工業(yè)工程概述及動作經(jīng)濟原則課件

1、LOGOLOGOYOUR SITE HERE曾谷明2014.9.25工業(yè)工程概述及動作經(jīng)濟原則工業(yè)工程的特征工業(yè)工程的特征YOUR SITE HEREContents1IE工作研究2動作經(jīng)濟原則3 利用動作經(jīng)濟原則的改善步驟4工業(yè)工程概述YOUR SITE HERE雙手互動游戲v 下面有2個圖，要求同時用雙手來完成，尋找最佳畫法（要求：找出最方便、快速、雙手協(xié)調(diào)的畫法） 圖1 圖2 YOUR SITE HERE雙手互動游戲非對稱型不能操作正向?qū)ΨQ型能操作但沒節(jié)奏反向?qū)ΨQ型最容易操作分析：人的動作符合對稱反向原則 從身體動作的容易度而言，同一動作的軌跡周期性反復(fù)是最自然的，雙手或雙臂運動的動作如

2、能保持反向?qū)ΨQ，雙手的運動就會取得平衡，動作也會變得更有節(jié)奏。YOUR SITE HERE一、工業(yè)工程概述普通人的理解IE就是把產(chǎn)線問題反饋給PE或RD改善，沒有IE產(chǎn)線同樣運轉(zhuǎn)工業(yè)工程，(Industrial Engineering, IE)IE 是對人員、物料、設(shè)備、能源和信息所 組成的集成系統(tǒng)進行設(shè)計、改善和設(shè)置的 一門學(xué)科。它綜合運用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社 會科學(xué)方面的專門知識和技術(shù)以及工程分 析和設(shè)計的原理與方法，對該系統(tǒng)所取得 的成果進行確定、預(yù)測和評價。 美國工業(yè)工程師協(xié)會(AIIE),1955科學(xué)定義YOUR SITE HERE1.1 工業(yè)工程發(fā)展歷程A、早 期 : (19世紀(jì)80年

3、代前期) 1776年 英國人亞當(dāng).斯密在提出勞動分工的概念 1832年 英國人查爾斯.巴貝奇在 首次提出”時間研究的概念” 1870年 ,美國軍工業(yè)提出”互換性概念”,使大量生產(chǎn)成為可能B、形成期 :(1880-1940) 美國人泰勒開創(chuàng)了時間研究 ,并發(fā)表等書籍,被稱為科學(xué)管理之父,IE 奠基人 美國人吉爾布雷斯1911年發(fā)表,被尊稱為動作之父 美國人亨利.甘特于1917年首創(chuàng)”甘特圖” 美國人哈林頓.埃墨森發(fā)表 ,提出效率工程概念 美國人亨利.福特在福特汽車公司推行”簡單化,標(biāo)準(zhǔn)化,專業(yè)化”YOUR SITE HERE1.2 發(fā)展期 : (1940-至今) 現(xiàn)代 IE現(xiàn)代IE體系運籌學(xué)人因

4、工程系統(tǒng)工程質(zhì)量管理工程經(jīng)濟精益生產(chǎn)計算機輔助制造持續(xù)改善物流工程工作研究YOUR SITE HERE核心目標(biāo)：提高生產(chǎn)率、降低成本1.3 工業(yè)工程的特征明顯的工程屬性：國外一般把工業(yè)工程劃入工程學(xué)科技術(shù)與管理結(jié)合的思想：用技術(shù)支持管理；從系統(tǒng)管理的角度統(tǒng)籌技術(shù)注重整體系統(tǒng)的思想：追求系統(tǒng)的整體效益，服從系統(tǒng)的總目標(biāo)以人為本、重視人的作用：人是現(xiàn)代生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)的核心要素內(nèi)涵和外延的不斷擴展：研究對象,方法,范圍等隨時代一起延展YOUR SITE HERE1.4 IE的四大基本職能v IE 的職能是探索最有效地利用人力/材料/設(shè)備/資金和信息的途徑,生產(chǎn)系統(tǒng)進行規(guī)劃、設(shè)計、評價、改進和創(chuàng)新。規(guī)

5、劃設(shè)計評價改進創(chuàng)新IE工作成效IE四大基本職能YOUR SITE HERE1.5 IE意識成本和效率意識：一切工作從大處著眼，從總目標(biāo)出發(fā)，從小處著手，力求節(jié)約、杜絕浪費，尋求以成本更低、效率更高的方法去完成。問題和改革意識：任何工作都會找到更好的方法，改革永無止境。要善于不斷發(fā)現(xiàn)問題，勇于改革創(chuàng)新。工作簡化和標(biāo)準(zhǔn)化意識：即3S-簡化、專門化、標(biāo)準(zhǔn)化全局和整體意識：用系統(tǒng)化思想和系統(tǒng)工程方法觀察、分析和解決問題以人為中心的意識：以人為本，充分重視人的作用YOUR SITE HERE1.6 工業(yè)工程的應(yīng)用實例為什么日本的本田和日產(chǎn)在中國取得成功？美國質(zhì)量管理權(quán)威朱蘭博士說：美國值得向全世界夸耀的

