基础工业工程课程设计指导书新.docx
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基础工业工程课程设计指导书新
基础工业工程
课程设计指导书
盐城工学院机械工程学院
2010
绪论
管理出效益，关键是人才，特别是能提高企业效率的工业工程人才。
工业工程以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、管理科学和社会科学的理论与方法等知识，对企业进行规划、设计、管理、改进和创新活动，使其达到降低成本，提高质量和效益。
因注重高技术条件和先进制造环境下的研究与应用，目前全国已有几百家企业了解并不同程度地应用了工业工程，获得了显著的效果。
基础工业工程是工业工程专业的专业主干课，有时简称为工作研究。
工作研究采用方法研究与作业测定技术，找出经济合理的工作方法和最适宜的工作时间，帮助企业挖掘潜力、消除人力、物力、时间方面的浪费。
在需要很少投资或者不需要投资的情况下，可以使企业的生产率显著提高，从而提高企业的经济效益和增强企业的竞争力，并且为其他工业工程技术的有效实施奠定基础。
因此各国企业都把工作研究作为提高生产率的首选技术。
基础工业工程坚持的是一种思维方式，是细致精微的科学。
它讲究深入现场，获取原始数据，详细解析工作方法和时间的细节，以认识问题的本来面目。
并且针对不同的问题，建立起有序解决问题的方法体系。
它是科学管理的标准性产物，是解决问题，提升效率的利器。
基础工业工程作为一门应用性学科，其作用的实现在于将所学的知识运用到企业的实际运作中。
该课程的学习主要是培养管理者应有的细腻严谨思考，因此本次课程设计以锻炼对知识的实际运用能力为主。
通过企业调研，熟悉企业的运作情况，然后运用已学的知识（如基础工业工程、人因工程、管理信息系统）对企业生产情况进行分析、研究，提出解决企业实际问题的方法，以便于毕业之后顺利地投入到工作中。
绪论
第一章课程设计的目的和要求……………………………1
第一节课程设计的目的和内容……………………………………1
第二节课程设计的要求和成绩评定………………………………2
第三节课程设计进度计划…………………………………………3
第二章企业调研……………………………………………5
第一节企业生产运作情况…………………………………………5
第二节企业基础工业工程的应用情况……………………………6
第三章工作研究……………………………………………9
第四章方法研究……………………………………………15
第一节程序分析…………………………………………………17
第二节操作分析…………………………………………………19
第三节动作分析…………………………………………………20
第五章时间研究……………………………………………24
第一节秒表测时…………………………………………………27
第二节预定时间标准……………………………………………29
第六章工作改善……………………………………………33
参考文献………………………………………………………35
标准作业指导书（SOP）……………………………………36
第一章课程设计的目的和要求
第一节课程设计的目的和内容
一、课程设计的目的
基础工业工程课程设计是基础工业工程课程的重要实践环节，是综合运用所学知识，完成作业方法优化和制定标准工时定额的一次基本训练。
其目的是：
1、正确运用工业工程原理和有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行分析的方法。
2、通过了解企业的运作过程、企业基础工业工程的运用情况以及取得的效果，熟悉工业工程的各种图表，掌握基础工业工程运用的一般过程。
3、通过课程设计，培养学生编写有关技术文件（如SOP、工艺文件）的能力。
