1、工业工程导论1 12 23 34 4内容安排内容安排引言引言 什么是工业工程什么是工业工程第一篇第一篇 工业工程基础工业工程基础第二篇第二篇 业绩改进管理业绩改进管理第三篇第三篇 现代工业工程现代工业工程什么是工业工程什么是工业工程 ? ?“Thereisalwaysabetterway” 工业工程师的座右铭工业工程师的座右铭永远有个更好的方法！永远有个更好的方法！ 在工作当中，不断寻求更容易、更有效率、更经济在工作当中，不断寻求更容易、更有效率、更经济而且能令心情更愉快的工作方法，就是工业工程的而且能令心情更愉快的工作方法，就是工业工程的精神所在。精神所在。 推动力就是人类不屈于现状的意愿和
2、追求尽善尽美推动力就是人类不屈于现状的意愿和追求尽善尽美的成就欲。的成就欲。 问题问题 1建筑工人砌砖建筑工人砌砖, ,一个人又拾砖又砌砖效率高一个人又拾砖又砌砖效率高; ;还是一个人拾砖还是一个人拾砖, ,一个人砌砖效率高一个人砌砖效率高? ?后一种效率高后一种效率高想象一下想象一下, ,当墙砌到很高时当墙砌到很高时, ,一个人又拾砖又砌砖爬上爬下的样子一个人又拾砖又砌砖爬上爬下的样子劳动要分工劳动要分工, ,分工才能提高效率分工才能提高效率如何进行合理分工如何进行合理分工? ?答答 案案 工业工程是一门管理技术与工程技术相结合工业工程是一门管理技术与工程技术相结合的综合性学科的综合性学科,
3、 ,是企业转变内部经营机制是企业转变内部经营机制, ,挖掘内挖掘内 部潜力部潜力, ,提高效益与效率的实用性管理工程技术。提高效益与效率的实用性管理工程技术。工业工程工业工程IndustrialEngineering(IE)第一篇第一篇 工业工程基础工业工程基础1 12 23 3第一章第一章 工业工程概述工业工程概述第二章第二章 工业工程理论工业工程理论第三章第三章 工业工程方法工业工程方法第一章第一章 工业工程概述工业工程概述1 12 23 3工业工程的发展和作用工业工程的发展和作用工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容工业工程的研究对象及时代特征工业工程的研究对象及时代特征1.工业工程的
4、发展和作用工业工程的发展和作用工业工程的起源工业工程的起源泰勒泰勒( (FrederickW.Taylor )-)-工业工程之父工业工程之父吉尔布雷斯夫妇吉尔布雷斯夫妇( (F.B&L.MGilbreths ) )动作与时间研究动作与时间研究( (工时学工时学) )Frederick Winslow Taylor(18561915)案案 例例泰泰 勒勒 - - 时间研究时间研究实验数据：实验数据：每铲物料重每铲物料重每个工人每天铲起物料重每个工人每天铲起物料重结果：结果： 老计划老计划 新计划新计划 工人数工人数330140每人每天平均工作量每人每天平均工作量25吨吨59吨吨每人每天平均收入（
5、每人每天平均收入（$）1.351.88搬运一吨平均费用搬运一吨平均费用($)0.0540.03238磅磅25吨吨34磅磅30吨吨2122磅磅59吨吨吉尔布雷斯夫妇吉尔布雷斯夫妇 - - 动作研究动作研究案案 例例2.孩孩子子洗洗澡澡1.砌砌砖砖问问题题原来原来 改进后改进后砌砖动作砌砖动作185砌砖数砌砖数/小时小时120350科学管理理论的产生科学管理理论的产生1911年，美国工程师泰勒（年，美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表了）发表了科学科学管理原理管理原理一书。书中系统地阐述了科学管理思想一书。书中系统地阐述了科学管理思想,主主要是以时间研究和动作研究为主的工作研究理论。要是以时
6、间研究和动作研究为主的工作研究理论。 科学管理三部曲的核心科学管理三部曲的核心-工作任务的标准化、规范工作任务的标准化、规范化和制度化。化和制度化。 主张企业内部必须有明确的规范主张企业内部必须有明确的规范, ,明确的权利义务明确的权利义务, ,明明确的操作方法和程序确的操作方法和程序, ,明确的目标明确的目标, ,进行明确的控制。进行明确的控制。 “工业工程工业工程”名称的由来名称的由来美国东北铁美国东北铁路运价案路运价案支持科学管理：支持科学管理：布兰迪斯律师为代表的货主布兰迪斯律师为代表的货主为回避锋芒，为回避锋芒，科学管理更名科学管理更名为工业工程为工业工程反对科学管理：反对科学管理：