6、東西就是IE廣東科龍電器有限公司冰箱公司四條生產(chǎn)線原設(shè)計生產(chǎn)能力60萬臺/年，實際生產(chǎn)43萬臺，應(yīng)用IE后產(chǎn)能達到95萬日本二戰(zhàn)后的發(fā)展美國 1929-1933年經(jīng)濟危機后的復(fù)蘇“亞洲四小龍”的崛起工業(yè)工程在中國的機遇YOUR SITE HERE二、IE工作研究工作研究方法研究時間研究工藝流程圖流程程序圖業(yè)務(wù)流程分析人機操作分析聯(lián)合操作分析雙手操作分析動素分析動作經(jīng)濟原則秒表測時標(biāo)準(zhǔn)動作標(biāo)準(zhǔn)時間工作抽查損失分析預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時間作業(yè)測定作業(yè)測定程序分析操作分析動作分析YOUR SITE HERE方法研究與時間研究方法研究改進工作方法確定工作標(biāo)準(zhǔn)時間研究確定完成工作的標(biāo)準(zhǔn)時間依據(jù)提高勞動效率基礎(chǔ)YOU

7、R SITE HERE三、動作經(jīng)濟原則-Motion Economy 又稱“省工原則”,通過研究分析人的各種動作，發(fā)現(xiàn)并改善無效的動作或浪費現(xiàn)象，最終提高作業(yè)效率。是使作業(yè)以最少的動作投入,產(chǎn)生最有效率的效果,達成作業(yè)目的的原則。發(fā)展：由吉爾布雷斯（Gilbreth ）夫婦開始提倡, 后經(jīng)許多工業(yè)工程的專家學(xué)者研究改進 , 由美國加州大學(xué)巴恩斯整理總結(jié)為三大類,二十二項。適用范圍：人的全部作業(yè)，是動作改善的基本方向、原則。YOUR SITE HERE3.1 動作效率 影響動作效率的主要幾個方面： 操作條件 操作方法 動作的難度 動作的準(zhǔn)確度 動作的速度,節(jié)奏YOUR SITE HERE3.2

8、動作經(jīng)濟的基本原則動作經(jīng)濟的四個基本原則 減少動作數(shù)量 追求動作平衡 縮短動作移動距離 使動作保持輕松自然的節(jié)奏YOUR SITE HERE3.3 動作經(jīng)濟基本原則構(gòu)成Site ASite ASite ASite ASite CSite BSite BSite CSite BProduct and Process利用工具Site D環(huán)境布置人體動作Site FSite ESite GConfine defineTO BEYOUR SITE HERE3.3.1 動作經(jīng)濟原則-人體動作方面手腳并用雙手并用對稱反向排除合并降低動作等級減少動作限制 人體動作原則保持輕松節(jié)奏利用動能如慣性避免避免動作突

9、變動作突變YOUR SITE HERE能熟練應(yīng)用雙手同時進行作業(yè)，對提高作業(yè)速度大有裨益。單手動作不但是一種浪費，同時也會造成一只手負(fù)擔(dān)過重，動作不平衡。從動作經(jīng)濟的原則出發(fā)，雙手除休息外不能閑著。另外，雙手的動作最好同時開始，同時結(jié)束，這樣會更加協(xié)調(diào) a.雙手并用原則 實實元件插入電路板YOUR SITE HEREb.對稱反向原則左手區(qū)域左手區(qū)域右手區(qū)域右手區(qū)域 雙手同時而對稱的動作能適合人體，使動作得以相互平衡，不易疲勞。有人曾做過一個實驗，若一人用一只手持兩磅半重的物體，在254mm的兩點間來回走動，到200次時，手發(fā)酸。雙手各持兩磅半重的物體，同時分別來回于254mm兩點間移動，結(jié)果到

