IE技术与现场改善

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1、12一、IE定义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）3vIE（Industrial Engineering）定义：IE是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的基层系统进行设计、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）vIE的特点：IE的核心是降低成本、提高质量和生产率IE是综合性的应用知识体系注重人的因素是IE区别于其它工程学科的特点之一IE的重点是面向微观管理IE是系统优化技术4一、IE

2、定义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）5工作研究工作研究方法研究方法研究作业测定作业测定程序分析程序分析操作分析操作分析动作分析动作分析工艺程序图法工艺程序图法流程程序图法（包括人型、流程程序图法（包括人型、物型流程分析）物型流程分析）布置与线路分析（线图、布置与线路分析（线图、线路图）线路图）人机操作分析人机操作分析联合作业分析联合作业分析双手操作分析双手操作分析时间研究时间研究工作抽样工作抽样预定时间标准法（预定时间标准法（PTS）动素分析动素分析动作经济原则动作经济原则设定标准工作法：设定标准工作法：1.方法、程序方

3、法、程序2.材料材料3.工具与设备工具与设备4.环境与条件环境与条件决定时间标准决定时间标准制定工作标准制定工作标准标准工作法标准时间其它要求标准工作法标准时间其它要求工作标准工作标准训练操作工人，实施标准，产生效益训练操作工人，实施标准，产生效益6作业类型作业类型例子例子记录技术记录技术整个制造过程整个制造过程从原料投产到任务调度和产品生从原料投产到任务调度和产品生产，包括：准备到检查，产品接产，包括：准备到检查，产品接收，包装和发运收，包装和发运工艺程序图；流程程序图；流程工艺程序图；流程程序图；流程图解（线路图、线图）图解（线路图、线图）工厂平面布置：物料的移动工厂平面布置：物料的移动某

4、零件经全部加工工序的移动某零件经全部加工工序的移动某零件在某工序间的移动某零件在某工序间的移动工艺程序图；流程程序图、线路工艺程序图；流程程序图、线路图、线图（物料型）图、线图（物料型）工厂平面布置：工人的移动工厂平面布置：工人的移动给某种机械或设备供应某零件的给某种机械或设备供应某零件的工人工人流程程序图（人型线路图）流程程序图（人型线路图）物料搬运物料搬运物料进出仓库，成本装车物料进出仓库，成本装车流程程序图，线路图流程程序图，线路图工作场所平面布置工作场所平面布置钳工台上轻便装配工作，手工排钳工台上轻便装配工作，手工排序序流程程序图、双手操作图、联合流程程序图、双手操作图、联合作业分析作

5、业分析集体作业或自动化工序集体作业或自动化工序装配线，操纵半自动车床的工人装配线，操纵半自动车床的工人联合作业分析，流程程序图（设联合作业分析，流程程序图（设备型）备型）工人在工作时的动作工人在工作时的动作短循环重复工作的工人，要求高短循环重复工作的工人，要求高超手艺的操作超手艺的操作动作分析、人机程序图动作分析、人机程序图7立项选择合适的工作研究项目。应考虑：经济因素，即经济价值较高的工作技术因素，即开展研究的物资技术条件是否具备人的因素，包括是否取得领导的支持，是否得到部门管理者和操作人员的配合目标确定工作研究要达到的目标，制定标准来评定解决方案的可行性和成效记录用有关分析图表对现行的方法

6、全面记录。有如下几种：表示工艺过程的图表；工艺程序图；人型流程程序图；物料型流程程序图；双手操作图等8分析用“5W1H”提问技术，对记录的实施进行逐项提问，并根据“ECRS”四大原则，对有关方法和程序进行取消、合并、重排、简化。5W1H提问提问Why：为什么要这么做？：为什么要这么做？What：目的，对象是什么？：目的，对象是什么？Where：为什么在此处做，有更合：为什么在此处做，有更合适的地方吗？适的地方吗？When：为什么在此时做，有更合：为什么在此时做，有更合适的时间吗？适的时间吗？Who：为什么要此人做，有更合：为什么要此人做，有更合适的人吗？适的人吗？How：这项工作是怎样进行的？