4、通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用基础工业工程及相关知识分析和解决企业中实际问题的能力。
二、课程设计的内容
基础工业工程课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产过程中存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统分析和解决问题的方法。
为此，本设计包括两个阶段，一是企业调研阶段；二是现状分析和提出改善方案阶段。
具体内容如下。
1、企业调研
选择适当的制造型企业（温州典型行业的典型企业如泰恒眼镜等）作为研究对象。
通过调研（已收集企业资料、录像资料以及网络资料）完成以下工作：
（1）产品调查：
分析产品构成，列出该厂主要产品零、部件明细表。
（2）生产过程调查：
针对主要产品进行详细调查，了解其生产过程，搬运过程、搬运路线等。
（3）生产方法调查：
针对某产品加工或装配过程进行详细分析，了解其操作过程和动作组成等。
（4）物流调查：
了解各生产车间、仓储部门之间的物料流程。
（5）其他。
2、现状分析和提出改善方案
（1）通过对产品或零件的生产或装配过程进行程序分析、操作分析、动作分析，判断现有流程、操作、动作是否适当，合理，是否存在更佳方法，并最终确定标准的作业流程、方法。
（2）以方法研究结果为基础，并结合企业实际情况，运用秒表测时、MOD法，进行作业测定，制定工序或产品标准工时，为生产计划、产能计划等提供基础。
（3）依据前两步的分析结果，结合企业的生产实际情况，进行工作改善（现场布置，设施规划）。
第二节课程设计的要求及成绩评定
一、课程设计要求
在本次课程设计中，要求结合课程设计的目的，完成以下任务。
1、设计或改善感想
将运用工业工程原理和方法对企业进行改善或设计中遇到的主要问题以及解决方法、收获等进行总结，并提交2000字书面报告。
2、设计总结
设计内容整理汇总，不少于3000字。
3、通过课程设计总结温州企业工业工程的应用现状及前景（选做）。
二、成绩评定
课程设计成绩以优、良、中、及格和不及格记分。
成绩评定的具体指标有：
出勤情况、纪律情况、完成课程设计要求情况以及答辩情况。
表1成绩评定考核指标和权重
序号
指标
评分依据
得分
权重
1
出勤情况
全到
1次未到
2次未到
3次未到
100
70
40
0
15
2
纪律情况
遵守纪律
比较遵守纪律
一般
不太遵守纪律
不遵守纪律
100
80
60
40
0
15
3
完成课程设计要求情况
符合要求
比较符合要求
基本符合要求
不太符合要求
不符合要求
100
80
60
40
0
40
4
答辩情况
能正确回答提问
比较能正确回答提问
基本能够回答提问
不太能正确回答提问
不能正确回答提问
100
80
60
40
0
30
第三节课程设计进度计划
本次课程设计计划用两周时间完成，设计流程以及各环节所需时间安排如下。
一、课程设计流程
本次课程设计的流程如图1所示
图1课程设计流程
二、设计日程安排
本次课程设计各环节所需时间安排如表2所示。
表2课程设计日程安排
序号
内容
所需时间
1
明确课程设计目的、内容、要求
1天
2
观看企业录像资料，明确其运作过程，并结合查阅网上资料等了解企业的管理状况，工业工程的运用情况等。
3-4天
3
进行方法研究
2-3天
4
进行时间研究（作业测定）
2-3天
5
设计内容整理、汇总、分析，提出设计结果并评价
1天
6
答辩
1天
第二章企业调研
在熟悉了课程设计目的、设计内容和设计要求的基础上，首先进行企业调研。
主要的是熟悉企业的生产运作情况、采集所需资料，然后运用相关知识进行分析、研究，明确企业生产运作中存在的问题，并思考改善方法或方向。
