工业工程从入门到精通.docx

1、工业工程从入门到精通工业工程从入门到精i工业工程简介：1.工业工程定义最具有权威性的和今天被广泛采用的美国 工业工程学会（SIE ）于 佃95年正式提出，后 经修订的定义：工业工程，是对人员，物料，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 析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成 果进行确定，预测评价。美国大百科名书（佃82年出版）对IE 的解释是：工业工程是一个组织中的人，物料 和设备的使用及其费用作详细分析研究，这种 工作由工业工程师完成，目的是使组织能够提 高生产率，利润和效率。工业工程专家

2、Philipe Hicks博士指出：工 业工程的目标就是设计一个生产系统及该系 统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特 定质量水平的某种或几种产出，并且这种生产 必须是在保证工人和最终用户的健康和安全条件下进行从上可看出，工业工程的目标就是使生产 系统投入的要素得有效利用，降低成本，保证 质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。2.工业工程研究范围：美国国家标准 ANSI-294（佃82年修订 版），把IE分为仃个分支：生物力学，成本管 理；数据处理与系统设计；销售与市场；工程经 济；设施规划；材料加工（含工具设计。工艺研 究，自动化等）；应用数学（含运筹学，管理经 济学，统计质量控制，统计学

3、）；组织规划；生 产规划与控制（含库存管理，运输路线，调度和 发货等）；实用心理学；方法研究作业测定；人 的因素；工资管理；人体测量；安全；职业卫生 与医学。3.现代IE的基本工作内容及特点：1） 核心是降低成本，提高质量和生产率。 如果用一名话来表明工业工程师的 抱负的话，就是生产率。2） I E是综合性的应用知识体系。3） 注重人的因素是IE区别于其它工程学科 的特点之一生产系统和各种组成要素中，人是最活 跃的和不确性最大的因素。I E为实现其目 标，在进行系统设计，实施控制和改善的过 程中，都必须充分考虑到人和其它要素这间 的关系和相互作用，发人为中心行设计。4） I E重点是面向微观管

4、理。为达到减少浪费，降低成本的目的，IE 重点面向微观管理，解决各种管理问题，从 制订作业标准和劳动定额，现场管理优化直 至各职能部门之间的直辖市和管理改善，都 需要I E发挥作用。5） I E是系统优化技术。IE所强调的优化是系统整体的优化，不 单是某个生产要素（人，物料，设备 . 或某个局部（工序，生产线，车间.）的优 化，其最终目标是追求系统整体最佳的效益（最少投入，最大产出）特别指出的是：生产系统的优化不是一 次性，IE所追求的也不是一时的优化，而 是经常地研究系统的优化，对系统不断地更 新，以使其适合新的工艺。新的管理方式， 永远获得更高的综合效益。工作研究范围对整个制造流程的分析（

5、流程图） 流程分析V布置和路线分析 f人机操作分析方法研究 操作分析联合操作分析双手操作分析设定标准工 作法：I动素分析 1方法，流程动作分析 2材料动作经济原则3工具，设备4，环境与条件5，作业者资格，技能密集抽样时间研究作业测定分散抽样时间研究决定标准时间 预定时间标准法* 标准工作法 +标准时间 +其它要求（品质要求等）=工作标准导书形式训练操作工人，实施标准体现出来1方法研究定义对现有的工作（加工，制造，装配，操 作）方法进行系统的记录和严格的考查，作为开 发和应用更容易，更有效的工作方法以及降低成 本的一种手段。目的：*改进工艺和流程*改进工厂，车间，工作场所 的平面布置*改进整个工

6、厂和设备的设计*改进物料，机器，人力的利用，提高 生产力降低劳动强度动作经济原则：1动作能量活用原则。2动作量节约原则。3动作改善原则。0 在人的身体各部位凡是能具有进行动 作能力的部分，不管何部位都希望全面能活 用：1脚部或左手能操作的事，不必使用右手。2尽量使两手同时作业，也同时结束动作。3双手不要使其同时静止，手空闲时须动脑想另一工作二） 动作量节约原则：多余的动作量，不但浪费时间及空间更会消 耗体力。1尽量使用小动作来操作工作。躯体的运作依序为腕部 前腕部 手腕部 手指；能使用小运动应使用小运动。2材料及器具应放置于伸手能及的范围内， 并尽量放在近手边。3小单元的协作次数应尽量减少。4

