工業(yè)工程概述及動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則

1、LOGOLOGOYOUR SITE HERE曾谷明2014.9.25工業(yè)工程概述及動(dòng)作經(jīng)濟(jì)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(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則3 利用動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則的改善步驟4工業(yè)工程概述YOUR SITE HERE雙手互動(dòng)游戲v 下面有2個(gè)圖，要求同時(shí)用雙手來(lái)完成，尋找最佳畫(huà)法（要求：找出最方便、快速、雙手協(xié)調(diào)的畫(huà)法） 圖1 圖2 YOUR SITE HERE雙手互動(dòng)游戲非對(duì)稱型不能操作正向?qū)ΨQ型能操作但沒(méi)節(jié)奏反向?qū)ΨQ型最容易操作分析：人的動(dòng)作符合對(duì)稱反向原則 從身體動(dòng)作的容易度而言，同一動(dòng)作的軌跡周期性反復(fù)是最自然的，雙手或雙臂運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作如

2、能保持反向?qū)ΨQ，雙手的運(yùn)動(dòng)就會(huì)取得平衡，動(dòng)作也會(huì)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(wèn)題反饋給PE或RD改善，沒(méi)有IE產(chǎn)線同樣運(yùn)轉(zhuǎn)工業(yè)工程，(Industrial Engineering, IE)IE 是對(duì)人員、物料、設(shè)備、能源和信息所 組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和設(shè)置的 一門(mén)學(xué)科。它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社 會(huì)科學(xué)方面的專門(mén)知識(shí)和技術(shù)以及工程分 析和設(shè)計(jì)的原理與方法，對(duì)該系統(tǒng)所取得 的成果進(jìn)行確定、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。 美國(guó)工業(yè)工程師協(xié)會(huì)(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(guó)人亞當(dāng).斯密在提出勞動(dòng)分工的概念 1832年 英國(guó)人查爾斯.巴貝奇在 首次提出”時(shí)間研究的概念” 1870年 ,美國(guó)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(guó)人泰勒開(kāi)創(chuàng)了時(shí)間研究 ,并發(fā)表等書(shū)籍,被稱為科學(xué)管理之父,IE 奠基人 美國(guó)人吉爾布雷斯1911年發(fā)表,被尊稱為動(dòng)作之父 美國(guó)人亨利.甘特于1917年首創(chuàng)”甘特圖” 美國(guó)人哈林頓.埃墨森發(fā)表 ,提出效率工程概念 美國(guó)人亨利.福特在福特汽車公司推行”簡(jiǎn)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(yùn)籌學(xué)人因

4、工程系統(tǒng)工程質(zhì)量管理工程經(jīng)濟(jì)精益生產(chǎn)計(jì)算機(jī)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(guó)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(kuò)展：研究對(duì)象,方法,范圍等隨時(shí)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(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、改進(jìn)和創(chuàng)新。規(guī)

5、劃設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)改進(jìn)創(chuàng)新IE工作成效IE四大基本職能YOUR SITE HERE1.5 IE意識(shí)成本和效率意識(shí)：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(fèi)，尋求以成本更低、效率更高的方法去完成。問(wèn)題和改革意識(shí)：任何工作都會(huì)找到更好的方法，改革永無(wú)止境。要善于不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，勇于改革創(chuàng)新。工作簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)：即3S-簡(jiǎn)化、專門(mén)化、標(biāo)準(zhǔn)化全局和整體意識(shí)：用系統(tǒng)化思想和系統(tǒng)工程方法觀察、分析和解決問(wèn)題以人為中心的意識(shí)：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(shí)例為什么日本的本田和日產(chǎn)在中國(guó)取得成功？美國(guó)質(zhì)量管理權(quán)威朱蘭博士說(shuō)：美國(guó)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(jì)生產(chǎn)能力60萬(wàn)臺(tái)/年，實(shí)際生產(chǎn)43萬(wàn)臺(tái)，應(yīng)用IE后產(chǎn)能達(dá)到95萬(wàn)日本二戰(zhàn)后的發(fā)展美國(guó) 1929-1933年經(jīng)濟(jì)危機(jī)后的復(fù)蘇“亞洲四小龍”的崛起工業(yè)工程在中國(guó)的機(jī)遇YOUR SITE HERE二、IE工作研究工作研究方法研究時(shí)間研究工藝流程圖流程程序圖業(yè)務(wù)流程分析人機(jī)操作分析聯(lián)合操作分析雙手操作分析動(dòng)素分析動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則秒表測(cè)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間工作抽查損失分析預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間作業(yè)測(cè)定作業(yè)測(cè)定程序分析操作分析動(dòng)作分析YOUR SITE HERE方法研究與時(shí)間研究方法研究改進(jìn)工作方法確定工作標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間研究確定完成工作的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間依據(jù)提高勞動(dòng)效率基礎(chǔ)YOU

