工业工程导论课件.ppt

1、Industrial Engineering omega_zhu June ,2011 消除浪费表现-无效搬运-空闲等待-无效动作-生产过剩零部件-库存积压-质量检查-生产不合格品-工作地布置改善-物料流程改善-操作方法改善生产计划与控制-生产系统的维护与改进-质量管理与检验方法研究-程序分析-操作分析-动作分析-作业测定-时间研究-工作抽样预定时间标准工业工程总体框架核心：提高效率和质量、降低成本 出发点基础工业工程总体结构一、工业工程概论第一章 工业工程概论第二章 生产率二、方法研究第三章 方法研究概论第四章 程序分析第五章 操作分析第六章 动作分析三、作业测定第七章 作业测定第八章 时间

2、研究第九章 工作抽样第十章 预定时间标准第一章：工业工程概论1、工业工程的发展历史科学管理时期运筹学时期定量和精细时期全球化和网络化时期2、工业工程（IE）是综合运用数学、物理学和社会科学的基础知识及工程分析的方法，将人力、物资、装备、能源和信息组成一个集成系统，并对这样的系统进行规划、设计、评价和改进的活动。（或是对于由人、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改进和设置的一门学科。）3.工业工程特点： 核心是降低成本、提高质量和生产率；综合性应用知识体系；注重人的因素是区别其他工程学科的特点之一；重点面向微观管理；系统化技术。 目的是使组织能够提高生产率利润率和效率。 IE的突出

3、特点是着眼于追求最佳整体效益。4.IE意识： 成本和效率意识、问题和改革意识、三化意识（工作简化、专门化和标准化）、全局和整体意识、以人为中心的意识。6.工业工程的基本特征： IE的核心和目标是降低成本、提高质量和生产率 IE是技术和管理的有机结合，实现生产要素最优配置与组合的有效手段 IE是综合性的应用技术，是系统化技术 IE十分注重人的因素7.工业工程的目标： 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品，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8.工业工程学科的性质： 工业工程是一门工程学科，IE要学习大量

4、的工程技术和数学方面的课程。但它不同于一般的工程学科，它不仅包括自然科学和工程技术，还包括社会科学和经济管理方面的知识没，它是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。第二章 生产率概述生产率是一个相对指标，是社会生产和再生过程中产生量筒相应的生产要素投入之间的比值。生产率既是一个效率指标，也是一个效益指标。生产率测定（Productivity Measurement）主要是根据生产率的定义，比较客观地度量和计算对象系统或组织当前生产率的实际水平，为生产率分析提供基本素材和数量依据。生产率评价（Productivity Evaluation）是在将对象系统生产率实际水平的测算结果与既定目标、历史发展

5、状况或同类系统水平进行比较的基础上，对生产率状况及存在的问题等所进行的系统评价和分析，它能为生产率的改善与提高提供比较全面，系统和有实用价值的信息。提高生产率的意义：生产率提高的速度决定国家发展的速度是增强工资和改善人民生活的基本条件，可以缓和通货膨胀，增强国际市场竞争力，保持国际贸易平衡，对就业和社会发展有促进作用。生产率管理含义：生产系统的产出量和投入量之间的关系来进行规划、整治、指挥、控制和协调。生产率的种类：按照要素种类、要素的苏亮、测定方式分类方法。生产率的测定影响生产率的因素提高生产率的途径第二篇 方法研究 第三章 方法研究概论 第四章 程序分析 第五章 操作分析 第六章 动作分析

6、第三章 方法研究概述 一、什么是方法研究 二、方法研究的目的 三、方法研究的特点 四、方法研究的内容 程序分析 操作分析 动作分析 五、方法研究的实际程序第四章 程序分析 一、程序分析的主要工具 图表技术：即利用各种流程图来记录现状。 提问技术：利用“5W1H”提问技术来分析现状、找出问题 工作改进的原则：利用“ECRS”四大原则（取消、合并、重排、简化）来寻求改善方案1、程序分析的流程图符号 表示操作（一道工序） 表示搬运 表示检查（质量、数量） 表示工序间的等待或暂存 表示储存（存入仓库）2、5W1H的提问技术疑问疑问 项目项目问题问题为什么为什么改善方向改善方向1. Why目的是什么？为

