工業(yè)工程理論與實(shí)務(wù)

工業(yè)工程理論和實(shí)務(wù)

IndustrialEngineering-TheoryandPractice2024/4/19工業(yè)工程起源科學(xué)管理的中心問題是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。泰勒生平：美國19世紀(jì)末20世紀(jì)初最具代表性的工程師，“科學(xué)管理”創(chuàng)始人，動(dòng)作和時(shí)間研究方法的發(fā)明者，堅(jiān)信任何工作都可以進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)。泰勒FrederickTaylor1856-1915現(xiàn)代管理之父2IIE1989的定義工業(yè)工程是為了保證功能（Function）/業(yè)績（Performance）/可靠性/可維護(hù)性，遵從排序和成本控制，將規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施/制造、度量（Measure）也管理集成起來，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與服務(wù)系統(tǒng)輸出的職業(yè)（Profession)。從本質(zhì)上講，這一集成系統(tǒng)可能是社會(huì)技術(shù)的（Sociotechnical）,它把人、信息、裝備、過程和能源集成（Integrated）進(jìn)產(chǎn)品、服務(wù)或項(xiàng)目的整個(gè)壽命周期，作為自己的目標(biāo)。

援引自[工業(yè)工程導(dǎo)論-機(jī)械工業(yè)出版社]3提高效率消除浪費(fèi)

工業(yè)工程的根本目標(biāo)

4過量生產(chǎn)的浪費(fèi)；等待時(shí)間的浪費(fèi)；運(yùn)輸（搬運(yùn)）的浪費(fèi)；庫存的浪費(fèi)；過程（工藝過程）的浪費(fèi)；動(dòng)作的浪費(fèi)；產(chǎn)品缺陷的浪費(fèi).工業(yè)工程課題5工業(yè)工程意識成本和效率意識；問題和改革意識；工作簡化和標(biāo)準(zhǔn)化意識；全局和整體化意識；以人為中心的意識.6豐田生產(chǎn)系統(tǒng)TPS和持續(xù)改善7IE和生產(chǎn)作業(yè)的效率2024/4/19IE手法舉例準(zhǔn)備工序沖壓工序沖壓工序包裝工序１２３４工序增值工序改善方法準(zhǔn)備否合并、取消、重排、簡化沖壓是動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則沖壓是動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則清洗包裝否提高效率9作業(yè)分析３２１４預(yù)備：不增值沖壓：增值沖壓：增值包裝：不增值4.3’2.5’1.8’2.8’10動(dòng)作分析動(dòng)作目的增值點(diǎn)動(dòng)作的必要性時(shí)間比例右轉(zhuǎn)90°搬運(yùn)（取料）否是30%操作加工是是40%左轉(zhuǎn)90°搬運(yùn)（放置廢料）否否30%11IE手法作業(yè)分析動(dòng)作分析動(dòng)作要素運(yùn)動(dòng)要素作業(yè)單位作業(yè)要素工序分析流程沖壓準(zhǔn)備取料沖壓放置廢料90°轉(zhuǎn)身對準(zhǔn)沖壓90°轉(zhuǎn)身身體動(dòng)作距離重量動(dòng)作難度作業(yè)流程圖攝像、拍照、秒表攝像、拍照、秒表觀察方法對象分類12IE手法舉例-改善前后對照改善領(lǐng)域改善領(lǐng)域改善領(lǐng)域13IE技術(shù)IE是仔細(xì)看問題和分析問題的技術(shù)和方法，通過上述圖例所描述的步驟，消除作業(yè)流程中的七大浪費(fèi)，不均衡和超負(fù)荷（人/設(shè)備）現(xiàn)象。IE是提高作業(yè)流程價(jià)值的技術(shù)和方法。14提高生產(chǎn)效率從作業(yè)研究開始作業(yè)研究作業(yè)測定方法研究選擇研究對象紀(jì)錄現(xiàn)行的方法用下列方法測定作業(yè)產(chǎn)品工序分析作業(yè)流程分析聯(lián)合作業(yè)分析動(dòng)作分析車間工藝布置分析攝像和拍照分析最佳方法選擇和確定測定的對象把工作分解成要素用下列方法測定作業(yè)工作抽樣檢查工作抽樣作業(yè)流程整體檢查制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間連續(xù)時(shí)間分析法標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間15時(shí)間、動(dòng)作和方法研究工業(yè)工程是以泰勒的時(shí)間研究和吉爾布雷斯夫婦的動(dòng)作研究為起源發(fā)展至今的一項(xiàng)管理技術(shù)。時(shí)間研究和動(dòng)作研究相互融合，逐漸系統(tǒng)化，發(fā)展成為作業(yè)研究，擴(kuò)大了工業(yè)工程研究的對象。由于時(shí)間、動(dòng)作的研究都需要對方法進(jìn)行研究，因此，今天我們把這一技術(shù)命名為時(shí)間、動(dòng)作和方法的研究。（Time

,

MotionandMethodStudy）16動(dòng)作、時(shí)間和方法研究的適用范圍動(dòng)作、時(shí)間和方法研究成為獨(dú)立的作業(yè)測定方法。方法研究：豐田的模式是3MU分析。（7大浪費(fèi)、不均衡、超負(fù)荷的人員和設(shè)備。MUDA,MURA,MURI）動(dòng)作經(jīng)濟(jì)是主要原則。作業(yè)測定：以時(shí)間為尺度，數(shù)據(jù)化作業(yè)系統(tǒng)的構(gòu)成要素，以改善和維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性為目標(biāo)。大致分為連續(xù)時(shí)間分析法和工作抽樣。所有可以用流程/程序描述的作業(yè)。17動(dòng)作研究

MotionStudy2024/4/19動(dòng)作研究動(dòng)作研究是對人的作業(yè)動(dòng)作進(jìn)行細(xì)致的分析，剔除不合理的和多余的動(dòng)作，制定出輕松、安全、正確、高效率的動(dòng)作順序，形成最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)方法的一種分析技術(shù)。19動(dòng)作研究的目的和作用由于它能有效地剔除多余和浪費(fèi)性的動(dòng)作，減少作業(yè)者的疲勞，從而為改進(jìn)或設(shè)計(jì)一個(gè)既減少疲勞又安全可靠的、高效率的操作系統(tǒng)，提供可行的模式。為選擇、改進(jìn)或設(shè)計(jì)人與機(jī)器相結(jié)合的工藝裝備提供可靠的資料。為制訂工作標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間提供基礎(chǔ)資料。動(dòng)作分析是作業(yè)分析的延續(xù)和深化。20動(dòng)作研究種類

基本動(dòng)作要素(動(dòng)素)分析：將操作者的動(dòng)作細(xì)分為“動(dòng)作要素”，以各個(gè)“動(dòng)素”為對象所進(jìn)行的分析。影像分析：利用攝影、錄像技術(shù)所進(jìn)行的分析。21基本動(dòng)作要素分析基本動(dòng)作要素分析的要點(diǎn)是:人所進(jìn)行的作業(yè)是由某些基本動(dòng)作要素(簡稱動(dòng)素)按不同方式、不同順序組合而成的。為了探求從事某項(xiàng)作業(yè)的最合理的動(dòng)作系列，必須把整個(gè)作業(yè)過程中人的動(dòng)作，按動(dòng)作要素加以分解，然后對每一項(xiàng)動(dòng)素進(jìn)行分析研究，淘汰其中多余的動(dòng)作，改善那些不合理的動(dòng)作?；緞?dòng)作要素分析，就是使用基本動(dòng)作要素表對作業(yè)進(jìn)行劃分，細(xì)致地觀察作業(yè)的構(gòu)成，分析每一個(gè)動(dòng)素的有效用度，對作業(yè)者的動(dòng)作系列進(jìn)行評價(jià)，并獲得設(shè)計(jì)最佳動(dòng)作系列的資料的分析技術(shù)。它以目視觀察記錄的方式，以動(dòng)素為單位，將連續(xù)的動(dòng)作詳細(xì)劃分成各個(gè)動(dòng)素，記錄在動(dòng)作分析圖上，做為分析的依據(jù)。22動(dòng)素名稱形象符號代號定義空手移動(dòng)TransportEmptyTE接近或離開目的物的動(dòng)作。抓Grasp

