IE应用技术.docx
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IE应用技术
IE技朮與現場改善實務
一.IE定義：
1.1IE（IndustrialEngineering）的定義
美國工業工程師學會（AIIE）對IE的定義:
IE（工業工程）,是對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統進行設計、改善和設置的一門學科,它綜合運用數學、物理學和社會科學方面的專門知識和技朮,以及工程分析和設計的原理与方法,對該系統所取得的成果進行确定、預測和評价.
IE告訴人員,為把人員、物資和設施組成有效的系統,需要運用哪些知識,采用什么方法去研究問題以及如何解決問題.
二.工作研究
2.1工作研究的范疇.
現場管理最常用的IE技朮是工作研究,由方法研究和作業測定兩個部分組成.
2.1.1方法研究是對作業進行科學分析，找出最經濟地使用勞動力.時間.原材料的手法
包括:
◆ 程序分析（解決整体問題）
◆ 操作分析（解決局部問題）
◆ 動作分析（解決微觀問題）
2.1.2作業測定:
是運用各种技朮确定合格工人按規定的作業標准完成工作所需的時間
包括：
◆ 時間研究
◆ 工作抽樣
◆ PTS法（PredetermineTimesStandard預定時間標准法）.
2.2工作研究的程序
1.立項:
選擇合适的工作研究項目,應從以下三個方面考量:
經濟因素、技朮因素、人的因素.
2.記錄:
使用分析圖表對現行的方法全面記錄.
3.分析:
利用“5W1H”提問技朮,對記錄的事實進行逐項提問,并根据“ECRS”四大原則,對有關方法進行取消、合并、重排、簡化.
5W1H提問技朮（工作研究的六大提問技朮）
◆Why（何故?
）:
為什么這是必要的?
◆What（何事?
）:
目的,對象是什么?
◆Where（何處?
）:
為什么要在此處做,有無其他更合适的地方?
◆When（何時?
）:
為什么要此時做,有無其他更合适的時間?
◆Who（何時?
）:
為什么要此人做,有無其他更合适的人?
◆How（何為?
）:
這項工作是怎樣進行的?
有沒有更好的方法?
這樣做的成本如何?
ECRS四大原則:
◆取消（Elimination）
對任何工作首先要問為什么要干它?
能否省去不干?
◆合并（Combination）
如果工作或動作不能取消,則考慮能否与其他工作合并
◆重排（Rearrangement）
對工作的順序進行重新排列
◆簡化（Simplification）
指工作內容、步驟、設備、工具的簡化,亦指動作的簡化,人力、時間、費用的節省
4.革新：
設計新的工作程序和工作方法。
.
5.定時：
確定所選擇的工作量及有關時間，並用作業測定這一工作的標准。
6.評價：
評價新的工作方法在成本，工作時間，工作效率，省力.工作質量和工作效果明顯優於偉統方法。
7.應用：
將新的工作方法標准化，取得組織有關領導的批准，正式頒布實施。
三.程序分析
3.1程序分析基本知識:
程序分析以整個作業過程為對象,研究分析一個完整的作業過程,從第一工作地到最后一個工作地有無多余或重复的作業,程序是否合理,搬運是否太多,等待是否太長等,進一步改善工作程序和工作方法.
3.2程序分析著眼點:
程序分析從以下六個方面著眼:
1.操作分析
2.搬運分析
3.檢驗分析
4.貯存分析
5.等待分析
6.動作分析
3.2.1程序分析應持有的態度
a.對一切都持怀疑態度
b.對各种現象都養成探究查明原因的習慣.
c.時常邀請相關人員出謀划策.
