1、基于IE技术的现代制造企业制造现场管理研究中文摘要本文的目的在于研究IE方法在现代制造业的应用状况。并通过实际案例描述如何才能有效的在企业推行IE方法研究和改善。首先通过对比IE方法研究在国内外制造业的研究和使用状况，得出IE在发展过程中在美国、日本和中国制造企业表现出来的特点和着重点，并给出中国企业在应用IE方法研究的方向。其次分析七种IE方法研究在现代制造企业现场的使用方法和状况，有些企业会把它们叫IE七大手法，它们分别是：程序分析；动作分析；动作经济原则；标准工时分析；生产线平衡；人机配合；五五法。每一种方法分别对应制造业中的生产流程各个方面的注意事项和解决方案，这七种IE方法研究对现代
2、制造业的生产流程的控制具有极高的实际操作价值。接下来通过实际案例分析，把IE方法研究在制造企业的改善方案制度化，使IE方法研究在企业能够得到充分有效的应用。最后给出IE方法研究在现代企业使用推行方法就是制度化加激励措施。制度化能够引导员工挖掘出需要改善的问题并给出具有价值的改善方案，激励措施能够使更多的员工能够参与生产流程改善，不限于只有IE工程师才可以提出流程改善方案，所有员工都可以参与到流程改善活动中来。关键词：IE方法，制程改善，制度化， 标准化，实证研究ABSTRACTThis article aims at the usage of IE method in current fact
3、oryIt gives out how to actualize IE method and improvement in factory through samples Firstly，compare the research and usage with Chinese company and foreign company，then give out different characterristic and point among Amarican company ，Japanese company and Chinese company，especially for the dire
4、ction of IE method research and usage in the company of China.Secondly，analyses seven kinds of IE method in present so-called IE seven methodsThey are procedure analysis，motion study，principle of motion economystandard tirne analysis，line balancing，arrangement of operator and machine,5W1 Hevery meth
5、od gives out a procedure and so1ution for one part of operationThese IE seven methods have actual operation value especially for Manufacture CompanyThirdly，give out a case about process improvement to show how make IE methods as improvement method and system ,then make IE methods usefulIt not only c
6、an make the company getting improvement，but also make the staff receiving Encouragement and promotionAnd it can make more staff to join it and give out more ideas，then come into being well circle.Lastly,summerize a derection for IE methods usage，that is system add with encouragementThe system can gi
