工业工程IE简介.ppt

工业工程IE简介.ppt

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王丰德,工业工程简介,连环漫画,两只背对背被绑在一块儿的小狗。

它俩的前方各有一根骨头，两只狗都急着向前去啃骨头，却因背道而驰的拉力，寸步难移，谁也吃不着骨头。

几番挣扎，两只狗终于想出了一个妙法；两只狗先一齐转向一方，把一边的骨头咬住，然后再转向另一方啃另一边的骨头，这样一来，两只狗各有骨头可啃了。

漫画的下方写着：

“Thereisalwaysabetterway”永远有个更好的办法,时间研究,1898年，泰勒工作于伯斯利恒（Bethlehem）钢铁厂，当时该厂雇有铲手工人400600名，每日于广场上，铲动各种不同之物料。

这些铲手，不用工场所准备的铲子，很多人自己从家中带来铲子，铲煤时，每铲重仅3.5磅，而铲矿砂时每铲竟重达38磅。

此种自备铲子的情形与每铲重量之差额，颇引起泰氏之好奇。

他想：

铲子的形状、大小和铲物工作量有没有关系？

究以何种铲重为最经济最有效？

什么样子的铲子，工人拿了既舒服又铲得多，铲得快？

这些问题实应加以研讨。

泰氏乃选优良铲手两名，分在场内不同地点作试验工作，同时用马表（Stopwatch）记录其时间，并分别用大小不同的铲子去铲比重不同之物料，并分别记录所用铲子之大小及式样和每铲重量，经多次试验后，发现每铲重量约为21.5磅时，可得最经济，最有效之结果，也就是工作者每日每人可铲最多物料。

铲重物时用小铲，铲轻物时用大铲，但每铲重量均约为21.5磅左右。

泰氏得此结果后，于是设计各种尺寸大小不同的铲具，训练工人，并拟定奖励办法，凡工人能完成规定之工作，可得日薪60之奖金，否则派员授以正确工作方法，务使其亦可得同样奖金。

经此改善后，原需400600名工人才能完成之工作，采用新方法后，140名工人即可完成。

因之每吨所需铲费减少达50，而工人工资则增加60，除去因研究所需各项开支外，每年尚可节省78,000美元。

如此不但使工厂的生产量大增，也使铲手工作效率提高，待遇增加，工作情绪也愉快多了。

动作研究,1885年，吉尔布雷斯17岁，受雇于一建筑商，发现工人造屋砌砖时，所用的工作方法及工作之快与慢，互不相同。

究以何种方法为最经济及最有效，实应加以研讨。

纪氏于是分析工人砌砖之动作。

发现工人每砌一砖，率先以左手俯身拾取，同时翻动砖块，选择其最佳一面，俾于堆砌时，放置外向。

此动作完毕后，右手开始铲起泥灰，敷于堆砌处，左手置放砖块后，右手复以铲泥灰工具敲击数下，以固定之。

此一周期性动作，经纪氏细心研讨，并拍制成影片，详加分析，知工人俯身拾砖，易增疲劳，左手取砖时，右手闲散，亦非有效方法，再敲砖动作，亦属多余。

于是经多次试验，得一砌砖新法。

其法于砖块运至工作场时，先令价廉工人，加以挑选，置于一木框内，每框盛砖90块，其最好之一面或一端，置于一定之方向，此木框悬挂于工人左方身边，左手取砖时，右手同时取泥灰，同时改善泥灰之浓度，使砖置放其上时，无须敲击，即可到达定位，经此改善后，工人之工作量大增，其砌每一砖之动作由18次减至5次，工人经训练后，老法每小时原只能砌120块，用新法则可砌350块，工作效率增加近200。

经过纪氏的动作分析，确定了最好的砌砖方法。

工业工程定义（美国）,美国工业工程师学会（AIIE）：

工业工程是研究由人、物料、设备、能源和信息所组成的综合系统的设计、改善和设置的工程技术,它应用数学、物理学等自然科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和方法来确定、预测和评价由该系统可得到的结果,在美国，工业工程（IE）与机械工程、电子工程、土木工程、化工工程、计算机、航空工程一起，并称为七大工程，可见工业工程的独特性和重要性。

