北京信息科技大学工业工程复习提纲.docx
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北京信息科技大学工业工程复习提纲
工业工程复习提纲
1.工业工程是对人、物、设备、能源和信息所组成的系统进行设计、改善和设置的一门学科，它综合运用数学、物理学和社会科学方面的知识和技术，以及工程分析和设计的原理和方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。
2.工业工程目标是使生产系统投入的资源得到有效利用，降低成本，保证质量和安全，获得最佳效益。
其实质是设计一个生产系统以及该系统的控制方法。
3.工业工程简史
泰勒：
IE之父
强调科学管理，从而提高生产率；
创立了”时间研究”，确定标准作业方法；
公正合理的一天的作业量
吉尔布雷斯：
Frank（1868-1924）;Lillian（1878-1972）
创立了“动作研究”（Motionstudy）：
基本动作要素，动作经济原则。
亨利·福特
1863～1947
1903年,创立福特汽车公司
1913年,首次使用流水装配线制造ModelT
4.工业工程学科意识
IE意识是以IE实践的产物，是对IE应用有指导意义的思想方法。
✓成本和效率意识
✓问题和改革意识
✓工作简化和标准化意识
✓全局和整体意识
✓以人为中心的意识
5.生产率概述
一、生产率的定义
一般定义为“生产率就是产出与投入之比”。
即
式中产出——合格的产品或服务
投入——为获得合格产品或服务而投入的生产要素。
生产率就是衡量生产要素使用效率的尺度，也是衡量IE应用效果的重要指标，是IE工程师必须掌握的一个尺度。
二、生产率管理的概念
美国生产率问题专家D.辛克教授在其著作《生产率管理》一书定义内容如下：
生产率管理就是对一个生产系统的生产率进行规划、测定、评价、控制和提高的系统管理过程。
三、生产率测定
生产率测定就是对某一个研究对象的生产率进行度量和计算。
生产率测定是生产率提高的前提，是提高生产率系统过程的中心环节。
四、生产率的种类
四、生产率的种类
五、影响生产率的因素
1）、国家和部门生产率的影响因素
v人力资源
v科技水平
v宏观管理
2）、企业生产率的影响因素
Ø产品设计
Ø生产系统设计
Ø生产规模
Ø职工素质
6.工作研究意义
1）工作研究包含两部分：
方法研究和作业测定。
2）方法研究：
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。
3）作业测定：
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的目的。
7.工作研究
1）工作研究改进效率的着眼点：
不需要投资或者很少投资的条件下，寻求更好的工作方法，以减少生产中的无效时间，提高劳动生产率。
2）方法研究与作业测定两者之间的关系：
方法研究的实施效果要通过作业测定来衡量；作业测定的前提是工作方法的合理化和标准化。
因此可以说方法研究是作业测定的基础，作业测定为方法研究提供评估标准。
8.工作研究中人的因素
1）工业工程较之其他工程学科最大的区别之一就是强调人的因素，否则将不再是将技术和管理有机结合起来的一门学科，也失去了其特点。
2）人不仅操作设备，同时人自身的活动也要受到作业环境和生理等因素的影响，因此人的因素是作业系统效率高低的关键。
3）作业系统的本质就是人的有目的活动
9.方法研究
方法研究的主要内容
Ø
程序分析
Ø操作分析
Ø
动作分析
10.程序分析
1）程序是指完成工作所经过的手续与路线。
2）程序分析是方法研究的起点。
3）用5个符号记录生产或管理流程中的全部活动，逐一分析5个方面。
4）工序是操作者不变，操作对象不变，操作工具（包括设备、工作地）不变条件下完成的一部分工作称之为操作或工序。
11.程序分析符号
程序分析的基本符号：
1948年由美国机械工程学会（ASME）综合各国使用的符号,统一为五种国际通用的符号。
符号：
意义：
操作搬运检验延迟贮存
12.复合符号
当两种活动同时发生，或在同一地点发生，或者说明符号发生的地点对象等情况时，则采用复合符号。
B4
13.案例
例：
设有一业务员依照顾客来函核对某张支票上的数字，信放在公文柜中。
14.5W1H提问技术和ECRS原则
15.丰田公司通过5个为什么发现问题
比如，一台机器不转动了，就要问：
（1）“为什么机器停了？
”“因为超负荷，保险丝断了。
”
（2）“为什么超负荷了呢？
”“因为轴承部分的润滑不够。
”
（3）“为什么润滑不够？
