优化工业工程实现降本增效

周正勇 2020-09-28 21:20 评论(0)

  工业工程是研究如何使用与支配人力资源、物料与设备等,使产品能在一定的时间内,以最低的成本来达到预期的数量与质量的一种艺术与科学。其内容包括产品制造、设施布置、人员组织、制造程序、操作准则、时间标准、工资制度、成本控制与质量管理等相关数据之分析与执行。

  一、认识和优化工业工程

  什么是优化?改进方法、更新设备或采取措施,使各方面更合理。将不合理的事物改变为合理事物的过程,运用各种工具,将不合理的现象予以消除或减少的活动,谓之优化。

  什么是成本?成本是生产和销售一定种类与数量产品以耗费资源用货币计量的经济价值。成本是为取得物质资源所需付出的经济价值,成本是为达到一定目的而付出或应付出资源的价值牺牲,它可用货币单位加以计量。成本是为达到一种目的而放弃另一种目的所牺牲的经济价值。成本项目的组成,一是直接材料:原材料.辅助材料.外购半成品.包装材料;二是直接人工:基本工资.奖金.津贴.保险福利费用.各种补贴;三是制造费用:水电费.办公费.差旅费.折旧费.修理费.机物料消耗费.劳动保护用品.低值易耗品摊销.试验检验费.保险费降低成本要点:直接材料与直接人工降低直接成本,制造费用与销售费用以及管理费用降低间接成本;直接成本与间接成本降低了总成本,总成本与利润降低了售价。

  二、认识和消除八种浪费

  浪费分为8种:1.制造过多2.等待3.搬运4.制程不佳5.库存6.无效动作7.不良品8.员工创造力。

  1.制造过多指生产不必要的产品,原因1.人员及设备过剩2.大批量生产3.大型高速机器4.放任生产,结果导致1.阻碍物品流动2.库存增加3.不良品发生 4.资金周转率降低。对策是快速换模/换线2看板管理3.平准化生产2.等待指不必要的等待宽放或监视作业,原因1.不周全的生产计划2产能不平衡3.上游设备故障4.机器布置不当,结果导致1.造成人员.作业时间.机器的浪费2.库存增加。对策是1.平准化生产2.自动化3.除错/防呆装置4.快速换模/换线5.群组布置3.搬运指制程中不必要的物料或人员移动,原因1.不周全的机器布置2.大批量生产3.单能工4.坐式作业,结果导致1.空间使用浪费2.生产力降低3.搬运工时增加4.搬运设备增加。对策是1.U型布置2.群组布置3.多能工4.站立作业4.制程不佳指不必要或错误的加工作业,原因1.制程顺序的检讨不足2.作业内容的检讨不足3.治具不周全4.标准化不彻底5.材料的检讨不足,结果导致  1.多余制程及多余作业2.人员及工时的增加3.效率降低4.不良品的增加。对策是1.制程设计的重新检讨2作业内容重新检讨3.治具的改善4.标准化的推行。5.库存指仓库及制程建材料的停滞现象,原因1传统库存的意识2.机器布置不当3.大批量的生产4.计划的不周全5.预先生产6.放任式生产,结果导致1交货期的延长2.迷失改善方向3.空间的浪费4.搬运检验的增加5.周转资金的增加6.管理成本的增加。对策1.库存意思革新2.U型布置3.快速换模4.平准化生产5.重视计划6.看板管理6.无效动作指不必要的动作.不产生附加价值的动作.过快或过慢的动作,原因1.老师傅的风气2.机器布置不当3.教育.训练不足,导致结果1.人员.工时的增加2.技术的私有化3.不安定的作业。对策是1.流程式生产的推行2.标准作业3.U型布置4.动作经济原则彻底活用。

  7.不良品指材料或加工不良的整修.检验.抱怨处理。原因1.太重视下游的检验作业2.检验基准.方法不周全3.标准作业不周全,导致结果1.材料费用的增加2.生产里降低3.检验人员.制程增加4.不良品.客户抱怨增加。对策是1.自动化2.标准化3.除错/防呆装置4全数检验5.品保制度的确立。

  三、采用七大工艺手法

  实现降本增效工艺手法分为7大类。1.流程法2.测时法3.双手法4.人机法5.动改法6.缘平衡法7.快速换线1.流程法:

  流程程序法(流程法):研究探讨牵涉到几个不同工作或地点之流动关系,以发掘出可以改善的地方。它是IE改善最基本.最重要的技术也是降低隐藏成本分析解决的最有力的工具,可清楚地标示所有的操作.搬运.检验.迟延与储存等五种状态之事项。

