基础工业工程5

基础工业工程基础工业工程 主要内容 概论概论 方法研究方法研究 作业测定作业测定 生产线平衡生产线平衡 现场管理优化现场管理优化 1 概论 1.1 工业工程概述工业工程概述 1.2 生产及生产系统生产及生产系统 1.3 提高生产率的途径提高生产率的途径 1.4 工作研究概述工作研究概述 1.1 工业工程概述工业工程概述 IE的定义 IE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、改善和配置的一门学科。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 原理和方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价 。 AIIE（ 1955） 定义的说明 v 研究的对象 不是一般孤立事物，而是一个系统（其中人是 主体）； v 研究的手段 综合运用系统理论、运筹学、工程分析等知识 和技术； v 研究的目标 是通过不断改进和优化系统，产生最佳综合效 益。 IE的目标 v 美国大百科全书 （ 1982年版）提出， IE是对一个组织 中人、物料和设备的使用及其费用做详细的分析研究，这 种工作由 IE工程师完成，目的是使组织能够提高生产率、 利润率和效率。 v 著名 IE专家 P.希克斯博士指出， IE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。 v 因此， IE的目标就是 ： 使生产系统投入的要素得到有效利 用，降低 成本 ，保证 质量 和安全，提高 生产率 ，获得最佳 效益。 IE的功能 规规 划划 确定一个组织在未来指定时间 内所应采取的特定行动， IE的规 划着重于技术发展方面的规划 设设 计计 IE的设计不是一般的机器设计 ，而是着重工程系统方面的设计 ，包括系统整体和部分设计、概 念设计及具体工程项目设计等。 评评 价价 对现有各种系统规划、设计方 针及人事组织的绩效作出评定， 为高层决策者提供具有科学根据 的资料，避免决策失误。 创创 新新 改进现有的各个系统，提出 崭新的、富有创造性和建设性的 方案，已达到最佳的运作效果。 IE的内容 IE 内 容 体 系 人因与效率工程 工作研究 工效学 组织设计 人力资源开发与管理 生产及其制造 系统工程 设施规划与物流分析 现代制造工程 生产计划与控制 质量管理与可靠性 现代经营工程 工程经济 工业设计 企业战略管理 工业系统分析 方法与技术 量化分析方法 计算机系统技术 工业工程的产生与发展工业工程的产生与发展 n 产生动因 科学技术： 20世纪初进入电动机时代 生产力：福特生产线 经济形态： 18-19世纪完成工业资本积累 （见下图） 自然经济自然经济 市场经济 科 技 生 产 力 经 济 形 态 1910 工业工程产生工业工程产生 2000 奴隶社会 封建社会 资本主义、社会主义 共产主义 200年差距 作作 坊坊 式式 生生 产产 自然经济自然经济 大量流水和 成批生产 多品种 小批量 市场经济 产品经济 蒸汽机蒸汽机 电 动 机 信息 技术 1900 1980 产品 经济 科学管理，系统管理，现代管理 计划 经济 科学管理 系统管理 现代管理 t 传统管理 中 国 以泰勒制为代表的科学管理的产生，反映了三个问题： 科学管理产生于制造企业现场管理 科学管理主要是解决如何提高生产率、降低成本 科学管理产生于市场经济环境下 工业工程的发展 科学管理 工业工程 现代 IE 组织行为 科学 管理理论 丛林 现代管理 哲理管 理技术 依次经过三个阶段：依次经过三个阶段： 科学管理、系统管理、现代管理科学管理、系统管理、现代管理 科学管理阶段科学管理阶段 19111945 特点特点 管理成为科学 管理成为职业 代表技术代表技术 福特：流水生产线 泰勒：时间研究、 “公正的一天 ”、计件、定额 吉尔布雷斯： 动作研究、电影法、方法研究（操作方法、流 程分析） 甘特图 科学管理科学管理 +行为科学行为科学 系统管理阶段系统管理阶段 19451980 行为科学、组织理论、管理理论丛林 运筹学、系统工程、计算机应用 生产领域形成三种典型生产形式 大量流水 成批生产 单件小批 科学管理科学管理 + 行为科学行为科学 + 系统管理系统管理 现代管理阶段现代管理阶段 1980现在现在 信息时代 计算机为代表的信息技术的应用 市场全球化 、无国界化、多品种小批量 新的管理模式： 柔性生产系统 FMS， 计算机集成制造系统 CIMS 丰田生产方式 TPS 敏捷制造 泰勒制及后来发展的现代工业工程泰勒制及后来发展的现代工业工程 是经济发展过程中实现管理现代化所不是经济发展过程中实现管理现代化所不 可缺少的内容与阶段。可缺少的内容与阶段。 IE与相关学科的关系 台湾清华大学的陈茂生教授的比喻（下图） A D A B D C C B 将生产力比作水桶中的水 (D)，专业工程技术比作水 桶的一个耳子 (A)，而工业工程应是另一个耳子 (B)， C为 管理。管理目标是多提水，但如果缺乏工业工程，水桶 只有一个耳子 (A)，技术上再下功夫，也只能提出半桶水 ，不可能提满水。 IE技术人员的知识结构要求 v 工程技术知识 （如机械工程、电气工程等专业理论和应用技术） v 基础 IE知识 （方法研究、作业测定、设施规划与设计、物料搬运、质量 管理等） v 数学与统计学知识 （包括应用数学、概率论与数理统计、统计学等） v 经济学知识 （包括工程经济、会计学特别是成本会计等） v 经营管理知识 （包括经营学、市场学、生产管理、物资管理、组织与行 政管理等） v 管理科学知识 （包括 SE， OR，模拟技术、预测和决策理论等） v 人类和社会科学知识 （包括工业心理学、人类工程学、组织行为学等） v 计算机科学与信息技术 （包括计算机应用、 MIS、网络、数据库等） 总之， IE技术人员需要懂得广泛的技术和管理知识，与其他专业工程技 术人员相比，要求 IE技术人员的知识面更宽，但掌握专业知识的深度则 不及专业工程技术人员。 1.2 生产及生产系统生产及生产系统 生产要素 人力 物料 设备 设施 信息 能源 经济财富 成品 半成品 转 换 过 程生产过程 投入 产出 （生产系统） 反馈 生产过程示意图 O / I转换输入（ I） 输出（ O） 概念 1： 生产就是将生产要素转变成经济财富，从而增加附 加价值的过程 v 生产是一种转换功能，即将生产要素转变成经济财富 v 生产要能够增加附加价值 v 生产包括若干种变换形式，如物理变换、化学变化、位 置变换等 概念 2： 生产系统是指生产要素经过转换过程，得到产出物的 系统 v生产系统的三要素：生产要素、转换过程、经济财富 概念的扩展概念的扩展 生产活动从 制造 领域扩展到 非制造 领域 狭义的生产是指制造产品（有形物的生产），广义的生产 不仅包括制造产品，而且还包括提供服务（即无形生产， 如运输、销售、邮电、通讯、服务贸易等） 概念 3： 生产是一切社会组织将它的输入转化为输出的过 程。 1.3 提高生产率的途径提高生产率的途径 经济学上用 生产率 （ Productivity）来度量生产系统的转换功 能，表示生产要素的使用效率。 生产率 =产出 /投入 生产率的提高主要取决于生产过程中如何有效地发挥生产要素 的作用，提高其使用效率。例如 : v 改进生产技术 v 提高企业管理水平 v 提高劳动者的素质 v 增加生产要素的投入 人们为生产率所做的努力集中表现为 改进生产技术 和 采用科学 的管理方法 两个方面。 工业工程就是把 技术 和 管理 有机地结合起来，研究如何将生产 要素组成生产力更高和更有效运行的系统，实现提高 生产率 目 标的工程学科。 提高生产率的途径提高生产率的途径 企业外部要素法：是一种间接途径 如国内外市场规模、市场需求的变化、生产要素的变动性、 原材料的质量和适用性、有效的培训机制等 企业内部方法：是一种直接途径，实际上主要是 IE范畴的方 法，例如 v工厂布置、机器和设备 v成本会计和降低成本的技术 v生产的组织、计划和控制 v人事策略 IE的应用：其目标是提高系统的 总生产率 ，所有 IE技术都是 提高生产率的直接手段。 