只有带着问题对企业调研，才能够快速地获得所需资料，才能够进一步进行分析、改善。
一般为了快速熟悉企业的生产运作情况，可从以下10个方面入手进行调查、分析，收集所需资料。
（1）企业的5S情况；
（2）生产制程；
（3）员工作业培训状况；
（4）品质要求与其作业原始记录；
（5）品质保证手册；
（6）检验人员的作业手法与手册；
（7）公司的组织结构与业务流程；
（8）标准文件之建立状况；
（9）生产能力；
（10）机器设备保管与维护和日常点检状况。
对于本次课程设计，我们的调研内容具体包括两方面，一是企业生产运作情况的调研；二是企业基础工业工程应用情况的调研。
第一节企业生产运作情况
对于企业生产运作情况的调研主要从以下三方面进行。
一、总体情况
1、了解企业从原材料（外协配件）到成品的生产运作流程。
2、记录企业的主要产品、名称、生产车间/部门、生产人员、生产时间安排等。
3、企业效益评价情况（企业生产率管理情况）。
4、其他。
二、计划部分
1、年度/月份计划的编制时间、部门。
2、日生产作业计划的编制时间、部门。
3、这两类计划的关系，各自的编制程序。
4、其他。
三、生产制造过程
1、主要的产品或零件的加工或装配过程。
2、生产过程的生产周期。
3、产品材料、名称、重量、单价；生产工艺过程（顺序、时间和路线）。
4、产品的库存情况、搬运路线和方法。
5、产品/零件加工中使用的机器设备（工具、夹具等）、材料等
6、其他。
第二节企业基础工业工程的应用情况
企业基础工业工程应用情况主要从两方面调研，一是企业基础工业工程应用现状，二是企业应用基础工业工程取得的效果。
一、企业基础工业工程的应用现状
1、是否有专门的工业工程部门？
作业测定、方法研究是由哪个部门承担的？
是否准备建立工业工程部门？
2、是否采用先进的信息管理系统（物流管理ERP）系统？
运行效果如何？
原因是什么？
其基础数据是否完善？
3、企业是否具有各工程的标准工时？
是如何制定的？
产品/产量定额是如何制定的？
4、生产计划是如何制定的？
5、有没有进行绩效评估？
其基础是什么？
6、生产线上的人员配置是以什么为基础的？
7、企业的生产线平衡吗？
原因是什么？
8、产品定价是如何确定的？
9、其他。
二、企业通过运用工业工程取得的效益
工业工程的目标是降低成本、提高品质和生产率。
因此对于工业工程在企业应用取得的效益，主要从生产率、质量和生产成本三个方面来考察。
1、生产率
生产是将生产要素（人力、材料、机器设施、能源、信息）经过投入、转换（加工与服务过程），而得到产出物的过程。
生产率是衡量生产要素的使用效率，一般是产出与投入之比。
产出（Output）是指满足外界需要而生产的产品或提供的服务；投入（Input）是指为了获得这些产出而投入的生产要素。
企业常用的单要素生产率为劳动生产率、设备生产率、原材料生产率，尽管名称各异，实际上是相互依赖生存的。
因为各生产要素中的改善合理化结果都体现在劳动生产率的提高，故劳动生产率倍受重视，特别是随着劳动力紧张，收入上涨等原因劳动生产率的提高更为宝贵。
企业生产率的衡量，通常采用的几种定量计算方法如下：
（1）生产效率=实际产量/标准产量*100%
=实际作业时间/标准作业时间*100%
（2）稼动率=实际作业时间/实际出勤时间*100%
=（实际出勤时间-损失时间）/实际出勤时间*100%
（3）月生产计划达成率=月生产实绩/月生产计划*100%
（4）日生产目标达成率=日产量/日计划*100%
对于其他生产率的含义和计算方法可参考《基础工业工程》教材。
本次课程设计要求通过调研明确企业生产效率的衡量方法，并了解企业通过应用基础工业工程在生产率方面取得的效果。
2、质量
企业中衡量质量的定量指标有主要以下几种：
（1）制造良品率=良品数/生产数*100%
=（生产数-不良数）/生产数*100%=1-不良品率