7、：这项工作是怎样进行的？有没有更好的方法？成本如何有没有更好的方法？成本如何ECRS四大原则四大原则（1）取消（）取消（Elimination）对任何工作首先要问为什么要做它？能否省去不做？对任何工作首先要问为什么要做它？能否省去不做？（2）合并（）合并（Combinationg）如果工作或动作不能取消，则考虑能否与其他工作合并如果工作或动作不能取消，则考虑能否与其他工作合并（3）重排（）重排（Rearrangement）对工作的顺序进行重新排列对工作的顺序进行重新排列（4）简化（）简化（Simplification）指工作内容、步骤、设备、工具的简化，亦指动作的简指工作内容、步骤、设备、工具

8、的简化，亦指动作的简化，人力、时间、费用的节省。化，人力、时间、费用的节省。9革新设计新的工作程序和工作方法定时确定所选择方法的工作量及有关的作业时间，并用作业测定制定这一工作的标准时间评价评价经过革新和改进的新工作方法根据预先设定的目标，评价新工作方法在成本、工作时间、工作效率、省力、工作质量和工作效果几个方面是否达到了预定目标，并且明显优于传统方法应用将新工作方法标准化，取得组织有关领导的批准，正式颁布实施10一、IE定义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）11定义：程序分析以整个作业过程为对象，研究分析一个完整的作业过

9、程，从第一工作地到最后一个工作地有无多余或重复的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长等，进一步改善工作程序和工作方法。目的：v取消不必要的、有潜在问题的程序（工艺、操作、动作）v合并一些过于细分或重复的工作v找出停止、等待、空闲、白干的工时v把握作业顺序，各工序的大约时间以及工序的平衡状态v改变部分操作程序，以避免重复v调整布局，以节省搬运v重排和简化剩余的程序，重新组织一个效率更高的程序12v操作分析v搬运分析v检验分析v储存分析v等待分析v动作分析实际分析时，应对以上六个方面按照提问技术（5W1H）逐一进行分析，然后采用取消、合并、重排、简化四大原则（ECRS四大原则）进行处理，

10、以寻求到最经济合理的方法。13程序分析程序分析整个制造程序分析工艺程序图整个制造程序分析工艺程序图产品或材料或人的流动分析产品或材料或人的流动分析布置与线路分析线路图、线图布置与线路分析线路图、线图人型的流程程序图人型的流程程序图物型的流程程序图物型的流程程序图14基本符号基本符号15工艺程序图仅做出程序中的“操作”及“检验”两种主要动作。工艺程序图包含如下内容：含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系，并根据工艺顺序编制，且表明所需时间各项操作及检验的内容及生产线上工位的设置能清晰地表明各种材料及零件的投入1.包含各生产过程的机器设备、工具、工作范围、所需时间、人数及顺序1617a.垂直

11、线表示工艺流程的程序，操作、检验符号画在垂直线上，符号之间用垂直短线连接。b.水平线代表材料及零件的投入，引入线上应填写材料规格、型号。c.在操作或检验符号的右边填写操作或检验的内容，通常还要注明使用的工具或设备，必要时注明操作人员数量。在符号的左边记录操作时间。d.按照实际加工、装配的先后顺序，将操作与检验的符号分别编号，从上至下，自右向左，遇有水平线即转入下一个零件连续编号。编号写在符号内18a.流程程序图依其研究对象可分为：材料或产品流程程序图（物型）人员流程程序图（人型）b.绘制流程程序图的注意事项：图表上记述的内容必须是直接观察所得图表应提供尽可能全面的信息，所有图表都应具备有关信息

12、的表头，其内容包括：产品、物料或设备名称，附上图号或编号所记录的流动程序，应明确说明起点与终点，以及该方法是现行的还是建议的进行操作的地点图表编号、总页数、页号研究人、审批人的姓名和记录日期记录距离和时间总计，以便对新旧方法进行比较19线路图以作业现场为对象，用以对现场布置及物料和作业者的实际流通路线进行分析，以达到改进现场布置和移动路线，缩短搬运距离的目的。线路图绘制要点：a.以近似的比例绘制工厂的简图或平面布置图，将机器、工作台相对位置绘制于图上b.将流程程序图上所有的动作以线条或符号表示c.将材料与人员的流通路线按照流程程序记录的次序和方向用实线、虚线或点划线表示d.可用不同颜色的线条表

