IE基本概念
一. 工业工程基本概念 1、什么是工业工程(IE)
工业工程(Industrial Engineering,简称IE)被广泛分认的定义是由美国工业工程师学会(ALLE)于1955 年正式提出,后修订的定义,表述如下:
“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。”
IE 形成于19 世纪末,20 世纪初的美国泰勒(F.W.Taylor,1856~1915)等人的科学管理运动,它是工程技术,经济管理和人文科学的边缘学科,是在人们致力于提高工作效率,降低成本,提高质量的实践中产生的一门学科.它是把技术和管理有机地结合起来,去研究如何使生产要素组成更高效运行和系统,从而实现提高生产率的目标.。 2、工业工程的研究目标
工业工程的研究目标就是使生产系统投入要素得到有效利用,降低成本,保证质量和安全,提高生产率,获得最佳效益.具体地讲,就是通过研究,分析和评估,对制造系统和每个组成部分进行设计(包话再设计,即改善),再将各个组成部分恰当地综合起来,设计出系统整体,以实现生产要素合理配置,优化运行,保证低成本,低消耗,安全,优质,准时,高效地完成生产任务.它追求的是系统整体的优化与提高.
3、工业工程学科的范畴及应用范围
IE 学科的范畴根据美国国家标准ANSI-Z94(1982 年修订版),从学科角度﹐把IE 知识领域划分17 个分区, 即：
1)、生物力学 2)、成本管理 3)、数据处理与系统设计 4)、销售与市场 5)、工程经济 6)、设施规划 7).材料加工 8).组织规划与理论 9).实用心理学 10)、应用数学(运筹学,管理经济学,统计质量控制,统计数学应用)
11)、方法研究和作业测定 12)、人的因素 13)、工资管理 14)、人体测量 15)、安全 16)、职业卫生与医学 17)、生产规划与控制
IE在制造业的应用范围﹐从狭看来IE集中在生产“现场”﹐“现物”﹐“实事求是” ﹐反馈(钱,性能,质量,规格,价格,处理等)过程的科学管理,从广义来看,IE特别是结合了信息技术的现代IE已涵盖了产、供、销的全部管理系统. 4、工业工程的特点
IE是实践性很强的应用学科.综合分析IE 的定义,内容(范畴)和目标,现代IE的基本特点概括为以下几个方面:
(1)、IE的核心是降低成本,提高生产质量和生产效率. 追求生产系统的最佳整体效益,是IE 的一个重要特点. (2)、IE是综合性的应用知识体系.
简单地说IE是把技术与管理有机地结合志来的综合学科.
(3)、以人为本是IE区别其它工程学科的特点之一.
生产系统的各种组成要素中,人是最活跃的和不确定性最大的因素.IE为实现其目标,在进行系统设计,实施,控制和改善的过程中,都必须充分考虑人和其他要素之间的关系和相互作用,以人为中心进行设计.从操作方式,工作站设计,岗位和职务设计直到整个系统的组织设计,IE都十分重视研究人的因素,包括组织关系,环境对人的影响以及人的工作主动性,积极性,创造性及激励方法等,寻求合理配置人和其它因素,建立适合人的生理和必理特点的机器,环境和组织系统,使快准全汇总,分析市场用户决策快,预测定货人财物少准,人物料机器信息资金任务输入,生产过程输出,产品服务快好,损失少快好少。 狭义IE
研究开发供产销 广义IE
人能够充分发挥能动作用,从面在生产过程中提高效率,安全,健康,舒适的工作,实现个人及组织价值,进而更好地发挥各生产要素的作用. (4)、IE的重点是面向微观管理(注重三化)
为达到减少浪费,降低成本的目的,IE重点面向微观管理,解决各环节管理问题.从制定作业标准和劳动定额,现场管理优化直至各职能部门之间的协调和管理改善,都需要IE发挥作用。
“三化”即是指工业简化(Simplification),专业化(Specialization),标准(Standardization),是IE 的重要原则.所谓三化,对降低成本提高效率起到重要作用.特别是标准化对现代工业的科学量化管理起着非常重要的作用,它包括技术标准和管理标准,特别是管理标准是规范企业中重复出现的管理业务工作的标准,它既规定各种标准程序,职责,方法与制度,同时也是组织和管理企业生产经营活动的方法与手段. (5)、IE是系统优化技术
IE所强调的优化是系统整体的优化,不单是某个生产要素(人,物料,设备等)或某个局部(工序,生产线,车间等)的优化,后者是以前者为前提的优化,并为前者服务,最终追求的目标是系统整体效益最佳(少投入,多产出).所以IE 从提高系统总生产率的目标出发,对各种生产资源和环节具体研究,统筹分析,合理配置;对各种方案作量化的分析比较,寻求最佳的设计和改善方案.这样才能发挥各要素和各子系统的功能,协调有效地运行.系统的运行是一个动态过程,具有各种随机因素.社会的前进及市场竞争日趋激烈,对各种生产都提出了越来越高的要求,需要进一步提高生产率;而科学技术的高度发展也为IE提供了更多的知识和方法实现生产率的提高.所以,生产系统的优化不是一次性的,IE追求的也不是一时的优化,而是经常的持久系统优化,对系统进行不断的革新改造和提高,使系统实现最低浪费和更高的综合效益.