G握取目的物的動(dòng)作。荷重移動(dòng)TransportLoadedTL保持目的物由某位置移至另一位置的動(dòng)作。裝配AssembleA使兩個(gè)以上目的物相結(jié)合的動(dòng)作。

第一類動(dòng)作要素及其符號

23第一類動(dòng)作要素及其符號動(dòng)素名稱形象符號代號定義使用Use

U藉器具或設(shè)備改變目的物的動(dòng)作拆卸DisassembleDA將一物分解為兩個(gè)以上目的物的動(dòng)作放開ReleaseloadedRL將手或者身體的一部分所控制的目的物放開檢查InspectionI將目的物與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相比較的動(dòng)作24

動(dòng)素名稱形象符號代號定義尋找ResearchSH為確定目的物的位置而進(jìn)行的動(dòng)作。選擇SelectionST為選定目的物而進(jìn)行的動(dòng)作。思考PlanPN為考慮作業(yè)方法而延遲的動(dòng)作。對準(zhǔn)Position

P為便於使用目的物而校正位置的動(dòng)作。

第二類動(dòng)作要素及其符號

25動(dòng)素名稱形象符號代號定義位置調(diào)整PrepositionPP調(diào)整對象物使之與某一軸線或方向相適合。第二類動(dòng)作要素及其符號26動(dòng)素名稱形象符號代號定義拿住HoldH保持目的物的狀態(tài)休息RestR不含有用動(dòng)作,而以休息為目的的動(dòng)作。不可避免的延遲UnavoidableDelayUD不含有用動(dòng)作,作業(yè)者本身所不能控制的延遲可以避免的耽擱AvoidableDelayAD不含有用動(dòng)作,作業(yè)者本身可以控制的延遲

第三類動(dòng)作要素及其符號

27動(dòng)作要素的分類第一類：有效動(dòng)素，即作業(yè)所必要的，不能夠被取消的，保證動(dòng)作連貫性的部分。必要的動(dòng)作不一定就是增值的動(dòng)作，因此，分析、改善的重點(diǎn)是如何縮短其時(shí)間。第二類：輔助性動(dòng)素，它雖然有時(shí)是必要的，但是這類動(dòng)素會(huì)使作業(yè)時(shí)間過多消耗與不增值的部分，降低作業(yè)的有效嫁動(dòng)率。如果無法取消、合并、重派，應(yīng)盡量簡化。第三類：無效動(dòng)素，屬于完全沒有必要，浪費(fèi)的作業(yè)部分。這類動(dòng)素一定要設(shè)法取消。28動(dòng)作研究步驟作業(yè)要素目的時(shí)間相對的動(dòng)素增值時(shí)間29動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則，是通過對人體動(dòng)作能力的研究，創(chuàng)立的一系列能最有效地發(fā)揮人體能力的動(dòng)作原則。由于它能降低作業(yè)者的疲勞程度，令動(dòng)作迅速、簡易、從而增加有效的工作量，因而被稱為動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則。動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則以下基本原則：減少動(dòng)作數(shù)量；同時(shí)使用身體的各個(gè)部位；縮短動(dòng)作距離；盡量使動(dòng)作輕松舒適.上述原則可以繼續(xù)分解為以下幾項(xiàng)原則：作業(yè)方法原則；（人體動(dòng)作的經(jīng)濟(jì)）作業(yè)環(huán)境原則；（作業(yè)配置的動(dòng)作經(jīng)濟(jì)）工裝夾具設(shè)計(jì)原則.（工具設(shè)計(jì)的動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則）30動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則31動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則32動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-人體動(dòng)作類2024/4/19雙手并用和對稱反向原則雙手并用，能夠提高效率60%左右，同時(shí)避免因?yàn)閱问植僮鞫鸬钠?。雙手動(dòng)作最好同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束。對稱反向指的是雙手和雙臂的動(dòng)作能夠保持相反方向的對稱，這樣的動(dòng)作即平衡又有節(jié)奏左手區(qū)域右手區(qū)域34排除合并的原則不必要的動(dòng)作浪費(fèi)操作時(shí)間，使得有效出力率下降；即使是不能省略的動(dòng)作，更為合理的安排能夠更加有效地提高效率；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。35降低動(dòng)作的等級原則根據(jù)動(dòng)作的難易程度決定動(dòng)作的等級；動(dòng)作等級越低，動(dòng)作越簡單；同時(shí)高等級的動(dòng)作耗時(shí)多，容易疲勞；等級動(dòng)作1最低等級以手指為中心2次低等級以手腕為中心3………….以肘部為中心4…………..以肩部為中心5…………..以腰部為中心6最高等級走動(dòng)36減少動(dòng)作限制的原則對于現(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”；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象的模板，其道理就是為了消除由于加工對象移動(dòng)不定而引起對作業(yè)者動(dòng)作的“限制”。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：噴涂面積噴涂模板37避免動(dòng)作突變的原則作業(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。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)作的過程中，經(jīng)常性的判斷、對齊等動(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)方法一來回打磨，手指容易疲勞，砂紙易磨損；方法二圓形反向?qū)ΨQ打磨，手指疲勞度降低，砂紙使用壽命增加；打磨件砂紙作業(yè)方式38利用慣性的原則利用慣性是工裝設(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)備之間物料無動(dòng)力傳遞等。這類設(shè)計(jì)的目的在于減少動(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)作業(yè)區(qū)滑槽物料方向39手腳并用的原則由于腳部的力量較手部的力量要大的多，所以，一些簡單而費(fèi)力的作業(yè)，應(yīng)該采用腳部設(shè)計(jì)的方法。腳踏焊機(jī)實(shí)例示意圖：焊槍固定架聯(lián)動(dòng)軸彈簧踏板軸承件工作臺(tái)40動(dòng)作經(jīng)濟(jì)-工具類化繁為簡，化難為易是包括工裝夾具在內(nèi)，工具設(shè)計(jì)的原則。簡易的工具能夠明顯提高作業(yè)的效率。2024/4/19特定工具設(shè)計(jì)原則使用工裝、夾具（治具）提高效率、簡化作業(yè)動(dòng)作是工藝技術(shù)的重要組成部分；根據(jù)動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則設(shè)計(jì)工裝、夾具也是人體工程的組成部分。氣動(dòng)類夾具光學(xué)類夾具功能類夾具42工具通用和易于操作化原則工具設(shè)計(jì)必須貫徹通用化原則、能夠適用不同的產(chǎn)品，以及能夠分拆和組合。同時(shí)，工具設(shè)計(jì)又必須體現(xiàn)易于使用的原則；工具設(shè)計(jì)的構(gòu)思可以根據(jù)現(xiàn)場的錄像資料，確定瓶頸工序和改善方法，針對動(dòng)作研究的結(jié)果，達(dá)到設(shè)計(jì)效果。43動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則-環(huán)境類心理研究表明，環(huán)境的舒適度對降低和延緩作業(yè)的疲勞，有明顯的作用。2024/4/19布置適當(dāng)?shù)脑瓌t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，盡量放在伸手可及的地方。所有的定位，都要考慮到作業(yè)安全。對于大型工裝更是如此。作業(yè)環(huán)境要盡量做到6S，照明和通風(fēng)是基本的要求；工作臺(tái)設(shè)計(jì)根據(jù)坐姿和站姿的區(qū)別確定合理的高度。距離相等距離不等45時(shí)間研究-作業(yè)測定