13、示不同流程或不同搬运方法e.各项动作发生的位置用符号及数字标示。20一、IE定义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）21操作分析的研究对象操作分析的研究对象是作业过程中以人为主的工序操作分析的目的v是操作者、操作对象、操作工具得到最佳布局与安排v减轻劳动强度，减少作业的工时消耗v提高产品的质量和产量v把握人和机器的负荷以便合理调配，减少空闲等待时间v把握人和机器的负荷随时间变化的情况操作分析种类v双手操作分析v人机操作分析v联合操作分析22双手操作分析常采用双手操作程序图。双手操作分析的作用归纳为：研究双手的动作及其平衡找出

14、单手等待的地方发现伸手、找寻及笨拙而无效的动作，以及白干、蛮干的地方发现工具、物料、设备等不合适的放置位置。双手操作程序图使用的符号双手操作程序图使用的符号23人机操作程序图，常用来分析和寻求在一个作业周期内，人、机器之间的最佳配合方式。“最佳”的概念可以有不同含义：“最佳”可以被定义为使操作人员的空闲时间最小化，从而人机操作图可用来确定操作人员看管的最佳机器数量“最佳”可以被定义为机器的闲置时间最小化，从而人机操作图可用来确定在一定的机器数量下最佳的操作人员数量。1.“最佳”可以被定义为在一定的生产率水平下，使总成本（人工成本加机器成本）最小化。24联合操作作业是指两个或两个以上的操作人员同

15、时对一台设备（一项工作）进行操作。可利用联合操作分析图对某一工作程序内各个对象的各种不同动作机器相互关系进行分析，通过对各对象的工作合理调配，取消空闲或等待时间，达到缩短周期的目的。25一、IE定义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）26动作分析是指：按作业人员的动作顺序观察其动作方法，用动素符号将手、眼、身体或其他部分的动作记录下来，作成图表，并以此图表为依据，来分析动作的好坏及寻找改善着眼点的方法27v目视动作分析：以目视观测寻找改进动作的方法。用双手操作分析及动作经济原则为分析工具。v动素分析：人完成工作的动作由18个

16、基本动作构成。这18个动作又称为18个动素。动素分析是将工作中所用到各个动素逐项分析，找出其中的问题点，以及单手等待、白干、蛮干的地方，以谋求改善。v影片分析（录像观察分析）：用摄影机将各个操作动作摄成影片反映，而加以分析。28v找出动作中的问题点以及重复、多余、浪费的动作v制定高效、合理、简捷的作业方法v设定最适合动作的夹具以及动作范围的最佳布局v用记号、图表记录动作之后，对动作顺序的说明变得容易进行v可以将动作细分处理，并判定其良好与否，有助于提高动作意识。29动作经济原则：追求最佳作业动作，使作业人员花费最小限度的疲劳，就能达到最大限度的效率。巴恩斯教授的三大类巴恩斯教授的三大类22条条

17、A.关于人体动作关于人体动作双手应同时开始并同时完成其动双手应同时开始并同时完成其动作作除规定的休息时间外，双手不应除规定的休息时间外，双手不应同时空闲同时空闲双臂动作应该对称、反向并同时双臂动作应该对称、反向并同时进行进行手的动作应用最低的等级而能得手的动作应用最低的等级而能得到满意的结果到满意的结果物体的动量应尽可能地利用，但物体的动量应尽可能地利用，但是如果需要肌力制止时，则应将是如果需要肌力制止时，则应将其减至最小程度其减至最小程度连续的曲线运动，比方向突变的连续的曲线运动，比方向突变的直线运动为佳直线运动为佳弹道式的运动，较受限制或受控弹道式的运动，较受限制或受控制的运动轻快自如制的

18、运动轻快自如动作应尽可能地运用轻快的节奏。动作应尽可能地运用轻快的节奏。B.关于工作场地布置关于工作场地布置工具物料应放置在固定的地工具物料应放置在固定的地方方工具物料及装置应布置在工工具物料及装置应布置在工作者前面近处作者前面近处零件物料的供给，应利用其零件物料的供给，应利用其重量坠送至工作者手边重量坠送至工作者手边坠落应尽量利用重力实现坠落应尽量利用重力实现工具物料应依最佳的工作顺工具物料应依最佳的工作顺序排列序排列应有适当的照明，使视觉舒应有适当的照明，使视觉舒适适工作台及坐椅的高度，应保工作台及坐椅的高度，应保证工作者坐立适宜证工作者坐立适宜工作椅式样及高度，应能使工作椅式样及高度，应

