基础工业工程 - 图文

一、工业工程概述

定义：工业工程是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术，并且使用工程分析的原理和方法，对上述系统可能取得的成果予以鉴定、预测和评价。

发展时期：1.IE的萌芽时期（20世纪初——30年代中期）F.W.泰勒——时间研究，被誉为工业工程之父。通过著名的“铁铲实验”、“搬运实验”和“切削实验”，总结了称为“科学管理”的一套思想。吉尔布雷斯——动作研究，后人称为动作研究之父。2.传统IE时期（20世纪20年代后期—40年代中期）1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系。3.运筹学时期（20世纪40年代中期—70年代）1948年，美国工业工程学会成立。第三阶段的IE与前两阶段的比较，表现为从以经验和定性分析为主发展为以定量分析为主。从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主转化为以研究整体系统的优化、降低各种资源消耗、提高整体系统的生产率为主。

工业工程意识：成本和效率意识、问题和改革意识、工作简化和标准化意识、全局和整体化意识、以人为中心的意识。

核心是降低成本，提高质量和生产率。出发点和最终目标是提高生产效率。重点是面向微观管理。

工业工程和管理的关系：共同点：目的一致。区别:IE是研究管理的方法和手段，是为管理提供技术方法和决策依据的，所从事的是生产系统的研究、分析、设计和改进等工程活动，采取工程途径来解决管理问题。管理则是偏重于对各部门及整个企业活动的决策和指挥，实施组织、控制和监督等行政职能，管理便无法采取工程途径去解决管理问题。

企业常见8大浪费：库存的浪费、制造太多的浪费、不良修理的浪费、搬运的浪费、停滞的浪费、管理的浪费、动作的浪费和过分加工的浪费。

IE7大手法：防呆法、动改法、流程法、五五法、人机法、双手法、抽查法

二、生产与生产率管理

定义：运用材料、机械设备、人、结合作业方法，使用相关检测手段，在适宜的环境下，达成品质、成本、交期。

分类：从管理角度分为制造性生产和服务性生产。从工艺特性分为加工装配型和流程型：前者特点是产品由零部件组合装配而成，零部件可以在不同的地方分别制造，加工过程呈相对独立状态，物料运动呈离散状态；后者则是生产过程中物料是均匀、连续地按一定工艺顺序运动的。从组织生产的特点分为备货型和订货型。从工作地专业化程度分为单件生产、成批生产和大量生产：单件和小批量生产特点是工作地经常变动地完成很不固定的工作的生产，同一产品只生产一件或数件，工作地专业化程度很低。产量很低，多根据用户要求生产，虽然，具有灵活性，但效率低。成本高，多采用通用型设备；成批生产则是指工作地轮换地加工成批零件，一批相同的零件加工完以后，调整设备，再加工另一批零件。产量低、品种多、需要工人掌握较多的技术和技能，效率较大量生产低；大量生产特点是是工作地固定地完成一道或几道工序，工作地专业化程度很高。便于采用流水生产，生产效率高，生产周期短，成本低，但缺少灵活性。按生产系统运作结果分为狭义生产率和广义生产率。

流水线型生产：指加工对象按事先设计的工艺过程依次顺序地经过各个工位，并按统一的生产节拍完成每一道工序的加工内容的一种生产组织方式。特点是工作地专业化程度高，按产品或加工对象组织生产；具有明显的节奏性；各工序的生产能力平衡或成比例；工艺过程是封闭的。

组织生产过程的两个主要原则：工艺专业化原则和对象（产品）专业化原则。

静态生产率：即某一给定时期的产出量与投入量之比，即一个测定期的绝对生产率。

动态生产率指数：一个时期（测量期）的静态生产率与以前某个时期（基准期）静态生产率相除得到的商，能反映不同时期生产率的变化。

提高生产率的方法：外部（1）工人和管理者对提高生产率的态度（2）提高生产率的经济和环境方面的要素；内部（1）工厂布置、机器和设备（2）成本会计和降低成本的技术（3）生产的组织、计划和控制（4）人事策略。