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

8、動(dòng)作經(jīng)濟(jì)的基本原則動(dòng)作經(jīng)濟(jì)的四個(gè)基本原則 減少動(dòng)作數(shù)量 追求動(dòng)作平衡 縮短動(dòng)作移動(dòng)距離 使動(dòng)作保持輕松自然的節(jié)奏YOUR SITE HERE3.3 動(dòng)作經(jīng)濟(jì)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(dòng)作Site FSite ESite GConfine defineTO BEYOUR SITE HERE3.3.1 動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-人體動(dòng)作方面手腳并用雙手并用對(duì)稱反向排除合并降低動(dòng)作等級(jí)減少動(dòng)作限制 人體動(dòng)作原則保持輕松節(jié)奏利用動(dòng)能如慣性避免避免動(dòng)作突

9、變動(dòng)作突變YOUR SITE HERE能熟練應(yīng)用雙手同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，對(duì)提高作業(yè)速度大有裨益。單手動(dòng)作不但是一種浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)造成一只手負(fù)擔(dān)過(guò)重，動(dòng)作不平衡。從動(dòng)作經(jīng)濟(jì)的原則出發(fā)，雙手除休息外不能閑著。另外，雙手的動(dòng)作最好同時(shí)開(kāi)始，同時(shí)結(jié)束，這樣會(huì)更加協(xié)調(diào) a.雙手并用原則 實(shí)實(shí)元件插入電路板YOUR SITE HEREb.對(duì)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(shí)而對(duì)稱的動(dòng)作能適合人體，使動(dòng)作得以相互平衡，不易疲勞。有人曾做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，若一人用一只手持兩磅半重的物體，在254mm的兩點(diǎn)間來(lái)回走動(dòng)，到200次時(shí)，手發(fā)酸。雙手各持兩磅半重的物體，同時(shí)分別來(lái)回于254mm兩點(diǎn)間移動(dòng)，結(jié)果到

10、400次時(shí)，仍未感到疲勞。所以雙手同時(shí)對(duì)稱的動(dòng)作能適合人體的對(duì)稱，使動(dòng)作得以相互平衡不易疲勞。如果只有一只手運(yùn)動(dòng)，則身體肌肉必須一方面維持靜態(tài)，而另一方面保持動(dòng)態(tài)，肌肉無(wú)法休息，故易疲勞。YOUR SITE HEREc.排除合并原則 很多工廠在兩個(gè)工段之間交接時(shí)要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果一個(gè)個(gè)地進(jìn)行計(jì)數(shù)花費(fèi)很多時(shí)間而且準(zhǔn)確性不高。如果能每完成一個(gè)產(chǎn)品就將它放入一個(gè)數(shù)量一定的容器中，則數(shù)量一目了然，交接也簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。不必要的動(dòng)作會(huì)浪費(fèi)操作時(shí)間，使動(dòng)作效率下降，應(yīng)加以排除。而即使必要的動(dòng)作，通過(guò)改變動(dòng)作的順序、重整操作環(huán)境等也可減少。實(shí)例 使用標(biāo)準(zhǔn)容器排除點(diǎn)數(shù)的工作，是典型的排除原則在實(shí)踐中的應(yīng)用。 Y

11、OUR SITE HEREd.降低動(dòng)作等級(jí)原則n該原則的分析要點(diǎn)： 動(dòng)作級(jí)次越低，所需時(shí)間越短，消耗體力越小。n第5級(jí)動(dòng)作是最不經(jīng)濟(jì)的動(dòng)作，在許多情況下第3級(jí)動(dòng)作被認(rèn)為是最有效的動(dòng)作。n選擇級(jí)次最低的動(dòng)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(jí)動(dòng)作：2級(jí)動(dòng)作：3級(jí)動(dòng)作：4級(jí)動(dòng)作：5級(jí)動(dòng)作：級(jí)次最低、速度最快的動(dòng)作大臂及小臂均保持不動(dòng)，僅手指和手腕在動(dòng)動(dòng)作限制在肘部以下，肘以上不動(dòng)，被認(rèn)為最有效的動(dòng)作零件、材料、工具離應(yīng)用地點(diǎn)較遠(yuǎn)，非第三級(jí)動(dòng)作所能達(dá)到的，必須有伸臂的動(dòng)作最耗體力，也是最緩慢的動(dòng)作（身體的動(dòng)作包括足、踝、膝、大腿、軀干）d.降低

12、動(dòng)作等級(jí)原則手指動(dòng)作手腕動(dòng)作肘部動(dòng)作上臂動(dòng)作身體動(dòng)作盡可能設(shè)計(jì)成只用手指或手腕即可完成的動(dòng)作YOUR SITE HEREe.減少動(dòng)作限制的原則v對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員，應(yīng)該盡量創(chuàng)造條件使得作業(yè)者加工過(guò)程沒(méi)有“限制”；v這一原則經(jīng)常用于右面實(shí)例中的工藝設(shè)計(jì)。類似的設(shè)計(jì)還有用于固定加工對(duì)象的模板，其道理就是為了消除由于加工對(duì)象移動(dòng)不定而引起對(duì)作業(yè)者動(dòng)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(jì)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(jiǎn)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(dòng)作