7、ve the right derection of improvement for the Staff，and then give out the so1utionsThe encouragement can make more staff to join the team for process improvement.It is not only for IE engineers，but also for all of the staff.Keywords：IE Method，Process Improvement，Encouragement，Practical Study第一章工业工程概
8、要11引言中国经济自从改革开放以来取得了巨大的发展，特别是进入21世纪以来，国民经济更是取得了骄人的业绩。但从宏观上来看，提高经济效率仍是我国经济面临的重要课题。从市场经济的角度来看，企业面临的压力和风险主要来自源市场，国家只是起到引导的作用，要想在市场经济中长期发展和生存，企业只有依靠自身的努力求得发展和生存。因受整个中国经济环境的影响，提高企业生产效率是当务之急，现在的中国企业主要还是以劳动密集型为主，提高企业生产效率更显得尤为重要，使得有限的财力、物力在现有的技术基础上得到充分的、有效的利用，才能更快地发展生产和提高员工生活水平。基础工业工程手法的应用对欧美的经济发展起到过非常重要的作用
9、，日本企业更是把工业工程提升到精益生产的高度，使得企业能够满足市场的少量多样的需求。基础工业工程手法的应用对中国企业来说是提升生产效率的最佳选择，这些手法已经在美国日本等国家得到过充分的利用，给这些国家的企业带来过巨大的收益，并且现在的美日企业也一直在注重使用工业工程手法来提升企业经济效率。因此对于中国企业来讲，没必要再去开发新的生产效率提升方式，只要对现行的工业工程手法进行研究，结合本企业特点使用工业工程手法进行改善，一定能够取得理想的效果。本文结合前人的观点和经验，研究工业工程手法在企业的实际应用现状，描绘出工业工程手法在企业使用的方法和途径。给想要提升自己经济效率的企业起到指导的作用，也
10、可以作为工业工程师在企业开展工作的培训教材。12工业工程的定义工业工程(Industrial Engineering，简称IE)形成于19世纪末，20世纪初的美国泰勒等人的科学管理运动，它是工程技术、经济管理和人文科学组合的边缘学科，是在人们致力于提高工作效率、降低成本、提高质量的实践中产生的一门学科。它是把技术和管理有机地结合起来，去研究如何使生产要数组成更高效运行的系统，从而实现提高生产率的目标。121什么是工业工程IE被广泛公认的定义是由美国工业工程师学会(AIIE)于1955年正式提出、后修订的定义，表述如下：工业工程，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、改善和设
11、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、预测和评估。日本工业工程师学会(JIIE)也曾经对工业工程进行定义如下：工业工程，是从事把人员、原材料、设备作为一个整体系统去发挥其功能的科学；它是进行经营管理系统方面的设计、改善与设置工作的学科。为了规定、预测、评价经营管理系统的成果，运用数学、自然科学、社会科学中的特定知识，同时使用技术分析与归纳的原理和方法。从美国工业工程师学会与日本工业工程师学会对IE的定义可以看出，美日两国发展工业工程方式是有很大区别的：美国发展IE着重以技术驱动，通过设计产品和流程达到目
12、的；日本发展IE着重以人的因素进行驱动，通过改善产品和流程达到目的。122工业工程的研究目标工业工程研究的根本目的是提高企业盈利水平、提高企业综合竞争力、提高企业生产率和提高社会生产率。具体地讲，就是通过研究、分析和评估，对制造系统的每个组成部分进行设计(包装再设计，即改善)，再将各个组成部分恰当综合起来，设计出系统整体，以实现生产要数合理配置，优化运行，保证低成本、低消耗、安全、优质、准时、高效地完成生产任务。它追求的是系统整体的优化与提高。123工业工程对制造业的作用工业工程对制造业的作用主要有以下几个方面61对制造系统进行整体规划、设计、评价与创新2通过分析改进，使生产系统、物流系统与信