10、400次時，仍未感到疲勞。所以雙手同時對稱的動作能適合人體的對稱，使動作得以相互平衡不易疲勞。如果只有一只手運動，則身體肌肉必須一方面維持靜態(tài)，而另一方面保持動態(tài)，肌肉無法休息，故易疲勞。YOUR SITE HEREc.排除合并原則 很多工廠在兩個工段之間交接時要對產(chǎn)品進行計數(shù)，如果一個個地進行計數(shù)花費很多時間而且準(zhǔn)確性不高。如果能每完成一個產(chǎn)品就將它放入一個數(shù)量一定的容器中，則數(shù)量一目了然，交接也簡單準(zhǔn)確。不必要的動作會浪費操作時間，使動作效率下降，應(yīng)加以排除。而即使必要的動作，通過改變動作的順序、重整操作環(huán)境等也可減少。實例 使用標(biāo)準(zhǔn)容器排除點數(shù)的工作，是典型的排除原則在實踐中的應(yīng)用。 Y

11、OUR SITE HEREd.降低動作等級原則n該原則的分析要點： 動作級次越低，所需時間越短，消耗體力越小。n第5級動作是最不經(jīng)濟的動作，在許多情況下第3級動作被認(rèn)為是最有效的動作。n選擇級次最低的動作盡可能縮短工作距離，使材料、工具、零件等盡可能靠近工作地。YOUR SITE HERE 1級動作：2級動作：3級動作：4級動作：5級動作：級次最低、速度最快的動作大臂及小臂均保持不動，僅手指和手腕在動動作限制在肘部以下，肘以上不動，被認(rèn)為最有效的動作零件、材料、工具離應(yīng)用地點較遠，非第三級動作所能達到的，必須有伸臂的動作最耗體力，也是最緩慢的動作（身體的動作包括足、踝、膝、大腿、軀干）d.降低

12、動作等級原則手指動作手腕動作肘部動作上臂動作身體動作盡可能設(shè)計成只用手指或手腕即可完成的動作YOUR SITE HEREe.減少動作限制的原則v對于現(xiàn)場作業(yè)人員，應(yīng)該盡量創(chuàng)造條件使得作業(yè)者加工過程沒有“限制”；v這一原則經(jīng)常用于右面實例中的工藝設(shè)計。類似的設(shè)計還有用于固定加工對象的模板，其道理就是為了消除由于加工對象移動不定而引起對作業(yè)者動作的“限制”。噴涂面積噴涂面積噴涂模板噴涂模板工藝方法設(shè)計應(yīng)用這一原則常用于噴涂工藝。如果噴涂的零部件面積小，但是要求表面噴涂均勻，簡便的方法就是將加工的零部件置于噴涂工藝模板之下，待噴涂以后，移去模板。 示意圖： YOUR SITE HEREf. 避免動作

13、突變的原則v作業(yè)動作要連貫，避免突然改變方向，或者間歇性的突然停頓。作業(yè)動作盡可能做到弧形、連續(xù)不間斷的曲線。v作業(yè)者動作必須保持一定的節(jié)奏。這一原則和上一原則相互補充。在作業(yè)動作的過程中，經(jīng)常性的判斷、對齊等動作，會擾亂動作的節(jié)奏而產(chǎn)生疲勞。工藝方法設(shè)計實例 示意圖：打磨工藝設(shè)計打磨件打磨件砂紙砂紙作業(yè)方式作業(yè)方式方法1：來回打磨，手指容易疲勞，砂紙易磨損；方法2：圓形反向?qū)ΨQ打磨，手指疲勞度降低，砂紙使用壽命增加方法1方法2YOUR SITE HEREg.利用慣性的原則v利用慣性是工裝設(shè)計經(jīng)常運用的原則。比如，工位上采用自由落體搬運物料的手法，以及設(shè)備之間物料無動力傳遞等。這類設(shè)計的目的在

14、于減少動作，從而降低疲勞。 工藝方法設(shè)計應(yīng)用 利用重力的滑槽設(shè)計圓弧型揮動時，（即后面揮上，前面打下）因由后面揮上時所產(chǎn)生動能有助于自前面打下，故肌肉不易疲勞，可以提高效率。YOUR SITE HEREh. 手腳并用原則v 腳的特點是力量大，手的特點是靈巧。在作業(yè)中如果能夠結(jié)合使用，一些較為簡單或者費力的動作可以交給腳來完成，對提高作業(yè)效率也大有幫助設(shè)計出適當(dāng)?shù)你@具和夾具，以代替手去執(zhí)行持住的動作，解脫雙手去做其其他具有生產(chǎn)性的動作。以足踏代替手執(zhí)行持住操作，使雙手同時可做拿取和加工的動作。YOUR SITE HEREi. 保持順暢節(jié)奏原則v 也許音樂必須有節(jié)奏才能使人身心愉悅，如果節(jié)奏跳躍非