7、工会、铁路部门工会、铁路部门工业工程的发展工业工程的发展IE发展大致经历三个阶段发展大致经历三个阶段: 第一阶段：从第一阶段：从1919世纪末至二次大战结束世纪末至二次大战结束4040年代中期可称为奠基期年代中期可称为奠基期。第二阶段：从第二阶段：从20世纪世纪40年代中期到年代中期到21世纪世纪70年代末为发展期年代末为发展期。第三阶段：从本世纪第三阶段：从本世纪70年代末到今天年代末到今天,可称为创新期可称为创新期。我国工业工程的发展和应用我国工业工程的发展和应用9090年代，中国机械工程学会工业工程分会成立的诞生翻开了年代，中国机械工程学会工业工程分会成立的诞生翻开了我国工业工程发展的新
8、篇章。我国工业工程发展的新篇章。 国内最早办工业工程的高校：天津大学、上海交大、西安交大、国内最早办工业工程的高校：天津大学、上海交大、西安交大、重庆大学重庆大学长春一汽变速箱厂、湖北二汽、上海金陵无线电厂、成都红光长春一汽变速箱厂、湖北二汽、上海金陵无线电厂、成都红光电子管厂、天津市电子局等都收到显著的效果。近年来电子管厂、天津市电子局等都收到显著的效果。近年来, ,全国全国闻名的闻名的“邯钢经验邯钢经验”的成本否决法等就是的成本否决法等就是IE中的成本控制法。中的成本控制法。 上海大众、天津奥梯斯、上海麦道飞机公司、宝洁、上海大众、天津奥梯斯、上海麦道飞机公司、宝洁、INTEL工业工程的前
9、景工业工程的前景l随着计算机与信息技术的发展，许多工业工程的工作越来越简随着计算机与信息技术的发展，许多工业工程的工作越来越简化，但仍需要人来做决策。化，但仍需要人来做决策。l产品品质的要求促使品质与可靠度越来越重要，以免其中差错产品品质的要求促使品质与可靠度越来越重要，以免其中差错造成重大损失。造成重大损失。l人性化的要求也越来越重要，如人性化的产品设计、人性化的人性化的要求也越来越重要，如人性化的产品设计、人性化的管理等等。管理等等。l工业工程扮演着各工程之间的沟通桥梁，其角色因各工程与新工业工程扮演着各工程之间的沟通桥梁，其角色因各工程与新科技的发展而愈趋重要，只要有人就有需要人因，只要
10、有事为就科技的发展而愈趋重要，只要有人就有需要人因，只要有事为就涉及人与事的管理，工业工程所要做的与所能做的范围越来越宽涉及人与事的管理，工业工程所要做的与所能做的范围越来越宽广。广。l有更多的事情需要工业工程人才的参与。有更多的事情需要工业工程人才的参与。 IE应用实例应用实例以一个简单的材料搬运为例以一个简单的材料搬运为例总库装盘部日用库小汽车手推车装盘部总库改进及节省改进及节省IE是如何做到的呢？是如何做到的呢？2.工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容工业工程的定义：工业工程的定义： Industrial Engineering is concerned with the desig
11、n, improvement, and installation of integrated systems of people, materials, information, equipment , and energy. It draws upon specialized knowledge and skill in the mathematical, physical, and social sciences, together with the principles and methods of engineering analysis and design, to specify
12、predict and evaluate the results to be obtained from such systems. 工业工程是对由人员、物料、设备、能源和工业工程是对由人员、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、物理学和社会学方一门学科。它综合运用数学、物理学和社会学方面的专门知识和技术以及工程分析和设计的原理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鉴定、预测与方法，对该系统所取得的成果进行鉴定、预测和评价。和评价。美国工业工程师学会（美国工业工程师学会