生产率测评的种类：

三、工作研究概述

定义：以生产系统为研究对象，运用方法研究和作业测定等技术，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应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。 构成：

方法研究----用以确定最佳的作业方法的一系列研究技术。其目的是寻求完成任何工作的最经济合理的方法，达到减少人员、机器、无效动作和消耗，并使方法标准化。包括： （1）程序分析----对整个生产过程或一项管理工作的全面分析。 （2）作业分析----对同一工作地上的工作进行分析。

（3）动作分析----将过程分解为基本单元直到手指的动作分析。

作业测定----用以确定按上述的标准方法进行作业时所需时间的测定技术。其目的是制定用经济合理的方法完成工作所需的时间标准，达到减少人员、机器设备的空闲时间。包括： （1）秒表测时法 （2）工作抽样法

（3）预定标准时间法（PTS） （4）标准资料法

分析技术：5W1H----what.why.when.where.who.how；ECRS四大原则----消除、合并、重排、简化。 工作研究的步骤：挖掘问题，确定工作研究项目、观察现行方法，记录全部事实、仔细分析记录的事实并进行改进、评价和拟定新方案、制定作业标准及时间标准、新方案的组织实施，检查和评价。

四、程序分析

概念：以整个生产过程为对象，研究分析一个完整的工艺程序，从第一个工作地到最后一个工作地全面研究、分析有无多余或重复的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长等，进一步改善工作程序和工作方法。宏观、全面、系统而概略。

目的：改善生产过程中的不经济、不合理、不科学的作业方法、作业内容以及现场布置，设计出科学、先进、合理的作业方法、作业程序以及现场布置，达到提高生产率。是工序管理、搬运管理、布局管理、作业编制等获取基础资料的必要手段。

程序分析的种类：对整个制造程序或工序的分析——工艺程序图 对产品或材料的流程进行分析——流程程序图 L?MN?L?W(L?M)(K?nK)TEC?n 移动线路分析——线图和线路图（布置和经路分析图） 管理事务分析——管理事务程序图

工艺程序分析：只分析程序中的“加工”和“检验”工序。有合成型、直列型、分解型和复合型。

流程程序分析：是以产品或零件的加工制造全过程为对象，运用程序分析的方法和工具，把整个工艺流程划分为加工、检验、搬运、等待和贮存等五种状态加以记录和分析的一种方法。

布置和经路分析：以作业现场为对象，对现场布置及物料（包括零件、产品、设备）和作业者的实际移动路线进行分析。常与流程程序图配合使用，以达到改进现场布置和移动路线，缩短搬运距离的目的。主要用于“搬运”或“移动”路线的分析。

五、作业分析（操作分析）

定义：通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而做的分析。

作业分析与程序分析的区别：程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为止；作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。

目的：使作业内结构合理，删除多余无效的操作，使操作最有效，总数最小；使任何机器能很好地协调配合工作，充分发挥人和机器的效能；改进操作方法和工作地配置，减轻操作者疲劳。 分类：人机作业分析、联合作业分析、双手作业分析

人机作业分析：记录和考察操作者和机器设备在同一时间内的工作情况，寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。可以获得减少人机等待时间，提高人机效率。

闲余能力分析：机器的闲余能力：作业内的闲置时间、作业需要的闲置时间、与作业无关的闲置时间；人的闲置能力：作业中的闲置时间、作业外的闲置时间 工人与机器数的确定： 一月（年）总工作量工人数? 平均一个工人一月（年）有效工时 一个工人操作机器数确定公式：N=（t+M）/t N----个工人操作机器数；

M----机器完成该项工作的机动时间；

t----个工人操作一部机器所需的时间(包括由一台机器走到另一台机器的时间)； 一个工人操作机器的最低数： 1 L：装、卸工件时间； M：机器机动时间；

W：总工人时间（不是与机器进行交互的时间，通常是工人由一台机器走到另一台机器所需时间）； L+W：工人操作机器所需时间； L+M：为一台机器的作业周期。 每单位产品的预期成本：