19、能使工作者保持良好姿势工作者保持良好姿势C.关于工具设备关于工具设备尽量解除收的动作，而以尽量解除收的动作，而以夹具或脚踏工具代替夹具或脚踏工具代替可能时，应将两种工具合可能时，应将两种工具合并使用并使用工具物料应尽可能预放在工具物料应尽可能预放在工作位置上工作位置上手指分别工作时，各指负手指分别工作时，各指负荷应按照其本能予以分配荷应按照其本能予以分配设计手柄时，应尽可能增设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面大与手的接触面机器上的杠杆、十字杆及机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置，应能使工作手轮的位置，应能使工作者极少变动姿势，且能最者极少变动姿势，且能最大地利用机械力。大地利用机械力。30一、

20、IE定义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）31时间研究是通过对具有重复性的人工操作进行直接观测以确实标准时间（工时定额）的一种研究技术。时间研究中应确保：v作业者是训练有素的，具有平均的技术水平和技能v作业在标准状态下进行。标注状态指：标准的作业方法、标准的动作、正常的工作速度等。32决定作业标准时间，以控制人工成本寻找作业中的问题点找出过长的作业时间，以及作业中白干的时间调查作业时间的波动程度，改善作业方法，使作业时间波动程度小，并标准化用于比较两个以上作业方法的优劣与否同一结果，但不同作业方法的比较作业改善前后的比较不

21、同作业人员，相同作业方法的比较把握作业人员的熟练程度制定标准时间作为工资制度的依据决定工作日程及工作计划决定标准成本，并作为标准预算的依据决定机器的使用效率，并用以帮助解决生产线的平衡33v秒表用以测定时间v观测板用以夹持时间研究表格v时间研究表格用以记录观测结果以及统计分析v其他工具如计算器、笔，必要时还包括测量距离和速度的仪器34选择研究对象，制定研究计划做好观测前的准备工作v设计时间研究表格、时间观测记录表格v对整个作业进行详细且完整的了解，并将了解的情况记入时间研究表格的表头v向被观测的作业人员讲清时间研究的目的，取得他们的配合，消除他们不必要的顾虑和紧张情绪353.划分工作单元划分工

22、作单元的原则：v每一个工作单元应有明确的起点和终点v每个工作单元应尽可能短，但需要保证观测的精确度v人工操作单元与机器操作单元分开v尽可能使每一人工单元内的操作动作为基本动作（如伸手、握取等），使易于辨认v不变单元与可变单元应分开v规则单元、间歇单元、外来单元应分开v由于操作的时间标准仅用于特定的操作，所以每一单元应有完整而详细的说明364.确定观测次数从观察周期数目列表中查出最小研究（活动）周期数目最小研究（活动）周期数目当每一当每一周期时周期时间超过间超过8小时小时32148分分钟钟302012853210.70.50.30.20.1低低于于0.1每年超每年超过过10000次次234568

23、1012152025304050608010012014010001000012233456810121520253040506080低于低于10001112234468101215202530405060资料来源：见资料来源：见Benjiamin W Niebel,Motion and Time Study 9th ed(Homewood.IL:Richatd D Irwin,1993),p.390375.进行观测和记录a.观测记录的方法主要有两种：连续记时重复返回记时b.现场记录时的注意事项如观测时来不及记录某一单元的时间，则应在该单元“R”栏中记“”，表示失去记录，不准按照估计随意补入，

24、以免影响真实性如操作中发现操作者省去某一单元，则应在该单元的“R”栏内画一“”，表示省去如操作者不按照单元的顺序进行，则在该单元的“R”栏内画一横线“”，并于横线上记完毕时间，横线下记开始时间统一观测过程中发生“外来单元”时的记录方式386.数据分析a.剔除异常值在管制上限UCL、管制下限LCL外的观测数据，应予以剔除。其中：UCL=X均3 LCL=X均3 X均Xin _ (Xi X均)2（n1）b.计算观测工时的平均值观测工时的平均值观测时间值观测次数c.工作单元正常时间（正常作业时间）单元正常时间（NT）观测工时平均值作业成绩系数（M）其中作业成绩系数M是用来将操作者的实际操作速度修正到正