7、工具应予以简化，易用。5材料及零件应使用易拿取之容器。6工作物长，或重，体积大时应利用保持工 具。三） 动作法改善的原则：能动的部位使其全部活动，可以节约的能量 可以省去的徒劳动作也尽量除去，而动作的 方法还是有改善的地方。1动作能予以规范化。2双手可反向运动，而不可同向动作。3利用惯性，重力，自然力，等尤其尽量利 用动力装置。4为了减少疲劳作业椅及工作台的高度应适方法研究的分析层次及分析技术*以材料加工过程单位*以加工，检验，搬运 *作业要素 *动作单元戈y为基础的作业划分作业单位为基础要素分 为基础的作业划分以作业单位所以一个作业要素以单位动作所所包含的一系所包含的一系列包含的一系列列动作

8、为基础的动作单位为基础动作要素为基动作划分的动作划分础的动作划分*基本要素操作分析流程分析 动作分析流程分析的改善对象：1,基本原则：1),尽可能取消不必要的工序2),合并工序，减少搬运3),安排最佳作业顺序4),使各工序尽可能经济化5),找出最经济的移动方法6),尽可能减少在制品的贮存2,考虑下列因素，有无工序，操作可取消，合 并，重排，简化。1),不需要的工序或操作2),改变工作顺序3),改变设备或利用新设备4),改变工厂布置或重排新设备5),改变操作或贮存的位置6),发挥每个人的技术专长3,考虑下列因素，那些搬运可以取消，合并， 重排，简化。1),取消某些操作2),改变物品存放的场所或位

9、置；3),改变工厂布置4),改变搬运方法5),改变工艺过程或工作顺序4,考虑下因素，有等待可以取消或缩短时间1),改变工作顺序；2),改变工厂布置3),改变设备或用新设备5,考虑下列因素，有无检验工作能取消，合并, 简化1)它们真的必需？有何效果？2)有无重复？3)能否用抽样或样资料统计控制？三动作分析简介（一） 定义动作动作分析是研究人体各种动作的浪费，以 寻求省力，省时，安全和最经济动作。即：研究 分析人在进行各种操作的细微动作，删除无效协 作，使操作简便有效，以提高工作效率。目的：发现操作操作人员的无效动作或浪费 现象，简化操作方法，减少工作疲劳，降低劳动 强度。并在此基础上制定标准的操

10、作方法，确定 动作标准时间。（二） 动作分析的方法1，目视动作分析：目视观测寻求动作改进。2，动素分析：人完成工作的动作可由17个 基本动作构成，将工作中所用的各个动素 逐项分析以谋求改进。3，影片分析：通过摄影机，分析动作。人作业基本动素的简介：（仃种动素）1，伸手：空手移动，伸向目标。改善点：能否缩短距离能否减少方向的多变，特别是突2,移物:改善点:能否使工具对象移向手边 手持物从一处移至另一地方 能否减少其重量能否应用合适的夹具搬运方向的突变是否可以取消，各种在障碍物能否搬去是否身体的有些动作可以取消双手的动作能否与手的动作相调协3，握取：利用手指充分控制物体。改善点：可否一次握取多件或

11、减少握取 次数工具，对象可否预先放好能否用其它工具替代手的握取4，装配：两个以上的物体的组合的动作 改善点：能否用夹具，固定器能否同时装配数件工具是否达到最有效的速度及送进能否用自动设备是否可用自动工具，以减少人的装配时间5,使用：利用器具或装置做的动作6,拆装：对两个以上组合的对象，做分解 的动作7，放手：从手中放掉对象改善点；能否取消此动作能否在运输途中放手放手后，手或运送的位置是否对 下动作或下移动有利8，检查：将产品和所制定的标准作比较的 动作改善点：能否取消或与其它操作合并能否同时使用多种量具或多用 处量具检查物与检查者眼睛的距离是否合适9，寻找：确定目的物位置的动作改善点：对象给予

12、特别标识（标签，颜色） 良好的工作场所布置 对象，工具有固定的位置，并放 置于正常的工作范围10，选择：在同类对象中，选取其中一种改善点：是否可取消此动素 工具对象能否做标准化和互 换使用能否作标识，以利选择11，计划：在操作进行中，为决定下一步骤 所作的考虑12,定位:将对象置于所需的正确位置而进 行的动作13，予定位：对象定位前，先将对象安置到 予定位的作业改善点：对象能否在运输途中正 工具能否悬挂起来，以便 一伸手就右拿到14，持住：手握物并保持静止状态改善点：能否用夹具持物 能否用磨擦力或粘着力 15，休息：因疲劳而停止工作改善点：肌肉的运用与人体动作的 等级是否合适温度，湿度，通讯，

