1、基础IE概论,第一章,基础IE概论,一. 基础工业工程概述 二. 现场IE改善 三. IE活动的导入与推进 四. 基础IE改善手法,1.什么是工业工程(IE)?,工业 INDUSTRIAL 工程 ENGINEERING,一.基础工业工程概述,20年代后期起源于美国 80年代初期引进我国大陆,定义一:“工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法,使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产品,并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全的条件下进行.”-著名的工业工程专家 P.希克斯 (PHILIP E. HICKS),2.IE的定义,定义二:“工业工程是对一个组织中人、物
2、料和设备的使用及其费用作详细分析研究,这种工作由工业工程师完成,目的是使组织能够提高生产率、利润率和效率.” -美国大百科全书1982年版,2.IE的定义,定义三:“工业工程,是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统,进行设计、改善和设置的一门学科.它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术,以及工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价.” -美国工业工程师学会(AIIE)1995年,2.IE的定义,我们的定义:“规划/改善/创新/诊断先进制造生产力标准化高效化提升绩效”-PCBA IE 2005年,2.IE的定义,3.IE的基本意识,成本和效率
3、改善和变革 简化和标准化 系统和人本意识,掌握真实和准确的数据进行分析 不放过细少的浪费和改善点 遵守解决问题的程序 错了只需要马上改正 不求完美提升到50分也可以马上行动 改善与学习无止境,4.IE的改善意识(1),7) 两人的知识大于一人的智慧全员参与才可以共同进步 8) 改善不应大量投资 9) 积极寻找解决问题的方法而不是不可行的理由 10)不要为现状辩解实事求是,4.IE的改善意识(2),5.传统的工业工程应用(工作研究),二.现场IE活动,1) 提高生产力,为顾客提供满意的质优价廉的服务; 2) 使资源组合最优化提高资源价值; 3) 推广IE理念全员参与改善共同进步;,1.活动的意义
4、,2.活动的内容,1) 对象效率4MQDCS 库存工作环境 2) 手段线平衡快速切换产能提升; 目视化管理作业价值提升TQMTPMTQA物流 3) 目标生产力,3.衡量指数,平衡率操作效率稼动率,(OPE/OEE) WIP切换时间DPPM劳动生产力 设备故障率价值率成本改善率,从来没有这样做过; 人家已经用过了不行; 这个方法已经用了10年; 我们现在已经做的够好; 这个方法不适合我们; 老板不会感兴趣 他们都说不可能,4.现场IE活动的21种抵抗情绪(1),个个方法行不通 没有预算 那是件遥远的事情 这事情超过我们的权限 不是我的工作 没有时间 客户不会接受,4.现场IE活动的10种抵抗情绪
5、(2),这违反公司的策略 我们没有准备好 我们会亏本的 现在也不错 再研究研究 不可能 太理想化了,4.现场IE活动的10种抵抗情绪(3),5.一般活动程序(1),基本程序,程序,内容,项目,手法(方法),制定改 善计划,1,找寻查证 改善问题,1,设定改 善目标,2,制定 推进,3,现在及将来的竞争中 存在什么样的问题, 问题的程度,对此进行 评价的比较和选题,方针,目 标的确认,发现 问点题,深入分析,整理评价,推进日程,小组组成,对决定的题目能够 在什么程度上进行 改进设定目标,上级 确认,对解决问题的实 施事项程序合作 体制,日程及负责 人等计划编制,管理图,管理资料(效率,工时,产量