工作研究对提高生产率的作用工作研究对提高生产率的作用 提高方式 采取方法 成本代价 见效快慢 生产率提高程度 投 资 1.开发新技术 ,或 对现有工艺做 根本性改变 基础研究，应用 研究，实验开发 高昂 数年 无明显限制 2.增设先进设施 , 或使现有工厂 现代化 工艺研究 高昂 立即 无明显限制 改 进 3.减少产品的工 作量 产品 R 步行 6步且最后一步要求立正， 即 W57 身体弯曲 动作 B17 从站立的状态，弯曲身体或 蹲下，单膝触地，然后回复 到原来状态的往复动作。一 个周期时间值为 5MOD 注意： 如果 B17中遇到搬运重量 的动作，则必须加上重量因素； B17中是单膝触地而不是双膝， 因为双膝触地时不能一站即起。 起身坐下 动作 S30 坐在工作椅上站起来再坐下 的往复动作，一个周期时间 值为 5MOD 注意： 该动作包括了站起来向后 推椅子及坐下时拉椅子的动作。 身 体 及 其 它 动 作 续 目视动作 E2 (独立动作 ) 为看清目标而眼睛移动或调 整焦距的动作，时间值为 2MOD 看仪表盘上的读数；看仪表指针 的位置；看监测波形；看安全规 格表等 注意： 所谓独立动作是指做该动作时，其它动作都停止 矫正动作 R2 (独立动作 ) 抓取零件和工具后，或将其 回转，或改变其方向的动作 ，每动作一次 2MOD 拿起钢笔后矫正为写字的方式； 给收音机装电池时，用手抓起电 池后的方向矫正 判断动作 D3 (独立动作 ) 动作与动作之间出现的瞬时 判定。适用于一切动作间歇 的场合。 2MOD 看压力表的表盘，看压力是否为 正常值： E2D3; 眼睛从看说明书移向看仪表的指 针，判断其是否正常： E2D3 施压动作 A4 (独立动作 ) 操作中需要推、拉以克服阻 力的动作， 4MOD 铆钉对准配合孔用力推入；旋具 最后一下拧紧螺钉；手用力关紧 闸阀 注意： 当加压在 2kg以上且其它动作停止时才给 A4时间值。 旋转动作 C4 为使目的物作圆周运动而回 转手或手臂的动作 (以手腕或 肘关节为轴心旋转一周 ) 摇车床的把柄； 搅拌液体。 注意： 应旋转 1/2周以上，否则为移动；带 2kg以上负荷时应考 虑重量因素。 搬 运 动 作 的 重 量 因 素 L1 搬运重物时，物体的重量影响动作的速度，并且随物体的轻重而影响 时间值的大小，因此必须予以考虑。 考虑原则 ： 有效重量小于 2kg时，不考虑； 有效重量为 26kg时，重量因素为 L1，时间值 1MOD； 有效重量为 610kg时，重量因素为 L12，时间值 2MOD； 以后每增加 4kg，时间值增加 1MOD 有效重量的计算原则 ： 单手负重时，有效重量 =实际重量； 双手负重时，有效重量 =实际重量 /2； 滑动运送物体时，有效重量 =实际重量 /3； 滚动运送物体时，有效重量 =实际重量 /10； 两人用手搬运同一物体时，不分单手和双手，有效重量 =实际重量 /2 注意 ： 质量因素在搬运过程中只在放置动作时附加一次，而不是在抓取、移 动、放置过程中都考虑，且不受搬运距离长短的影响。 成对动作分析 反射动作分析 同时动作分析 （ 4） MOD法动作分析法动作分析 v例 3： 将轴套套入轴上 ：把轴套放在 A点，为 M3P5；到 B点时轴套少量插入轴中，为 P2或 P5；从 B点到 C点，要加算必要的移动动作， 为 M2P0或 M3P0（若靠自重落下则不需加移 动动作）。 在 11种基本动作中， M1,M2,M3,M4,M5,G0,G1,P0不需要 注意力；而 G3,P2,P5需要注意力。 移动动作（ M1,M2,M3,M4,M5 ）和终结动作（ G0,G1, G3, P0, P2,P5）总是成对出现（反射动作除外）。 v例 1：伸手是移动动作，然而伸手去干什么必然有一个目的，即去 拿或放置某物件。 v例 2： 伸手取笔 ：伸手为移动 M3，取笔为抓取 G1。所以伸手取笔 的基本动作是移动和抓取，表达式为 M3G1，其时间值记为 4MOD。 