  使用图示工具标示整个制程中所有操作.检验.时间以及材料流动等事实,依次序用符号加以分类排列,以供了解程序以达到改进的目的。加工/操作:将原料.材料.零件或制品依照作业目的,收到屋里的或化学的变化的状态或为下一程序进行准备的状态.搬运:将原料.材料.零件或制品从某一位置移动到另一位置时发生的状态储存:依计划将原料.材料.零件或制品储存过程的状态停滞/延迟:违反计划而使原料.材料.零件或制品发生停滞的状态 数量检查:衡量原料.材料.零件或制品的量或个数,其结果与基数比较以获知差异的过程质量检查:试验原料.材料.零件或制品的质量特性,及结果与基准比较以判定批的合格.不合格或制品的良.不良的过程2、测时法在某种标准状态下,决定由人员操作的工作需要多少时间,称为时间研究。

  测时法,就是把工作负荷转化成所需人力资源,并以数字表示出来的一种方法。 IE手法介绍之测时法:

  密集抽样法-系在一段短时间内连续不断地观测操作员的作业。适用范围:一般装配.机器加工等重复性高而周程较短的工作。

  归零法:第一单元开始时,姆指按下A键开动马表,第一单元结束时,姆指即按A键停止马表,记下时间后,按B键归零。

  连续测时法:观测的第一单元开始按A键支整个观测期间只按B键记录每一单元或动素时间,观测结束后始归零。

  标准工时,系一位合格适当而有良好训练之操作者,在标准状态下,对一特定之工作,以正常速度操作所需之时间。

  以上定义,隐含几个重要条件:一是合格适当之操作人,操作者必须是个合格的作业人员,而且该项作业必需适合于他。二是良好训练。操作者对该特定工作的操作方法,必须受过完全的训练。三是正常速度。操作者必须再正常速度下工作。不能勉强自己过度努力,亦不能故意怠慢,而且工作时之生理状态不能受心理上之影响。四是必须再(标准状态)下工作。所谓标准状态,意指标准之工作方法.工作环境.标准设备.标准程序.标准动作.标准工具.标准机器周转速等等。五是标准工时架构标准工时=正常时间*(1+宽放率%)其中,正常时间=观测时间*评比系数。六是评比。评比是一种判断或评价的技术,其目的在使实际的操作时间调整至(平均作业人员)之(正常速度)的基准上。所谓(平均作业人员)之(正常速度)是指合格胜任而又有充分经验的操作者,在正常标准的工作环境条件下,不快也不慢地进行操作。评比之方法:平准化法-评价等级系数表。衡量工作之主要因素:1.熟练2.努力3.工作环境4.一致性宽放作业时间中,扣除净作业时间外,由于(作业者的生理需要).(作业方法的问题).(管理需要)等等原因,经常会造成作业中断产生作业以外的时间,此种不可避免的必要时间的增加,即时间宽放。

  3、双手法双手法分别将左.右手之所以有动作与空闲都予记录,并将左右手之动作,依其正确之相互关系,配合时间标尺记录下来。使用场合:运用在具有高度重复性的工作上,并再某一固定之工作地点上进行。即在详细研究一工作站上的作业。目的:将各项操作更详细的记录,以便分析并改进各项操作之动作。即删除不必要的动作,并把剩余的必要动作安排在最佳的顺序。

  改善四原则。删除:排除浪费,排除不必要的作业;合并:配合作业;同时作业;合并作业;重排:改变次序;改变其他方法;简化:去除多余动作;使之更简单4、人机法人机法。用于分析再同一时间(或同一操作周期)内,同一工作地点之各种动作,并将机器操作周期与作业员操作周期之相互时间关系,正确而清楚地表示出来。人机图(人机程序图)之目的:一是了解人与机器配合时的作业过程。二是发掘人工的等待时间;三是发掘机器的空闲时间;四是减少整个作业周程时间;五是提高机器的利用率。建立人机图时,先思考下列问题:一是人为什么会等待?机器为什么会空闲?二是人在等待的时间,能否做有用的工作?三是设备在运转时,人可以做些什么工作?四是人在作业时,设备是否再闲置?五是若一定会空闲,人或设备何者较为经济?六是人或设备的等待是否可以缩短?七是能否重新分配工作项目,以适合设备的需要?八是可否将个人的若干小工作合并成一个较大的工作,交由一人完成;九是一个人可操作?十是设备需多少人共同操作一台设备?

  一般做法:利用此空闲时间,操作另一部机器,利用这段空闲时间,做**削屑,量测工作物或其它手工之操作。

  5、动改法动改法,动作改善之意义是对生产活动中的全部作业动作进行观测分析,分析人的各种工作操作时之细微动作,发现并改善无效动作或浪费现象,简化操作方法,从而寻求省力.省时.安全的作业方法,最终提高作业效率。改善人体动作的方式,减少疲劳使工作更为舒适,更有效率。