6、,质量特别性列举法,问题列举法,期望列举法,特别性列举法,问题列举法,期望列举法, 原因特效鱼骨图,直方图) 5W1H法,检查表,各种图表,工艺分析,层折图 柏拉图,直方图,甘特图, 网络图,实施改 善计划,2,详细调查 问题点,4,工厂的布局,运用IE手法及相应统计分析方法对问题进行深入调查分析,要特别注意对结果的整理分析过程的科学性,工程,搬运工艺路线分析(图),搬运分析,Layout分析,相互关连分析,设备工装,作业者,作 业方法,零件及材料,工艺流程分析,物流分析,停滞分析,拉平衡分析,运转率分析(连续,瞬间),人机联合分析,设备可靠性分析,工装 设计的操作性(IE原则),动作分析,时
7、间分析,PTS比较法,共同作业分析,配置分析,疲劳,熟练度研究,工程分析,5.一般活动程序(2),制定改 善方案,5,改善方案 立案,集中全员智慧, 制定改善方案,5W1H法,创新智慧,应用现有原理,(动作经济),方案比较DA流程,实施改善,6,改善结果 的确认 与评价,7,计划性地推进 改善方案的实施,要有贯彻到底的决心和毅力,对照活动目标对结果进行确认并对方案的优劣进行评比和评价,检讨选择 改善方案,标准化,新方法的 培训,成果的 确认,经济课题 的研讨,大脑风暴,集团讨论,5.一般活动程序(3),三.IE活动的导入与推进(1),三.IE活动的导入与推进(2),库存 最少化,作业 周期缩短
8、,柔性对应 能力,持续改善,卓越的现场管理活动(IE),四.基础IE改善手法,“基础IE手法是以人的活动为中心以事实为依据用科学的分析方法对生产系统进行观察记录分析并对系统问题进行合理化改善最后对结果进行标准化的方法”,1何谓基础IE手法,准确掌握生产活动的实际状态 尽快地发现浪费不合理不可靠的地方 对生产活动的改善和标准化进行系统的管理,2IE手法的目的,不同的人能得到同样的分析结果 客观性 是现状的定量衡量容易检讨 定量性 相同图表和符号语言信息共享通用性,3IE手法的特征,4IE手法的体系,方法研究,方法研究的主要内容: 程序分析程序是任何个人、机构完成任何工作所需经过的路线和行为;分析
9、是对路线和行为的研究. 操作分析分析以人为主体的工序,使操作者、操作对象、工具三者间合理地布局和配合. 动作分析研究人在进行各种操作时的身体动作,以排除多余动作、减轻疲劳和提高效率.,标准时间,通常情况下的标准时间,主要工作时间*,准备时间,辅助时间,净时间*,辅助时间,净时间,人手操作时间,机器运作时间,新概念标准时间定义:就是主要工作时间内的净时间*因为其他时间都是可以减少的!,主要工作时间*,准备时间,辅助时间,净时间*,辅助时间,净时间,操作前准备的时间,例如:确认设备正常,拿取物料,便于准备而发生的时间,例如:移动身体的时间,准备动作的时间,例如:前述的确认动作,拿取动作,使产品按客
10、户意愿发生变化的操作时间,便于操作而发生的时间,例如:翻转产品,移动身体,操作动作的时间,例如:安装,锁紧,剪除等时间,分类时间定义:,八 大 浪 费 (Eight waste),第二章, 不良品浪费 过生产浪费 过程浪费 动作浪费 库存浪费 移动浪费 不平衡浪费 管理浪费,八大浪费介绍,一. 不良品浪费,(一) 浪费的定义：生产过程中,因来料或制程不良,造成的各种损失, 如: 直接 更甚,J I T,一. 不良品浪费,(二) 浪费的表现： 人(Man)搬运重工维修更换等待 机(Machine)等待或空载 料(Material)报废退换库存 法(Method)拆卸分析判断 环(Environm
