人因工程及布局優(yōu)化

南京大學工程管理學院魏楚時、胡彬、劉聰、張道渝以IE為舟，護航中國服裝制造——IE在某服裝加工廠中的運用案例目錄CONTENTS第一部分|案例背景第二部分|人因工程第三部分|產(chǎn)線平衡第四部分|規(guī)劃優(yōu)化第五部分|總結思索1案例背景現(xiàn)狀浙江省工貿一體集工業(yè)企業(yè)和商貿企業(yè)業(yè)務于一體消費大衣以消費大衣為主，并有部分為外發(fā)消費浙江寧波背景員工400人每月任務26天每天上班10小時月均產(chǎn)量35000件背景如何提高企業(yè)消費效率，添加企業(yè)盈利才干？同時又能改善勞動條件，減輕勞動強度？2人因工程任務時間表最長延續(xù)任務時間達5小時頸部酸疼腰部酸脹眼睛疲勞7：0012：0017：3012：30任務時間午餐休憩任務時間年齡偏高35—50歲計件工資制現(xiàn)狀人因工程——任務時間分析延續(xù)任務時間過長，缺乏休憩時間導致了工人出現(xiàn)疲勞形狀，能夠導致工人任務效率的下降，影響工廠的產(chǎn)出主要猜測個體相對勞動消費率自發(fā)停頓次數(shù)定義該目的可以反映一名工人在某一小時內的任務效率程度該目的能較好地反映某工種任務對人體所產(chǎn)生的膂力腦力綜合負荷自發(fā)停頓是機體出現(xiàn)任務疲勞感又不能予以抑制的客觀反響之一論證目的人因工程——任務時間分析統(tǒng)計10名工人一天任務時間內各時間段自發(fā)停頓次數(shù)之和統(tǒng)計10名工人一天內的個體相對勞動消費率猜測證明：長時間延續(xù)任務出現(xiàn)疲勞形狀，導致工人任務效率會使工人的下降統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過短暫的休憩，工人可以有效緩解疲勞，提高任務效率人因工程——任務時間方案擬定休憩次數(shù)休憩開場時辰休憩時間長度9：3015：30權衡工廠管理層對工人任務時間的要求，將上下午休憩次數(shù)均定為1次人因工程——任務時間方案擬定休憩時間長度根底代謝率BMR相對能量代謝率RMR活動代謝率M

工人平均體重約，身高，年齡在歲左右1234米勒假定規(guī)范能量貯備為24kcal5應該每任務分鐘，休憩7分鐘，來使工人及時補充體內的能量貯備人因工程——任務時間方案擬定7：0012：0017：3012：30午餐休憩9：309：4015：3015：40休憩時間休憩時間人因工程——任務時間改善效果調整后的時間表實行一個月之后個體勞動消費率的動搖性較之前減少實踐產(chǎn)出提高1%——5%工人疲勞程度得到一定緩解個體任務效率提高個體相對勞動消費率散點圖全天實踐產(chǎn)出變化圖人因工程——任務時間調整工廠現(xiàn)狀1.工廠實測座椅高度為：34cm2.問卷調查〔發(fā)放50份問卷〕有70%的人以為座椅高度應該可調有74%的人以為現(xiàn)有座椅穩(wěn)定性較差有88%的人覺得任務后有腰背酸痛人因工程——座椅設計資料研討坐姿實際人坐在椅子上,并非都是靜止不動的,而是不斷地在作調整姿態(tài)的細微動作,以消除脊柱部位的不正常壓力。1.設計實際