13、息系统得到优化3对企业进行全面诊断，找出企业症结4挖掘发展潜力，提高企业生产效率和经济效益5节约成本和资源，实现零浪费6提高企业素质，增强企业竞争力7制定工作标准及管理标准13工业工程的特点IE是实践性很强的应用学科。综合分析IE的定义、内容(范畴)和目标得出现代IE的基本特点概括为以下几个方面71IE的核心是降低成本2IE是综合性的应用知识体系3以人为本是IE区别于其他工程学科的特点之一生产系统的各种组成要数中，人是最活跃的和不确定性最大的因素。IE为实现其目标，在进行系统设计、实施、控制和改善的过程中，都必须充分考虑人和其它要素之间的关系和相互作用，以人为中心进行设计。 9。4IE的重点是
14、面向微观管理(注重三化)为达到减少浪费、降低成本的目的，IE重点面向微观管理，解决各环节管理问题。从制定作业标准和劳动定额、现场管理优化直到各职能部门之间的协调和管理改善，都需要IE发挥作用10.三化即是指工业简化(Simplification)、专业化(Specialization)和标准化(Standardization)，是IE的重要原则。5IE是系统优化技术IE所强调的优化是系统整体的优化，不但是某个生产要数(人、物料、设备等)或某个局部(工序、生产线、车间等)的优化，最终追求的目标是系统整体效益最佳(少投入、多出)。生产系统得优化不是一次性的，IE追求的是经常的持久系统优化，对系统进
15、行不断的革新改造和提高，是系统实现最低浪费和更高的综合效益。14 IE方法研究的意义141 IE方法研究在制造业中的作用尽管现代IE应用极其广泛，但制造业仍然是主要和有代表性的一个领域，制造工业具有这样的特点：即其生产活动的全部内容包括技术和管理两个方面：一是围绕材料加工(或通常说的制造技术)研究工艺与设备，这是制造的硬件部分；二是关于制造系统，即由人、材料和设备等组成的集成系统的控制和管理，这是制造业的软件部分。IE正是将两者有机结合起来的原理和技术。因此，作业研究的应用不仅直接促使生产率提高，而且也是其他IE技术，如设施规划与设计、生产计划与控制等的必须要求基础14。IE中的作业研究是以工
16、业企业中的生产系统为研究对象，运用方法研究与作业测定(工作衡量)等技术，对产品的设计、工艺、作业程序、材料使用、机器设备与工装夹具的运用及人的作业动作加以分析研究，从而制定最佳工作方法，并对此方法设定标准时间。作业研究的目标是改进工作方法，并使方法标准化15。142 IE方法研究是精益生产活动的组成部分精益生产是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式。而IE则是为完成精益生产方式的工程基础，IE又是精益生产的重要组成部分。工业工程IE(Industrial Engineering)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、改善的一门学科。日本在推行精益生产时，运用基础IE中大量
17、的作业研究、动作研究、时间分析技术，使精益生产始终站在科学的基础上，因此生机勃勃、卓有成效。日本企业丰田汽车公司生产调查部部长中山清孝认为，丰田生产方式(JIT)就是IE在企业中的应用13。日本从美国引进IE，经过半个世纪发展，形成富有特色的IE，既把IE与管理实践紧密结合，强调现场管理优化。我国企业在实施推进精益生产的过程中，应该结合现场IE，从基础IE普及推广入手，进而实现拉动式准时化生产8管理大师彼得杜拉克曾说：“20世纪工业取得巨大成就，在管理技术上贡献最大的莫过于IE技术了。第二章IE方法研究在国内制造业现状和实施模式21工业工程在我国制造企业中的应用情况中国工业工程(CIE)诞生后
18、,经过20多年的发展,已经在千百家企业不同程度地应用了工业工程,相当数量的企业应用效果显著。涉及到汽车、钢铁、机械制造、家电、建材、咨询等十几个行业,包括第一汽车集团、一汽大众有限公司、广东科龙集团广东美的集团以及东南沿海的许多企业,都已经将应用工业工程作为提高企业管理水平的重要手段,由于这些企业管理基础不同,对工业工程的理解与掌握能力不同,因而效果也不同。大致可以分为3种情况(1) 外资、合资制造企业,依靠母公司的成熟的管理理念和方法,这些制造企业在中国最早应用IE提高竞争力。如一汽大众、上海大众、OTIS、MO2TOROLA等。这些企业在中国建厂时就设立了IE部(科)或者IE岗位。在这些制