”“因为润滑泵吸不上油来。
”
（4）“为什么吸不上油来呢？
”“因为油泵轴磨损，松动了。
”
（5）“为什么磨损了呢？
”“因为没有安装过滤器，混进了铁屑。
”
反复追问上述5个“为什么”就会发现需要安装过滤器。
如果“为什么”没有问到底，换上保险丝或者换上油泵轴就结束，那么，几个月以后就会再次发生同样的故障。
16.操作分析
1）操作分析：
包括双手操作分析，联合操作分析和人-机操作分析。
2）操作分析的目的：
研究如何使工人的操作以及工人和机器的相互配合达到最经济、最有效的程度。
3）操作分析是研究一道工序、一个工作点的工人使用机器或者不使用机器的各个操作活动。
17.双手操作分析
1）双手操作分析：
对操作者承担的一道工序进行详细的记录和分析，分析的重点：
操作方法和步骤是否合理；左右手分工是否恰当；是否存在多余和笨拙的动作；工作地布置（包括工具、物料的摆放）达到减轻劳动强度、提高工作效率、保证产品质量和安全生产的目的。
2）双手操作分析的关键之处在于平衡双手的负荷，去除无效的动作，使动作规范化。
3）分析要点：
尽量减少操作中的动作，尽可能简化动作，平衡双手动作，避免用手持物，工作设备要考虑操作者的身材。
4）以动作经济原则为标准，重点考察记录操作过程中双手执行的各个动作，以及它们之间的关系。
18.人-机操作分析
1）分析工具：
人-机操作分析图，它记录了在一个操作周期内操作者和机器之间协调和配合关系的一种图表。
2）目的：
为了提高机器设备和操作者的工作比率，以及改善操作的安全性。
3）人机操作图的画法：
在图上用适当的距离将机器和操作者分开，然后分别记录其操作单元的顺序和所用的作业时间，最后计算操作者和机器的工作比率和空闲比率。
19.工人与机器数的确定
人机共同工作时，一个工人可以看管的机器数为N。
N=（t+M）/t。
✓N——一个工人可操作的机器数；
✓t——一个工人操作一台机器所需人员的动作时间（包括从一台机器走到另一台机器的时间）；
✓M——机器机动时间。
20.练习
某工人操作两台机器，均为自动加工，成品自动落到传送带上送走。
1#生产甲产品2#机器生产乙产品，资料如下表所示。
在生产中实际操作时间为7.5h,在甲产品畅销是如何安排操作？
乙产品畅销时候呢？
第一方案（A畅销）
第二方案（B畅销）
21.动作分析
1）动作分析的实质是研究分人在进行各种操作的细微动作，删除无效动作，使操作简便有效，并提高工作效率。
2）动作分析由吉尔布雷斯夫妇首创，按照精确程度不同，有下列三种方法：
Ø目视动作分析（操作人员程序图及动作经济原则）
Ø动素分析（18个动素的逐个分析）
Ø影片分析
22.动作经济原则
动作经济原则是改善作业方法的依据之一。
两大功用：
发掘问题和提供建立新方法的方向
一共22条分为三大类：
Ø关于人体的应用（第1-8条）
Ø关于工作地布置（第9-16条）
Ø关于工具设备（第17-22条）
23.动作经济原则的归纳
1）对动作原则进行进一步归纳以下十条原则：
2）第1条、第2条及第3条互相关联，均为双手的动作，可合并第一条原则：
即双手的动作应该同时而对称。
3）第4条可以作为第二条原则：
人体的动作应以尽量应用最低级而能到满意结果为妥。
4）第5条、第6条、第7条及第8条互相关联，可合并为第三条原则：
尽可能利用物体的动能，曲线运动较方向突变的直线运动为佳，弹道式运动较受控制的运动轻快，动作尽可能使之有轻松的节奏。
5）动作经济原则的第9条、第10条、第13条均属工具和物料放置的原则，可合并为第4条原则：
工具、物料应置于固定场所及工作者前面近处，并依最佳的工作顺序排列。
6）第11条零件物料的供给，应利用其重量坠至工作者的手边及第13条坠放方法，应尽可能合并为一条原则，即第五原则：
零件、物料应尽可能利用其重量坠送至工作者前面近处。
7）第14条、第15条、第16条可合并为一条原则，即第六条原则：
应有适当的照明设备，工作台及座椅式样和高度使工作者保持良好的姿势及坐立适宜。
8）第17条可专门作为一条原则：
即第七条原则：
尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代替手。
9）第18条原则作为第八条原则：
可能时，应将两种或两种以上工具合并为一。
注意：
这条原则应用范围非常广泛，且极受欢迎。
动作经济原则的归纳
10）第20条、第21条、第22条可合并为第九条原则：
手指分别工作时，各指负荷应按其本能予以分配。
手柄的设计，应尽可能与手的接触面大；机器上的杠杆、手轮的位置，应尽可能使工作者少变动其姿势。
11）第十条原则：