7、什么去除不必要与目的不明确的工作2. Where什么地方执行？为什么有无其他更合适的位置和布局3. When什么时候做此事？为什么有无其他更合适的时间与顺序4. Who由谁来做？为什么有无其他更合适的人5. What做什么？为什么可否简化作业的内容6. How如何做？为什么有无其他更合适的方法3、ECRS原则（1）ECRS分析法定义： 取消（Eliminate）、合并（Combine）、调整顺序（Rearrange）、简化（Simplify）。 取消(Eliminate):“完成了什么?是否必要?为什么?” 合并(Combine): 如果工作或动作不能取消，则考虑能否可与其他工作合并。 重排(

8、Rearrange): 对工作的顺序进行重新排列。 简化(Simplify); 指工作内容和步骤的简化，亦指动作的简化，能量的节（2）ECRS分析法 在进行5W1H分析的基础上，可以寻找工序流程的改善方向，构思新的工作方法，以取代现行的工作方法。运用ECRS四原则，即取消、合并、重组和简化的原则，可以帮助人们找到更好的效能和更佳的工序方法。（3）具体内容1.取消（Eliminate）首先考虑该项工作有无取消的可能性。如果所研究的工作、工序、操作可以取消而又不影响半成品的质量和组装进度，这便是最有效果的改善。例如，不必要的工序、搬运、检验等，都应予以取消，特别要注意那些工作量大的装配作业；如果不

9、能全部取消，可考虑部分地取消。例如，由本厂自行制造变为外购，这实际上也是一种取消和改善。 具体操作 取消所有多余的步骤或动作（包括身体、四肢、手和眼的动作）； 减少工作中的不规则性，比如将工具存放地点固定，形成习惯性机械动作等； 尽量取消或减少手的使用，如抓握、搬运等； 取消笨拙的或不自然、不流畅的动作； 尽量减少一切肌肉力量的使用； 减少对惯性、动量的克服； 杜绝一观危险动作和隐患； 除必要的休息外，取消工作中的一切人员和设备的闲置时间。2.合并（Combine）合并就是将两个或两个以上的对象变成一个。如工序或工作的合并、工具的合并等。合并后可以有效地消除重复现象，能取得较大的效果。当工序之

10、间的生产能力不平衡，出现人浮于事和忙闲不均时，就需要对这些工序进行调整和合并。有些相同的工作完全可以分散在不同的部门去进行，也可以考虑能否都合并在一道工序内。 具体操作 合并多个方向突变的动作，形成单一方向的连续动作； 固定机器运行周期，并使工作能在一个周期内完成； 实现工具的合并，控制的合并，以及动作的合并。3. 重排（Rearrange）重组也称为替换。就是通过改变工作程序，使工作的先后顺序重新组合，以达到改善工作的目的。例如，前后工序的对换、手的动作改换为脚的动作、生产现场机器设备位置的调整等。 具体操作 使两只手的工作负荷均衡，而且同时进行，相互对称； 使工作由手向眼转移。4.简化（S

11、implify） 经过取消、合并、重组之后，再对该项工作作进一步更深入的分析研究，使现行方法尽量地简化，以最大限度地缩短作业时间，提高工作效率。简化就是一种工序的改善，也是局部范围的省略，整个范围的省略也就是取消具体操作 在能够完成工作的基础上使用最小的肌肉群，且注意有间歇有节奏地使用； 减少目光搜索的范围与变焦次数； 使工作能在正常区域内完成而不必移动身体； 使动作幅度减小； 使手柄、杠杆、踏板、按钮等控制器适合于人的尺寸与肌体性能； 在需要高强度肌肉力量处，借助惯性来获得能量帮助； 使用尽可能简单的动作组合； 减少每一个动作的复杂程度，尤其是在一个位置上的多个动作。4、程序分析技巧 分析时