19、造企业中,IE得广泛的应用,工作职责较清晰,工作范围从现场改善到生产资源规划、工时定额制定、职能核定以及设施布置和生产系统改善提高等。(2) 东部沿海地区,从90年代开始该地区的制造企业应用工业工程,作为提高企业管理基础和竞争力的重要手段。这些地区的市场经济发展迅速,制造企业多为民营新兴企业,由于市场竞争的需要它们较早接触到工业工程的理念。(3) 进入新世纪,国有企业由于竞争需要开始大规模推广应用IE,内地以国有企业为主的制造企业开始建立对决策起参谋作用的工业工程部门来指导整个生产活动。22面向制造业的工业工程实施模式我国制造业工业工程应用模式大概应分为这样几中情况。(1) 支持某些管理模式的
20、形式来应用和发展IE。如:精益生产、丰田生产方式、物流管理系统、六西格玛管理等。(2) 支持制造企业信息化工程的形式来应用和发展IE。本来在美国、欧洲、亚太地区,像ERP、CIMS、虚拟制造等都定位在工业工程领域,因而健康发展。由于我国在科技部等国家部门没有设立IE学科(台、港地区除外) ,将信息化设立在自动化和计算机领域,导致众多难以解决的问题产生,效果不佳。值得庆幸的是人们逐渐发现了CIE对制造业信息化工程的重要性,特别是在管理基础改善、流程再造、系统规划与设计方面将起到非凡的作用。(3) 传统制造企业,特别是乡镇、中小企业应用IE来提高企业的竞争力模式。这些企业技术装备水平较低,人员素质
21、不高,市场经济环境较好,应处于发达国家制造业早期管理发展阶段。IE对提高其效率、质量、降低成本、降低能耗是非常重要的,甚至经典IE都对这些企业的发展具有十分重要的作用。第三章IE技术解决问题的主要理论与方法在现代制造企业对IE技术的使用主要是IE手法的运用，其主要思想来源于对IE技术在制造业的实际应用总结，它具有非常高的实战运用价值。现阶段IE手法的版本很多，其内容主要是围绕作者当时所处工作企业的实际状况和要求，但内容主要还是围绕IE技术解决问题的各个方面。下面是IE技术的使用方法：搬运工艺分析31程序分析程序分析是以现行工艺程序为基础，采用专用的图表和符号对其进行观察和记录，应用5W1H技术
22、和ECRS四大原则进行分析，最后通过改进，提出合理的工艺流程和车间平面与物料搬运路线。这里特别强调的是程序分析的目的性，任何工作开始之前先要有一个清晰的目标，在工作工程中才不至于迷失方向。因此我们明确IE程序分析的目的是消除生产过程中的浪费和不合理因素，从而提高生产效率。311程序分析的目的程序分析的目的是要去除不必要的手续与流程。做价值流程分析，留下能产生价值的流程，去除没有增值的流程，降低制造成本，提高工作效率。312程序分析的内容层次程序分析的内容层次主要分为三个方面：工艺流程图分析、流程程序图分析和物流线路图分析，他们的特点如下图：类别技术名称分析技术的特点程序分析工艺流程图分析工艺程
23、序图含有工艺程序的全面概况及工序之间的相互关系，分析并根据工艺顺序编制，且标明所需时间。分析的目的是改善工艺内容、工艺方法和工艺程序。流程程序图分析流程程序分析图是在工艺程序图的基础上，作进一步的详细分通过对制造流程中操作、检验、搬运、储存、暂存的详细记录，提出改进意见。物流线路图分析物流线路图是以作业现场为对象，对现场布置及物料和作业者分析的实际流通线路进行分析，以达到改进现场布置和移动路线，缩短搬运距离的目的。l.工艺流程图分析工艺流程分析是对现场的宏观分析，把整个生产系统作为分析对象，分析的目的是改善整个生产系统中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序和作业现场的空间布置，通过严格的考察分
24、析，设计出最经济合理，最优化的工艺方法、工艺程序、空间配置，避免了图形的冗长和复杂，可以很方便地研究整个程序的先后次序。工艺流程图分析的内容主要有以下几方面：A工艺流程图含有工艺流程的全面概括及各工序之间的相互关系，并根据工艺顺序编制，且标明所需时间。B工艺流程图能清晰地表明各种材料及零件的投入，因此可作为采购计划的根据。C工艺流程图还包括各生产过程的机器设备、工作范围、所需时间及顺序。表32是对某产品的组装流程进行工艺流程图分析。2流程程序图分析流程程序图有别于工艺流程图，工艺流程图包括操作和检验两种对象；流程程序图则更为详细，它由操作、检验、延迟、储存、搬运五种对象构成。流程程序图分为材料