3.2.2程序分析符號
a.基本符號:
序號
符號名稱
符號
符號含義
備注
1
操作
表示對作業對象進行加工,裝配,合成,包裝,處理等
2
搬動,移動
表示對作業對象進行搬運,運輸,輸送等;或作業人員作業位置的變化
3
檢驗
表示對作業對象進行數量或質量檢驗,或對某种操作執行情況的檢查
質量檢驗可用◇表示
4
暫存,等待
表示作業對象在工作地附近的臨時停放或等待
5
儲存
表示作業對象在保管場地有計划的存放
b.复合符號
序號
符號
符號含義
1
給定的時間內,加工与數量或質量檢驗同時進行
2
在給定的時間內,加工与質量檢驗同時進行
3
在給定的時間內,加工与搬運同時進行
4
在給定的時間內,質量檢驗与數量檢量同時進行
3.2.3物型流程程序案例分析表見附表一
四.操作分析
4.1操作分析的种類:
a.雙手操作分析;b.人-机操作分析c.聯合操作分析
4.1.1雙手操作分析的作用歸納為:
◆研究雙手的動作用其平衡
◆找出單手等待的地方
◆發現伸手、找尋及笨拙而無效的動作,以及白干、蠻干的地方
◆發現工具、物料、設備等不合适的放置位置
◆雙手操作程序圖見附表二
4.1.2人-机操作分析
人-机操作程序圖常用來分析和尋求在一個作業周期內,人、机器之間的最佳配合方式.
最佳的概念可以有不同含義：
a.可以被定義為使操作人員的空閒時間最小化，從而人──機器操作圖可用來確定操作人員看管的最佳機器數量。
b.可以被定義為機器的閒置時間最小化，從而人-----機操作圖可用來確定在一定的機器數量下最佳的操作人員數量的。
c.可以被定義為在一定的生產率小平下，使總成本（人工成本+機器成本）最小化
d.人-机操作圖實例見附表三
4.1.3聯合操作分析
聯合操作分析：
兩個或兩個以上操作人員同時對一臺設備（一項工作）進行操作。
a.聯合操作基本原則：
人與機的動作最好同時完成。
b.聯合操作分析圖見附表四
五動作分析
5.1動作分析基本知識:
動作分析的對象:
人在進行各种操作時的身体動作.
5.2動作分析的方法:
a.目視動作分析：
以目視觀測尋找改進動作的方法。
b.動素分析：
是將工作中的所用的18個動素進行一一分析，找出其中的問題
c.影片分析：
用攝影機將各個操作動作拍攝成影片放映，而加以分析。
5.3動素分析
動素的名稱、定義及形象符號如下表:
5.4動素的分類
5.4.1第一類動素（共9种）:
推進工作的必要動素
包括:
空手移動、抓住、移物（持重的移動）、定位、組合、分解、使用、放開、檢查.
5.4.2第二類動素（共5种）:
會使第一類動素變慢的動素
包括:
尋找、找出、選擇、思考、准備.
5.4.3第三類動素（共4种）:
對工作進展沒有作用的動素.
包括:
保持、不可避免的停留,可以避免的停留、休息.
5.5動素分析實例見附表五
5.6動作經濟原則:
追求最佳作業動作,使作業人員花費最小限度的疲勞,就能達到最大限度的效果.依人体動作、工具、場所布置為三大類.
1.關于人体動作方面
a雙手并用原則：
雙手最好同時開時，同時完成工作。
b對稱反向原則：
雙手或雙臂之動作.應反向對稱為之。
c排除合并原則：
排除不凡要的動作，盡量減少動作，或使兩個以上的動作能合併。
d降低等級原則：
盡量使用最輕松而又能達成目的的低等級動作。
級別
動作樞軸
人体動作部位
1
指節
手指動作
2
手腕
手指、手腕動作
3
肘
手指、手腕及小臂
4
臂
手指、手腕、小臂及大臂
5
身体
手指、手腕、小臂、大臂及身体
e.避免限制性原則：
盡量避免使用限制性的動作（比如危險作業）
f.避免突變原則：
盡量避免急劇停止或急劇改變方向之動作；盡量運用園滑連續曲線動作。
g.節奏輕松原則：
動作之安排盡量使之輕松，並兼有自然節奏。
h.利用慣性原則：
盡量利用物體之重力或自然之動作。
I.手腳并用原則：
減少手的工作負荷，可用腳代控制性的動作。
J.适當姿勢原則：
避免疲勞及勞動傷害之動作。
2.關于工具設備方面
a.利用工具原則：
能夠使用工具的，應盡量使用工具。
b.万能工具原則：
盡量將兩種以上的工具合併在一起。
c.易于操作原則：
工具的把手或操作部位應做成容易操作或控制的形狀。
d.适當位置原則：
工具應擺放在適當位置，能使不變更姿勢即可操作。
3.關于場所布置方面
a.定點放置原則:
任何物品，工具，設備應定點放置，免於尋找。
b.雙手可及原則：
任何物品，工具，設備之位置應盡可能放於雙手隨時可及的位置。
c.按工排序原則：
物品應依工作序列作最佳擺放。
d.使用容器原則：
物品，零件應盡量使用容器
e.利用墜送法原則：
盡量利用重力方法墜送零件，材料或成品。
f.近使用點原則：
裝配之物料，應盡量送至使用點。
g.避免擔心原則：
場所布置，設施，環境，作業方法應盡量減少使人擔心會有傷害。
h.照明通風原則：
工作場所之光線應適度，通風應良好，溫度應適度。
I.高度适當原則：
工作台及坐椅的高度，應保證工作者坐立適宜。
g.服裝護具原則：
應注意服裝，護具之適當，以避免工作傷害。
六時間研究
6.1時間研究定義
時間研究是通過對具有重复性的人工操作進行直接觀測以确實標准時間（工時定額）的一种研究技朮.時間研究也稱秒表時間研究.