12、采用六大提问技术 分析时的“ECRS”四大原则 分析时的五个方向 程序分析时的动作经济原则 程序分析时的六大步骤二、程序分析时的相应图标 整个制造程序分析-工艺程序图 产品或材料或人的流动分析-人型的流程程序图 - 物型的流程程序图 布置与路线分析-线路图、线图 闲余能量分析-联合程序分析-人机程序分析图 -联合程序图 工作时双手的移动-操作者程序图程序分析的改善对象（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）安排最佳的顺序4）使各工序尽可能经济化；5）找出最经济的移动方法；6）尽可能的减少在制品的贮存。（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

13、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）改变工厂布置或重新编排设备；5）改变操作或贮存的位置；6）改变订购材料的规格；7）发挥每个工人的技术专长。（3）考虑下列因素，哪些搬运可以取消、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置；3）改变工厂布置；4）改变搬运方法；5）改变工艺过程或顺序；6）改变产品设计；7）改变原材料或零部件的规格（4）考虑下列因素，有无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）他们是否真的必需？有何效果？2）有无重复？3）由别人做是否更方便？4）

14、能否用抽样或数理统计控制？四、程序分析的种类及图表技术的应用1.程序分析的种类（1）工艺程序分析-工艺程序图（2）流程程序分析-流程程序图（3）布置与线路分析-线路图或线图（4）闲余能量分析-人机程序图、联合作业程序图（5）操作时两手的移动分析-双手操作程序图2.程序分析的技巧（1）一个不忘-不忘动作经济原则；（2）四大原则-取消、合并、重排、简化；（3）五大方面-操作、运输、贮存、检验、等待；（4）5W1H技术-对目的、方法、人物、时间、地点进行提问3.程序分析的步骤 按选择、记录、分析、建立、实施、维持步骤进行五、工艺程序图定义： 用图形符号表明工艺流程所使用的机械设备及其相互联系的系统图

15、。 工艺程序分析的目的： 改善生产过程中不合理的工艺程序、工艺内容和工艺方法和作业现场的空间配置。通过严格的考查与分析，设计出最经济合理、最优化的工艺程序、工艺方法、空间配置。工艺程序分析的内容 1）工艺程序图含有工艺程序的全面概况及个工序之间的相互关系，并根据工艺顺序编制，且表明所需时间。 2）工艺程序图能清晰地表明各种材料及零件的投入。、 3）工艺程序图还包含各生产过程的机器设备、工作范围、所需时间及顺序。工艺程序分析只对操作、和检查两个要素进行分析工艺程序图的作图规则1）水平线标示材料的投入。2）垂直线标示工艺过程。3）编号标示操作和检验的工艺顺序。 绘制其工艺程序图时从右边开始，从上往

16、下垂直地标示装配件中主要的元件或零部件所进行的操作和检查，已h计的单位时间标明爱操作的左边。 操作、检验的内容表示在符号的右边。 若有多个零件均从右边向左，按其在主要件上的装配顺序，一次排列。 如有很多工作，需要分成几部分去分别处理，此时由一个主要程序分成几个分程序，通常是将主要的分程序置于最右边的一行，其余的依其重要性，自右向左一次排列。六、程序分析的流程图符号 表示操作（一道工序） 表示搬运 表示检查（质量、数量） 表示工序间的等待或暂存 表示储存（存入仓库）流程程序图的意义与内容 工艺程序图-了解工作的概貌 流程程序图-进一步对生产现场的整个制造程序作详细的记录，以便于对整个制造程序中的