工业工程定义（日本）,日本IE协会（JIIE）：

IE是以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。

这个定义简明、通俗、易懂，不仅清楚地说明了IE的性质、目的和方法，而且还特别对人的关怀也写入定义中，体现了“以人为本”的思想。

国际上两大应用模式,以美国为代表的西方工业工程管理哲理，体现为技术设计型模式。

如图所示,以日本为代表的工业工程管理哲理表现为技术改善型模式。

如图所示,美日IE的比较,美国IE注重以技术驱动，通过设计达到目的,日本IE注重以人驱动，通过改善达到目的,工业工程的特点,IE制定作业标准和劳动定额。

IE的重点是面向微观管理。

日本强调现场优化，而美国则更强调IE的工程性。

IE是系统集成和优化技术。

注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。

IE是综合性的应用知识体系（技术+管理）。

提高生产效率是IE的出发点和最终目标。

IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。

中国工业工程协会（CIE）：

技术体系1设计和改善2分析和决策3计划和控制,1设计和改善,1.1工业工程基础（工作研究）:

利用方法研究和作业测定（工作衡量）两大技术,分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新、消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减少劳动强度，合理安排作业，并制定各作业时间，从而提高工作效率。

方法研究目的是减少工作量，建立更经济的作业方法；时间研究旨在制定相应的时间标准。

1.2设施规划与设计：

对系统进行具体的规划设计，包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等，使个生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门）按照IE要求得到合理的配置，组成有效地集成系统1.3工效学或人因学（HumanFactors）或人机工程（Ergonomics），研究生产系统中人、机器与环境之间的相互作用，是IE的一个重要分支。

通过对作业中的人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的关系等的研究，在系统设计中科学地进行工作组织和职务设计、设施与工具设计、工作场地布置、确定合理的操作方法等，使作业人员获得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率。

2分析和决策,2.1工程经济：

IE必备的经济知识，既投资效益分析与评价的原理与方法。

通过整个生产系统的经济性研究、多种技术方案的成本与利润计算、投资风险评价与比较等，为选择技术先进、效益最高或费用最低的方案提供决策依据。

包括：

工程经济原理、资金的时间价值、工程项目可靠性研究、技术改造与设备更新的经济分析。

2.2价值工程：

寻求高效益、低成本方案主要用于新产品、新技术开发过程。

2.3人力资源开发与管理：

研究如何有效地利用人力资源和提高劳动者的素质（承诺感、对组织献身和忠诚、良好的沟通才能与能力、社会责任感、专业技术技能和感受变化敏感程度）。

3计划和控制,3.1生产计划与控制：

研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控制，保障生产系统有效地运行。

包括生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业计划、生产线平衡、库存控制等。

采用的方法：

网络计划（计划评审技术PERT、关键路线法CPM）、经济定货量（EOQ）、经济生产批量（EPQ）、物料需求计划MRP以及生产资源计划MRP-II和准时制JIT。

3.2质量管理与可靠性技术：

包括为保证产品或工作质量进行质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作，核心是为了到达规定的质量标准，利用科学方法对生产进行严格检查和控制，预防不合格品产生。

内容包括传统的质量控制方法，现代质量管理-保证，生产保证、全面质量控制TQC与全面质量控制TQM。

可靠性技术是现有系统有效运行的原理与方法，包括可靠性概念、故障及诊断分析、使用可靠性、系统可靠性设计、系统维护与保养策略等。

3.3管理信息系统：

它为一个企业的经营、管理和决策提供信息支持的用户计算机综合系统，是现代IE应用的重要基础与手段。

包括计算机管理系统的组成，数据库技术、信息系统设计与开发等。

（MRP-II、ERP、PDM、CIMS）3.4现代制造系统：

IE的基础和组成部分，包括成组技术GT、计算机辅助工艺过程设计、柔性制造单元FMC与系统FMS、计算机集成制造、敏捷制造、虚拟企业、网络制造、虚拟制造、可重组制造系统（Re-configurableManufacturingsystem）、孤岛制造系统（HolonicManufacturingSystem）,基于智能体的制造系统（Agent-basedManufacturingsystem）、自组织制造系统等。