（2）制程不良率=不良数/生产数*100%
（3）抽样不合格率=抽样不良数/抽样数*100%
另外还有一些非量化的指标如：
客户抱怨次数；客户退货次数/金额/数量；员工品质观念；客诉处理等，可参考相关的书籍，在此不一一列举。
本次课程设计要求通过调研明确企业常用的质量测评的方法，质量目标以及企业通过工业工程应用在质量方面取得的效果。
3、成本
企业中常用的成本的量化指标如下：
（1）制造成本=直接成本+直接人工成本+制造费用
（2）材料成本
（3）人工成本
（4）制造费用
（5）物料周转率
另外还有一些未量化指标如成本教育、预算制度等。
可通过查阅相关书籍获取更多知识。
本次课程设计要求调查企业成本管理现状，特别是人工成本、制造费用和物料周转率的衡量方法和数据；明确如何通过应用基础工业工程提高生产效率，降低企业成本。
第三章工作研究
基础工业工程的应用过程是：
利用程序分析、操作分析和动作分析获得最佳的程序和方法，然后再利用时间研究对所有的作业过程制定标准时间。
也就是基础工业工程的实质是“动作研究”+“时间研究”，即工作研究。
一、工作研究的含义
工作研究是以作业系统为对象的一项工业工程活动。
它通过对作业系统的观察、记录、分析、综合运用作业测定技术，研究科学合理的作业流程和操作方法，并制定出各项作业的工时定额，以作为企业进行计划、预算、控制和工资激励的基础。
作业系统是工作研究的对象，理解它的含义是十分必要的。
作业系统是为实现预定的功能、达成系统的目标，由许多相互联系的因素所形成的有机整体。
作业系统的目标表现为输出一定的“产品”或“劳务”，其组成主要是由材料、设备、能源、方法和人等五方面的因素。
作为作业系统输入的材料不仅仅指原材料，而是广义的概念。
“设备”在这里也是广义的概念，不仅包括直接生产手段，如机械、装置、工具等，也包括间接的生产手段，如厂房、建筑、道路等。
“能源”是指各种动力设备的需要的能源物质。
“方法”是指为了进行有效的转换而采取的具体的技术和技能。
人是作业系统中最重要、积极的因素。
原材料转变为成品的过程是人类改进自然的能动表现。
企业作业系统具有多层次的特点。
某一作业层次是上一作业系统的构成要素，而每一层的作业系统，又可以分解为许多作业系统。
因此在分析某一层次作业系统的功能和作用时，必须联系上一层次作业系统的目的进行。
对作业系统的构成要素进行分析，就会发现各个因素的变动对作业系统的影响程度是不同的。
表3是根据变动因素影响程度大小分的等级。
表3生产系统因素变动的影响程度
级别
变动因素
变动内容
1
产品设计
通过改变设计，简化作业或取消一部分工作
2
原材料
从根本上改变作业方式，或者取消作业方法
3
工程
几个工序的合并，或改变顺序达到简化或取消一部分工序
4
设备、工具
改变加工设备、工具使工作更简便、效率更高
5
操作动作
能否改进操作方法，使操作动作更简便
可以看出，变更较高级别的因素，给作业系统的改进会带来更多的困难和不确定性。
选择哪一个级别的变更，要受到技术、经济和人的条件的制约，以及研究人员的经验及拥有职权的影响。
如果选定某一级别因素的变更，那么在这个级别以下的各个因素都有可能要改变。
一个企业的作业系统可以分为生产性作业系统（简称作业系统）和管理性作业系统（简称管理系统）两大类。
工作研究是以生产作业系统为主要对象，同时也注意研究管理事务作业系统。
二、工作研究内容
工作研究包括方法研究与作业测定。
方法研究目的在于寻求经济有效的工作方法，通过作业系统的再设计，使其可以发展为理想的作业系统。
作业测定的目的是确定各项作业科学合理的工时定额。
两者目的虽各有侧重，但两者的关系又是十分紧密的。
其关系和具体内容如图3-1所示。
工作研究就是通过方法研究分析每个作业以及系统化作业，强调最好的方法，通过作业测定分析运转状态并测定单位作业时间，设定标准时间与作业量，然后依据方法研究与作业测定设定最佳方法和时间组合，设计最佳的作业系统。