112

n2122n1

1K1为工人的基本工资，单位为元/单位时间；K2为机器每单位时间的成本，单位为元/单位时间。

TEC?(L?W)(K?nK)联合作业分析：研究两个或两个以上的作业者共同或同时作业于一项工作时，从时间上对作业者的分工与协作及机器设备的工作情况进行详尽的观察和记录分析方法。其目的是：发掘空闲与等待时间；使工作平衡，进行合理分工；减少周期时间，提高效率；找出集体作业中的薄弱环节。

双手作业分析：调查、了解、分析如何用双手进行实际操作。其作用是：研究双手的动作及其平衡；发掘“独臂”式的操作；发现伸手、寻找以及笨拙而无效的动作；发现工具、物料、设备等不合适的放置位置；使动作规范化

六、动作分析

定义：以操作或动作为研究对象，通过对动作内容进行详细的观察和记录，并将动作进一步分解为动素，研究动作的最佳组合，确定最合理有效的动作和操作，降低劳动强度，提高工作效率的技术（或方法）。 意义：研究人体各种动作，寻求省力、省时、安全、经济的动作；研究人在进行各种操作的细微动作，删除无效动作，提高工作效率、简化操作方法，减少工作疲劳，降低劳动强度。

目的：为改进或设计一个减少疲劳、安全、高效的作业系统提供可行的模式；为选择、改进或设计人与机器相结合的工艺装备提供可靠的资料；为制定作业标准和标准时间提供基础资料。 动作分析方法：目视动作分析、动素分析、影片分析。 动素的分类：

第一类为有效动素，共9种：伸手、握取、移物、定位、装备、拆卸、使用、放手、检查。 第二类为辅助动素，共5种：寻找、发现、选择、思考、预置。

第三类为无效动素，共4种：拿住、不可避免的延迟、休息、可以避免的耽搁。

动作经济原则：即人在操作作业时，能以最少的劳力达到到最大的工作效果的经济法则。对人体运动、操作场所布置、工具设备进行要求，共22条。

动作经济的四条基本原则：减少动作数量、双手同时作业、缩短作业的距离、轻松动作。

工厂中常见的12种动作浪费：两手空闲；作业动作停止；左右手交换；转身角度大；不明技巧；弯腰动作；单手空闲；动作太大；步行多；移动中变换状态；伸背动作重复、不必要的动作。

七、作业测定概述

定义：运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准，完成某项工作所需的时间。 意义：为作业改善提供数据依据和选择参考；平衡生产线；为企业衡量生产能力和编制生产计划提供依据；为企业计算所需人员数量、估算物料消耗提供依据。

基础IE全过程：利用程序、操作和动作分析获得最佳程序和方法，再利用作业测定制定出标准时间。 全部工作时间（工时消耗）：

定额时间：是指在正常的生产技术组织条件下，工人完成一定量的工作所必需消耗的时间。

传统工时定额的构成：大批量生产条件下：T单件工时定额=T作+T布+T休·生；成批或单件生产条件下：T单件工时定额=T作+T布+T休·生+T准结

标准时间：在适宜的操作条件下，用最合适的操作方法，以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间。

标准时间=正常时间+宽放时间=正常时间（1+宽放率） 宽放率=宽放时间/正常时间 宽放时间：指工人除正常工作时间之外必须的停顿及休息的时间。 宽放时间分类： 私事宽放：考虑操作者生理上的需要，如喝水、上厕所、擦汗、更衣等。 疲劳宽放：必须给予“宽放”时间，以恢复疲劳。 迟延宽放：操作中无法避免的延迟所需要的宽放，非操作者本人所能控制的。 政策宽放时间：它是作为管理政策上给予的宽放时间。可取消。