A B C a) 成对动作分析成对动作分析 反射动作又称特殊移动动作（无终结动作）。它是一种在 操作过程中反复出现，不是每次都特别需要注意力或保持 特别意识的动作。例如：用锉刀锉物；用锯子锯物；用铁 锤钉钉子等。 特点：速度快，工具与身体部位不变，时间消耗一般比正 常动作短 v手指的往复动作 M1,每一单程动作时间为 1MOD/2； v手的往复动作 M2,每一单程动作时间为 1MOD； v小臂的往复动作 M3,每一单程动作时间为 2MOD； v大臂的往复动作 M4,每一单程动作时间为 3MOD； vM5一般不发生反射动作，否则必须进行改进（其反射动作的单程 时间值最大为 3MOD） b) 反射动作分析反射动作分析 用不同的身体部位同时进行相同的或不同的两个以上的动 作，称为同时动作。一般以两手的同时动作为佳。同时动 作可提高工作效率。 v 例 1：桌上放着橡皮和铅笔，两手同时伸出 (M3)，用左手抓橡皮 (G1),右 手抓笔 (G1)，然后放到自己面前。 v 例 2：桌子上放着零件箱， A箱装螺钉， B箱装垫圈。两手同时伸出 (M3)，左手抓螺钉 (G3)，右手抓垫圈 (G3)，然后同时拿到身前安装。 v 例 3：桌上放着螺钉箱，另在高于头的地方放着旋具。两手同时伸出 (M3,M5)，左手抓螺钉 (G3)，右手抓旋具 (G1)，拿到身前，螺钉槽与旋 具尖对好 。 c) 同时动作分析同时动作分析 同时动作的条件： v 两只手的终结动作都不需要注意力； v 一只手的终结动作需要注意力，而另一只手的终结 动作不需要注意力。 两之手都需要注意力的终结动作是不可能同时进行的 。 情况 同时动作 一只手的终结动作 另一只手的终结动作 1 可能 G0/P0/G1 G0/P0/G1 2 可能 G0/P0/G1 P2/G3/P5 3 不可能 P2/G3/P5 P2/G3/P5 两手同时动作的时间值： v两手同时动作时，时间值大的动作叫做 “时限动作 ” ，另一只手的动作则称 “被时限动作 ”。两手同时动 作的时间值用时限动作的时间值来表示。 No 左手动作 右手动作 标记符号 MOD 1 抓零件 (M3G1) 抓旋具 M4G1 M4G1 5 时限动作举例 ： 被时限动作 时限动作 分析要点： v 首先分析两手是否可以同时动作，如可以，则看哪只手为时限动作 ，时间按时限动作取； v 如果两手均需注意力，则看哪只手先做，哪只手后做。后做的那只 手在等待先做的手做完后，做一个 M2动作，再做终结动作。（见下 例） No 左手动作 (先 ) 右手动作 标记符号 MOD 1 伸手抓零件 A M3G3 伸手抓零件 B M4G3 M3G3M2G3 11 No 左手动作 右手动作 (先 ) 标记符号 MOD 1 伸手抓零件 A M3G3 伸手抓零件 B M4G3 M4G3M2G3 12 一个检验工位的工人，其工作是用手去拿上道工序已装配 好的无线电装置并放到自己身前，然后再双手各拿一只万 用电表的表笔，校正表笔对正放于接触无线电装置两只脚 的位置，测量其电阻是否符合要求。试用 MOD法分析上 述操作过程。 电阻测试的电阻测试的 MOD法法 用双手各拿取一个电阻放在自己面前； 用双手各拿万用电表的一只表笔； 校正表笔正放于电阻的两只脚位置，测量其电阻 是否符合要求（先测量左边一个电阻，再测量右边 一个电阻）； 将万用表的表笔放下； 将测量完毕的两个电阻放到身旁的成品箱中。 操作过程操作过程 分析表 左手 右手 MOD 值动作 分析 动作 分析 伸手拿一只电阻 M4G1伸手拿另一只电阻 M4G1 5 移向面前放下 M4P0 移向面前放下 M4P0 4 伸手拿万用表的一只表头 M3G1伸手拿万用表的另一只表头 M3G1 4 移向左边电阻 M3 移向左边电阻 M3 3 校正表笔并贴紧电阻一端 R2P2 校正表笔并贴紧电阻另一端 R2P2 4 看万用表并判断 E2D3 看万用表并判断 E2D3 5 移向右边电阻 M2* 移向右边电阻 M2 2 校正表笔并贴紧电阻一端 R2P2 校正表笔并贴紧电阻另一端 R2P2 4 看万用表并判断 E2D3 看万用表并判断 E2D3 5 放下万用表的表笔 M3P0 放下万用表的表笔 M3P0 3 伸手拿起左边电阻 M3G1伸手拿起右边电阻 M3G1 4 将电阻放到身旁的成品箱中 M4P2 将电阻放到身旁的成品箱中 M4P2 6 总计 49 *第 7个动作中 M2也可以为 M3，此时总计 MOD值为 50 某工人的工作是测试二极管是否合格。