25、流程程序图和人员流程程序图两种。材料流程程序图说明制程中材料或零件被处理的步骤；人员流程程序图指示操作员之所有连串的动作。但这两种流程程序图只是研究对象不同而已，其构成方法和分析方法完全一样。图31是某产品组装流程程序图分析，图32是此产品人员流程程序图分析。表3-2 9.7mm驻极体式麦克风组装流程序号工件名称使用材料使用机器操作速度控制点1极化振膜极化机1200实验良品率90为基准表面电位值无异常2组装埪体手工组装135无破损，划伤现象振膜充分落在外壳内垫片无变形，无脏污极板无重复，反膜，重垫片现象线路板3封边封边机1150外观动能尺寸4老化烘箱oven老化12h温度50+5老化16h温度
26、65+55测试功能测试560灵敏度规格内电流规格内6抽检6500灵敏度规格内电流规格内外观和尺寸合格7包装入库包装盒1300100颗每包标签号L003018OQC11000灵敏度规格内电流规格内外观和各尺寸合格图3-1散热片组装材料流程程序图左手动作右手动作说明符号符号说明 伸手至散热片0 D0 D等待拿起两个散热片0 D0 D伸手至左手运散热片至右手0 D0 D接受左手一散热片运散热片至治具0 D0 D运散热片至治具对准治具0 D0 D对准治具卡按于治具内0 D0 D卡按于治具内伸手至晶体0 D0 D伸手至晶体拿一晶体0 D0 D拿一晶体运晶体至散热片0 D0 D运晶体至散热膏涂散热膏0 D
27、0 D涂散热膏放晶体于治具上0 D0 D放晶体于治具上伸手至螺丝料盒0 D0 D伸手至电锁伸手至治具(晶体0 D0 D预对准治具用手扶住晶体0 D0 D下电锁运另一个螺丝至电锁头并定位0 D0 D移电锁至另一个散热片孔位伸手至另一个散热片0 D0 D伸手至另一个散热片抓取散热片0 D0 D抓取散热片运散热器至右手0 D0 D运至成品完成区伸手至下一个散热片0 D0 D放手 图3-2 散热片组装人员流程程序图左手动作右手动作说明符号符号说明 伸手至散热片0 D0 D等待拿起两个散热片0 D0 D伸手至左手运散热片至右手0 D0 D接受左手一散热片运散热片至治具0 D0 D运散热片至治具对准治具0
28、 D0 D对准治具卡按于治具内0 D0 D卡按于治具内伸手至晶体0 D0 D伸手至晶体拿一晶体0 D0 D拿一晶体运晶体至散热片0 D0 D运晶体至散热膏涂散热膏0 D0 D涂散热膏放晶体于治具上0 D0 D放晶体于治具上伸手至螺丝料盒0 D0 D伸手至电锁抓取两个螺丝0 D0 D握取电锁运一个螺丝至电锁头0 D0 D等待伸手至治具(晶体0 D0 D预对准治具用手扶住晶体0 D0 D下电锁运另一个螺丝至电锁头并定位0 D0 D移电锁至另一个散热片孔位伸手至另一个散热片0 D0 D伸手至另一个散热片抓取散热片0 D0 D抓取散热片运散热器至右手0 D0 D运至成品完成区伸手至下一个散热片0 D0
29、 D放手313程序分析法的理论方法1.程序分析的符号记录的符号一览表动作说明符号操作从事生产，做工作，加工，业务处理运送两个不同工作地点的传送检验有关产品数量的检验等待迟住或停留等待更进一步的处理储存放置入库检验有关各种质量的检验2.5W1H方法提问技术分析的五大疑问表完成了什么？what是否必要？为什么？有无其他更好的成就？何处做?where为何要在此处做？有无其他更好的地方？何时做？when为何要在此时做？有无其他更合适的时间？谁做？who为何要有此人做？有无其他更合适的人员？怎么做？how为何需要如此做？有无其他更合适的方法？3.ECRS原则改善方向A，剔除：凡是经过完成了什么、是否必要
30、、及为什么等问题一问，而不能有满意答复者，即非必要，予以剔除。首先针对方向进行分析淘汰，再对选定的方向检讨其每一意见，进行淘汰。B，合并：凡是确实无法剔出而又属必要的，比较适合于合并。C，排列：经过剔除合并后，所剩下的必要意见，依据何人、何处、何时三个发问进行排列。D，简化：对必要的工作，用简单的方法及设备来完成。32动作分析动作分析是从作业者的动作顺序观察，不产生附加价值的作业(不合理、不平衡、不需要)或作业者周边的工具配置等，作为改善检讨的着眼点的手法，叫动作分析。321动作分析的目的： 第一，发现人员动作之无效或浪费，简化操作方法，减少工人疲劳，进而定制标准操作方法。 第二，发现空歇时间，删除不必要的动作，进而制定动作时间标准。第三，促使操作更简便有效，提高生产力。322动作分析的种类一、目