11、ent)存放区搬运维修区,因为不良品而诞生,一. 不良品浪费,(三) 浪费的产生： 来料不良(Incoming)供应商流出不良品 物流破坏进料检验投入检查或后工序 未发现制程不防呆 制程不良(Process)作业者损坏设备治工具不防呆制程不防呆 使用者破坏(User)未提醒未按要求人为破坏不小心损坏设计不防呆,一. 不良品浪费,(四) 浪费的消除： 来料不良(Incoming)及时制止供应商改善(制程品管系统包装物流)进料质量控制提醒投入者注意制程防止不良流出 制程不良(Process)及时指正培训技能设备治工具工艺流程防呆 使用者破坏(User)及时提醒醒目标示培训教导,SQM供应商辅导,二
12、. 过生产浪费,(一) 浪费的定义：前工程之投入量超过后工程单位时间内之需求量而造成的浪费如 直接 更甚,二. 过生产浪费,(二) 浪费的表现： 人(Man)整理包装搬运无功作业 机(Machine)人的动作增加而等待 料(Material)报废库存WIP入库检查等 法(Method)作业不便拆卸库存管理 环(Environment)存放区搬运,Waiting,WIP=Work In Process,二. 过生产浪费,(三) 浪费的产生： 过量计划(Schedule)信息不准计划错误计划失当信息传递不畅制程反应速度慢 例交货需求5K,5K,5K;计划5.2K,5.2K,5K(4.6K) 前工序
13、过量投入(WIP):工时不平衡Push方式广告牌信息错误不是一个流作业工作纪律 例如下图所示后工程在单位时间内需求1台/次提供8台/次,二. 过生产浪费,(四) 浪费的消除： 过量计划(Schedule)计算机信息集成控制准确掌控不良(报废)率制订宽放标准和计划校正机制缩短交付周期(CT批量) 前工序过量投入(WIP)生产线平衡; Pull方式制订单次传送量标准一个流作业作业要求,交付周期=(CT*批量),三. 过程浪费,(一) 浪费的定义：作业的流程过多过长重复或强度过剩Over design 等造成的浪费如 直接 更甚,两点间距离宽 机器行程大; 起子转速慢程序运行时间长 动作的过程(距离
14、阻力复杂程度) 材料强度过剩如螺丝长度,用不必要的耗材(胶水、胶带等) 操作强度过剩多余的习惯动作(如清洁等重复性动作)。,过程浪费的例子：,(如图),始,末,三. 过程浪费,(二) 浪费的表现： 人(Man)无功动作等待机(Machine)等待(空载),生产力低,成本高料(Material)耗材成本高法(Method)不增值过度,三. 过程浪费,(三) 浪费的产生： 流程(Flow)流程设计Layout参数设定 制造系统柔性浪费警觉性条件局限性 强度(Strength)系统稳定性标准,三. 过程浪费,(四) 浪费的产消除： 流程(Flow)简化生产流程提高系统柔性 改变工作台面布置摆放方式参
15、数设定 “缩短距离减少阻力简化程序精减过程” 强度(Strength)系统稳定性制订强度标准明确操作要求制程防呆,四. 动作浪费,(一) 浪费的定义：生产作业时调整位置翻转产品取放工具物料等不必要的动作浪费如 直接 更甚,满意度低,劳动强度增加,(如例),不必要装PE袋 不必要的分开,四. 动作浪费,(二) 浪费的表现： 人(Man)动作无价值劳动强度大寻找 机(Machine)等待 料(Material)易损伤增加客户不需要的材料; 法(Method)程序复杂;,四. 动作浪费,(三) 浪费的产生： 操作不经济(Handling)动作不精简动作多余 设计不合理(Design)可同时完成但未同