17、“操作、检验、搬运、贮存、暂存”作详细的研究与分析，特别是用于分析其搬运距离，暂存、贮存等“蕴藏成本”的浪费。 流程程序图由“操作、检验、搬运、贮存、暂存”五种符号构成，常对某一主要零件或产品单独作图流程程序图类型 1.材料或产品流程程序图（物料型） 说明生产或搬运过程中，材料或零件被处理的步骤 2.人员流程程序图（人型） 记载操作人员在生产过程中一连串的活动七、布置与路径（线路）分析一、布置和线路分析的定义二、车间布置图和线路图不注意与线路（路径）分析的要点1.平面移动方面：能否减少搬运次数，缩短搬运距离。零件的移动路线是否呈 型、 型、 型或U型。物料移动（搬运）能否避免出现倒流或往返流动

18、。搬运工具和搬运方法是否合适。道路和路面状况是否良好和便于搬运。通道和路面状况是否良好和便于搬运。2.立体（上下）移动方面：上下移动高度是否能降低、上下移动次数是否能减少。3.厂房与设备布置方面：厂房布局和设备布置是否合理（能否是物流流程最短）。设备布置是否便于工人实行一人多机操作。设备的安装方向和高度是否便于工人操作。线路图分析：对现场布置及物料（零件、产品、设备）和作业者的实际流通线路进行分析，以达到改进现场布置和移动线路。第五章 操作分析 操作分析（又称作业分析）的目的与内容 操作分析的图示符号 操作分析的种类和内容 1. 伸手-R 1.人机操作分析 2. 抓取-G 2.闲余能力分析 3

19、.移动-M 3.联合操作分析 4.应用-U -双手操作图符号 5.定位-P 4.双手操作分析 6.放手-RL 7.延迟-D 8.握住-H 第六章 动作分析一、动作分析的目的：1、动作分析的目的：发现并消除操作人员的无效动作或浪费，简化操作方法，提高工作效率，减少工作疲劳，降低劳动强度。在此基础上制定出标准的操作方法。2.动作分析的方法：（1） 目视动作观察法： 分析者直接观测实际的作业过程，并将观察到的情况直接记录到专用表格上的一种分析方法；（2）动素分析法 双手操作分析法； （3）影像动作观察法： 通过录像和摄影，用胶卷和录音带记录作业的实施过程，再通过放影、放像的方法观察和分析作业动作的方

20、法。 二、动素分析1、动素的名称及含义（18种） 人所进行的作业是由某些基本动作要素(简称动素或基本动素)按不同方式、不同顺序组合而成的。为了探求从事某项作业的最合理的动作系列，必须把整个作业过程中人的动作，按动作要素加以分解，然后对每一项动素进行分析研究，淘汰其中多余的动作，发现那些不合理的动作。 动素分析是对作业进行细微的运作分解与观察，对每一个连续动作进行分解，将右手、左手、眼睁三种动作分开观察并进行记录，进而寻求改善的动作分析方法。动素分析的用途 1、通过对动作方法及顺序的检讨分析，去除不必要的动作，使动作更有效。 2、分析研讨最合理的作业配置。 3、作来的工装化及工装改善的基本数据。

21、 4、改善前后的方法对比&评价。 5、进行作来方法的详细说明。 6、设定标准作业。 7、培养作业方法的分析判断能力。文档三 动作经济原则 动作经济原则是吉尔布雷斯最先提出来的。 梯肖提出8条人体生物力学规则 挺背原则、肚脐原则、摆臂原则，直腕原则、皮肤原则、 省步原则、“不用脑筋”原则、身体对机器原则。 动作经济原则的内容： 1.人体的利用原则 2.操作场所的布置原则 3.工具和设备的设计原则 2、动素性质划分 按照对操作的影响，动素划分为：有效动素；无效动素；辅助动作；消耗性动作； 台湾的周道教授的观点： 1层：核心动素； 2层：常用动素是嘎山对象; 3层：辅助性动素，操作中越少越好； 4层