5、工业工程对制造业的作用
工业工程对制造业的作用可归纳以下几个方面:
(1)、对系统进行规划,设计,评价与创新。 (2)、优化生产系统,物流系统与信息系统。 (3)、诊断企业症结。 (4)、挖掘潜力,保证质量,提高企业生产效率和经济效益。 (5)、杜绝浪费,节约资源,实现零浪费。 (6)、提高企业素质,增强企业竞争力。 (7)、制定工作标准及管理标准。 6、现场IE(作业研究)在制造业中的作用
尽管现代IE应用极其广泛,但制造业仍然是最主要和有代表性的一个领域,制造工业具有这
样的特点:即其生产活动的全部内容包括技术和管理两个“现场”、“现物”、“实事求是” 方面:一是围绕材料加工(或通常的制造技术)研究工艺与设备,这是制造的硬件部分;二是关于制造系统,即由人,材料和设备等组成的集成系统的控制和管理,这是制造业的软件部分.IE正是将两者有机结合起来的原理和技术.因此,作业研究的应用不仅直接促使生产率提高,而且也是其它IE技术,如设施规划与设计,生产计划与控制等的必要基础.作业研究是以工业企业中的生产系统为研究对象,运用方法研究与作业测定(工作衡量)等技术,对产品的设计,工艺,作业程序,材料使用,机器设备与工装夹具的运用及人的作业动作加以分析研究,林而制定最佳工作方法,并对此方法设定标准时间,这种方法与时间标准用于编制生产工艺标准,作业标准,生产计划,日程进度,计算产品标准成本和计划定员,评价生产结果,分配生产奖金,考核生产成果等.作业研究的目标是改进工作方法,并使方法标准化：
1）、程序分析 2）、作业研究 3）、动作分析 4）、作业测定 5）、流动经济原则 6）、动作经济原则 简化工作并设计更经济的方法和程序,之后设定标准工作方法：
1）、方法,程序 2）、材料 3）、工具与设备 4）、环境与条件 客观,公平,准确地确定工作时间标准：
1）、设定标准时间 2）、设定工作标准 3）、标准作业法+标准时间+其它要求=工作标准
4）、实施新标准,提高生产率,产生效益,持续这种种循环,并对其进行客观分正的评价。 二、IE手法概要 1、何谓IE手法
在日常生产中为解决生产进度,质量等问题仅靠感觉和经验是无法真正做到的,此时我们必须综合运用QC及IE手法,不断加深对工作的理解,从不同的角度思考比现有方法更轻松,更安全,更正确,更快捷的作业方法.具体IE手法的定义表述如下：
“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.”其目的有以下几点: (1)准确掌握生产活动的实际状态; (2)尽快地发现浪费,不合理,不可靠的地方; (3)对生产活动的改善和标准化进行系统的管理 综合IE手法的定义与目的,IE手法有以下几点特征:
(1)分析程序方法不错的话,不同人会得到相同的结果客观性; (2)因为对现实状态能定量分析,所以容易进行检讨定量性; (3)用相同的符号及图表分析,因此能够信息共享通用性. 2、IE手法的体系
IE的基本手法,是由IE 始祖泰勒(F.W.Taylor,1855-1915)发明的时间研究(Time Study)和吉尔布雷斯(F.B.Gilbreth,1868-1924)夫妇发明的动作研究(Motion Study)为基础发展而来的.它包话方法研究,作业测定,布局研究,Line Balance等方法手段. (1)方法研究
对作业方法进行科学分析,从而对人,时间,材料等进行经济,合理,有效的设计使用,是一种
对作业方法进行设计和改善的方法.研究对象包括原材料,工艺,作业流程,作业工具,设备布局及操作动作. 1、程序分析
对产品生产加工的流程以固定的符号进行分析,进行综合的设计改善时使用,包括从产品的开发设计,到零部件的生产及装配等,从宏观到微观的全部生产作业流程。 2、动作分析 对工序的作业方法,动作进行分析设计的方法.