16、时不必要但被增加可同规格但不同未考虑调整/转换/取放物料需要翻找,四. 动作浪费,(四) 浪费的消除： 操作不经济(Handling)按经济原则设计并标准化制订Check list发现并消除 设计不合理(Design)合理设计变成设计要素设计验証与稽核符合人体工效设计,五. 库存浪费,(一) 浪费的定义：由于前后工序产能不均衡或不同步生产而产生的库存 所造成的浪费如直接 更甚,物料加工后不能直接传到下工序,而需要库存; 可以在线加工的物料,在其他地方加工; 未同步化与均衡化生产造成的库存. 物料不齐备,造成的库存; 工序不平衡,造成库存.,造成库存的例子：,(如图),五. 库存浪费,(二) 浪
17、费的表现： 人(Man)搬运库存准理取放 料(Material)滞压包装仓储 法(Method)操作不便库存管理 环(Environment)存放区搬运,(三) 浪费的产生： 产能不均衡(Capability)工时不平衡CT设定不同设备能力限定 计划不同步(Schedule)设备产能要求信息不准不畅计划错误失当交叉排配 管理原因(Management)制程反应度慢Push信息 错误不是一个流工作纪律,五. 库存浪费,(四) 浪费的消除： 产能不均衡(Capability)线平衡(ECRS)使用共同CT设备微型化考量前后工程产能 计划不同步(Schedule)直通流程同步排配信息集成化前后工程计
18、划协调平台 管理上原因(Management)柔性制造Pull CIMS广告牌一个流作业,五. 库存浪费,消除浪費必須 大家共努力,六. 移动浪费,(一) 浪费的定义：流程中因两点间距离远而造成的搬运 走动 等浪费包括人和机器如 直接 更甚,六. 移动浪费,(二) 浪费的表现： 人(Man)走动搬运过大身体动作 机(Machine)运输设备空转 料(Material)碰伤库存 法(Method)仓储物流管理搬运 环(Environment)仓储区物流动线,(三) 浪费的产生： 工厂布局(Layout)物流动线设计设备局限工作地布局前后工程分离 设计兼容性(Compatibility)业务扩充新
19、增工序或设备设备或物料变换不适合前景不明未作整体规划,六. 移动浪费,(四) 浪费的消除： 工厂布局(Layout)动线优化人体工效缩短距离自动物流前后工程in-line并线接流 设计兼容性(Compatibility)整体规划容差设计柔性 制造,六. 移动浪费,(如图),七. 不平衡浪费,前工序 后工序 前产能 后产能计划 产出需求 能力,七. 不平衡浪费,(二) 浪费的表现： 人(Man)等待搬运作业不便劳动强度 机(Machine)负荷重利用率低 料(Material)库存呆滞搬运 法(Method)交叉交计划协调库存管理 环(Environment)仓储,海,陸,空,(三) 浪费的产生
20、： 设计不平衡(Design)基准不同设计能力(人)制程能力(技朮)条件限定(设备)产能检讨 制程适应能力(综合) 达不到要求(Ability)爬坡能力技朮掌握能力,七. 不平衡浪费,(如图),工时不平衡,(四) 浪费的消除： 设计不平衡(Design)生产线平衡产能分析规划检讨前后工程产能匹配制程设计考量需求变化 达不到要求(Design)按设计者要求培训建立新员工上岗对应办法检讨设计与标准,七. 不平衡浪费,八. 管理浪费,(一) 浪费的定义： 生产力周期资源利用等,八. 管理浪费,(二) 浪费的表现(1)： 生产力QDCS效率产能 供应链库存交付周期 资源利用率资源利用存货周期设备利用率
21、 周转率资金周转库存周转,八. 管理浪费,(二) 浪费的表现(2)： 资本利润率未能所有资本最大化地获取利润 其他能力(技朮)提升研发周期市场份额增长性美誉度知名度总结,供应链示意:,(三) 浪费的产生： 管理能力素质; 执行力(速度/准度/精度); (相互) 技朮层次认知高度把握度(相对) 标准化可行度推广度(点线面) 企业素质整体素质(斜坡球体理论),八. 管理浪费,(四) 浪费的消除： 培训理论与案例培训考核 认知标准化获利压力可改善性 检知执行绩效量化分析 奖惩奖则罚则执行制度,八. 管理浪费,生产线平衡 Line Balance,第三章,主要内容,相关的概念 平衡的手法 平衡的步骤