八、秒表时间研究

定义：以秒表或电子计时器为工具，在一段时间内，连续不断地直接观测操作者的操作，记录作业时间及估计等数据，并利用一定的评比和宽放技术来确定该项作业的标准时间。

特点：采用的抽样技术原理；测时的观察记录的对象是“工序” ；要求对同一工序进行重复观察和记录若干次。 步骤：（1）获取充分的资料；

（2）作业分解——划分操作单元：单元之间界限清楚、各单元时间长短适度0.04min (0.07-0.1min)、人工操作单元应与机器操作单元、分开不变单元与可变单元应分开、规则单元、间歇性单元和外来单元应分开、物料搬运时间应与其他单元时间分开； （3）确定观测次数： 1.误差界限法

2.d2值法

3.作业周期确定观测次数的方法；

（4）测时：1.连续测时法（计入“R”栏，再计算“T”栏）2.归零法（计入“T”栏，空“R”栏）3.差值测时法（周程测时，对单元时间甚短的操作）4.累积测时法（两只秒表间歇测时）； ***来不及记录单元时间，在“R”行中记“X”或“M” ***省去某单元，在“R”行中划“-”或“/”

***未按单元顺序进行，则在相互颠倒的两个单元“R”行内分别划一横线，横线下记开始时间，横线上记 结束时间

***外来单元；

（5）剔除异常值，计算实际操作时间 三倍标准差法

（6）计算正常时间；

评比方法：（1）速度评定：

（2）平准化法：

（3）客观评比法；（4）合成评比法

九、工作抽样

定义：对作业者和机器设备的工作状态进行瞬时观测，调查各种作业活动事项的发生次数及发生率，进行工时研究，并用统计方法推断各观测项目的时间构成及变化情况。

优点：测定效率高而经济；观测数据失真小，准确性高；可以用于多种作业的同时观测；随机性强，不受时间的限制；几乎不需对观测者进行专门培训。

缺点：当调查对象分布较广时，路上花的时间多；无法将作业细分；只能得到平均结果，得不到详尽的个别差异。

工作抽样的原理来自于数理统计的理论，以概率法则作为基础的方法，欲取得正确的工作抽样结果，必须遵循两条基本原则：保证每次抽样观测的随机性；要有足够的抽样观测次数。

可靠度与精确度：可靠度就是标准偏差的取值大小；精确度就是允许的误差。 工作抽样的精确度分为绝对误差E和相对误差S。当可靠度为95%时：

工作抽样与秒表时间研究的主要区别：

观测次数n的确定：

十、预定动作时间标准法

PTS定义：是一种工作衡量技术，它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间。

特点：不评定，就能预先客观地确定标准时间；不用秒表，在工作前就决定标准时间，并制定操作规程；可以详细记述操作方法，并得到各项基本动作时间值，从而对操作进行合理的改进；当作业方法变更时，必须修订作业的标准时间，但所依据的预定动作时间标准不变；用PTS法平整流水线是最佳的方法。 MOD单位：1 MOD = 0.129 s 1 MOD = 0.00215 min 1 MOD =0.000036 h 1 s = 7.75 MOD MOD 动作分析：

移动动作：M1,M2,M3,M4，M5

终结动作：G0,G1,G3；P0,P2,P5

下肢和腰的基本动作：F3，W5，B17，S30

辅助动作：L1,E2,R2,D3,A4,C4

两手同时动作条件：1、两手的终结动作均不需要注意力时，可以同时动作；2、只有一只手的终结动作需要注意力时，可以同时动作；3、两只手的终结动作均需注意力时，不可能同时动作。

时限动作的时间值：两手可以同时动作时，时间值大的动作叫时限动作，用时限动作的时间值来表示两手同时动作时间值。

两手均需注意力时的分析方法：两手同时向目的场所移动，终了的瞬间，若某只手开始了终结动作，另一只手就要在目的物附近稍微等待到第一只手动作完后，再稍微移动M2，才能完成其终结动作。

十一、5S管理 5S简明记忆：

6S：增加安全S 7S：增加节约S

10S：增加习惯S、服务S、坚持S

如何开展5S活动：明确目的；循序渐进；制定规章；督导检查；持之以恒；以人为本。 5S的目的：书p361

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