TimeStudy2024/4/19時(shí)間研究-作業(yè)測定工作設(shè)計(jì)決定工作內(nèi)容；方法分析決定如何執(zhí)行這項(xiàng)工作；作業(yè)測定決定該項(xiàng)工作所需要的時(shí)間長度，時(shí)間研究的用途:決定工作時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，用于控制人工成本；制定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)作為工資制度的依據(jù)；決定工作日程和工作計(jì)劃；決定標(biāo)準(zhǔn)成本，并作為標(biāo)準(zhǔn)預(yù)算的依據(jù)；決定機(jī)器的使用效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線平衡。47時(shí)間研究-作業(yè)測定秒表測時(shí)法：秒表測時(shí)是泰勒首創(chuàng)的方法，也是目前在作業(yè)測定中采用的最廣泛的方法，尤其適用于短而重復(fù)的作業(yè)。攝像技術(shù)發(fā)展為秒表測時(shí)提供了新的手段（VTR-VideoTimeResearch),也就是采用錄像和秒表相結(jié)合的方法；秒表測時(shí)的步驟：選擇課題和決定觀察的周期數(shù)；設(shè)計(jì)測定用表格；分析數(shù)據(jù)，提出改善方案；工作抽樣法：決定觀察的次數(shù)；非定額時(shí)間和寬放時(shí)間的測定；建立數(shù)據(jù)庫。48秒表測時(shí)的采樣問題基本公式n=(zs/αx)2其中：n=樣本量

s=標(biāo)準(zhǔn)差

α=精確度百分比

x=樣本平均值

z=準(zhǔn)確率時(shí)間研究的三個(gè)量觀察時(shí)間正常時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間其中：觀察時(shí)間=記錄時(shí)間之和/觀察次數(shù)；正常時(shí)間：NT=OT*PR(績效等級)其中OT為觀察時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間:ST=NT*AF準(zhǔn)確度%z901.65951.9695.52.00982.33992.5849績效等級（評價(jià)系數(shù)）績效等級以100%作為正常速度。正常速度是經(jīng)驗(yàn)值，代表測定者對行業(yè)作業(yè)速度的經(jīng)驗(yàn)判斷；如果沒有績效等級的歷史數(shù)據(jù)（有效的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間），可以設(shè)定節(jié)拍OT/D為正常速度的依據(jù)，然后測定工序的作業(yè)速度進(jìn)行比較；測定的結(jié)果和正常速度的比率，就是績效等級。如果評價(jià)系數(shù)為1.1，表示作業(yè)速度比正常速度快10%，如果評價(jià)系數(shù)是0.6，表示作業(yè)速度比正常速度慢60%。對于不同工序，需要設(shè)定不同的績效等級；對于簡單作業(yè)，可以設(shè)定一樣的績效等級。

50速度評價(jià)法示例-測定速度和TackTime比較工序測定的速度(分鐘)TackTime(分鐘)評價(jià)系數(shù)10.50.60.1620.30.60.530.60.6140.90.61.351定額時(shí)間和其它時(shí)間人定額時(shí)間：雇傭合同規(guī)定的出勤時(shí)間；非定額時(shí)間：所有非用于生產(chǎn)的時(shí)間，但是不包括因?yàn)轶w力疲勞而休息和生理所需要的時(shí)間。非定額時(shí)間通常包括開會(huì)、各種等待、質(zhì)檢所消耗的時(shí)間。寬放時(shí)間：所有和生理現(xiàn)象相關(guān)的時(shí)間。設(shè)備（機(jī)器）定額機(jī)器時(shí)間：設(shè)備在正常狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和操作的時(shí)間；非定額機(jī)器時(shí)間：故障、維護(hù)和維修、啟動(dòng)和調(diào)試、空轉(zhuǎn)、返工所占用的機(jī)器時(shí)間。52寬放時(shí)間寬放時(shí)間可以通過觀測（工作采樣）決定；寬放時(shí)間也可以通過給定的工作條件下的系數(shù)決定；定額時(shí)間減去非定額時(shí)間和寬放時(shí)間等于實(shí)際作業(yè)時(shí)間。定額時(shí)間非定額時(shí)間寬放時(shí)間非定額時(shí)間是受控的時(shí)間，比如減少和縮短會(huì)議時(shí)間、等待物料的時(shí)間、換線所需要的時(shí)間等等；寬放時(shí)間是不受控的生理因素，因此，改善作業(yè)動(dòng)作，減少疲勞是工業(yè)工程的重要任務(wù)。不改善作業(yè)環(huán)境，其后果將最終體現(xiàn)在寬放時(shí)間的消耗上。53寬放率參考表左側(cè)的參考表說明寬放和作業(yè)動(dòng)作和作業(yè)環(huán)境的關(guān)系。寬放時(shí)間的計(jì)算有兩種方式AF=1+A（寬放率）（以單項(xiàng)工作為單位）AF=1/1-A(以工作天為單位）寬放量%寬放量%1固定寬放光線不好基本疲勞寬放量4低于正常2個(gè)人寬放量非常不足52變動(dòng)寬放空氣條件-溫度和濕度1-10備用寬放2注意力要求異常工作條件一般0輕微不便0高或者比較高2不便2非常高5非常不便7噪音水平用力和肌肉疲勞持續(xù)刺激1重量分貝低250分貝中等5101分貝很高5152精神壓力203普通加工1254復(fù)雜加工4305技能要求很高加工8357單調(diào)性409低04511中15013高46017乏味7022中度2高度554

預(yù)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)法（PTS）原理：在實(shí)際條件的范圍內(nèi)，所有熟練人員完成真正基本動(dòng)作所需要的時(shí)間基本相等。PTS法利用預(yù)先為各種動(dòng)作制定的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)來確定進(jìn)行各種操作所需要的時(shí)間，而不是通過直接觀察來測定。

PTS包括工作要素分析方法（WF）和方法-時(shí)間-量度（MTM）。55熟練度努力度作業(yè)條件一致性最優(yōu)A10.15A10.13A0.06A0.04A2A2優(yōu)B1B1BBB2B2良C1C1CCC2C2普通DDDD可E1E1EEE2E2劣F1F1FFF2F2級別評價(jià)西屋方法

WestinghouseSystem西屋法又叫作平準(zhǔn)法。這種方法以熟練程度，努力程度、工作條件和一致性作為作業(yè)速度變動(dòng)的評價(jià)要素，每個(gè)要素又分成六個(gè)等級。56工作采樣

WorkSampling2024/4/19工作采樣法介紹工作采樣時(shí)工業(yè)工程工作采樣簡稱WS，就是對人的動(dòng)作、機(jī)器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行多次采集數(shù)據(jù)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)理論進(jìn)行分析的方法；與時(shí)間研究不同，工作采樣無需對動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行記錄，也不涉及對動(dòng)作的連續(xù)觀察；觀測者只需要隨機(jī)對操作員和設(shè)備進(jìn)行短暫性的觀測，并做好數(shù)據(jù)記錄；以下是工作采樣的適用范圍。58工作采樣的適用范圍工作采樣經(jīng)常用于：作業(yè)負(fù)荷測定；分析工作效率和效益；求解標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和閑置時(shí)間的比率；研究人和設(shè)備的關(guān)系；有利于間接作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化；可以作為人力資源部門進(jìn)行崗位設(shè)計(jì)的依據(jù)。59工作采樣操作步驟1確定觀測的對象和范圍2明確分析目的確定觀測數(shù)量樣本量決定4確定觀測項(xiàng)目3確定觀測期間6確定觀測次數(shù)5確定觀測時(shí)刻8確定一天的觀測次數(shù)7準(zhǔn)備觀測10確定觀測路徑9統(tǒng)計(jì)分析12實(shí)施觀測1160說明明確分析的目的明確到底需要調(diào)查什么，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)表。如果計(jì)劃觀測某個(gè)部門的工作效率，觀測的目的就是進(jìn)行工作附加值分析及其比例等等。確定要觀測的對象和范圍，觀測對象和范圍由目的決定。觀測對象為作業(yè)分析，作業(yè)人員的時(shí)間分配和設(shè)備的運(yùn)行能力。確定要觀測的項(xiàng)目項(xiàng)目由對象和范圍決定。如果想要知道10個(gè)作業(yè)員工不同作業(yè)項(xiàng)目的比例，作業(yè)就是觀測的項(xiàng)目。確定觀測的數(shù)量（樣本量）（參考以下內(nèi)容）61樣本量計(jì)算公式計(jì)算公式e=z√p(1-p)/n其中e=容錯(cuò)率z=標(biāo)準(zhǔn)差p=樣本量比值n=樣本量n=(z/e)2p(1-p)說明：標(biāo)準(zhǔn)差可以取近似值，z=1，1.65,2，3…時(shí)分別為68%,90%,95%,99.7…例題：某經(jīng)理想知道員工變更標(biāo)示需要的時(shí)間比例，可信度達(dá)到95%，問應(yīng)該多大的樣本量？已知：e=0.05,z=2,p=?求：n=?解：當(dāng)p未知時(shí)，可以設(shè)p=0.5n=(2/0.05)20.5(1-0.5)=1600x0.25=400注意：當(dāng)觀測的次數(shù)累計(jì)接近樣本量，觀測可以結(jié)束；當(dāng)樣本量比值未知時(shí)，可以從0.5開始試算，即0.4,0.3,0.2,0.1.