22、流程化作业,产出的速度取决于时间最长的工站,称之瓶颈, 相关的概念,瓶颈在哪里?,了解加工的过程,概念1: 平衡率用于衡量流程中各工站节拍符合度的一个综合比值单件标准时间平衡率= -100%瓶颈时间人数, 相关的概念, 相关的概念,概念2:可供工时可供工时=可供时间 *人数-借出工时可供时间:上班时间内,为某产品生产而投入的所有时间例:A线有20个直接作业人员,某天14:00开始换线生产B产品,到17:00生产结束,那么,投入到B产品的可供时间为:,20人*3H=60H, 相关的概念,概念3:投入工时投入工时=可供工时-计划停线工时稼动率=投入工时/可供工时 *100%计划停线工时=计划停线时
23、间*人数计划停线时间=无计划时间+换线时间+判停时间上例中,若换线时间是15分锺,则计划停线工时为20人*15min=300min=5H,则投入工时和稼动率为,60H-5H=55H 稼动率=55H/60H=92%, 相关的概念,概念4:设定产能设定产能(H) =3600(S)/瓶颈时间(S)设定产能(班)=投入时间/瓶颈时间(S)思考:1)为什么设定产能(班) =投入工时/总工时总工时=瓶颈时间*作业人数2)总工时 VS 单件标准时间,?, 相关的概念,概念5:实际产量实际产量是可供时间内所产出的良品数1)人均产能=实际产量/投入时间/人数2)单机台产能=实际产量/投入时间/机台数, 相关的概
24、念,概念6:平衡损失平衡损失=(总工时-单件标准时间)*设定产能,等待时间,单个产品平衡损失 =等待时间之和, 相关的概念,概念7:平衡率100%代表1. 工站之间无等待,前后产能一致2.工站节拍相同动作量相同(动作量是指工站中各种必要动素的时间总量)3.平衡损失时间为零4.设计效率最大化5.前后流程的设计可以更完善(如下图), 相关的概念, 相关的概念,概念8:高效率 1. 通常认为高效率就是:快速,简单&大规模 2. 我们认为没有浪费的时候才是高效率的操作效率=实际产量/设定产能*100% 整体工厂效率(OPE)=平衡率*稼动率*操作效率, 相关的概念,概念9:改善 I. 同样的投入更大的
25、输出; II. 不增值(无效)增值(有效),?不增值? 等待 不良 库存 移动 ,效率,up, 相关的概念,例1: 减少移动与库存提高效率,例2: 减少无效动作提高效率,概念10:多能工, 平衡的手法,工时测量 山积表 程序改善 损失分析 作业条件改善 打破平衡,工具: 秒表 观测板、铅笔 时间记录表、计算器 山积表 方式: 一般测时法 连续测时法, 工时测量(秒表),一般步骤: 流程认知 确认工序作业内容 测量及记录 数据汇总 发掘问题点 建立改善案 效果确认跟踪, 工时测量(秒表),选定测试工站,时间测试,拆解动作,时间测量流程,选定工站,阅读SOP和观察作业员操作,了解该工站的全部操作内
26、容;并询问作业员加以确认;,将工站动作拆解成若干个单一的操作内容,并填入, 分解动作时间量测,一般每个动作测量5次为宜; 量测人员应站在作业员斜后面1米以外,以能看清楚全部操作动作为准则; 测试中不能打扰作业员的正常操作,和引起作业员的紧张;,作业内容,数据与信息记录,数据整理和计算,资料分析与处理, 测试中判断作业员的速度水平,并作如实记录,不可修改量测数据; 若有其他特殊情况,也应加以实录;, 测试完毕,对数据进行整理和计算,补充测量有怀疑或错漏的数据; 计算可信度95%所需的样本数量,补测差异样本数量, 对量测记录之所有资料进行分析,对比ST的差异程度,解决发现的问题; 若分析发现标准时