6.2時間研究的注意事項：
a.作業者是訓練有素的，具有平均的技術水平和技能。
b.作業在標准狀態下進行。
標准狀態指：
標准的作業方法，標准的動作，正常的作業速度等。
6.3時間研究的工具
6.3.1秒表
時間研究用的秒表多采用“1/100分”秒表.此類秒表表面為100個小格,長針每分鐘轉1周,1小格即代表1/100分鐘.一般稱1/100分鐘為1DM=0.6秒.
6.4時間研究的步驟
6.4.1選擇研究對象,制定研究計划
6.4.2做好觀測前的准備工作
a.對整個作業進行詳細且完整的了解,并將了解的情況記入時間研究表格的表頭或首頁
b.向被觀測的作業人員講清時間研究的目的,取得他們的配合,消除他們不必要的顧慮和緊張情緒.
c.設計時間研究表格見附表六
6.4.3划分工作單元
工作階次通常分成以下四种:
a.動作（人的基本動作）
b.單元（則几個連續動作集合而成）
c.作業（在一個工作地完成的作業單元的組合
d.制程（為進行某种活動所必須的作業串聯）
6.4.4划分作業單元的原則
a.每一單元應有明顯易辨認的起點和終點
b.單元時間越短越好
c.人工操作單元應与机器單元分開
d.盡可能使每一人工單元內的單元分開
e不變單元与可變單元應分開
f規則單元、間歇單元和外來單元應分開
g由于操作的時間標准僅用于特定的操作,所以每一單元應有完整而詳細的說明或記于時間研究表內或另附紙于后.
6.4.4确業觀測次數
計算觀測次數N的公式如下:
Xi----------試觀測時,每一次觀測時間
n-----------試觀測的次數
6.5進行觀測和記錄（時間研究觀測記錄表見附表七）
6.5.1觀測記錄的方法為連續記時和重复記時.
a.連續記時:
秒表在整個研究過程中是連續不斷走動的,觀測人員在每一個工作單元的終點時間記錄不來,在全部觀測結束后,用依次相減的方法,求出每個作業單元的時間.
b.重复返回記時:
每一工作單元完成時,讀數并使秒針急速返回到零位,這樣把每一個工作要素的時間記錄下來,不需要再作減法運算.
6.5.2現場記錄時的注意事項。
a如觀測時來不及記錄某一單元時間，則應在該單元“R”欄中記“或M，表示失去記錄，不准按照估計隨意補入。
b如操作中發現操作者省去某一單元，則應在該單元的“R”欄中畫一斜線。
表示省去。
c如操作者不按照單元的順序進行，則在該單元的R欄中畫一橫線並在橫線上記下完畢時間，橫線上記下開始時間。
6.5.3外來單元的發生可能有三種情形，分別記錄如下：
a正巧在某一單元完畢時發生：
此時，於次一單元的R行內記注英文字母，如第一次發生則記A，第二次則記B，如此類推。
同時，於時間研究表右邊，外來單元R欄中記入外來單元開始時間，完畢時間。
其完畢時間減去開始時間即為該外來單元的T欄中。
最後，將該外來單元的內容記入說明欄內。
b在某單元內任何時間發生：
在該單元的R欄中記下英文字母，其它記錄與前一種情形完全相同。
c外來單元時間很短：
如物掉地上拾起後隨即開始工作，時間很短，則不必分開，同單元時間一起記錄在該單元時間內，同時在該單元R欄中記下英文字母，並於說明欄內說明該單元情況，或在T欄中的數字上加一圓圈。
6.6數据分析
6.6.1剔除异常值:
在管制上限UCL、管制下限LCL外的觀測數据應予以剔除.