座椅本身的物理構造設計——家具工程為符合運用者的人體生物力學要求的設計——工業(yè)設計或人機工程學人因工程——座椅設計資料研討2.設計原那么座椅的尺度必需與相對的人體丈量值配合;座椅的設計必需能提供人體足夠的支撐與穩(wěn)定作用;座椅的設計必需能使坐在其上的人體改動其姿態(tài);靠背,特別是腰部的支撐,可降低脊柱產(chǎn)生的緊張壓力;座墊必需有充分的襯墊和適當?shù)挠捕取！?lt;坐姿與座椅設計的人機工程學探討>人因工程——座椅設計方案數(shù)據(jù)座椅設計的根本參數(shù)目的參考中國成年女性人體丈量數(shù)據(jù)資料，結合公式，得出以下座椅設計參數(shù)數(shù)據(jù)膝蓋高度H1、肘部高度H2、大腿厚度H3、臀部寬度W1、臀部至膝蓋長度L1、上身長L2、坐姿的肩中部寬度W2、頭到椅面的高度H4、頭上L3、頭寬W3座高420mm座深400mm座寬420mm扶手高200mm腰靠長300mm人因工程——座椅設計3產(chǎn)線平衡現(xiàn)狀分析消費流水線現(xiàn)狀分析現(xiàn)狀分析平衡率=65%日產(chǎn)能=10h*3600/34.24=1051件計算消費線平衡率：平衡率=ST總/〔瓶頸時間*N〕*100%ST總=∑〔工序規(guī)范時間*各工序人數(shù)〕瓶頸工序:成衣質檢瓶頸時間=34.24s改善前平衡圖分析方法小燙劃線釘位釘住釘孔位半廢質量檢廢質量檢分析方法由工序丈量時間表知，小燙和劃線分別耗時9.11s、2.22s。兩個工序的規(guī)范時間明顯小于工序的平均規(guī)范時間，操作人員沒能充分發(fā)揚其勞動力，故思索將小燙和劃線工序合并，由1人完成。同時可以省出1名工人，補充到質檢工序中。合并分析方法 訂位訂住、定孔位工序的規(guī)范時間分別為8.00s、4.56s，思索將訂位訂住和定孔位工序取消，并將操作合并到袖片打孔工序。EC分析方法EC分析方法由工序時間圖可以看出瓶頸工序為成衣質檢，耗時34.24s，并且可以看出四個質檢環(huán)節(jié)均耗時較多。經(jīng)調查分析，半廢質量檢承當了對之前較多工序的質檢，而后三道質檢工序相隔太近，浪費了部分勞動力。故思索在工序9和工序10之間添加一個半廢質量檢，同時取消總質檢工序，并將合并大燙、劃線工序省出的1名工人分配到成衣質檢工序上，將流水線的質檢義務分散化。質檢工序調整RCE分析方法改良前改良后分析方法四個質檢總步驟的時間從123.3s縮減到103.9s，減少了14.06%分析方法操作優(yōu)化經(jīng)過質檢工序調整后，對耗時較多的左右口袋縫合工序〔耗時34.10s〕進展分解，并進展重排和簡化。分析方法分析方法瓶頸工序:成衣質檢瓶頸時間=34.24s作業(yè)總人數(shù)N=37平衡率=65%工位數(shù)=24日產(chǎn)能=10h*3600/34.24=1051件瓶頸工序：成衣質檢瓶頸時間=29.20s作業(yè)總人數(shù)N=36平衡率=74.68%工位數(shù)=21日產(chǎn)能=10h*3600/29.20=1233件改善前改善后分析方法ECRS合并小燙與劃線工序取消訂位訂住和定孔位工序，合并到袖片打孔工序添加一個半廢質量檢，同時取消總質檢工序分解左右口袋縫合，并進展重排和簡化4規(guī)劃優(yōu)化規(guī)劃優(yōu)化SLPFLEXSIMAHP設計優(yōu)化方案仿真測試方案綜合評價優(yōu)化過程SLP設計優(yōu)化方案布片縫制袖片打孔袖片釘扣領袖縫合成衣釘扣大燙布片縫制領袖縫合珠邊質檢按照該車間加工和處置事務的特點，我們把消費車間分為10個根本作業(yè)單位對消費車間運用SLP車間工藝分析布片縫制1袖片打孔袖片釘扣領袖縫合1珠邊大燙1布片縫制2領袖縫合2成衣釘扣質檢19452310678大燙211走動頻繁線路交叉通路擁堵車間原始布置1234567891011布片縫制1領袖縫合1大燙1袖片打孔袖片釘扣成衣釘扣珠邊質檢布片縫制2領袖縫合2大燙2UUUUUUI/3A/2I/3I/3UUA/2UUE/2E/2A/5X/4X/4X/4X/4X/4X/4X/4X/4X/4X/4E/2A/5O/3X/4X/4X/4X/4A/5UUUUUO/3UUUA/2E/5E/2UUI/1UUUU根據(jù)作業(yè)單位間親密程度選取5個影響要素代碼理由1人的走動2物料搬運3作業(yè)性質相似4安全監(jiān)控5工作聯(lián)系頻繁程度代碼密切程度A絕對必要E特別重要