图2工作研究的内容
三、工作研究的步骤
1、挖掘问题和确定工作研究项目——PQCDSME调查表
企业中存在的问题大多不会明显存在，因此首先应具有问题意识，善于发现工作中存在的问题，其次有必要对过去的统计资料（效率、机器运转率、成品率、单耗等）进行仔细核查。
按表4所示的PQCDSME调查表进行调查，可以更加有效地确认问题之所在。
表4基于PQCDSME的调查表
2、观察现行方法，记录全部事实（5W1H）
问题一旦明确，就要确立调查计划，进行现场分析。
按表3-3所示的5W1H进行全面的、毫无遗漏的调查是至关重要的。
当进行方法研究时，表5的问题必须有系统的一一询问，这种有系统的提问技巧乃是方法研究分析成功的基础。
3、严格考察记录事实，寻求改进现状的可能方案（ECRS）
通过分析记录的事实，确定问题的重点和改善目标，在充分考虑改善四原则的基础上，寻求改进现状的可能方案。
改善四原则见表6所示。
表5基于5W1H的调查表
序号
项目
问题
1
对象
做什么？
What
2
作业人员
谁来做？
Who
3
目的
为什么这样做？
Why
4
场所、位置
在哪里做？
Where
5
时间
什么时候？
When
6
方法
怎样做？
How
表6改善四原则
4、评价和拟定新方案（TEED）
对于一些复杂和重大的改进，通常会形成几个方案。
这些方案通常各有所长和所短，这就需要通过评价比较，选择较为优秀和合理的方案，作为拟定的实施方案。
评价和选择方案要考虑多方面的因素，主要应该包括：
技术因素、经济因素、环境因素以及方案实施的难易程度。
具体内容见表7所示。
5、制定作业标准及时间标准
对于选定的改进方案要经过标准化的步骤，才能变成指导生产作业活动和操作方法的规范和根据，才能使改进方案真正落到实处。
作业标准化是新方法报告书的具体化，其中主要应该包括作业中使用的机器设备和工具标准化，工作环境标准化，工作地布置标准化以及作业指导书等。
作业指导书是指导工人掌握作业或操作方法的要领，包括正确使用设备和工具等，以确保产品质量和生产效率。
针对拟订的标准方法制定标准时间，为企业的生产计划、人员安排等提供依据。
表7评价方案调查表
6、新方案的组织实施
这应该是工作研究中关键的一步。
因为只有新方案真正在生产中得以实施，工作研究的真正效果才能发挥，工作研究的目标才能实现。
新方案的组织实施包括以下工作：
获得有关部门主管的认可和支持；相关人员的学习、培训,掌握新方案；现场实验运行（模拟实验--确认方案的可行性）；维持新方案,切勿半途而废。
7、检查和评价
新方案实施一段时间以后，应该由工业工程部门主管对此项目的实施情况进行全面检查并做出评估。
检查重点是考察方案实施以后产生的种种影响；方案原定目标是否实现；分析制定的作业标准与实际的差异,考虑有无调整的必要等。
第四章方法研究
一、方法研究的涵义
所谓方法研究是指遵循科学的步骤，对现行的工作方法或拟议的工作进行系统的观察、记录、分析，改进其中不必要和不合理的部分，以寻求更为简便、有效、安全和经济的工作方法的原理和技术。
二、方法研究的应用范围
1、设计和调整全厂与车间平面布置，确定原材料、半成品在工作或车间的运输路线。
2、调整和改进生产组织与劳动组织，提高生产效率，充分利用设备、厂房和人力资源等。
3、改进生产和管理业务流程，避免和消除不必要及不合理的作业步骤和管理。
4、改进操作方法，使操作者的作业活动更为安全、有效，并减轻体力和精力疲劳。
5、为制定作业标准时间提供合理的作业程序和操作方法。
三、方法研究的特点
1、求新意识——不自满，永无止境的求新意识是方法研究的一个显著特点，不以现行的工作方法为满足，力图改进，不断创新。
