所谓IE(Industry Engineering)
由于IE具有技术及技法的特性,在日本又被译为作业研究或生产工程学。IE是以《泰罗的科学管理方法》同《杰布雷斯的动作研究》为开端的。他们关注到在各种职种中都共同存在着某种可以提高业绩的行动特性,因此想从中引导出模范的行动。即所谓的熟练作业的解体与转移。
首先、作为动作研究·作业研究,IE是其进行标准作业·时间设定的工具。如果没有这种标准作业·时间,那么不仅工厂的生产计划无法制定,就连是否有生产余力或是超过生产能力的生产状况都不得而知。所以标准作业·时间是近代企业经营不可缺少的东西。
其次、IE是工程分析的改善工具。这是一种同丰田传统生产方式“工程解析”法相似的手法。以往的IE是将工厂细分化,然后逐步的改善。但现在这种方法只能适合一部分的改善,由于不能和企业利益直接挂钩,所以渐渐采取像TOC这样的改善工厂整体的方法。这是一种通过缩减从材料到制品的生产时间及削减仕挂品来达到成本降低的方法。
IE的历史
泰罗的科学管理
IE的发源是从19世纪末到20世纪初的期间。以前、在作业时要设定一定的作业内容,如超额完成作业时就给予奖励。如果劳动者通过努力能够消化掉这一定的标准作业量,那么就再增加作业量。由此、产生了劳使纠纷,不久劳动者有组织性的开始罢工。在这种情况下,泰罗(Frederick Winslow Taylor:1856-1915年)提出:这种劳使争执并不是必然的,而是由管理方法恶劣造成的。因此他提倡要废弃这种自然管理方法建立科学的管理方法。其结果是生产性确实增加了。所以、为了制定作业者的作业内容,就要测定作业单位的构成要素即完成要素作业所必要的时间,决定标准时间。
泰罗的科学管理方法的代表实验是“铲铁锹实验”。泰罗在自己工作的米德维尔制钢公司中作实验,他以铁矿石、石灰、土等搬运作业为例,来研究用铁锹一次所铲的量为多少时,一日的铲量才为最大。结果、他发现重的东西用小铁锹、轻的东西用大铁锹来搬运是最合适的方法。其次、他又调查从铲起到投放之间的距离同高度的关系,并测定其作业时间,教育作业者正确的作业操作方法,明示一日必须完成的标准作业量。通过这些研究及实践的结果,使得每人每天的平均铲量增加3.7倍,收入也达到了以前的1.69倍。因此泰罗提出:为了提高作业效率,将效率保持在最好的状态,要设定标准时间,对作业还不熟练的作业者进行正确作业方法的培训,还要采用铁锹的保管,次日的作业计划的制定,合理的配置及奖励给予等制度,并将其活用在工厂管理中。
杰布雷斯的动作研究
同泰罗同个时代的杰布雷斯(F.B.Gilbreth)是从事建筑业的,他对消除砌砖作业的动作浪费进行了实验。他将砌砖作业大致分为砖头取放、码放和水泥涂抹三个工程。
第一个砖头码放作业工程中,最显眼的是:弯腰作业。是指在最初码放时要弯腰,而当码放到一定的高度时就需要伸直腰了。因此、他想出了在作业者作业立脚处放置一个像调整台样的东西。
另外、砌砖同水泥涂抹作业分别在不同的作业台进行,而且是单手进行作业的,这种移动作业及单手的动作很频繁,非常显眼。于是、他将砖头取放作业同水泥涂抹作业放置在相同的场所,又将作业台设置为可以左右手同时取放的作业台。
在第二个码放工程中、由于砌砖时需要将砖头的光滑面码在外面,所以要一个一个的检查。因此、他决定砖头在从货车上卸下来时就统一将光滑面冲下放置,这样就省去了检查这个麻烦的作业。
第三个水泥涂抹工程中,由于水泥浆同水的混合比例及气温都有关系,需要搅拌多次才可,杰布雷斯就观察可以搅拌次数最少的技术熟练作业者的作业,并要大家都效仿他。
另外、随着立脚点逐渐变高,砖头的搬运及水泥的准备工作也相应变得麻烦。于是、杰布雷斯就在各个作业点处事先设定好一定的区域作为做准备工作的区域。在搬运方面、制作专门的容器,将原来从货车上散乱卸下的砖头按照光滑面冲下的方向,每个容器中装入10块。其次、砌砖之后,还有一个调整高度的作业,于是就在左右两边打上桩子,刻上刻度并拉紧绳子来设定基准。由此通过这一系列的浪费动作的祛除,作业目标从每小时的120个增加到了350个。
IE最近的发展倾向
最近IE的发展倾向是源流管理。以前的IE所要解决的问题是设计好的制品在生产过程中如何有效的运用设备和机械的问题。以前生产部门要将生产效率差的设计反馈给设计部门再由其进行改良。但是、在现在的超竞争时代中、更重要的是在制品开发时如何按照IE的原则设计出效率更好的制品。设计部门将IE的工夫编入设计中,由生产部门把握是否可行并进行指导及改善的时代已经到来。随着数码·模拟技术等IT技术的进化,这些都变成了可行。