他先从元件盒中用 手抓取一只二极管，拿到自己身前，再看极性、改变方向 ，然后插入测试仪器的指定位置，眼睛移向该仪器表头指 针，判断是否在正常范围内。试用 MOD法分析上述操作过 程。 二极管测试的二极管测试的 MOD法法 左手 右手 MOD 分析 MOD 值动作 分析 动作 分析 BD 伸手去取二极管 BD 拿到身前 BD 看其极性 BD 改变方向 BD 插入仪器内 BD 眼看仪器表头 总计 分析表： BD:表示延时，即停止状态 替代、合并移动动作 M v 应用滑槽、传送带、弹簧、压缩空气等替代移动动作； v 用手或脚的移动动作替代身体其它部分的移动动作； v 应用抓物器、工夹具等自动化、机械化装置替代人体的 移动动作； v 将移动动作尽量组合成结合动作； v 尽量使移动动作和其它动作同时动作； v 尽可能改进急速变换方向的移动动作。 （ 5） MOD法的动作改进法的动作改进 减少移动动作 M的次数 v 一次运输的物品数量越多越好； v 采用运载量多的运输工具和容器； v 两手同时搬运物品； v 用一个复合零件替代几个零件的功能以减少移动动 作次数。 用时间值小的移动动作替代时间值大的移动动作 v 应用滑槽、传送带、弹簧、压缩空气等，简化移动动 作以降低动作时间值； v 设计时尽量采用短距离的移动动作； v 改进操作台、工作椅的高度； v 将上下移动动作改为水平、前后移动动作； v 将前后移动动作改为水平移动动作； v 用简单的身体动作替代复杂的身体动作； v 设计成有节奏的动作作业。 替代、合并抓取动作 G v 使用磁铁、真空技术等抓取物品； v 抓取动作与其它动作结合，变成同时动作； v 即使是同时动作，还应改进为更简单的同时动作； v 设计能同时抓取两种以上物品的工具。 简化抓取动作 G v 将工件涂以不同颜色，便于分辨抓取物； v 将物品做成容易抓取的形状； v 使用导轨或限位器； v 使用送料器（如装上 /落下送进装置） 简化放置动作 P v 使用制动装置； v 使用导轨（自动送达放置处）； v 固定物品的堆放场所； v 与移动动作结合，组成结合动作； v 工具用弹簧自动拉回放置处； v 一只手做放置动作时，另一只手给予辅助； v 工件采用合理的配合公差； v 两个零件的配合部分尽量做成圆形的； v 工具的长度尽可能在 7cm以上，以求放置的稳定性。 尽量不使用眼睛动作 E2 v 尽量与移动动作 M,抓取动作 G和放置动作 P结合成为 同时动作； v 作业范围控制在正常视野范围内； v 作业范围应豁亮、舒适； v 以声音或触角进行判断； v 使用制动装置； v 安装作业异常检测装置； v 改变零件箱的排列、组合方式； v 使用导轨。 尽量不做校正动作 R2 v 同移动动作 M组合成结合动作； v 使用不用校正动作 R2而用放置动作 P就可完成操作的工夹 具； v 改进移动动作 M和放置动作 P，从而避免校正动作 R2。 尽量不做判断动作 D3 v 与移动动作 M,抓取动作 G和放置动作 P结合成同时动作； v 两个或两个以上的判断动作尽量合并成一个判断动作； v 设计成没有正反面或方向性的零件； v 运输工具和容器涂上识别标记。 尽量减少脚踏动作 F3 v 与移动动作 M, 抓取动作 G和放置动作 P结合成同时动作 ; v 用手、肘等的动作替代脚踏动作。 尽量减少按、压动作 A4 v 利用压缩空气、液压、磁力等装置； v 利用反作用力和冲力； v 使用手、肘的加压动作代替手指的加压动作； v 改进加压操作机构 。 