15、常厲害，紊亂而無規(guī)則的話就會使聽者覺得刺耳。同樣，動作也必須保持輕松的節(jié)奏，讓作業(yè)者在不太需要判斷的環(huán)境下進行作業(yè)。動輒必須停下來進行判斷的作業(yè)，實際上更容易令人疲乏。順著動作的次序，把材料和工具擺放在合適的位置，是保持動作節(jié)奏的關(guān)鍵。YOUR SITE HERE3.3.2 動作經(jīng)濟原則-工具設(shè)備方面利用工具的原則工具萬能化的原則易于操縱的原則手推車使搬運省力傳送帶使流水作業(yè) 免除傳遞利用塞尺進行厚度測量萬用表多色圓珠筆萬用螺絲刀杯子手把接觸式開關(guān)使用扣位而不用螺絲YOUR SITE HEREa.利用工具原則 v使用工裝、夾具（治具）提高效率、簡化作業(yè)動作是工藝技術(shù)的重要組成部分。盡量解除手的

16、工作、而以夾具或足踏工具代替氣動類治具氣動類治具打螺釘治具打螺釘治具功能類治具功能類治具YOUR SITE HEREb.工具萬能化原則v 工具的作用雖然巨大，但是如果工具的功能過于單一，進行復(fù)雜作業(yè)時就需要用到很多工具，避免增加尋找、取放工具的動作。因此，組合經(jīng)常使用的工具，使工具萬能化也就成為必要。鉗錘 多功能扳手 將工具從一端轉(zhuǎn)換至另一端來使用，其所需時間比放下手工具再取另一手工具所需時間來得短。因此，應(yīng)當(dāng)將兩種以上工具盡可能合并在一起。YOUR SITE HEREc.易于操縱原則v工具最終要依賴人才能發(fā)揮作用，在設(shè)計上應(yīng)注意工具與人的結(jié)合的方便程度，工具的把手或操縱部位應(yīng)做成易于把握或控

17、制的形狀。如為了省力，力矩、轉(zhuǎn)矩設(shè)計要足夠，非常溫工具要考慮熱傳遞。開關(guān)選用按鈕式而非旋鈕式或推拉式。YOUR SITE HERE3.3.3 動作經(jīng)濟原則-環(huán)境布置布置適當(dāng)?shù)脑瓌t照明通風(fēng)的原則環(huán)境布置安全可靠的原則高度適當(dāng)?shù)脑瓌tYOUR SITE HERE下限下限位置位置上 限上 限位置位置 正常工作范圍：左右手自然下垂，以肘為中心、小臂為半徑所能達到的空間范圍 最大工作范圍：以肩寬為中心、整個手臂為半徑所能達到的空間范圍u工具和物料應(yīng)有明確而又固定的存放地點，使操作者養(yǎng)成習(xí)慣，拿放時無須注意。u操作者可以不經(jīng)考慮、思索，就能順利地進行工作。u工具及物料應(yīng)布置在使人能運用第3級動作的范圍，最大

18、亦只能在第四級動作。u最佳的操作臺應(yīng)該按照斜底、圓弧形、角度位于正常視角內(nèi)的樣式布置。a.布置適當(dāng)原則 v 作業(yè)所需要的物料、工具等應(yīng)該根據(jù)使用的次數(shù)、加工的次序進行合理的定位，盡量符合最佳作業(yè)半徑。YOUR SITE HEREb. 安全可靠原則作業(yè)的心理安定程度對作業(yè)效率也會有直接影響，如果作業(yè)者在作業(yè)過程中總擔(dān)心會受到傷害，心理的疲憊會導(dǎo)致生理的疲憊的提前。因此，應(yīng)確保作業(yè)現(xiàn)場的一應(yīng)設(shè)施、材料、布置、作業(yè)方法不會存在安全隱患。YOUR SITE HEREc.照明通風(fēng)原則作業(yè)場所的燈光應(yīng)保持適當(dāng)亮暗程度和光照角度，適當(dāng)?shù)恼彰骺筛纳凭毠ぷ鞯囊暳ζ?，作業(yè)的準(zhǔn)確度也能有所保證。此外，良好的通風(fēng)、適當(dāng)?shù)臏貪穸纫彩黔h(huán)境布置上應(yīng)重點考慮的方面。YOUR SITE HERE凳子較高，彎腰程度較大d.高度適當(dāng)原則桌面應(yīng)使工作時小臂處于水平位置，若肘部低于桌面，則桌面的前沿壓著小臂，會引起不舒服；桌面過低會使人駝背，對工作不利。站立工作時，桌面也要與肘相平。應(yīng)與肘部相平Y(jié)OUR SITE HERE作業(yè)平臺總高度為80cm,員工坐著操作,手臂較低，拿取物料及作業(yè)時易產(chǎn)生疲勞