3、作业测定对作业人员在一定生产条件下的作业时间进行的测定,用于作业效率评价,标准时间设定及发现不合理的地方.作业测定大体分为直接时间研究和间接时间研究。 1、直接时间研究法
⑴、现场IE手法
1）、方法研究 2）、程序分析 3）、产品工艺分析 4）、作业流程分析 5）、联合作业分析 6）、动作分析 7）、动手作业分析 8）、动素分析 9）、录像分析 10）、PTS法流程经济原则流程优化 ⑵、MOD法
1）、作业测定 2）、时间分析 3）、动作要素时间分析 4）、单元作业时间分析 5）、VTR分析 6）、运转率分析 7）、边续运转分析 8）、抽样分析 （3）、直接观测PTS法
1）、PTS法 2）、标准时间设定 3）、动作经济原则分析动作优化 4）、布置研究 5）、搬运(物流)分析 6）、配置分析 7）、搬运路线分析 8）|搬运工艺分析
9）、Line Balance的编制调整 10）、作业拆解 11）、PTS工序平均化
工作时间过程的直接测量,有时间分析及运转率分析等代表方法,测量上以直接测量和录像测量为主。
2、间按时间研究法
对作业单位细分化设定后,通过经验数据的合成设定时间的方法,如以标准数据以及统计数据库为依据进行标准时间的设定。
1）、PTS法(Predetermined Time Standards)
2）、时间预置法,全部作业的基本动作进行标准化,用此标准对工程作业的时间 进行预置设定,是一种间接时间研究和动作分析相结合的方法。 3、现场IE手法的分类与改善程序的关系
对现场改善中的各种IE手法时行分类.
对IE手法的分类与改善程序的关系进行了详细说明.
形式跨部门合作,团队进行委托其它部门进行自已部门主导,内部进行基本特点相关部门的负责人,以项目小组的形式团队推进课题在部门内无法,也无从解决,将相关工作明确后,委托,依赖给其它职能部门日常工作中收集数据及现场发现的问题,内部解决课题范围由公司方针而确立的题目或问题关系到几个部门部门内的工作计划中内部无法解决的问题小题目,现场的问
题只与本部门相关统筹主要责任部门部门内部门外推进方法有关部门责任担项目会议统筹进度及各部技术其它部门提出解决方案其中部分工作内部完成接受指导部门内小组推进QC小组内部解决 案例：
1、工场整体Layout的改善 2、工装夹具改良,自动化 3、标准时间的设定 4、夹具,设备引进 5、设备改良 6、作业标准的设定,改订 7、作业动作的改善 8、作业配置的改善 9、Line balance的改善 10、简单的工装改良 11、作业环境的整顿 12、搬运改善注意事项
各部门必须遵守方针纪律,明确目标责任,更加需要有能力的项目负责人不可以推托责任,否则部门间关系恶化内部专业数据的分析要认真细心非专业的经验与胆量不利于问题的解决 4、IE手法活用的效果
(1)能够系统地,综合地,有计划地把握现状而非赁经验和感觉; (2)因为是定量的系统的思考方法,所以可以做客观的判断; (3)当明确了判断的标准之后,谁都可以进行相同的判断; (4)平日发现不到的问题会逐渐浮现上来; (5)从不规则的变化中发现规律性的东西; (6)通观全局,而非局部次要问题; (7)有短时间内检查工艺全过程;
(8)因为结果是以图表数字形式,所以容易理解;
(9)科学的统计方法进行数据收集,因此结果和过程都很可靠; (10)因为客观,所以容易统一意见; (11)问题说明简洁明了;
(12)明了的图表数字会增强职员对质量与效率的责任感与行动力; (13)现场作业及管理人员亲自使用分析,可加深结工艺过程的理解. 三、常见图文符号 工艺流程图示符号 工序种类符号详细符号 (例)内容 加工操作○
○2 第二道工序(工序号) ○A A零件的第五道工序 □◇ 加工中有检查内容
材料,零件或新产品在加工过程中发生了外形规格性质的变化或为下一工序进行准备的状态. 搬运运输 R机器人搬运 B皮带搬运