尽量减少行走动作 W5 、身体弯曲动作 B17、 站起来动作 S30 v 设计使工人一直坐着操作的椅子； v 改进作业台的高度； v 使用零件、材料、成品搬运装置； v 使前后作业相连接 。 学习曲线 : 学习曲线现象 最早是 20年代在美国一家飞机装 配厂被认识到的 。该厂的研究表明，生产第 4架飞机 的人工工时数比第 2架人工的时间减少了 20%左右， 第 8架又只用了第 4架工时的 80%，第 16架又是第 8架 的 80%，等等。 当产量每翻一番时，即从 x台增加到 2x台时，第 2x台的单台工时下降到第 x台的 80%。而且，曲线在 开始阶段下降很快，以后逐渐变得平坦。人们把这 种现象称为 80%学习曲线，又称经验曲线。 80%称作学习率 P。 P越小，学习能力越强 。 学习曲线定量分析 -生产第 x台产品的直接人工工时 -生产的台数 K-生产第一台产品的直接人工工时 b-幂指数 P-学习率 学习率 b 50 1.0 60 0.737 70 0.515 80 0.322 90 0.152 学习曲线定量分析 (续 ) 台数 60% 70% 75% 80% 90% 1 1.000/1.000 1.000/1.000 .000/1.000 .000/1.000 .000/1.000 2 .600/1.600 .700/1.700 .750/1.750 .800/1.800 .900/1.900 4 .360/2.405 .490/2.758 .563/2.946 .640/3.142 .810/3.556 6 .267/2.977 .398/3.593 .475/3.934 .562/4.299 .762/5.101 8 .216/3.432 .343/4.303 .422/4.802 .512/5.346 .729/6.574 10 .283/3.813 .306/4.931 .385/5.589 .477/6.315 .705/7.994 12 .160/4.144 .278/5.501 .357/6.315 .449/7.227 .685/9.374 14 .143/4.438 .257/6.026 .334/6.994 .429/8.092 .670/10.72 16 .130/4.704 .240/6.514 .316/7.635 .410/8.920 .656/12.04 18 .119/4.946 .226/6.972 .301/8.245 .394/9.716 .645/13.33 20 .110/5.171 .214/7.407 .288/8.828 .381/10.48 .634/14.61 学习曲线的改善率表 例题 某制造商向一家客户承诺在 4个月（即 16周）内提供 16套特 殊产品的订货，每台价格 30000元。已知第一台产品耗用了 1000小时，第二台产品耗用了 750小时。假设每台产品的材 料成本为 22000元，人工成本为 10元 /小时，间接成本为 2000 元 /周，问 （ 1）若现有每周 500小时劳力工时，这些人力是 否足够在 16周内完成这批订货？（ 2）这批订货能否取得盈 利？ 解 : (1)学习率 P=750/1000=0.75 累计产量 16时的改善系数为 7.635,故总工时为 7.6351000=7635小时 =7635/500=15.27周 . 故能在 16周内 完成这批订货 . (2)16台产品的材料总成本为 1622000=352000元 16台产品的人工总成本为 763510=76350元 整个周期的间接成本为 200016=32000元 故总成本为 352000元 + 76350元 + 32000元 =460350元 16台产品的销售收入为 3000016=480000元 盈利额为 :480000元 - 460350元 =19650元 练习 1、某企业刚完成了一台新型涡轮机，成本为 50万元。其中材料 成本为 20万元，人工成本为 25万元，各种间接费用 5万元。 已知该类产品的学习率为 70%。若该企业要求利润率 10%，则 生产 4台这种涡轮机，应定价多少？ 2、某发电机制造厂刚完成了 10台新型发电机组。