I重要O一般U不重要X不要靠近作業(yè)單位相關圖

把親密程度分為6個等級判別每兩個作業(yè)單位之間的聯(lián)絡的親密程度列出作業(yè)單位相關圖

相關性分析SLP分析布置方案經(jīng)過思索對車間中作業(yè)單位間相互關系及車間的任務面積的計算，得出新的布置方案備選方案1備選方案2路徑距離物流量路徑距離物流量W設給定平面系統(tǒng)有n個設備，每兩個設備i、j之間的物流量為Fij(i、j=1,2,??

n)間隔為Dij那么兩設備之間的物料搬運量如式令系統(tǒng)的物料搬運量W那么：假設C為以設備i到設備j的單位搬運費用為CW當平面設備布置位置改動時，那么有假設CW′<CW，那么方案CW′優(yōu)于CW

假設將設備每調整一次，那么有一個可行方案，這樣最正確設計方案CWp為：

采用費用對比法，用該法進展設備優(yōu)化分析與設計的原理是系統(tǒng)內設備間物流費用最小化。

優(yōu)化初步評價路徑距離（m）物流量(kg)路徑距離（m）物流量(kg)1→41012.910→61311.89→4512.66→71.510.14→5114.27→11112.15→21012.87→3212.25→10111.211→8210.92→6313.43→8311.4WA831.7路徑距離（m）物流量(kg)路徑距離（m）物流量(kg)1→4312.910→61511.89→4312.66→7210.14→51014.27→11412.15→2512.87→3212.25→10311.211→8210.92→61513.43→8211.4WB646.65A方案B方案經(jīng)過計算得出WA=831.7，WB=646.65因此初步斷定B方案優(yōu)于A方案原始規(guī)劃優(yōu)化方案優(yōu)化初步評價FLEXSIM仿真測試方案備選方案1備選方案2非消費區(qū)域65781334910112辦公區(qū)域Flexsim仿真模擬備選方案1備選方案2現(xiàn)有規(guī)劃模擬Flexsim仿真模擬現(xiàn)有規(guī)劃模擬Flexsim仿真模擬現(xiàn)有規(guī)劃模擬Flexsim仿真模擬總路徑長度平均庫存水平產(chǎn)量單位路徑長度現(xiàn)有布局13915.6034.34114122.07改進方案一15031.5921.46129116.52改進方案二10119.6410.4214569.79Flexsim仿真模擬AHP綜合評價層次分析法〔Theanalytichierarchyprocess,簡稱AHP〕1234構呵斥對比較矩陣A層次總排序及決策建立層次構造模型一致性檢驗分析方法1建立層次構造模型目的層準那么層方案層選擇最正確規(guī)劃A庫存積壓任務環(huán)境管理便利協(xié)調物流效率y1y2y3B1B2B3B4分析方法A庫存積壓B1工作環(huán)境B2管理便利協(xié)調B3物流效率B4庫存積壓B11342工作環(huán)境B21/314/31/2管理便利協(xié)調B31/43/411/3物流效率B41/2231構呵斥對比較矩陣A分析方法2一致性檢驗λmax(A)=4.0164CI=0.055經(jīng)查表得RI=0.90檢驗CR=CI/RI=0.0061<0.1?？芍蓪Ρ容^矩陣有稱心的一致性n123456789RI000.580.901.121.241.321.411.45λmax(A)對應的特征向量經(jīng)過規(guī)范化為： U=[0.4698,0.1450,0.1059,0.2793]，此向量為權向量

3分析方法3層次總排序及決策依次對每個目的分別進展每個候選方案的評價，得出4個3×3矩陣閱歷證，以上4個矩陣都有稱心的一致性B4Y1Y2Y3Y111/21/4Y2211/2Y3421B3Y1Y2Y3Y1132Y21/311/2Y31/221B2Y1Y2Y3Y1123Y21/212Y31/31/21B1Y1Y2Y3Y111/51/7Y2511/2Y3721庫存積壓B1工作環(huán)境B2

管理便利協(xié)調B3物流效率B4分析方法4層次總排序及決策

BB1B2B3B4yy0.4698

0.14500.1059

0.2793y10.0751

0.5396

0.5396

0.14290.2105y20.33320.2970

0.16340.28570.2967y30.59170.16340.2970

0.57140.4927

分別求出4個矩陣對應的權向量，如下表。最后計算每個方案的加權總得分，進展排序分析方法