62說明確定觀測次數(shù)如果樣本量為400，10個(gè)作業(yè)對象，每個(gè)對象的觀測次數(shù)就是40次。確定觀測時(shí)間確定作業(yè)的負(fù)荷變動(dòng)，首先確定觀測周期，然后決定時(shí)間和時(shí)刻。本例確定觀測周期5天。確定觀測次數(shù)40/5=8次/天確定觀測日期、時(shí)間和時(shí)刻（隨機(jī)數(shù)表）確定觀測路徑設(shè)定觀測路徑的原則是，盡量避免在觀測現(xiàn)場重復(fù)來回走動(dòng)以及確定重要的觀測點(diǎn)?？梢栽谟^測開始以前，進(jìn)行一次“walkthrough”，記下需要觀測的點(diǎn)。準(zhǔn)備觀測63隨機(jī)數(shù)表16912726428018901462763872349111920575754720934617347152489277626643856006441632154619501844112319085861072090938237601202044隨機(jī)數(shù)表用于決定觀測時(shí)刻；對每一次觀測，我們從隨機(jī)數(shù)表中得到3組數(shù)字。第一組表示日期，第二組表示小時(shí)，第三組表示分鐘?，F(xiàn)在假定觀測周期7天（一位數(shù)），每次時(shí)間跨度９小時(shí)（一位數(shù)），每次時(shí)間長度60分鐘（兩位數(shù)），觀測次數(shù)3次；從第一行開始取小于7的數(shù)字，得到6，1，2，從第二行開始取小于9的數(shù)字，得到3，4，1從第三行開始取小于60的數(shù)字，得到47，15，24，64結(jié)果解讀第1天的第4個(gè)小時(shí)和第15分鐘；第2天的第9個(gè)小時(shí)和第24分鐘；第6天的第3個(gè)小時(shí)和第47分鐘。日期小時(shí)分鐘14152924634765工作采樣用于倉庫管理的實(shí)例項(xiàng)目前策劃項(xiàng)目的目的：員工工作負(fù)荷以及工作效益分析；通過對倉庫管理的價(jià)值流分析，確定增值工作項(xiàng)如下：包裝、整理（包括清掃）、數(shù)據(jù)更新（核對庫存數(shù)據(jù)）；不增值項(xiàng)：說話、非規(guī)定時(shí)間休息(閑置)，搬運(yùn)（包括移動(dòng)）；準(zhǔn)備數(shù)據(jù)表。100%作業(yè)人數(shù)不增值項(xiàng)增值項(xiàng)比例合計(jì)觀測項(xiàng)目觀測時(shí)間66作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)2024/4/19作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化是以各道工序的各項(xiàng)作業(yè)過程為對象的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是把一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)化，不僅僅以各道工序的各項(xiàng)作業(yè)為對象，還要以整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)為對象。68作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化圖解標(biāo)準(zhǔn)存貨量安全措施產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)476節(jié)拍時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)存貨量DEABC原材料存放場所加工品存放場所69標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的定義標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是：在正常的條件下；受過訓(xùn)練的熟練操作者（單人或多人）；使用規(guī)定和規(guī)范的作業(yè)方法；使用規(guī)定的設(shè)備和工具；完成符合質(zhì)量要求，以及數(shù)量所需要的時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間不是簡單的運(yùn)用所觀察和測定的時(shí)間。70標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的作用標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間是標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的組成部分，標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間可以用于各種不同作業(yè)方法的比較；標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)成本收集和統(tǒng)計(jì)提供基本數(shù)據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間為產(chǎn)能規(guī)劃提供數(shù)據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間為外協(xié)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間測定和分析為設(shè)立工序工位提供依據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間為操作工培訓(xùn)提供標(biāo)準(zhǔn)。71測定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間數(shù)據(jù)的步驟測定前準(zhǔn)備選擇產(chǎn)品分析作業(yè)過程選擇作業(yè)測定對象測定和統(tǒng)計(jì)實(shí)際作業(yè)時(shí)間非定額和寬放時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間測定前準(zhǔn)備72標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的構(gòu)成和計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的一般計(jì)算方法：ST=NT*AF測定的時(shí)間是作業(yè)者在既定條件下熟練程度、工作意愿、情緒和身體狀況等的綜合結(jié)果。績效等級是對上述綜合結(jié)果的修正，使得測定的結(jié)果更加符合實(shí)際的情況。73影響績效等級的因素從動(dòng)作研究的角度：雙手動(dòng)作；眼部動(dòng)作；腳部動(dòng)作；軀體動(dòng)作；從心理和生理角度工作意愿；熟練程度；努力程度；工作的標(biāo)準(zhǔn)化程度。74關(guān)于生產(chǎn)效率的定義生產(chǎn)績效定義為作業(yè)效率：稼動(dòng)率（時(shí)間有效利用率）：綜合生產(chǎn)效率：作業(yè)效率的指標(biāo)用于衡量實(shí)際的生產(chǎn)能力，是實(shí)際和標(biāo)準(zhǔn)的比。稼動(dòng)率又叫出力，是投入和產(chǎn)出的一項(xiàng)衡量指標(biāo)，表示實(shí)際時(shí)間和額定時(shí)間的比。綜合生產(chǎn)效率是各項(xiàng)有效稼動(dòng)率之和與總投入時(shí)間的比。75作業(yè)效率作業(yè)效率等于實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量/標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)量*100%；實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量定義為在實(shí)際作業(yè)時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的合格產(chǎn)品的總數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)量定義為根據(jù)理論所計(jì)算的，在實(shí)際作業(yè)時(shí)間內(nèi)應(yīng)該完成的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)量；關(guān)鍵詞：實(shí)際作業(yè)時(shí)間實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)量76稼動(dòng)率稼動(dòng)率等于實(shí)際作業(yè)時(shí)間/總投入時(shí)間*100%實(shí)際作業(yè)時(shí)間（總投入時(shí)間減去總非作業(yè)時(shí)間）總投入時(shí)間（所有投入的時(shí)間）例：如果某工人出勤時(shí)間為8小時(shí)，實(shí)際作業(yè)時(shí)間為7小時(shí)，則稼動(dòng)率等于（8-1）/8=87.5%。其中8小時(shí)為總投入時(shí)間，也叫額定時(shí)間。關(guān)鍵詞：稼動(dòng)率/出力總投入時(shí)間（額定時(shí)間）77標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)量等于實(shí)際作業(yè)時(shí)間/標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)*100%作業(yè)效率等于(實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量)(標(biāo)準(zhǔn)工時(shí))/實(shí)際作業(yè)時(shí)間*100%綜合生產(chǎn)效率等于總投入時(shí)間-總非作業(yè)時(shí)間/總投入時(shí)間*100%78個(gè)人操作作業(yè)分析動(dòng)作要素分解通過動(dòng)素分析分解動(dòng)作要素制定標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作2024/4/19制程（工藝流程）作業(yè)分析和測定方法研究MethodStudy2024/4/19過程和作業(yè)分析符號作業(yè)對象符號改善關(guān)鍵點(diǎn)加工/作業(yè)簡化加工方法/縮短加工時(shí)間減少加工工序/增加加工時(shí)間的比例搬運(yùn)/移動(dòng)/廠內(nèi)運(yùn)輸減少搬運(yùn)工序/減少搬運(yùn)次數(shù)和時(shí)數(shù)縮短搬運(yùn)距離/改善工藝布置檢驗(yàn)（數(shù)量/質(zhì)量）減少檢驗(yàn)工序/簡化檢驗(yàn)方法檢討檢驗(yàn)時(shí)間和環(huán)境存儲(chǔ)減少甚至取消在制品存儲(chǔ)減少存儲(chǔ)空間，增加庫存周轉(zhuǎn)速度等待/停止/停滯減少停滯時(shí)間/減少停滯工序(線平衡）

