空閒機2機2機2一一一666060545435一100%90%90%058%機2至車
25、床2 5停止車床2 25放入成品箱從料箱取材料 3將材料裝上車床2開動車床2至車床1207331215自動切削自動切削被卸下工件空閒空閒裝上工件工作 空閒一人雙機改良工人閒余能量分析 工人與機器數N=L+ML+WN 一工人可操作的機器數 L 一裝、卸工件時間 M 一機器工作時間 W 一工人從一臺機器走到 另一臺機器的時間機器1機器2機器3機器4機器5工人操作時間 機器運轉時間 雙手操作分析 動作經濟原則 追求最佳作業動作，使作業人員花費最小限度的疲勞，就能達到 最大限度的效率。人體動作1.雙手並用2.對稱反向3.排除合併 4.降低等級5.利用慣性6.避免沖突7.彈道運動8.節奏輕松9.適當姿勢
26、工具設備18.利用工具19.萬能工具20.易於操作21.負荷均等22.適當位置場所佈置10.定點放置11.雙手可及12.工作順序13.利用容器14.重力墜送15.近使用點16.照明通風17.安全可靠巴恩斯教授的三大類22條符號：表示操作，即握取、放置、使用、放手的動作；表示搬運、手移動的動作；D表示等待，即手的延遲、停頓；持住，表示手持住工件、工具或材料的動作。檢查。切割玻璃管玻璃管夾頭 將玻璃管放入夾頭 握住玻璃管 將玻璃管抵緊夾頭 旋轉玻璃管將玻璃管自夾頭內取出 等 待 幫助右手折斷玻璃管 調整握持玻璃管位置 左手動作1234567D右手動作122345等待伸手取銼刀等待以銼刀在玻璃管上刻
27、槽放下銼刀手回至玻璃管握住玻璃管折斷玻璃管至銼刀取起銼刀回至玻璃管切割玻璃管玻璃管夾頭 將玻璃管推進夾頭 旋轉玻璃管一端折斷時持住玻璃管左手動作123右手動作12等待左手以銼刀在玻璃管上刻槽用銼刀敲打玻璃管工作研究(Work Study)方法研究(Method Study)工作衡量(Work Measurement)程序分析(Process Analysis)程序圖(Process Chart)裝配表(Assembly Chart)操作分析(Operation Analysis)人機配合圖(Man-Machine Chart)雙手作業圖(Two Handed Operation Chart)動
28、作分析(Motion Analysis)細微動作分析(Therblig)動作經濟原則(Principles of Motion Economy)時間研究(Time Study)馬表測時法(Stop Watch)速度評比(Tempo Rating)寬放時間(Allowances)工作抽樣(Work Sampling)預定動作時間標准(Predetermined Time Standard)模特排時法(MOD)方法時間衡量(MTM)工作因素(WF)動素分組動素名稱 文字符號第一組1.伸手 Transport Empty TE2.移物 Transport Loaded TL3.抓取 Grasp G4.對准 Position P5.裝配 Assemble A6.拆卸 Disassemble DA7.使用 Use U8.放手 Release Load RL9.預對 Preposition PP分組動素名稱 文字符號第二組10.尋找 Search Sh 11.選擇 Select St12.計劃 plan Pn13.檢驗 Inspect I14.持住 Hold H15.遲延 Unavoidable Delay UD16.故延 Avoidable Delay AD17.休息 Rest R18.發現 Find F第三組