27、间制定不当,应及时修改,必要时调整制程.,时间测量流程,作业内容,工时测量的作用 获取各工站的实际操作时间为山积表制作时间平衡作准备 通过时间观测分析作业价值发现问题和改善空间 形成标准比较实际差异找出问题 (将会在后续的培训中详细介绍), 山积表,山积表的使用: 图表生成方法 山积表:将各分解动作时间,以叠加式直方图表现的一种研究作业时间结构的手法. 样式:使用工站时间制作山积表,程序分析使用的图表:工艺程序图 / 流程程序图/ 路线图程序分析符号 -表示操作 -表示搬运/运输 -表示检验 -表示暂存或等待 -表示受控的贮存-派生符号,由上面的符号合成., 程序改善,例: 流程程序图,程序分
28、析技巧 通过5W1H系统地分析程序的组成是否合理和必要 “ECRS”四大原则: 取消(Eliminate); “完成了什么?是否必要?为什么?” 合并(Combine); “谁完成?何时完成?哪里?如何?” 重排(Rearrange); 取消合并重排 简化(Simplify); 确认必要简单方法/设备生产., 程序改善,程序分析技巧 五大内容: 工艺流程分析取消/合并/重排工序,减少浪费 搬运分析考量重量、距离、方法、工具、路线 检验分析按产品要求设计合理站点和方法 贮存分析使物料及时供应 等待分析减少和消除引起等待的因素, 程序改善,程序分析技巧 六大步骤: 选择确定研究对象 记录用程序图/
29、路线图等记录工作 分析用5W1H、ECRS分析改进 建立建立新方法的模拟图 实施按模拟图实施新方法 维持将有效的方法标准化, 程序改善,目的:计算分析生产中的所发生的损失,并加以停止. 损失的种类:平衡损失(流程排位所造成的损失)操作损失(生产中异常及不良造成的损失)稼动损失(计划停线损失)总损失=稼动损失+平衡损失+操作损失, 损失分析, 平衡损失=(瓶颈作业人数-单件标准时间)设定产能操作损失=(设定产能-实际产量)单件标准时间-额外产出工时=不良品损失+计划外停线(机)工时(下例:产品A线时间损失分析), 损失分析,例 2.2 产品A线时间损失分析,1. 基本数据:,2. 平衡损失计算:
30、平衡损失=(瓶颈时间人数-ST)设定产能=(10*40-340)/3600*3240=54人.时 3. 操作损失计算:操作损失= (设定产能-实际产量)*ST=( 9*3600/10-3017)*ST=21人.时,设产品A线: 作业人数36人, 早上10:30换线生产B产品,换线时间10分锺,B产品瓶颈工时10秒, 单件标准时间 340秒, 中间出现异常开出停线通知单,判停20分锺,生产到下午17:30下班(中间1小时下班时间),产出合格品1782台. 求产线平衡率和总损失工时.,练习题:, 作业条件改善,治工具改善, 平衡的步骤,Steps 1: 改善工作准备 选择产品了解流程 时间测量时间
31、记录表,测时工具 掌握现况设定产能 实际产能 人均产能(单机台产能)操作效率 OPE损失分析 质量分析改善前山积表, 平衡的步骤,Steps 2: 消除生产浪费 七大浪费消除不良品浪费/动作浪费/过程浪费/过量浪费/库存浪费/移动浪费/不平衡浪费 制作浪费改善前/后比较图, 报告中经验分享,Steps 3: 方法研究改善 程序分析四大原则/五大内容/六大步骤 操作分析人机操作/联合操作/双手操作 动作分析动素分析/动作经济原则, 平衡的步骤,Steps 5: 建立新的模拟流程新的FLOW CHART/ SOP (SWR发行)Steps 6: 实施新的模拟流程 改善后时间测量 改善后山积表制作, 平衡的步骤,Steps 7: 改善总结报告: 平衡率 设定产能实际产能人均产能(单机产能) 损失分析 质量分析 成本改善率 Steps 8: 标准化, 平衡的步骤,谢谢!,