另外、可以模仿工厂生产的机器人等计算机·软件正在日新月异的进步。工厂布局的检讨、自动化的模拟也正在发展为由开发部门来进行。
最近、使用计算机进行作业分析或做成标准书的软件及模拟软件也正在发售。
当然、正如“生产性很好,却无利益”这句话所说,仅仅有效的进行生产是不能同效率相联结的。所以有必要建立同销售密切联系的生产。
另外、开发费用占生产成本的比率有年年上升的趋势,从开发顺畅移转到生产的体制也受到了更加的重视。从这个意义上来考虑、IE正在越来越多的从工程设计这个时点起就活用起来。
动作分析
动作分析的是要祛除掉作业中包含的动作的不合理、浪费、不均衡并寻找出更高效率的作业方法。也就是说、发现优越的技能,使此技能标准化并将此技能固定下来是动作分析的目的。动作分析的代表性方法是基本动作要素分析方法。基本动作要素分析方法是指将构成作业的动作用记号记录并且分析这些记号,来研究更高效率的作业方法的手法。它是由杰布雷斯设计出来的。杰布雷斯将人类的所有的动作分解为18种基本动作,并且为了分析,将动作用记号来标明。这种分析记号取名叫基本动作分析记号(Therblig),是将杰布雷斯的名字(Gilbreth)倒过来取的。此后、又以“发现、找出”同“寻找”、“选择”的意思大概相同而将其去掉,最终制定了现在的有17种记号的基本动作分析记号。这17种记号按性质分为3类。
☆第一类
通过直接有效的动作产生有价值的作业。是不能排除的动作,但可通过改变顺序和方法来使作业方便及快捷。
☆第二类
虽不能直接有效产生价值,但是是必要的作业,因为会延误作业进展,所以要尽量减少。
☆第三类
表示没有进行工作的状态。此类动作应该排除。
动作经济的原则(Principle of Motion Economy)
杰布雷斯整理了动作改善的研究,并发表了动作经济的原则。在今天其作为人类工程学被人们应用。动作经济的原则是将疲劳减少到最少,有效的增加工作量,有效的活用人类能量的经验法则。
(1)身体使用的原则
1.两手同时开始动作,同时终止动作
2. 两手除去休息时,不可以同时处于闲置状态
3. 两胳膊要互相向相向或相反方向同时进行
4. 手指及身体的动作尽量在末梢部位进行。末梢部位的顺序为手指和手、手指同前手臂、手臂同手指及身体与手臂手指的5种类型,且以上的动作支点按照顺序分别为拳头、手腕、肘、肩、身体。仅仅是手指的动作是最末梢的动作,也是上半身5种动作类型中的最中枢动作。
5. 利用支撑作业者动作的物理惯性(重力)。但是、为了控制惯性使用力气时会将惯性变为最小。
6. 比起做直线型Z字型的动作,做平滑的曲线型动作要更好
7. 比起受制约或受控制的动作,弹道型的(自由曲线型)动作更快、容易及正确。
8. 在反复操作作业中为了能够自发的平滑的动作,顺畅是不可缺的。因此、作业应该尽可能的设计成容易自然且顺畅的作业。
9. 作业设计还应该避免视线的频繁移动。要将视线设置在自然范围内移动。
(2)设备及配置的原则
1.治工具及材料要根据作业形成习惯放置在特定的固定的位置
2. 为了省去“寻找”,应事先在既定的位置配置好治工具及材料
3. 为了使材料能够在使用位置附近供给,应利用送料器、部品箱、容器等
4. 治工具、材料、操作工具尽量放置在离作业者近的位置,或者应该配置在作业者的最大作业范围内。最大作业范围是指身体不动,以肩关节为轴,手向左右、上下方向所到达的距离而构成的范围。
5. 治工具同材料应该按照动作顺序的最合适位置配置
6. 作业终了时,作业者可以不用手来移走已作完的完成品,而是利用移出器械或自然落下方式来完成。
7. 给作业者合适的照明。为了采取正确的作业姿势,要给作业者合适设计及高度的椅子。作业场所的高度同椅子的高度要相互吻合。照明方面今天更加关注的是阴影、灰色、色光、视野等方面。特别是要从作业范围同作业物之间配色的对比对作业性能及眼睛疲劳所带来的影响的角度来考虑选择。
(3)机械机器、设计的原则
1.祛除掉用手指来“保持”、“固定”的动作。固定物体要治具、固定器、花瓣式等的固定治具。不要用人来固定。
2. 使用多重功能的工具。使用单一功能的工具的话、在替换工具时浪费太多(时间)。集多功能于一身的工具则只需一次的操作即可完成作业。
3. 像打字作业等使用手指作业的场合,要考虑各手指的特性来作业。拇指比食指力度弱但持久力强。小指力度弱但适应性好。
4. 治工具的手柄同手掌的接触面要尽量设计得多些。在现实中使用的手柄中很多都很细,而细的手柄不容易传力故而不稳定。
5. 操作杆同手柄等操作工具的大小的配置要以不改变作业姿势能够操作为原则。但是操作工具的大小要从生物体力学观点来考虑,切记不要太小。