過程分析的七大步驟

選擇紀(jì)錄分析觀察改善計(jì)劃PDSA標(biāo)準(zhǔn)化ProblemMapping頭腦風(fēng)暴選擇觀察方法錄像/拍照/秒表數(shù)據(jù)記錄重量距離時(shí)間動(dòng)作要素?cái)?shù)據(jù)分析重量距離時(shí)間動(dòng)作要素績效指標(biāo)和培訓(xùn)測量和修正更新作業(yè)指導(dǎo)書5W1Hxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx產(chǎn)品和工藝分析2024/4/19為什么需要產(chǎn)品分析？通過產(chǎn)品分析，可以提供下列數(shù)據(jù)：確定工序和工位，是工作設(shè)計(jì)和崗位評估的根據(jù)；作為時(shí)間研究和動(dòng)作研究的基礎(chǔ)；作為實(shí)際時(shí)間測定的基礎(chǔ)；作為生產(chǎn)線能力平衡分析的基礎(chǔ)；作為作業(yè)效率測定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。84產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和裝配過程示意圖物料名稱和加工序號1354285工藝過程示意圖加工加工零部件名稱規(guī)格尺寸設(shè)備選擇檢驗(yàn)根據(jù)產(chǎn)品裝配順序，確定設(shè)備配置、工序工位和制程；86作業(yè)過程示意圖加工加工檢驗(yàn)加工時(shí)間搬運(yùn)距離存儲(chǔ)搬運(yùn)等待作業(yè)流程圖在工藝流程圖的基礎(chǔ)上，增加了搬運(yùn)、等待和存儲(chǔ)等項(xiàng)，因此，作業(yè)流程圖是過程和作業(yè)分析的必要工具。

87關(guān)于加工的分析工序工位設(shè)置是否合理？工序工位的負(fù)荷是否平衡？制造周期是否能夠縮短？是否能做到“一個(gè)流”？4321工位人工成本實(shí)際作業(yè)時(shí)間人數(shù)88和加工相關(guān)的IE課題生產(chǎn)線平衡；平衡作業(yè)；U型線；成組技術(shù)/工作單元：工藝布置。4321工位人工成本實(shí)際作業(yè)時(shí)間人數(shù)89生產(chǎn)線Workcell的操作案例-某激光燈總裝配線示意圖說明電源和燈頭玻璃是兩個(gè)獨(dú)立的工序，根據(jù)總裝配線的速率調(diào)整WIP的數(shù)量；該線的問題在于，由于采用固定的傳輸帶生產(chǎn)線方式，后工序的工位固定，工序之間缺乏彈性；總裝的工裝屬于固定裝置，不能隨意挪動(dòng)；優(yōu)化以前，分裝由于工藝步驟相對于總裝簡單，所以速度快；同理，總裝由于工藝步驟相對復(fù)雜，所以速度慢，因此形成前工序大量等待的現(xiàn)象；優(yōu)化思路：改成U型線傳輸帶傳輸帶電源WIP鐳射燈頭彩色玻璃片安裝WIP分裝分裝總裝總裝90生產(chǎn)線Workcell的操作案例某-激光等總裝配線電源WIP鐳射燈頭彩色玻璃片安裝WIP示意圖說明：撤掉運(yùn)輸帶；采用U型線布置；員工通過培訓(xùn)，掌握每個(gè)工序的技能，以便可以在線內(nèi)走動(dòng)，協(xié)助平衡工序間的速度；把固定工裝安裝在可以移動(dòng)的裝置上；優(yōu)化以后，基本上消除了工序間等待的現(xiàn)象，整條線在節(jié)拍不變的情況下，由于消除了等待，提高了整體效率。注：U型線不是非英語字母U的樣子，只是開放式的代用詞，這里僅是示意圖。2345InputOutput162345InputOutput16分裝總裝91關(guān)于搬運(yùn)的分析能否取消搬運(yùn)？能否減少搬運(yùn)次數(shù)？能否改善工藝布局？能否消除空搬運(yùn)？能否提高搬運(yùn)的效率？能夠采用單元搬運(yùn)系統(tǒng)？工位1234距離頻率（次數(shù)）搬運(yùn)總量搬運(yùn)成本92批量、搬運(yùn)和作業(yè)效率的關(guān)系（參考圖1）Cycletime=1分鐘批次等待時(shí)間：10分鐘第一臺(tái)總裝上線時(shí)間：第21分鐘生產(chǎn)周期（Flowtime):30分鐘工序流向說明：這是電腦生產(chǎn)流程的示意圖（圖1-2）。從圖上可以看到，批量的大小決定單次生產(chǎn)制造周期的長短；提示：減少M(fèi)O的批量；93一個(gè)流和Workcell和制造周期的關(guān)系（參考圖2）Cycletime=1分鐘批次等待時(shí)間：0分鐘第一臺(tái)總裝上線時(shí)間：第3分鐘生產(chǎn)周期（Flowtime):12分鐘Workcell關(guān)于Workcell的原理和操作在以下內(nèi)容中陳述；減少M(fèi)O的批量，正是體現(xiàn)了一個(gè)流的原則，也是縮短制造周期的具體措施；94工作單元（Workcell/GT）A010A020A030A040A050A060A070A080A090A100A110A120A130A140A150A160A17030m70m2.5m2.5m3m3m0m5mWorkCell200m3m4m150m20m加工中心工藝編碼95關(guān)于存儲(chǔ)的分析是否存在過量生產(chǎn)的庫存/半制品和半成品？是否存在生產(chǎn)失衡形成的庫存/半制品和半成品？是否存在質(zhì)量原因?qū)е碌膸齑胬速M(fèi)？能否減少批量（Lot）？能否通過改善工藝布置，加速半成品和半制品的流速？4321工位呆滯存量成本單位時(shí)間平均存量庫存量96關(guān)于等待的分析形成等待的原因：區(qū)分計(jì)劃中等待（正常）和突發(fā)性等待（非正常/滯留）；能否通過改善流水線效率？能否改善工藝布置？4321工位缺料等待質(zhì)量等待調(diào)機(jī)等待故障等待閑置等待97關(guān)于檢驗(yàn)的分析檢驗(yàn)是否有必要？檢驗(yàn)的方法是否正確？是否可以合并檢驗(yàn)？工位1234檢驗(yàn)時(shí)間頻率（次數(shù)）檢驗(yàn)成本98過程分析和控制

ProcessAnalysisandControl2024/4/19過程分析的目的和重點(diǎn)過程分析以整個(gè)生產(chǎn)過程為研究對象，研究分析完整的工藝過程（加工、制造、裝配）；分析是否存在多余或者重復(fù)作業(yè)，工序/工位設(shè)置是否合理、搬運(yùn)是否太多、等待是否太長以及現(xiàn)場物料存儲(chǔ)是否太多等問題。過程分析:以原料、材料、零件或者制品為對象，對工程如何被進(jìn)行，展開分析調(diào)查的方法。以“物的流動(dòng)”為著眼點(diǎn)，設(shè)計(jì)或改善作業(yè)次序的分析手法。是否有不必要的等待；是否有不必要的搬運(yùn)；搬運(yùn)的距離是否太長；搬運(yùn)的方法是否有問題；

是否能同時(shí)作業(yè)和質(zhì)檢；設(shè)備和工裝的配置是否合理；工序是否合理；

作業(yè)分配是否均衡。過程分析的內(nèi)容101做什么？what何處做？where何時(shí)做？when由誰做？who如何做？how有沒有更好的結(jié)果；有沒有更合適的位置；有沒有更合適的時(shí)間；有沒有更合適的人選；有沒有更好的方法。