2、方法研究的指导思想——挖掘企业内部潜力，力求在不投资或少投资的情况下，获得大的经济效益。
3、方法研究的着眼点——系统整体优化，方法研究首先着眼于整个工作系统、生产系统的整体优化（程序分析），然后再深入地解决局部问题（操作分析），再进而解决微观问题（动作分析），从而达到系统整体优化的目的。
四、方法研究的主要分析技术
方法研究的分析技术分为三类：
程序分析、操作分析、动作分析。
程序分析主要适用于工序以上的层次；操作分析适用于工序以下操作层次；动作分析适用于动作以下层次。
各层次适用对象举例见表8。
需要注意的是这三个层次适用对象的界限不是截然分割的，前后有一定的交叉。
表8方法研究三种分析技术各层次适用对象举例
NO
工作单位
说明
备注
1
动作
作为作业的最小单位来分叫做基本动作或者单位作业。
✧向材料伸手
✧手拿材料
✧搬运材料等都属于动作
2
作业
将几个动作组合在一起成为一个作业，用秒表研究时间，一般是按这个单位来测定。
✧把材料放入机器
✧对材料进行切割
✧拿出材料等属于作业
3
工序
在规定的作业区域上，组合成的1个作业，一般作为1个工序，测定评价用的标准时间是以这个单位来设定。
✧用车床加工
✧用钻头钻孔
✧热处理等属于工序
注：
操作与作业含义是等同的
方法研究的基本过程就是先用程序分析法对整个流程进行分析改善，接下来用操作分析法对工序中的人、机、料进行合理调配，再用动作分析法制定标准的作业方法。
五、方法研究的步骤
方法研究的步骤如图3所示。
选择问题：
应该改善什么
记录和分析，发现问题：
用程序分析的有关图表对现行的方法全面记录；用“5W1H”提问技术对记录的事实进行逐个提问，发现问题的重点，并根据“ECRS”四大原则对有关程序进行取消、合并、重排和简化。
建立：
在以上基础上，建立最实用经济合理的新方法。
实施和评价：
采取措施使此新方法得以实现；评价新方法是否达到目的
维持：
依据方案进行标准操作，防止反弹
图3方法研究的步骤
第一节程序分析
一、程序分析的涵义
完成任何工作所需经过的路线和手续即为程序。
程序分析是以整个生产过程为对象，研究分析一个完整的工艺程序，对其进行系统调查、记录和分析考察，以便发现其中不合理、不必要的活动，从而找出改进的重点和相应的改进方案的一种分析技术。
二、程序分析的原则和目的
程序分析改善的原则和目的见表9。
三、程序分析技术
程序分析可以应用于不同作业系统的分析改进，因而形成了种类较多的程序分析技术。
应用比较广泛的有工艺流程分析、流程程序分析、搬运程序分析、管理事务流程分析。
表9程序分析改善的原则和目的
程序分析改善原则
程序分析改善目的
◇最终目的是减少无价值的工序
◇工序组合的变更
◇产品、设备、作业内容的最佳化
◇减少运输量及次数
◇检查工序位置的最佳化
◇减少停滞量及次数、时间
◆成本节约
◆提高生产性
◆减少材料损伤与保证质量
◆减少在制品（日程，交货期）
◆有效利用空间
◆提高安全和环境条件
1、工艺流程分析
工艺流程分析就是以生产过程中材料或零部件的工艺过程为对象，根据完成工艺的两项活动加工和检验，按工艺顺序用符号做详细记录，并研究改进流程的一种方法。
工艺流程分析的改进对象只包括加工和检验两项活动，因此此项分析工作技术性强；要十分准确地调查了解现有加工制品的加工、检验的顺序和方法；详细记录加工和检验过程使用的原材料的品种、规格和数量，零部件结构及装配程序以及整个过程所涉及的加工设备、加工工具、检验所需的时间等。
工艺流程程序图的构成以及分析改进重点，应用实例参考教材《基础工业工程》P55-66。
2、流程程序分析
以生产过程中部分作业流程为对象，通过对流程中的加工、检验、搬运、储存和等待等活动事项作详细的观察与记录，并研究改进作业流程的方法。
流程程
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