25、常操作速度所采用的比例系数。作业者作业速度作业者作业速度很快很快较快较快正常正常较慢较慢很慢很慢作业成绩系数作业成绩系数1.251.111.000.910.83注：作业成绩系数依靠有经验的监工对操作者作出评价。注：作业成绩系数依靠有经验的监工对操作者作出评价。397.确定宽裕时间（宽放时间）操作时所需的停顿和休息时间称为“宽裕时间”宽放时间包括私事宽放（如喝水、上洗手间等）、疲劳宽放、工作宽放（工作中无法避免的延迟所需要的宽放时间）等。宽放率（宽放时间正常时间）100宽放时间（A）宽放率正常时间（NT）8.制定标准时间标准时间（ST）正常时间（NT）宽放时间 正常时间（1宽放率）40一、IE定

26、义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）41工作抽样是一种对工人的作业活动进行随机观测的方法，它用抽样的方法采集足够的随机观测数据，来估计花在特定项目上的时间，以及花在作业中包括的其他活动上的时间。工作抽样适用于研究作业周期较长、重复频率较低的作业。时间研究是在一段时间内，用秒表连续不断地观测操作者的作业；而工作抽样则是在长时间内，以随机方式，分散地观测操作者。42v改善工作利用工作抽样，可调查出操作者或机器的工作比率与空闲时间，进而对空闲部分进行研究，找出问题并进行改善。v制定标准时间每件标准时间 总观测时间工作比率平均绩效

27、指标 宽放时间 观测时间的总产量绩效指标（）某产量消耗的正常时间 100%某产量实际消耗的时间431.选择观测对象在选择观测对象和确定研究任务的同时，应考虑如何定量地表示被测定工作的成绩（如饭店服务可取就餐人数等），以及观测时间的期间。2.确定观测项目应根据抽样的目的确定观测项目。3.确定观测方法在观测前，首先要绘制被观测设备和操作者分布平面图和巡回观测路线图，并注明观测的位置444.设计调查表格如，空闲时间分析表5.向有关人员说明调查的目的向有关人员说明调查的目的将抽样的目的、意义和方法向被测对象讲解清楚，以清除不必要将抽样的目的、意义和方法向被测对象讲解清楚，以清除不必要的疑虑，避免紧张与

28、做作。的疑虑，避免紧张与做作。456.确定观测次数（n）n4P（1P）E2 或 n4（1P）S2P式中：P观测事项发生率，可用试测来求得 E绝对精度 S相对精度一般将可靠度定为95%，相对精度为5%，绝对精度为3观测天数 总观测次数n 观测对象个数每天巡回观测次数467.正式观测a.决定每日的观测时刻可采用随机数表来决定观测时刻。b.实地观测观测人员按既定的观测时刻及预定的抽样调查项目，将观测到的活动状态记录在调查表格中。478.数据整理分析a.剔除异常值 _管理界限P均3P均（1P均）n均式中：P均观测事项发生率的平均数 n均平均每日观测次数b.核算剔除异常值后的观测次数和精度，以确认观测是

29、否有效c.做出结论改进工作在确认观测有效后，就可得出结论（如确定观测对象工作比率是否合适，计算标准时间等）。根据结论，有针对性分析原因，提出改进方案。48一、IE定义及特点二、工作研究三、程序分析四、操作分析五、动作分析六、时间研究七、工作抽样八、预定时间标准法（PTS）49预定时间标准法（Predetermine Time Standard）简称PTS法，是指利用预先为各种动作制定的时间标准来确定各种操作所需的时间。预定时间标准法的明显好处是节约了成本，不必为每一项新的作业进行新的时间研究。501.把研究的作业分解成基本元素2.在表中查每一相似元素时间，为作业中这些元素设定时间3.由于新作业的特殊特征，调整每一元素操作时间4.对每组给定的工作，把元素操作时间相加，并加上依据规章制度规定的等待和疲劳所致的宽放时间。