過程分析提問-5WHY

過程分析的四大原則取消合并重排簡化EliminateCombineRe-arrangeSimplify過程分析次序步驟一：分析準(zhǔn)備加工產(chǎn)品和工序設(shè)置；TaktTime(節(jié)拍)；標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)；工藝布置；作業(yè)指導(dǎo)書；物料清單。1234567104步驟二：準(zhǔn)備作業(yè)過程圖必須仔細(xì)考慮作業(yè)的目的，再分成加工、搬運(yùn)、檢查以及等待。要仔細(xì)分析各種屬性，比如等待，有計(jì)劃性的，有偶發(fā)性的，然后再區(qū)分為存儲(chǔ)或者滯留。因?yàn)閷?shí)際的作業(yè)是動(dòng)態(tài)的，所以需要準(zhǔn)確分清作業(yè)過程之間的界限。比如加工的起始點(diǎn)，搬運(yùn)的起始點(diǎn)等。調(diào)查者必需使過程的界限清楚，否則就會(huì)給時(shí)間測定帶來困難。1234567過程分析次序105步驟三：測定過程中的項(xiàng)目，做好紀(jì)錄：作業(yè)過程圖完成后，為了測定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，必須直接到現(xiàn)場進(jìn)行測定。下表的過程分析記錄項(xiàng)目可供參考：1234567過程分析次序項(xiàng)目工程數(shù)時(shí)間(分)距離(m)人員(人)加工○275--2搬運(yùn)→5228510檢查□325--6等待△3130853總合131228521106作業(yè)步驟作業(yè)目的操作者設(shè)備/工裝車間/工序作業(yè)時(shí)間方法加工切削、焊接個(gè)人/小組名稱和數(shù)量車間/工位周期作業(yè)指導(dǎo)書搬運(yùn)批量搬運(yùn)同上名稱和數(shù)量搬運(yùn)起始點(diǎn)搬運(yùn)時(shí)間搬運(yùn)形式和方法檢驗(yàn)工序檢驗(yàn)同上檢測工具檢驗(yàn)位置檢驗(yàn)時(shí)間檢驗(yàn)和處置方法等待暫時(shí)存儲(chǔ)同上貨架/堆碼存儲(chǔ)位置停留時(shí)間容器和放置方法1234567過程分析次序107步驟五：制訂改善方案改善的著眼點(diǎn)首先是整體的效率；評估過程整體的效率，計(jì)算有效運(yùn)作時(shí)間；有沒有工序可以進(jìn)行取消，合并，重排，簡化，而從整體上提高過程的效率。

1234567過程分析次序108改善的著眼點(diǎn)-加工生產(chǎn)線工序能力是否平衡；工序時(shí)間又沒有改善的空間；工序/工位設(shè)置是否合理；生產(chǎn)線布置是否適應(yīng)產(chǎn)能的需要；1234567109改善的著眼點(diǎn)-搬運(yùn)

能否減少搬運(yùn)的次數(shù)？能否一面加工，一面運(yùn)輸？(例如把工作運(yùn)輸輸送帶化，或者臺(tái)車化，以便在其上面加工)？能否縮短搬運(yùn)距離？能否改變作業(yè)場所的擺設(shè)，以便取消搬運(yùn)工作？能否采取加工、檢查等組合方式，以便取消搬運(yùn)？

能否增大搬運(yùn)單位數(shù)量，以便減少次數(shù)？

搬運(yùn)前后的上、下動(dòng)作，是否很耗費(fèi)時(shí)間？

搬運(yùn)設(shè)備是否有改良的余地？

1234567110改善的著眼點(diǎn)-檢驗(yàn)

能否減少質(zhì)檢的次數(shù)；有沒有能夠省略的質(zhì)檢；能不能一面加工，一面展開必要的質(zhì)檢？換句話說，同時(shí)實(shí)施加工與質(zhì)檢，憑著二項(xiàng)的合并即可減少工序及時(shí)間，同時(shí)也可以節(jié)省搬運(yùn)。質(zhì)檢方法合適嗎?能否縮短時(shí)間?1234567111改善的著眼點(diǎn)-等待

盡量減少等待時(shí)間能否憑組合加工、檢驗(yàn)場所的配置而消除等待呢?尤其等待是前后工序所需時(shí)間的不平衡所引起，只要實(shí)施盡量減少它的工序組合，即可消除等待的現(xiàn)象。1234567112生產(chǎn)線平衡

LineBalancing2024/4/19節(jié)拍節(jié)拍是指各個(gè)工序（Station）完成一次加工所需要的時(shí)間；節(jié)拍確定了生產(chǎn)線在特定時(shí)間段內(nèi)的產(chǎn)量；最小節(jié)拍等于作業(yè)時(shí)間最長的工序所需要的時(shí)間；最大節(jié)拍等于各個(gè)工序作業(yè)時(shí)間的總和。最小節(jié)拍=1.0分鐘最大節(jié)拍=2.5分鐘產(chǎn)能=實(shí)際投入時(shí)間/節(jié)拍0.10.710.50.2114重要公式1能力公式C=OT/CTCapacity生產(chǎn)能力OperationTime實(shí)際作業(yè)時(shí)間CycleTime節(jié)拍3最少工序公式Nstation=Σt/CTΣt各工序作業(yè)時(shí)間總和最少工序求解表明，生產(chǎn)線效率的判斷依據(jù)之一，就是和最少工序進(jìn)行比較。4生產(chǎn)線效率計(jì)算公式U=Σt/CT*Nstation5平均節(jié)拍CT=Σt/Nstation

2節(jié)拍公式CT=OT/DDemand需求這個(gè)公式說明生產(chǎn)線的節(jié)拍由需求決定。這是非常重要的概念。精益生產(chǎn)反對過量生產(chǎn)所產(chǎn)生的浪費(fèi)。根據(jù)這一原則，效率的準(zhǔn)則不是快慢之別，而是滿足需求的最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)方式。115關(guān)于節(jié)拍的補(bǔ)充均衡作業(yè)的成本最低，因而是最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)方式；均衡作業(yè)時(shí)，在線庫存最低（最少）；均衡作業(yè)就是生產(chǎn)線平衡的基本概念；節(jié)拍是控制生產(chǎn)線平衡的條件；節(jié)拍的定義并不限于單個(gè)的工位；節(jié)拍的概念可以用于控制生產(chǎn)線的在線庫存。12”10”14”11”116

實(shí)例分析

鋁合金窗戶裝配車間

滿足需求的產(chǎn)能；工序合理；生產(chǎn)線能力均衡。117A裝配和固定窗框B嵌玻璃C裝橡膠嵌條D按窗框螺釘E按窗框插銷F裝窗把

G密封窗框H檢查和包裝

裝配線示意圖

80”/B50”/G50”/H70”/A40”/C20”/D30”/F40”/E118裝配線設(shè)計(jì)方案工位前道工序作業(yè)描述作業(yè)內(nèi)容作業(yè)時(shí)間備注1A裝配和固定窗框70”21B嵌玻璃80”最小節(jié)拍32C裝橡膠嵌條40”2D按窗框螺釘20”43E按窗框插銷40”3F裝窗把30”54G密封窗框50”65H檢查和包裝50”380”各工序總作業(yè)時(shí)間Σt最大節(jié)拍需求=320套119-200-20+10-20+100WIP380505070608070作業(yè)時(shí)間6111111人數(shù)HGE/FC/DBA工位1020304050607080改善前平衡圖120計(jì)算平衡效率和損失率U=380/6*80=79%121最少工序求解Nstation=Σt/CT380/80=4(Stations)123465工序總時(shí)間可完成量13807621901513127226495303576378663457122生產(chǎn)能力和節(jié)拍實(shí)際作業(yè)時(shí)間：28,800秒（8小時(shí)）最小節(jié)拍：80”最大節(jié)拍：380”生產(chǎn)能力：28,800/80=360

套(C=OT/CT)或者：

28,000/320套=90秒/套(CT=OT/D)注：1.此處的實(shí)際作業(yè)時(shí)間假設(shè)為100%2.要求設(shè)計(jì)產(chǎn)能為320單位，計(jì)算結(jié)果為360單位；