22、：消耗性动素，尽可能予以消除人体的利用原则（1）双手应同时开始完成其动作。（2）除休息时间外，双手不应同时闲置。（3）双臂的动作应对称，动作反向并同时进行。（4）手的动作应以最低等级的动作，而可以圆满地完成工作。（5）不管在何处，应使惯性有助于工人（6）连续的曲线运动，较含有方向穷变的直线运动好（7）弹道运动，比受限制的或受控制的运动更为方便更为准确（8）动作应尽可能使其轻松自然，富有节奏，应为节奏性能使动作流利及自发操作场所的布置原则（1）工具、物料应置于固定的场所（2）工具、物料和操作装置应布置与操作者前面近处（3）传送零件、物料的传送装置应尽可能靠近装配或使用的地方（4）尽可能在各处使用

23、吊车传送（5）工具、物料应依照最佳的工作顺序排列（6）应有适当的照明设备，使视觉满意舒适（7）工作台及椅的高度，应使工作者坐立适宜（8）工作椅式样及高度，应使工作者保持良好的姿势工具和设备的设计原则1.尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具替代2.可能时，应将两种或两种以上工具合并使用3.手指分别工作时，应根据手指的本能分配其负荷量4.手柄的设计，应尽可能使之与手的接触面积增大5.机器上杠杆，十字杆及手轮的位置，应使能操作者极少变动其姿势，且能利用机械的最大能力6.工具、物料应尽可能预放在工作位置上 动作分析及动作经济原则的目的： 是为了改进工作，寻求省力、省时方法。 怎样才能改善动作呢？ 其方

24、法仍然是采用提问技术（即“5W1H”）; 其依据为取消、合并、重排、简化的原则动作经济原则总结归纳如下：第一条原则：双手的动作应同时而对称第二条原则：人体的动作应以尽量应用最低级而能得到满意的结果为妥第三条原则：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为快，动作尽可能使之有轻松的节奏第四条原则：工具、物料应置于固定处所及工作者前面近处，并高度应使工作者保持良好的姿势及坐立适宜第五条原则：零件、物料应尽可能利用其重量坠送至工作者前面近处第六条原则：应有适当的照明，工作台及座椅式样及高度应使工作者保持良好的姿势及坐立适宜第七条原则：尽量解除手的工作，而以夹具

25、或足踏工具代替第八条原则：可能时，应将两种或两种以上工具合并为一第九条原则：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大；机器上的杠杆、手轮的位置，尽可能使工作者少变动其姿势第十条原则：工具及物料尽可能事前定位第三篇 作业测定 第七章 作业测定概述 第八章 时间研究（秒表法） 第九章 工作抽样 第十章 预定时间标准第七章 作业测定概述 作业测定的定义：作业测定是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要的时间， IE的全过程是：利用程序分析、操作分析、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。 制定标准时间的方法：经验判断法；历

26、史记录法；作业测定法。 作业测定的目的及步骤：作业测定的方法：工时消耗分类； 标准时间的含义：是“在适宜的操作条件工时定额的侧重点下，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”。 标准时间的特点：客观性；可测性；实用性。标准时间的构成 正常作业时间 标准时间标准时间=正常作业时间+放宽时间 =观测时间x (1+评定系数)+放宽时间宽放时间是指因管理上的因素、工作本身的因素、生理和疲劳的因素等产生延误而需要给予补偿的时间。宽放时间的测定比较困难，一般以宽放率表示： 宽放率=宽放时间/正常作业时间x100%观测时间观测时间评定时间评定时间放宽时间放宽时间第八章 时间研

27、究（秒表法） “时间研究是一种作业测定技术，旨在决定一位合格，适当、训练有素的操作者，在标准状态下，对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间” 时间研究的研究方法: 秒表法的工具 秒表法的步骤 作业要素及分类工作要素按其性质不同可以分为八类： 重复要素，间歇要素，固定要素，变动要素，手动要素，机动要素，控制要素， 划分作业要素的必要性（1）有助于对工作的详细的描述，指出研究中所应遵循的程序（2）为了改善作业方法（3）为了正确确定工作评定（4）为了便于检验工作方法（5）为了便于编制详细的工作说明书和制定操作标准（6）为了获得更多的信息 确定观测次数 若允许误差为+/-0.5%，置信度（可靠度）为