工具及物料应尽可能预放在工作位置。
24.作业测定
1）定义（国际劳工组织）：
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。
2）作业测定的技术包括直接和间接两种。
直接方法包括秒表时间研究和工作抽样；而间接方法则包括预定时间标准法和标准资料法。
3）直接方法测定的时间需要经过工作评比才能转化为标准时间，而间接方法则无需工作评比。
4）作业测定的目的是制定一天公正合理的工作量。
直接方法要加上评比率的原因是工作研究人员必须根据所选择工人的操作状况来决定标准时间。
5）而间接方法则是通过动作分析之后，直接将统计学意义上的动作元素时间认定为合格工人的标准时间。
25.标准时间和劳动定额的关系
1）劳动定额是指在正常的组织生产技术组织条件下，工人为完成一定量的作业所预先规定的劳动消耗量的限额。
2）标准时间和劳动定额之间的联系：
标准时间是指制定工时定额的依据；劳动定额是标准时间应用的结果。
3）劳动定额制定的要求和制定方法。
4）表现形式
26.作业测定的阶次
第一阶次：
动作，如伸手、握取等。
第二阶次：
单元，如伸手去材料、放置零件等。
第三阶次：
作业，通常由两三个操作集合而成，如伸手抓取材料在夹具上定位，拆卸加工完成品等。
第四阶次：
制程，指为进行某项活动所必需的作业串联。
比如钻孔、装配等。
27.作业测定方法的应用
秒表时间研究应用于第二阶次的工作；工作抽样应用于第三、四阶次的工作；预定时间标准常用于第一阶次的工作，而标准资料法可用于第二、三、四阶次的工作。
28.标准时间的计算
标准时间
标准时间=Tz*R*（1+A）
其中：
Tz:
作业时间;R:
评比率A:
宽放率：
宽放包括作业宽放和个人休息和需要宽放等。
工作班产量定额Q=（工作时间-宽放时间）/单件作业时间。
29.工作评比的含义
1）工作评比的目的：
将实际观测得到的时间数据，形成标准时间。
因为操作者的速度有快有慢，故应该依据某种基准（观测者经过训练形成的标准作业速度）来修正其工作速度，进而获得恰当的标准时间。
2）一般用工作评比来修正实际观测的作业时间与标准时间的差异，因此
正常时间=实测作业时间*评比系数
30.常用的工作评比的方法
Ø速度评比法：
依据操作速度的快慢作为衡量绩效的主要指标。
Ø系数评定法：
从四个方面对操作者的操作水准进行全面评比，即从熟练性、努力程度、工作环境和一致性等四个角度出发。
每一个方面相应的分为最优、优秀、良好、正常、较差和差等5个等级，构成一个矩阵，来综合评比。
31.宽放时间的确定
1）在作业中一般总存在不可避免的延迟、中断等现象，如何将这些时间公正合理的计算在标准时间内？
2）一般这些时间包括：
疲劳恢复时间、机器维护、清扫工作地、领取工具和磨刀、与管理人员沟通等。
3）评比和宽放都是客观需要的调整正常时间为标准时间的手段，但是因为其主观性较强，一般来说，争议也较多。
32.标准时间构成
33.秒表时间研究
测时的几种方法：
1）连续测时法（常用方法）
2）归零测时法（简单）
3）周程测时法（适用作业要素非常短暂的情况）。
4）累积测时法。
34.生产线平衡
✓1913年福特公司将流水生产方式应用于汽车装配。
✓生产线平衡设计就是在工艺条件约束下，按流水线节拍将所有装配工艺进行合理的组合和调整，使每一个工位分配的负荷量尽量充足和均衡。
✓节拍：
流水线上出产相邻两件制品的时间间隔。
生产线平衡就是对生产的全部工序进行均衡化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能采用相近的技术手段与方法。
1）确定流水生产的节拍：
当流水线的运输批量为1的情况下，节拍按下式计算：
其中：
C是流水线节拍；
Fe是计划期内有效工作时间；
N是计划期内应完成的产量。
2）计算最少工作地数
工作地也叫工作站，他们分别承担制品生产过程中至少一个或多个无法再分解的作业元素。
工作站中需完成的作业元素及其工时总额，分别称为站工作含量及站工作含量时间。
流水线中所有站工作含量的总和成为总工作含量时间，即就是制造单位制品在流水线中全部加工时间的总和，用W表示。
3）流水生产线工作地分工的合理性体现在用最少的工作地数来完成制品的生产过程，即完成所有的作业要素。
4）在给定节拍时间之后，最少工作地数应该为：
5）流水线的最少工作地数可以作为衡量流水线利用程度的一个标准，用来检查工作地任务分工组织的合理性。
35.计算流水线负荷率
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