3.最小節(jié)拍（CycleTime)為80-90秒

4.最大節(jié)拍（FlowTime)為380秒

123生產(chǎn)線平衡的推算步驟保持工序次序的關(guān)系；確定崗位后，計(jì)算剩下沒有委派的時(shí)間；確定有沒有合適的崗位可以被委派；以此循環(huán)直至找到理想的平衡。30”/F80”/B50”/G50”/H70”/A40”/C20”/D40”/E124工位A/DBC/GE/FH人數(shù)111115作業(yè)時(shí)間9080709050380WIP0-10-10+20-40-401020304050607080改善后平衡圖125生產(chǎn)線平衡的觀察方法生產(chǎn)線平衡可以通過觀察和經(jīng)驗(yàn)積累確定改善的方法；主要觀察點(diǎn)是工藝路線和工序之間的順序（Predecessor）工序之間的“瓶頸和制約要素”(Constraints),以及可以投入的實(shí)際作業(yè)時(shí)間（OT）,采用不同工序和路徑的組合，逐步取得平衡的結(jié)果；這一方法的優(yōu)點(diǎn)就是直觀，因此經(jīng)常用于作業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)線優(yōu)化的項(xiàng)目；生產(chǎn)線平衡還涉及到設(shè)備布置（也叫工藝布置）和物流設(shè)計(jì)，是綜合考慮的重要內(nèi)容。126生產(chǎn)線平衡步驟明確基本作業(yè)排序；明確作業(yè)的先后順序；計(jì)算所需的最低限度的工作崗位；計(jì)算效果和效率；找出改進(jìn)方法；注意：能力平衡是努力實(shí)施均衡生產(chǎn)的必要條件，但是，這不是目的本身。根本的目的是在滿足需求的前提下，獲得最低在線庫存和最少勞動(dòng)力投入的效益。生產(chǎn)線平衡有許多模型，但是所有這些模型都是通過觀察和試算來獲得最好的結(jié)果，因此被命名為HeuristicLineBalancing。（heuristic源自希臘語，意思是“觀察”）。本課程將討論其中幾個(gè)典型的模型。127生產(chǎn)線平衡分析實(shí)例補(bǔ)充1234567890.10.40.60.10.50.70.60.50.4作業(yè)時(shí)間

(Ti)10.420.530.640.750.561.0(Tmax)70.680.190.4Σiti4.8min128作業(yè)（工序）總時(shí)間

(Σt)閑置時(shí)間10.41-0.4=0.620.50.530.60.440.70.350.50.561.0(Tmax)70.60.480.10.990.40.6Σiti4.8min4.2閑置時(shí)間數(shù)據(jù)解釋:每小時(shí)40單位的產(chǎn)能;最小節(jié)拍1”，各工序總時(shí)間Σt4.8小時(shí)；閑置時(shí)間=最小節(jié)拍-各工序的加工時(shí)間；129工序數(shù)量各工序加工時(shí)間總和可完成需求量14.513.322.2526.731.54041.1353.350.966.760.758070.6493.380.56106.790.50120工序數(shù)量各工序加工時(shí)間總和可完成需求量14.860/4.8=12.524.8/2=2.42531.637.541.25050.9662.560.807570.6987.580.6010090.53112.5Σt變動(dòng)OT=60’Σt=4.8D=60OT=60’Σt=4.5D=601301234567890.10.40.61.00.50.70.60.50.4IIIIIIIVV工序重排（工藝布置）131IIIIIIIVVOperations1/23/45/678/9TotalOpTime0.91.31.50.60.5Idletime0.06--0.360.46ViolationsofCycletime-0.340.54--StationOperationsOperationTimeStationSumCumulativeSumIdleTimeI1/20.4/0.50.90.90.6II3/40.6/0.71.32.20.2III5/60.5/1.01.53.7-IV70.60.64.30.9V8/90.1/0.40.54.81.0C=0.96C=1.51321234567890.10.40.61.00.50.70.60.50.4KW模型

Kibridge/Wester’sPattern133工位工序作業(yè)時(shí)間工序累計(jì)累積作業(yè)時(shí)間閑置I1/2/40.4/0.5/0.71.61.60II3/60.6/1.01.63.20III5//7/8/90.5/0.6/0.4/0.11.64.80C=1.6min效率比較：BalanceDelay=0根據(jù)前置工序多寡決定，依次從0開始上升。KW模型

Kibridge/Wester’sPattern134HB模型

Helgeson/Birnie’sPattern1234567890.10.40.61.00.50.70.60.50.4135工位工序權(quán)重作業(yè)時(shí)間累計(jì)作業(yè)時(shí)間閑置時(shí)間I1/3/23.9/2.1/1.60.4/0.6/0.51.50.1II4/51.6/1.10.7/0.51.20.4III6/71.1/0.51.0/0.61.60IV8/90/00.1/0.40.51.14.81.6HB模型

Helgeson/Birnie’sPatternC=1.6min效率比較：線平衡延滯率=25%

線利用率=75%136成組技術(shù)和工作單元

在生產(chǎn)線平衡中的應(yīng)用工作單元（Workcell）和U型線是精益生產(chǎn)中常用的手法。通過“生產(chǎn)線平衡”這一章節(jié)的學(xué)習(xí)，可以加深對工作單元等手法的理解。

2024/4/19有關(guān)GT/Modular/Workcell概論成組技術(shù)(GT)、模塊化生產(chǎn)(ModularProduction)和工作單元(Workcell)在操作手法上十分相似；它們的共同特征是在車間布置和物流設(shè)計(jì)上，需要充分考慮搬運(yùn)成本，也就是搬運(yùn)次數(shù)、距離和搬運(yùn)方法；通過以下的案例演示，說明上述各項(xiàng)技術(shù)在生產(chǎn)線平衡中的應(yīng)用以及和車間布置，物流的關(guān)系。138案例分析案例背景某家具廠技術(shù)員Julie發(fā)現(xiàn)該廠的營業(yè)收入90%來自一種型號簡單的椅子和桌子；經(jīng)過計(jì)算，需要每天8小時(shí)生產(chǎn)120套這樣的家具；首先，Julie經(jīng)過數(shù)據(jù)采樣分析，并將數(shù)據(jù)整理后如左表；經(jīng)過計(jì)算，Julie得到下列數(shù)字C=OT/D=480”/120套=4”Nstation=Σt/4=19.6”/4”=4.9工序/工位前道工序時(shí)間100.5210.6320.3433.6540.2600.5760.4871.25980.41060.511101.2512110.413122.31453.615141.316150.717161.8139直線型生產(chǎn)線工序示意圖6/0.57/0.48/1.259/0.410/0.411/1.2512/0.413/2.315/1.316/0.717/1.81/0.52/0.63/0.34/3.65/0.214/3.6140分組工序組合示意圖C=3.95C=4.0C=3.811/1.2512/0.413/2.39/0.46/0.57/0.48/1.2510/0.415/1.316/0.717/1.84/3.65/0.214/3.61/0.52/0.63/0.3C=3.95C=3.80141車間布置和物流（搬運(yùn)）C=3.95C=4.0C=3.95C=3.8011/1.2512/0.413/2.39/0.46/0.57/0.48/1.2510/0.415/1.316/0.717/1.84/3.65/0.214/3.61/0.52/0.63/0.3C=3.80可以考慮傳輸和容器搬運(yùn)相結(jié)合的方式。142工藝布置和搬運(yùn)2024/4/19工藝原則布置思考點(diǎn)工藝原則布置首先考慮的是搬運(yùn)距離。通常，搬運(yùn)次數(shù)和單位搬運(yùn)距離的乘積之和就是總距離。總距離和單位搬運(yùn)成本的乘積就是搬運(yùn)總成本。工藝原則布置的優(yōu)化目標(biāo)是各個(gè)工藝點(diǎn)之間的相對最佳位置；工藝原則布置的另一個(gè)要求，就是相互之間不干擾；（例如：和油漆工藝相鄰的必須是相對潔凈的工序）工藝原則布置規(guī)劃的常用方法是試錯(cuò)法和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。（ComputerRelativeAllocationofFacilitiesTechnique-CRAFT)144項(xiàng)目工藝原則布置方式相同功能的加工設(shè)備集中擺放在同一區(qū)域適用大批量生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)集中生產(chǎn)、集中搬運(yùn)、減少搬運(yùn)次數(shù)特征在制品搬運(yùn)浪費(fèi)大等待時(shí)間長生產(chǎn)周期長空間占用大造成“亂流”項(xiàng)目產(chǎn)品原則布置方式根據(jù)產(chǎn)品類別按照加工順序依此排列適用柔性生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)前后各工序緊密相連（流線化生產(chǎn)）特征搬運(yùn)距離短在制品數(shù)量低生產(chǎn)周期短生產(chǎn)空間小單向“流”工藝原則布置和產(chǎn)品原則布置的差別145產(chǎn)品工序ABCD1○○○○2○○○○3○○○○4○○○○工藝原則布置產(chǎn)品原則布置