6.6.2計算觀測工時的平均值.
6.6.3工作單元正常時間（正常作業時間）
單元正常時間（NT）=觀測工時平均值×作業成績系數（M）
作業成績系數M是用來將操作者的實際操作速度修正到正常操作速度所采用的比例系數.
作業者作業速度
很快
較快
正常
較慢
很慢
作業成績系數
1.25
1.11
1.00
0.91
0.83
6.6.4确定寬裕時間（寬放時間）
操作時所需的停頓和休息時間稱為“寬裕時間”.
寬放時間包括私事寬放（如喝水等）、疲勞寬放、工作寬放（工作中無法避免的延遲所需要的寬放時間）等.
寬放率=（寬放時間/正常時間）100%
寬放時間（A）=寬放率×正常時間（NT）
6.6.5制訂標准時間
標准時間（ST）=正常時間（NT）+寬放時間
=正常時間×（1+寬放率）
七工作抽樣
7.1工作抽樣定義
工作抽樣是一种對工人的作業活動進行隨机觀測的方法,它用抽樣的方法采集足夠的隨机觀測數据,來估計花在特定項目上的時間,以及花在用業中包括的其他活動上的時間.
工作抽樣适用于研究作業周期較長、重复頻率較低的作業.
利用工作抽樣可調查出操作者或机器的工作比率与空閑時間.進而對空閑部分進行研究出問題并進行改善.
7.2工作抽樣步驟
7.2.1選擇觀測對象
在選擇觀測對象和确定研究任務的同時,應考慮如何定量地表示被測定工作的成績,以及觀測時間的期間.
7.2.2确定觀測項目
可根据抽樣的目的确定觀測項目.如對于測定机器開動率,則觀測項目可分為“工作”、“停工”、“閑置”三項
7.2.3确定觀測方法
在觀測前,首先要繪制被觀測設備和操作者分布平面圖和巡回觀測路線圖,并注明觀測的位置.
7.2.4設計調查表格
空閑時間分析
分類
操作
空閑
統計
工作比率
操作
空閑
總計
操
作
者
1#
正正正
正
15
5
20
75%
2#
3#
7.2.5向有關人員說明調查的目的
將抽樣的目的、意義与方法向被測對象講解清楚,以清除不必要的疑慮,避免緊張与做作
7.2.6确定觀測次數（n）
n=4P（1-P）/E2或n=4（1-P）/S2P
式中P---觀測事項發生率,可用試測來求得
E---絕對精度
S---相對清度
一般將可靠度定為95%,相對精度為±5%,絕對精度為±3%.
觀測天數=總觀測次數n/觀測對象個數×每天巡回觀測次數
7.2.7正式觀測
a.決定每日的觀測時可采用隨机數表（亂數表）來決定觀測時刻
b.實地觀測
觀測人員按既定的觀測時該及預定的抽樣調查項目,將觀測到的活動狀態記錄在調查表格中.
7.2.8數据整理分析
a.剔除异常值
式中:
P----觀測事項發生率的平均數
n----平均每日觀測次數
如果每日觀測事項的發生率超出管理界線,則應視為异常而剔除
b.核算剔除异常值后的觀測次數和精度,以确認觀測是否有效
1.剔除异常值后的觀測次數應≧确定的觀測次數（n）,如小于确定的觀測次數,則需繼續觀測
2.剔除异常值的絕對精度（E）、相對精度（S）要達到原定的精度要求,否則需繼續觀測
c.做出結論改進工作
在确認觀測有效后,就可得出結論（如确定觀測對象工作比率是否合适,計算標准時間等）.根据結論有針對性分析原因,提出改進方案
八．預定時間標准法
預定時間標准法簡稱PTS法，它利用預先為各種動作制定時間標准來確定各種操作所需的時間。
請讀者參照有關PTS法的MOD法專著。
見附表八.
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