13、噪声， 光线，颜色以及其它工作环境是否合适工作台高度是否合适操作者是否坐立均可 重物可否用工具装卸工作时间长短是否合适16,不可避免的停顿17，故延：可避免的停顿改善点：改善管理方法，规章，制 度，使操作者无抱怨改善工作环境，提供一个 合适，健康，愉快而有效的生产现场 改善工作方法，降低劳动强度 按对操作的影响，以上动素可分为有效动素和 无效动素：1） 有效动素：指对操作有直接贡献者：装 配折卸使用伸手握取移动及放手2） 无效动素：寻找选择检查持住定 位予定为辅助动素；休息故延延迟计划 为消耗动素。在作业中，辅助动作越少越好；消 耗性动作应尽可能取消。（三）在作业设计及研究中，应遵循以下原则1

14、双手动作应同时而对称。2人体的动作应尽量用低级动作而得到满意结果。人体动作等级：手指最低手指，手腕动作手指，手腕及小臂动作 手指，手腕，小臂及大臂动作手指，手腕，小臂，大 臂及身体动作 最耗休能，最慢3尽可能利用物体的动能；曲线动作减少方向突 变，弹道式运动较受控制的运动轻快；动作尽 可能有轻松节奏。4工具物料应放于固定场所及作业者前面近处， 并依最佳工作顺序排列5应有适当的照明设备，工作台及座椅试样，高 度应使工作者保持良好的姿势6尽量解除手的工作，而以夹具或工具代替。 7可能时，应将两种或两种以上工具合并为一种 8工具及物料应尽可能放在工作位置（四） 在动作标准化的基础上，可测定作业的 标

15、准时间：标准时间的制定：定义：标准时间是指在适宜的操作条件下, 用最有必要/ ?要达到什么结果?在何处做？可用以下提问技巧要做这，是否要在此处做要在此时做要此人做吗？要这样做吗？合适的方法，以普通熟练工人正常速度完成 标准作业所需的劳动时间。时间研究步骤：1作业标准化：在对一项作业研究时,（5W1H）需要做什么？吗？有无更合适的地方? 在何时做？吗？有无更合适时间？由谁做？有无更合适人？如何做？有无更合适方法？2划分操作单元：原则：*每一单元应有明显易辨认的起 点，终点*单元时间愈短愈好，但一般不小于 0.04MIN作单元分开*尽可能使每一单元的操作动作为基 本动作由于操作的时间标准仅用于特定

16、的 操作，所以每单元应有完整而详细 的说明3现场记录时间值：4剔除异常值：美国机械工程协会对异常值定义：某一单 元的秒表读数，由于一些外来因素的影响而使 其超越正常范围的数值。通常采用3倍标准偏 差法：假定一操作单元观测N次： x1,x2,x3 .xn.贝Average(X) = (x1+x2+x3+ +xn/n标 准偏 差 S =(x1X)A2+(x2 X)A2+ .+(xn ()A2 /nULC = X + 3S LCL = X 43S将超出UCL , LCL的值剔除5决定观测次数：在误差为5%，可靠度为95%情况下， 所应观测的次数为：F nnN = I 40 * n* E x i A2

17、 -(刀 xi)A2A 2 / ( E xi ) A21=1 1=11=1Xi-每次秒表读数 n-试行观测的次数N-应该观测的次数6计算观测结果：7评比：将观测到的结果与观测者的理想速 度作比较，评比方法有60分法，75分法，100分法。操作水平与评比值评比法正常=60正常=75正常=100操作水平40 5067很慢，笨拙，摸索之动 作，操作者似在半睡 半醒状态，对操作无兴 趣60 75100稳定，审慎，从容不迫， 操作者似手慢，但经观察无故意浪费80 100133敏捷，行动干净利索， 似一般操作者所必须的速度100 150167很快，操作者表现高度 自信，把握，动作 协调，敏捷120 150