经分析表明， 在生产这 10台发电机组的过程中有 80%的学习率。若第 10台 产品的人工成本为 350万元。问 （ 1）生产第 16台、 20台机组 的人工成本将为多少？（ 2）该企业要求的利润率为 15%，则 从第 16台到 20台的产品人工费的平均价格应为多少？ 4.1 一般生产线平衡问题一般生产线平衡问题 4.2 装配流水线生产平衡问题装配流水线生产平衡问题 4 生产线平衡 生产线的产出速度等于作业速度最慢的工作地的产 出速度 , 因此希望每一工作地的工作任务大致都相等 ，减少或消除忙闲不均的现象，这就是 生产线的平 衡问题 （又称工序同期化）。 4.1 一般生产线平衡问题一般生产线平衡问题 节拍： 指生产线上连续出产两件相同制品的时间间隔 。它决定了生产线的生产能力、生产速度和效率。 计算公式： 生产线平衡（工序同期化）： 通过 技术组织措施 来调 整生产线的工序时间定额，使工作地的单件作业时间 等于生产线节拍，或者与节拍成整数倍关系 。 平衡生产线节拍的技术组织措施 对关键工序，通过改装设备、增加附件、同时加 工多个零件等办法以提高生产速度； 采用高效专用的工艺装备，减少辅助操作时间； 改进 工作地布置 和 操作方法 ，减少辅助作业时间 ； 改变切削用量以减少机器作业时间； 提高工人的操作熟练水平和工作效率。 对于 装配流水线 ，主要措施是分解与合并某些相临工序， 重新组织工作地，以达到工序同期化的目的。 v根据给定的生产线节拍，求出装配线所需工序的工作地 数量和用工人数最少的方案。 v对于特定的产品，给定工作地数量，求出使生产线节拍 最小的配置方案。 目标 ：使各工作地的单件作业时间尽可能接近节拍或节拍 的整数倍 。 4.2 装配流水线生产平衡问题装配流水线生产平衡问题 确定装配线的生产节拍 r； 计算装配线上需要的最少工作地数 Smin； 组合布置工作地： v 保证各工序之间的先后顺序； v 组合的工序时间不能大于节拍； v 各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍； v 使工作地数目尽量少。 装配线生产平衡方法装配线生产平衡方法 时间损失率： S 工作地数目 r 节拍 ti 工序 i的作业时间 某制品流水线计划年销售量为 20000件，另需生产备件 1000件，废品率 2% ，两班制工作，每班 8小时，时间有 效利用系数 95% ，求流水线的节拍。 解 T效 = 254826095% = 231648 分钟 Q = (20000+1000) / (1 2%) = 21429 件 r = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分 /件） 计算节拍计算节拍 假设某装配流水线的节拍为 8分钟，由 13道小工序组成， 单位产品的总装配时间为 44分钟，各工序之间的装配顺序 和每道工序的单件作业时间如下图。试对该装配线进行工 作地布置以实现工序同期化。 1 124 10 9 11853 13 762 2 5 8 2 3 2 7 2 4 3 1 2 3 装配线平衡装配线平衡 求最小工作地数目： Smin= T/r = 44/8=5.5=6 组织工作地：试算法 工作地 顺序号 工序号 工序单件 作业时间 工作地单件 作 业 时 间 工作地空闲 时间 1 12 25 7 8 7 = 1 2 3 8 8 8 8 = 0 3 45 8 2 2 4 8 8 8 = 0 4 10 7 7 8 7 = 1 5 67 9 3 2 3 8 8 8 = 0 6 1112 13 1 2 3 6 8 6 = 2 求解求解 1 124 10 9 11853 13 762 2 5 8 2 3 2 7 2 4 3 1 2 3 S1(7min) S2(8min) S3(8min) S4(7min) S5(8min) S6(6min) 最终结果最终结果 某装配线每天装配 60件产品，每天工作时间为 8小时。下表 是装配工序、每道工序的作业时间（单位 :分钟）及紧前工 序等信息。 (1)画出装配工序先后顺序图； (2)求该装配线的 节拍； (3)求最小工作地数； (4)进行装配线平衡，使时间损 失率最小 。 工序 A B C D E F G H 工序作业时间 5 3 4 3 6 1 4 2 紧前工序 - A B B C C D,E,F G 5 现场管理优化 5.1 5S基本概念基本概念 5.2 5S与各管理系统之间的关系与各管理系统之间的关系 5.3 5S执行技巧执行技巧 5.4 定置管理实施技巧定置管理实施技巧 5.5 开展开展 5S活动程序活动程序 5.6 目视管理目视管理 整理（整理（ Seiri） ： 工作现场，区别要与不要的东西，只保 留有用的东西， 撤除不需要的东西； 整顿（整顿（ Seiton） ： 把要用的东西，按规定位置摆放整齐 ，并做好标识进行管理； 清扫（清扫（ Seiso） ： 将不需要的东西清除掉，保持工作现场 无垃圾，无污秽状态； 清洁（清洁（ Seikeetsu） ： 维持以上整理、整顿、清扫后的局 面，使工作人员觉得整洁、卫生； 修养（修养（ Shitsuke） ： 通过进行上述 4S的活动，让每个员 工都自觉遵守各项规章制度，养成良好的工作习惯，做到 “以厂为家、以厂为荣 ”的地步。 5.1 5S基本概念基本概念 5.2 5S与各管理系统之间的关系与各管理系统之间的关系 v 5S之间的关系 v5S与管理合理化之间的关系 v5S与 ISO9000之间的关系 第 1个 S整理 将有用的东西 定出位置放置 第 5个 S修养 第 4个 S清洁 第 3个 S清扫 地点 物品 区分 “要用 ”与 “不 用 ”的东西 保持美观整洁 使员工养成良好习惯 遵守各项规章制度 将不需要的东西 彻底清扫干净第 2个 S整顿 5S 之 间 的 关 系 减 少 空 间 上 的 浪 费 减 少 机 器 设 备 的 故 障 率 落 实 机 器 设 备 维 修 保 养 计 划 消 除 品 质 异 常 事 故 的 发 生 提 高 产 品 品 位 及 公 司 形 象 消 除 各 种 污 染 源 提 升 人 员 的 工 作 效 能 消 除 各 种 管 理 上 的 突 发 状 况 介 高 尚 养 成 人 员 的 自 主 管 理 提 高 物 品 架 子 柜 子 的 利 用 率 降 低 材 料 半 成 品 成 品 的 库 存 做 好 生 产 前 的 准 备 工 作 缩 短 换 线 时 间 提 高 生 产 线 的 作 业 效 率 管理合理化 整理 管 理 要 与 不 要 的 东 西 整顿 清扫 清洁 修养 提 高 机 器 设 备 效 率 减 少 时 间 上 的 浪 费 维 持 工 作 场 所 的 整 洁 养 成 良 好 的 工 作 习 惯 5S 与 管 理 合 理 化 关 系 5S与 ISO9000关系 1、内容 2、方法 3、材料 4、成品 5、半成品 6、文件 7、目标 结论： 5S是 ISO9000的基础，也是提高企业的各项 管理水平的手段。 v 开展整理活动技巧 v 开展整顿活动技巧 v 开展清扫活动技巧 v 开展清洁活动技巧 v 开展修养活动技巧 5.3 5S执行技巧执行技巧 1、 对象 ： 主要在清理现场被占有而无效用的 “空间 ” 2、 目的 ： 清除零乱根源，腾出 “空间 ”，防止材料的误用 、误送，创造一个清晰的工作场所 3、 整理主要区域 4、 实施方法 深刻领会开展的目的，建立共同认识 对工作现场进行全面检查 5、 实施时注意事项 开展整理活动技巧 1、 对象 ： 主要在减少工作场所任意浪费时间的场所 2、 目的 ： 定置存放，实现随时方便取用 3、 决定放置场所 4、 决定放置方法 5、 定位的方法 6、 一般定位工具 7、 开展活动注意事项 开展整顿活动技巧 1、 对象 ： 主要在消除工作现场各处所发生的 “脏污 ” 2、 目的 ： a) 保持工作环境的整洁干净； b) 保持整理、整顿成果； c) 稳定设备、设施、环境质量、提高产品或服务质量； d) 防止环境污染。 开展清扫活动技巧 3、 推行方法 例行扫除、清理污秽 调查脏污的来源，彻