工藝原則布置和產(chǎn)品布置原則的生產(chǎn)過程1461121234211221人4機(jī)多機(jī)臺(tái)單一工藝操作1人4機(jī)多機(jī)臺(tái)多種工藝操作工藝原則和產(chǎn)品原則的人機(jī)配置差異147工藝原則布置分析BDesignCBinding&HandworkAPaperStorageECustomerServiceArea

DPrintingFPackaging&Shipping

某印刷廠車間分布148搬運(yùn)次數(shù)矩陣ABCDEFA00602602050B012101510C03108440D06560E05F0149搬運(yùn)距離矩陣ABCDEFA03060154070B30030401540C6030070401540154030030F70401560300150搬運(yùn)總距離矩陣75735ABCDEFA00360039008003500B0360400225400C0217003206600D018033600E0150F151優(yōu)化后的布置BDesignCBinding&HandworkAPaperStorageECustomerServiceArea

DPrintingFPackaging&Shipping

152優(yōu)化后的總搬運(yùn)距離47935/37%DesignPaperStorageBindingHandworkCustomerServicePrintingPackagingShippingDesign00720225400700PaperStorage0180080039002000BindingHandwork01050124006600CustomerService0240300Printing016800PackagingShipping0153系統(tǒng)(搬運(yùn))布置計(jì)劃

SystemLayoutPlanning不考慮X不重要U普通O重要I特別重要E絕對重要A權(quán)重符號密切程度代號154PaperStorageDesignBindingHandworkPrintingCustomerServicePackagingShippingPaperStorageUIEOIDesignOOOOBindingHandworkEUAPrintingUACustomerServiceUPackagingShippingSLP矩陣155

人機(jī)（聯(lián)合）作業(yè)分析

2024/4/19

人機(jī)作業(yè)分析

人機(jī)作業(yè)分析是研究機(jī)械與機(jī)械的組合，機(jī)械和人的復(fù)雜的方法。組合方式可以歸納為以下各種方式：一個(gè)作業(yè)者：一臺(tái)機(jī)械一個(gè)作業(yè)者：數(shù)臺(tái)機(jī)械數(shù)個(gè)作業(yè)者共同進(jìn)行作業(yè)數(shù)個(gè)作業(yè)者：一臺(tái)機(jī)械數(shù)個(gè)作業(yè)者：數(shù)臺(tái)機(jī)械157人機(jī)作業(yè)分析在這種組合下進(jìn)行作業(yè)的場合，往往會(huì)發(fā)生所謂的“等待”以及“干擾”問題，為了使作業(yè)的效率提高，改善的方法有“人機(jī)分析”、“共同作業(yè)分析”等。通過結(jié)構(gòu)化的工具找到“等待”“干擾”等改善點(diǎn)；通過對以人為主的工序的詳細(xì)研究，使操作者、操作對象、操作工具三者科學(xué)結(jié)合、合理布置和安排，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少作業(yè)的工時(shí)消耗，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。158人機(jī)作業(yè)分析記號作業(yè)者機(jī)械單獨(dú)基于時(shí)間方面來說，是指跟機(jī)器以及其操作者無關(guān)的工作自動(dòng)操作者與自動(dòng)機(jī)器的配合聯(lián)合或者自己做跟機(jī)械或者其他操作者一起工作，時(shí)間方面會(huì)受任何一方限制的作業(yè)自己動(dòng)手做時(shí)間受制于程序、安裝、卸裝、徒手操作的的作業(yè)等待由于機(jī)器以及其他操作者在工作，最容易引起的“無所事事”(等待)閑置操作者在作業(yè)中，最容易引起的機(jī)器空轉(zhuǎn)或者停止159作業(yè)分析的目的聯(lián)合作業(yè)分析的目的，在于找到“人與設(shè)備”，“人與人”的組合作業(yè)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)“等待”以及“閑置”的時(shí)間，它的目的如下：取消機(jī)器的“閑置”，以提高生產(chǎn)率：取消作業(yè)員的等待時(shí)間，提高生產(chǎn)率(縮短所需時(shí)間，以增加生產(chǎn)量)：使設(shè)備和作業(yè)人員的負(fù)荷均等；使作業(yè)所負(fù)責(zé)的設(shè)備總數(shù)合理；使共同作業(yè)的組合人數(shù)合理。160人機(jī)操作的基本模型機(jī)器時(shí)間時(shí)間人操作者：繪圖者：產(chǎn)品：工藝：閑置時(shí)間閑置時(shí)間效率統(tǒng)計(jì)效率統(tǒng)計(jì)161單人/設(shè)備分析步驟搜集分析數(shù)據(jù)觀察記錄一個(gè)周期的作業(yè)找出過程同步點(diǎn)測定時(shí)間制作分析圖表整理和改善方案162單人/設(shè)備作業(yè)分析示意圖1-

設(shè)備A更換模具5-設(shè)備之間移動(dòng)A-B/B-A2-設(shè)備B更換模具1525134234152513323-加工4-設(shè)備閑置2-設(shè)備B更換模具13163人機(jī)作業(yè)分析走動(dòng)距離設(shè)備cycletime間隔（操作員和設(shè)備的組合條件）操作員對設(shè)備的操作技能（多機(jī)臺(tái)/單機(jī)臺(tái)）操作員對設(shè)備的監(jiān)測時(shí)間和頻率164人機(jī)作業(yè)中的干擾現(xiàn)象所謂干擾現(xiàn)象，是指不同工序／設(shè)備之間的搬運(yùn)、檢驗(yàn)、準(zhǔn)備時(shí)間等不平衡所造成的等待、閑置等現(xiàn)象。干擾區(qū)域165OEE設(shè)備綜合績效指標(biāo)2024/4/19OEE定義OEE是流程（工藝）生產(chǎn)效率和質(zhì)量的測度

OverallEquipmentEffectiveness(OEE)isatotalmeasureofperformancethatrelatestheavailabilityoftheprocesstotheproductivityandquality167OEE管理定義設(shè)備整體效率OverallEquipmentEfficiency可用時(shí)間Availability設(shè)備出力率Productivity設(shè)備有效出力率QualityandRework設(shè)備可靠性Reliability設(shè)備保養(yǎng)和閑置SpeedlossandIdleTime設(shè)備有效性管理SPC過程控制PFMEA168怎樣計(jì)算OEE可用時(shí)間Availability設(shè)備出力率Productivity設(shè)備有效出力率QualityandReworkOEE=XX注釋：以下是關(guān)于三項(xiàng)參數(shù)的描述。所有這些參數(shù)根據(jù)行業(yè)特征，可以自定義。169OEE和6大損失

EquipmentSixBigLosses可用時(shí)間可用運(yùn)行時(shí)間實(shí)際運(yùn)行時(shí)間有效運(yùn)行時(shí)間故障停機(jī)1上機(jī)/調(diào)試2閑置/間歇性微停3空轉(zhuǎn)4用于重復(fù)加工5Startuplosses6總可用時(shí)間維修，或者排產(chǎn)引起的計(jì)劃中停機(jī)170可用時(shí)間

AvailabilityAvailabletimeAvailableoperatingtimeBreakdowns1Setup/adjustment2“Thepercentageoftimeequipmentisactuallyrunningwhenweneedit”AVAILABILITY=AVAILABLETIME–UNPLANNEDDOWNTIME/AvailableTime*

100%/AvailableTime

=

TotalAvailableTime–PlannedDowntime*設(shè)備的可靠性是設(shè)備可用指標(biāo)的關(guān)鍵因素；預(yù)設(shè)的停機(jī)時(shí)間包括計(jì)劃中的巡檢、點(diǎn)檢、換模時(shí)間、調(diào)試時(shí)間等；設(shè)備閑置時(shí)間需要特別定義，其中設(shè)備和產(chǎn)品的對應(yīng)關(guān)系，涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則，因此，由于設(shè)備沒有負(fù)荷而閑置，仍舊視為資源浪費(fèi)，但是，和設(shè)備的可靠性無關(guān)。171計(jì)劃和非計(jì)劃的停機(jī)時(shí)間

PlannedvUnplannedDowntimePlannedExcesscapacity.Plannedbreaks.PlannedMaintenance.Communicationsbriefs/teammeetings.Note: Plannedtimesuchasbreaks,meetingsandmaintenancecanbeconsideredaslosses(usefulforencouragingideasonhowtominimisetheirdisrup