18、200非常快，需要特努力及 集中注意8确定宽放时间：宽放种类：生理宽放 轻松工作2% 5% 较重工作 5%疲劳宽放 其百分比见附表作业宽放9制定标准时间：标准时间性=观测时间*评比系数* （ 1 +宽放率）关于评比：平准化法（leveling）又称西屋法 （westinghouse system为美国西屋电气公司首 仓后来又为 lowry Maynard 和 stege meten 完成为整个体系。此法应用闻为广泛，它将熟练，努力，作 为衡量工作的主要评比因素，每个评比因素再分 为超佳（或理想），优，良，平均，可，欠佳六 个高低程度的等级。熟练系数 努力系数超A1+0.1A佳51A2+0.13

19、+013A2+012优B1 +0.11B2 +0.06B1+01 0B2+008良C1+0.06C2+0.03C1+005C2+002平均D +0.00D000可E1 -0.05E2 -0.10E1004E2008欠 佳F1 -0.16 FF2 1 -0.22 -012F20171）熟练 是对某一既定工作方法掌握程度反映2）努力 指操作者工作时对提高效率在主观意志上的表现评比因素的主要评阶标准。评比因素的主要评价标准 努力的评价1欠佳不能得心应手；熟练的评价 1欠佳 对工作未能熟悉，时间浪费较多；动作显得笨手笨脚；不具有工作的 对工作缺乏兴趣；适应性；工作犹豫，没有信心; 工作显得迟缓懒散；有

20、多余动作;常常失败工作地布置絮 乱；工作摸索；2可 2可对机器设备的用法相当熟悉；可以勉强接受建议；事先安排大致的工作计划；对工作还 工作时注意力不太集中；具备充分的信心；不适宜长时间的工 受到生活不正常影响；作；偶尔发生失败，浪费时间；通常 工作方法不太适当不会有所犹豫。 工作比较摸索3平均 3平均对工作具有信心；工作速度稍缓慢； 显得有些保守；对工作熟悉；能够得心应手；工作 虽然接受建议但不实施；成果良好。 工作上有良好的安排;自己拟订工作计划；按良好的工作 方法实行工作。4良 4良能够担任高精度的工作；可以指导 工作有节奏性；他人提高熟练程度；几乎不需要接受 甚少浪费时间；指导；完全不犹

21、豫；相当稳定的速度 对工作有兴趣且负责任；工作；动作相当迅速。很乐意接受建议井然有序；具5优工作地方布置使用适当的工5优对所担任的工作有高度的适应性；能 动作很快；够正确地工作而不需要检查，核对；工工作地方很有系统；作顺序相当正确；十分有效地使用机器各个动作都很熟练；设备；动作很快且正确；有节奏性。对工作改善工作很热心；6 超 佳6超佳有高度的技术；动作极为迅速，衔接 很卖力工作，甚至忽视健康；圆；动作犹如机器作业；熟悉程度 这种工作速度不能持续一整天。最高。附表： 以正常时间的百分数表示的疲劳宽放FA 基本疲劳宽放 空气情况（包括气候）45较重的疲劳宽放911通 B 作业宽放2%5%通风不良

22、，但无毒气体55C 基本疲劳宽放的可增加时间在火炉边工作或其它515站立工作24G视觉紧张（密切注意）轻微不方便01般精密工作00不方便（弯曲）23精密工作22很不方便（躺体展身）77很精密工作55D用力或使用肌肉（举重，H听觉紧张（噪声程度）冲压，拉（KG）连续的0 02.501间歇大声 22512间歇很大声557.523高音大声551034I 精神紧张12.546相当复杂的操作111569高复杂或需全神贯注4417.5812很复杂的工作88201015J 单调-精神方面22.51218 低度002514-中度113019-咼度444033-单调-生理方面5058-相当长而讨厌00E 光 线

23、 情 况十分长而讨厌 2 1稍低于规定数值00非常长而讨厌52低于规定数值22非常不充分55宽裕度确定之原则：1此表意在指导确定每个基本操作的宽裕度。2宽裕度通常是附加于独立操作之上的，如果 某个基本操作的宽裕度较高面紧跟的另一基 本操作的宽裕度较低时，就必须采取些措施减小这个操作的受影响因素。3只有对影响此操作规程的其它因素都作了充 分考虑之后，也可对影响此操作的一些现存 因素以适当的宽放。4只有在A，B，C，H项因素才有专门适用于 女工的宽裕度。在其它因素下可以的情况考 虑这方面的宽裕。5如果工人穿戴有保护性衣物，如：手套，脚 套，外套工衣或护目镜等会增加人的疲劳： 因此在A，B，C，D，F，G项因素影响宽 裕度时应予以考虑。