人因工程及布局优化培训课件.ppt

南京大学工程管理学院 魏楚时、胡彬、刘聪、张道渝,,以IE为舟，护航中国服装制造,——IE在某服装加工厂中的应用案例,目录,CONTENTS,第一部分 | 案例背景,第二部分 | 人因工程,第三部分 | 产线平衡,第四部分 | 布局优化,第五部分 | 总结思考,,,,,,,1,案例背景,,,,现状,浙江省,工贸一体,集工业企业和商贸企业业务于一体,生产大衣,以生产大衣为主，并有部分为外发生产,浙江宁波,,,,背景,员工400人,每月工作26天,每天上班10小时,月均产量35000件,,,,,背景,如何提高企业生产效率，增加企业盈利能力？,同时又能改善劳动条件，减轻劳动强度？,,2,人因工程,工作时间表,最长连续工作时间达5小时,,颈部酸疼,腰部酸胀,眼睛疲劳,,7：00,12：00,17：30,12：30,工作时间,午餐休息,工作时间,,,,,,年龄偏高35—50岁,计件工资制,,,现状,人因工程——工作时间,,,,分析,连续工作时间过长，缺乏休息时间导致了工人出现疲劳状态，可能导致工人工作效率的下降，影响工厂的产出,主要猜测,个体相对劳动生产率,,,自发停顿次数,定义= 个体在某一个小时内的平均劳动生产率 个体在一天工作时间内的平均劳动生产率,该指标可以反映一名工人在某一小时内的工作效率水平,该指标能较好地反映某工种工作对人体所产生的体力脑力综合负荷,自发停顿是机体出现工作疲劳感又不能予以克制的客观反应之一,论证指标,人因工程——工作时间,,,,分析,,,,,,,猜想证实：长时间连续工作出现疲劳状态，导致工人工作效率会使工人的下降,统计发现：经过短暂的休息，工人能够有效缓解疲劳，提高工作效率,,人因工程——工作时间,,,,,方案拟定,休息次数,休息开始时刻,休息时间长度,,,,,9：30,15：30,权衡工厂管理层对工人工作时间的要求，将上下午休息次数均定为1次,人因工程——工作时间,,,,方案拟定,休息时间长度,基础代谢率BMR,相对能量代谢率RMR,活动代谢率M,T 工 = 24 M−4,T 工 M=( T 工 + T 休 )×4,𝐓 工 = 𝟏𝟕𝟑.𝟒𝟓𝐦𝐢𝐧,𝐓休=𝟔.𝟗𝟑𝟖𝐦𝐢𝐧,工人平均体重约50kg，身高160cm，年龄在47岁左右,𝟎.𝟖𝐤𝐜𝐚𝐥/𝐦𝐢𝐧,𝟒.𝟎,𝟒.𝟏𝟑𝟕𝟓𝐤𝐜𝐚𝐥/𝐦𝐢𝐧,BMR=10×体重（kg）+ 6.25×身高（cm）− 5×年龄,米勒假定标准能量贮备为24kcal,应该每工作𝟏𝟕𝟑分钟，休息7分钟，来使工人及时补充体内的能量贮备,,,RMR= M BMR,人因工程——工作时间,,,,方案拟定,7：00,12：00,17：30,12：30,午餐休息,,,,,,,,,,9：30,9：40,15：30,15：40,休息时间,休息时间,人因工程——工作时间,,,,改善效果,调整后的时间表实行一个月之后,个体劳动生产率的波动性较之前减少,实际产出提高 1%——5%,工人疲劳程度得到一定缓解,个体工作效率提高,个体相对劳动生产率散点图,全天实际产出变化图,人因工程——工作时间调整,,,,工厂现状,1. 工厂实测 座椅高度为：34cm 2. 问卷调查（发放50份问卷） 有70%的人认为座椅高度应该可调 有74%的人认为现有座椅稳定性较差 有88%的人感觉工作后有腰背酸痛,人因工程——座椅设计,,,,资料研究,坐姿理论 人坐在椅子上 ,并非都是静止不动的, 而是不断地在作调整姿势的细微动作 , 以消除脊柱部位的不正常压力。

1.设计理论,座椅本身的物理结构设计——家具工程 为符合使用者的人体生物力学要求的设计——工业设计或人机工程学,人因工程——座椅设计,,,,资料研究,2.设计原则 座椅的尺度必须与相对的人体测量值配合; 座椅的设计必须能提供人体足够的支撑与稳定作用; 座椅的设计必须能使坐在其上的人体改变其姿势; 靠背, 特别是腰部的支撑 ,可降低脊柱产生的紧张压力; 座垫必须有充分的衬垫和适当的硬度 ——《坐姿與座椅設計的人機工程學探討》,人因工程——座椅设计,,,,方案数据,座椅设计的基本参数指标 参考中国成年女性人体测量数据资料，结合公式，得出以下座椅设计参数数据,膝盖高度H1、肘部高度H2、大腿厚度H3、臀部宽度W1、臀部至膝盖长度L1、上身长L2、坐姿的肩中部宽度W2、头到椅面的高度H4、头上L3、头宽W3,人因工程——座椅设计,,3,产线平衡,,,,现状分析,生产流水线,,,,现状分析,,,,现状分析,平衡率=65% 日产能=10h*3600/34.24=1051件,计算生产线平衡率： 平衡率=ST总/（瓶颈时间*N）*100% ST总=∑（工序标准时间*各工序人数）,瓶颈工序:成衣质检 瓶颈时间=34.24s,改善前平衡图,,,,分析方法,,,,,小烫 划线,钉位钉住 钉孔位,半成品质检,成品质检,,,,分析方法,,由工序测量时间表知，小烫和划线分别耗时9.11s、2.22s。