工作研究,方法研究,作业测定,选择研究对象,记录现行工作方法,程序分析,进行方法改进,拟定新的工作方法,培训操作者,实施新的工作方法和标准时间,提高工作效率,操作分析,动作分析,选择研究对象,确定时间研究方法,直接时间研究,预定动作时间标准法,标准资料法,确定宽放时间,制定标准时间,持续改进,1-1工作研究内容,工作研究常用的分析技术:

1.“5W1H”、2.“ECRS四大原则”3.一表（检查分析表）。

5W1H,第三次提问在于研究和探讨改进的可能性，改进遵循ECRS四大原则。

Eeliminate，消除：

取消或清除不必要的工序、作业等。

Ccombine，合并：

对于无法取消而又必要者，看能否合并，工序或动作，或将多人操作，改进单人或单台操作。

RRearrange，重排：

不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、何时”三提问进行重排。

SSimple，简化：

经过取消、合并和重排后的工作，可考虑采用最简单、最快捷的方法来完成。

ECRS四大原则,ECRS原则运用示意图,1-1-1方法研究的内容,动素的分类及其符号,18种动素可分为3类第一类为有效动素，共9种。

第二类为辅助动素，共5种。

第三类为无效动素，共4种。

1-1-1-1动作分析,第一类：

有效动素,分析、改善的重点是如何缩短其持续时间,第二类：

辅助动素,除了非用不可者外，应尽量取消此类动素,第三类：

无效动素,此类动素不进行任何工作，是一定要设法取消的动素,1、生产三要素：

人、机器和物料2、动作经济原则：

为了以最低限度的疲劳获取最高的效率，寻求最合理的动作作业时应遵循的原则。

根据这些原则，任何人都能检查作业动作是否合理。

动作经济原则,1、减少动作数量2、双手同时作业3、缩短动作的距离4、轻松作业,动作经济的四条基本原则,是否存在不必要的大动作来进行作业？

特别是取放物品的距离是否过大？

对于简单作业可以同时使用双手和足，既可以提高工作效率，又保持身体的平衡，减少疲劳。

1-1-2作业测定的定义,作业测定（工作衡量）是运用各种技术来确定合格工人按照规定的作业标准，完成某项工作所需时间的过程。

“合格工人”，必须具备必要的素质、技能和知识，接受过某工作方法的完全训练，能独立完成所从事的工作，并在安全、质量和数量方面达到令人满意的水平。

按规定的作业标准是指工人按照经过方法研究后制定的标准的工艺方法和科学合理的操作程序完成作业。

此外，还应使生产现场的设备、工位器具、材料、作业环境、人的动作等方面达到作业标准要求的状态。

一般用秒表、录象机，把作业分成较小元素进行测定，把工人操作与机器的动作分开。

通过一系列重复测量，把测量数据平均化：

NT=（WT/WC）M+AM工作时间技术修正系数WT测定的时间跨度WC在WT中所完成的工作数A-考虑操作人员情况的系数,1-1-2-1工时定额测定法,工作抽样：

是一种对工人的作业活动进行随机观测的方法，用工作抽样方法采集足够多的随机观测数据，以确定花在特定工作要素上的时间。

作用：

工时定额;改进并提高生产率抽样的关键问题：

（1）强调“足够”的随机数据

（2）观测必须是“随机”的，置信度多大？

（3）抽样的时间必须是能够代表“正常工作条件”,1-1-2-2工作抽样法,1-1-2-3PTS法,预定动作时间标准系统也称预定时间标准系统，简称PTS法,应用生理学、心理学、工程技术的方法研究人与机器、人与环境之间的关系，以求设计一个最佳的人、机、环境系统，使生产效率得到改善与提高产品的工效标准设计人机分工及适应人机信息交互安全工程与产业疲劳,1-3人因工程：

气候影响：

最宜温度1822度（人群多处要低）污染：

人畜的排放、生产排放