28、95%时。 观测次数为： 决定每一单元的平均操作时间 评定正常时间 评比最主要的作用：是将观测的时间修正为一不快不慢，在正常情况下所需要的时间。在实际应用中，还必须注意以下各点，以求得正确可用的时间。 评比时的注意事项：有效操作、用力大小、困难操作、需要思考的操作确定宽放时间 宽放时间的种类：私事宽放；程序宽放；特别宽放；时间政策宽放时间 宽放率和宽放时间计算 宽放率=（宽放时间/正常时间）x100% 宽放时间=正常时间x 宽放率 标准时间的构成及计算 标准时间=平均操作时间x评比+宽放时间 =正常时间+正常时间x宽放率 =正常时间x（1+宽放率）观察时间观察时间评比因素评比因素私事宽放私事宽

29、放疲劳宽放疲劳宽放程序宽放程序宽放特别宽放特别宽放政策宽放政策宽放正常时间标准时间评定 评定是对观测对象（工人）的作业速度与正常速度进行比较，判断其比正常速度快孩是慢，然后对观测到的时间值进行修正后得到的正常时间。若操作者的作业速度快于正常速度，则评定系数大100%；反之则小于100%。正常时间=观测时间x评定系数 常用的评定方法有： 速度评比；平准化法；客观评比；合成评比。 正常时间=实测单元的平均值z速度标准评比系数x工作难度调整系数 （第一次调整）（第二次调整） 用PTS法得到的时间值 评定系数=用同一作业要素的实测时间平均值 标准时间可以用一下几个公式表示： 标准时间=平均操作时间x评

30、比系数+宽放时间 标准时间=正常时间+宽放时间 标准时间=正常时间x（1+宽放率）第九章 工作抽样1. 工作抽样：是在一段较长时间内，以随机方式对调查对象进行间断的观测，并按预定目的整理，分析调查的资料，得出需要的结果。2. 工作抽样与时间研究的区别 这两种方法的主要区别在于： 适用的条件不同，工作抽样适用于测定设备和人员工时利用情况基础上制定标准工时，如根据测定设备的利用率、工人的工作比率等制定产品或零部件或工序的标准工时，而秒表测时是通过对作业单元进行连续测时计算标准工时，要求作业是重复的。3. 工作抽样的应用 工作改善、制定标准时间4. 工作抽样的优缺点-与秒表法测量法比较 与秒表时间研

31、究相比，工作抽样具有测定效率高、经济性好、方法简便、易于掌握、测量精度高等特点，能满足使用要求，并能适用于多种作业。 第十章 预定时间标准一、预定时间标准的概念、特点和用途1. PTS的概念： 预定时间标准法（Predetermined Time System）简称PTS法，是国际公认的制定时间标准的先进技术。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。而不是通过直接观察和测定。2.PTS的特点：（1）在作业测定中,不需要对操作者的速度、努力程度等进行评价，就能预先客观地确定作业的标准时间。（2）可以详细记述操作方法，并得到各项基本动作的时间值，从而对操作进行合理地改进。（3）可以不使用秒表，在工作前就决定标准时间，并制定操作规程。（4）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。（5）用PTS法平整流水线是最佳的方法。PTS法的用途 为方法评价提供依据 建立标准时间 PTS法的种类MTM法（方法时间测定法）WF（工作因素发）WF简易法MOD法MOD法（模特计时法）MOD是英语Modular(系数的意思)取前三个字母，是人类工效学研究的成果。模特法的原理MOD法的特点是模特法动作分类END THANK YOU! Omega_zhu JUNE,2011