两个工序的标准时间明显小于工序的平均标准时间，操作人员没能充分发挥其劳动力，故考虑将小烫和划线工序合并，由1人完成同时能够省出1名工人，补充到质检工序中合并,,,,分析方法,订位订住、定孔位工序的标准时间分别为8.00s、4.56s，考虑将订位订住和定孔位工序取消，并将操作合并到袖片打孔工序分析方法,,,,分析方法,,由工序时间图可以看出瓶颈工序为成衣质检，耗时34.24s，并且能够看出四个质检环节均耗时较多 经考察分析，半成品质检承担了对之前较多工序的质检，而后三道质检工序相隔太近，浪费了部分劳动力 故考虑在工序9和工序10之间增加一个半成品质检，同时取消总质检工序，并将合并大烫、划线工序省出的1名工人分配到成衣质检工序上，将流水线的质检任务分散化质检工序调整,R,C,,,,,分析方法,,改进前,改进后,,,,分析方法,四个质检总步骤的时间从123.3s缩减到103.9s，减少了14.06%,,,,,分析方法,,操作优化,经过质检工序调整后，对耗时较多的左右口袋缝合工序（耗时34.10s）进行分解，并进行重排和简化分析方法,,,,分析方法,瓶颈工序:成衣质检 瓶颈时间=34.24s 作业总人数N=37 平衡率=65% 工位数=24 日产能=10h*3600/34.24=1051件,瓶颈工序：成衣质检 瓶颈时间=29.20s 作业总人数N=36 平衡率=74.68% 工位数=21 日产能=10h*3600/29.20=1233件,,改善前,改善后,,,,分析方法,合并小烫与划线工序,取消订位订住和定孔位工序，合并到袖片打孔工序,增加一个半成品质检，同时取消总质检工序,分解左右口袋缝合，并进行重排和简化,,4,布局优化,,,,设计优化方案,仿真测试方案,综合评价,,优化过程,设计优化方案,布片缝制,袖片打孔,袖片钉扣,领袖缝合,成衣钉扣,大烫,布片缝制,领袖缝合,珠边,质检,按照该车间加工和处理事务的特点，我们把生产车间分为10个基本作业单位,对生产车间应用SLP,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,车间工艺分析,,,,车间原始布置,作 业 单 位 相 关 图,,,,,相关性分析,SLP分析布置方案,,,通过考虑对车间中作业单位间相互关系及车间的工作面积的计算，得出新的布置方案,备选方案1,备选方案2,,采用费用对比法，用该法进行设施优化分析与设计的原理是系统内设施间物流费用最小化。

优化初步评价,,,A方案,B方案,经过计算得出WA=831.7，WB=646.65 因此初步判定B方案优于A方案,原始布局,优化方案,,,优化初步评价,,,仿真测试方案,备选方案1,备选方案2,,Flexsim仿真模拟,,,备选方案1,备选方案2,现有布局模拟,,Flexsim仿真模拟,,,现有布局模拟,,Flexsim仿真模拟,,,现有布局模拟,,Flexsim仿真模拟,,,,Flexsim仿真模拟,,,综合评价,层次分析法（The analytic hierarchy process,简称AHP ）,1,构造成对比较矩阵A,层次总排序及决策,建立层次结构模型,一致性检验,,,分析方法,,,建立层次结构模型,目标层,准则层,方案层,,分析方法,,,构造成对比较矩阵A,,分析方法,,,一致性检验,λmax(A) =4.0164 CI = λmax(A) − n n −1 =0.055 经查表得RI=0.90 检验CR = CI / RI =0.0061 0.1 可知成对比较矩阵有满意的一致性,,λmax(A)对应的特征向量经过标准化为： U=[ 0.4698, 0.1450, 0.1059, 0.2793]，此向量为权向量,3,,分析方法,,,层次总排序及决策,依次对每个指标分别进行每个候选方案的评估，得出4个3×3矩阵,经验证，以上4个矩阵都有满意的一致性,,分析方法,,,层次总排序及决策,分别求出4个矩阵对应的权向量，如下表。

最后计算每个方案的加权总得分，进行排序,,,,分析方法,,,,5,思考总结,,,,,总结,如何提高企业生产效率，增加企业盈利能力？,人因工程,产线平衡,布局优化,工人个体生产效率,企业整体生产效率,企业盈利能力,,,3,4,1. IE在我国急需推广,2.分析有理有据,3.结合具体行业,4. 改善无止境,我国工业工程仍处于起步阶段，需要大力推广到各行各业，尤其是服装业为代表的制造业,IE属于一门实践性很强的科学，不能凭主观臆想去改善，一定要有数据，有绩效指标IE的实施要结合具体企业，具体流程不同的行业，不同的业务，IE的改善方法是不一样的改善没有最好，只有更好，这才是工业工程的核心思想思考,,南京大学 工程管理学院,,END,,。