  动作浪费的来源:两手空闲.双手交叉.步行多长.深背动作.重复动作.单手作业.转身作业.弯腰作业.不明技巧.动作过大。动作经济原则1.人体动作2.作业环境3.工具及设备。关于人体动作的应用:双手应同时开始并同时完成其动作。除规定休息时间外,双手不应同时空闲。双臂之动作应对称,反向并同时为之。手之动作应以用最低等级而能得到满意结果者为妥。物体之运动量应尽可能利用之,但如需用肌力制止时,则应将其减至最小度。连续之曲线运动,较含有方向突变之直线运动为佳。动作应尽可能使用轻松自然之节奏,因节奏能使动作流利及自发。弹道式之运动,较受限制或受控制之运动轻快确实。关于作业环境的应用,工具物料应置放于固定处所。工具物料及装置应布置于工作着之前面近处。零件物料之供给,应利用其重量墜至工作者手边。(墜送)方法应仅可能利用之。工具物料应依照最佳之工作顺序排列。应有适当之照明设备,使视觉满意舒适.工作台及椅之高度,应使工作者坐立适宜。工作椅样式及高度,应可使工作者保持良好姿势。三:关于工具设备的应用:尽量解除手之工作,以夹具或足踏工具代替之。可能时,应将两种工具合并为之。工具物料应尽可能预放在工作位置。手指分别工作时,其各个负荷应按照其本能,予以分配。手柄之设计,应尽可能使与手之接触面增大。机器上杠杆,十字杠及手轮之位置,应能使工作者极少变动其姿势,且能利用机械之最大能力。

  6、线平衡法生产线平衡分析。对生产的全部制程进行平均化,调整作业负荷,以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。它是衡量生产技术过程效率的标准。线平衡法目的:确认瓶颈作业并消除之;平衡工作站间的工作负荷;提供作业员及设备组装的工作效率;减少单件产品的工时消耗,降低成本(等同于提高人均产量);减少制程的在制品,真正实现(单件流);减少或消除物料半成品储存空间;加速物料流动;设定装配线的速度;决定劳工成本;决定工作站的数目;当工厂的整体生产平衡率在。60%-70%时,基本上是顺其自然,未经任何管理改善及技术改善的状态,存在极大的生产浪费及效率问题。70%-80%的平衡率是生产管理处于低水平控制状态,同样存在很大的管理及技术问题。80%-85%时,生产管理人员已尽到了应尽的职责,尚有IE的技术改善空间。85%以上为管理及IE技术处于较高水平的状态。

  线平衡的改善原则:首先,应考虑对瓶颈制程进行作业改善。将瓶颈制程的作业内容分担给其他制程。增加/减少各作业员,只要平衡率提高,人均产量就等于提高,单位产品成本也随之下降。合并相关制程,重新排序生产制程,相对而言,在作业内容相对较多的情况下容易拉平衡。分解作业时间较短的制程,把该制程安排到其他制程中。

  线平衡的改善步骤:现状调查.现状分析.改善模拟.方案执行.成效追踪.标准化。线平衡的衡量指标。生产线平衡的绩效量指标有以下6种:1最大产出量2.最大平均机台使用率3.最小再制品数目4.最小限制比率5.最小单位成本6.最小周期时间7、快速换线快速换线。任何因产品更换,而必须使机器或生产线停止生产,以从事更换的动作称之。快速换模(线)技术又称SMED,其全名是(单分钟快递换模(线))。是用来解决换模困扰的一种方法,将可能的换模时间缩到最短(实时换模)。是由日本工厂改善专家新乡重夫先生首创。1969年新乡重夫先生再丰田汽车以(1000吨的压床由4小时的换模(线)时间,历经6个月的改善降至1.5小时换模(线)时间;再经3个月的改善,换模(线)时间再降至3分钟内完成)的实际换模(线)案例,证实了单分钟内换模法的可行性。

  传统换线(模)的错误观念:以大批量生产的方式分摊换线(模)的时间。大批量生产方式会增加无订单的库存。因此,必须预估数量,设定(经济生产批量)来因应。从事生产制造的人都认为,要大幅缩短换线(模)时间是不可能的任务,因此,以上述的原则,预估生产数量来安排生产制造。时间定义:

  所谓换模(线)时间是指在加工或组装的产品完成后停止,到下一个生产良品产品之间所需的时间。换模(线)部份之两大要素:机器需停止才能进行----上下模具调动;不须停止机器即可进行-----模具预热材料准备。实施技巧:运用系统化的方法缩短换线时间。观察当前的流程;区分内部与外部的要素;将内部作业转移到外部;优化内部作业;改善外部作业;标准化新的换模(线)作业。SMED的四个概念:区分:把内部作业转换与外部作业转换分开:转换:内部作业转换要尽可能转换成外部作业转换;排除:排除一切调节过程;取消:完成取消作业转换操作。

  最后,优化工业工程,消除八种浪费,提升效率,降低成本。成功要素:新乡重夫先生强调:优化工业工程不仅要有技巧,还要改变思维。丰田汽车副社长大野耐一先生也曾说过:(生产现场中,人的智慧)是成败的关键。两位效率改善专家一语道破,导入成功与否的问题在于人的观念.态度的改变。先从教育训练着手,让人员了解优化工业工程的运作技巧,就可组织团队进行示范线的推动,并不断的演练、改善与精进,进而达到目的。

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