13、突變的原則v作業(yè)動(dòng)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(dòng)作盡可能做到弧形、連續(xù)不間斷的曲線。v作業(yè)者動(dòng)作必須保持一定的節(jié)奏。這一原則和上一原則相互補(bǔ)充。在作業(yè)動(dòng)作的過(guò)程中，經(jīng)常性的判斷、對(duì)齊等動(dòng)作，會(huì)擾亂動(dòng)作的節(jié)奏而產(chǎn)生疲勞。工藝方法設(shè)計(jì)實(shí)例 示意圖：打磨工藝設(shè)計(jì)打磨件打磨件砂紙砂紙作業(yè)方式作業(yè)方式方法1：來(lái)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(jì)經(jīng)常運(yùn)用的原則。比如，工位上采用自由落體搬運(yùn)物料的手法，以及設(shè)備之間物料無(wú)動(dòng)力傳遞等。這類設(shè)計(jì)的目的在

14、于減少動(dòng)作，從而降低疲勞。 工藝方法設(shè)計(jì)應(yīng)用 利用重力的滑槽設(shè)計(jì)圓弧型揮動(dòng)時(shí)，（即后面揮上，前面打下）因由后面揮上時(shí)所產(chǎn)生動(dòng)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(diǎn)是力量大，手的特點(diǎn)是靈巧。在作業(yè)中如果能夠結(jié)合使用，一些較為簡(jiǎn)單或者費(fèi)力的動(dòng)作可以交給腳來(lái)完成，對(duì)提高作業(yè)效率也大有幫助設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)你@具和夾具，以代替手去執(zhí)行持住的動(dòng)作，解脫雙手去做其其他具有生產(chǎn)性的動(dòng)作。以足踏代替手執(zhí)行持住操作，使雙手同時(shí)可做拿取和加工的動(dòng)作。YOUR SITE HEREi. 保持順暢節(jié)奏原則v 也許音樂(lè)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(wú)規(guī)則的話就會(huì)使聽(tīng)者覺(jué)得刺耳。同樣，動(dòng)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(jìn)行作業(yè)。動(dòng)輒必須停下來(lái)進(jìn)行判斷的作業(yè)，實(shí)際上更容易令人疲乏。順著動(dòng)作的次序，把材料和工具擺放在合適的位置，是保持動(dòng)作節(jié)奏的關(guān)鍵。YOUR SITE HERE3.3.2 動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-工具設(shè)備方面利用工具的原則工具萬(wàn)能化的原則易于操縱的原則手推車使搬運(yùn)省力傳送帶使流水作業(yè) 免除傳遞利用塞尺進(jìn)行厚度測(cè)量萬(wàn)用表多色圓珠筆萬(wàn)用螺絲刀杯子手把接觸式開(kāi)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(jiǎn)化作業(yè)動(dòng)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?shī)A具或足踏工具代替氣動(dòng)類治具氣動(dòng)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(wàn)能化原則v 工具的作用雖然巨大，但是如果工具的功能過(guò)于單一，進(jìn)行復(fù)雜作業(yè)時(shí)就需要用到很多工具，避免增加尋找、取放工具的動(dòng)作。因此，組合經(jīng)常使用的工具，使工具萬(wàn)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(lái)使用，其所需時(shí)間比放下手工具再取另一手工具所需時(shí)間來(lái)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(jì)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(jì)要足夠，非常溫工具要考慮熱傳遞。開(kāi)關(guān)選用按鈕式而非旋鈕式或推拉式。YOUR SITE HERE3.3.3 動(dòng)作經(jīng)濟(jì)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(dá)到的空間范圍 最大工作范圍：以肩寬為中心、整個(gè)手臂為半徑所能達(dá)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(diǎn)，使操作者養(yǎng)成習(xí)慣，拿放時(shí)無(wú)須注意。u操作者可以不經(jīng)考慮、思索，就能順利地進(jìn)行工作。u工具及物料應(yīng)布置在使人能運(yùn)用第3級(jí)動(dòng)作的范圍，最大

18、亦只能在第四級(jí)動(dòng)作。u最佳的操作臺(tái)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(jìn)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(duì)作業(yè)效率也會(huì)有直接影響，如果作業(yè)者在作業(yè)過(guò)程中總擔(dān)心會(huì)受到傷害，心理的疲憊會(huì)導(dǎo)致生理的疲憊的提前。因此，應(yīng)確保作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的一應(yīng)設(shè)施、材料、布置、作業(yè)方法不會(huì)存在安全隱患。YOUR SITE HEREc.照明通風(fēng)原則作業(yè)場(chǎng)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?xì)工作的視力疲勞，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(diǎn)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(shí)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(huì)引起不舒服；桌面過(guò)低會(huì)使人駝背，對(duì)工作不利。站立工作時(shí)，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(tái)總高度為80cm,員工坐著操作,手臂較低，拿取物料及作業(yè)時(shí)易產(chǎn)生疲勞