13、（AIIE）提出后又修订的定义。）提出后又修订的定义。IE的学科特征的学科特征工业工程（工业工程（IE）与管理工程（）与管理工程（ME1）、制造工程（）、制造工程（ME2）和系统工程（和系统工程（SE）的关系：）的关系：IE的基本职能的基本职能l规划规划：规划是确定一个组织在未来一定时期内从事生产服：规划是确定一个组织在未来一定时期内从事生产服务所应采取的特定行动的预备活动务所应采取的特定行动的预备活动。规划包含十分丰富的技。规划包含十分丰富的技术内容，规划的制订是一项系统工程术内容，规划的制订是一项系统工程l设计：设计是一种实现某一既定目标而创建具体实施系统的设计：设计是一种实现某一既定目标
14、而创建具体实施系统的前期工作，包括技术准则、规范、标准的拟订，最优选择和蓝前期工作，包括技术准则、规范、标准的拟订，最优选择和蓝图绘制图绘制l评价：评价是对现存的各种系统、各种规划方案以及个人和评价：评价是对现存的各种系统、各种规划方案以及个人和组织的业绩，做出是否符合既定目标或准则的评审与评定的活组织的业绩，做出是否符合既定目标或准则的评审与评定的活动动l创新：创新是对现存各种系统的改进和提出崭新的、富于创创新：创新是对现存各种系统的改进和提出崭新的、富于创造性和建设性见解的活动。创新（造性和建设性见解的活动。创新（innovation）是任何系统的是任何系统的一个重要属性一个重要属性工业工
15、程的内容体系工业工程的内容体系工业工程知识领域分为工业工程知识领域分为1717个分支：个分支：生物力学、成本管理、数据处理与系统设计、销售与市生物力学、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、应用数学、组织场、工程经济、设施规划、材料加工、应用数学、组织规划与理论、生产规划与控制、实用心理学、方法研究规划与理论、生产规划与控制、实用心理学、方法研究与作业测定、人的因素、工资管理、人机工程、安全技与作业测定、人的因素、工资管理、人机工程、安全技术、职业卫生与医学。术、职业卫生与医学。工业工程的内容体系工业工程的内容体系1.人因与效率工程人因与效率工程工作研究（工作
16、研究（WorkStudy）、工效学（）、工效学（Ergonomics）、组织设）、组织设计（计（OrganizationDesign）、人力资源开发与管理（）、人力资源开发与管理（HumanResourceDevelopment&Management）2.生产及其制造系统工程生产及其制造系统工程设施规划与物流分析（设施规划与物流分析（FacilitiesPlanningandMaterialflowAnalysis）、现代制造工程（）、现代制造工程（ModernManufacturingEngineering）、生产计划与控制（）、生产计划与控制（ProductionPlanningandCo
17、ntrol）、质量管理与可靠性（）、质量管理与可靠性（QualityManagementandReliability）3.现代经营工程现代经营工程工程经济（工程经济（EngineeringEconomics）、工业设计（）、工业设计（IndustrialDesign）、企业经营战略管理（）、企业经营战略管理（BusinessStrategyManagement）4.4.系统工程系统工程系统分析方法、计算机系统技术系统分析方法、计算机系统技术系统工程就是用定量与定性相结合的系统思想和方法处理系统工程就是用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是从系统的设计或组织建立，大型复
18、杂系统的问题，无论是从系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一地看成一类工程实践，还是系统的经营管理，都可以统一地看成一类工程实践，统称为系统工程。统称为系统工程。研究由多个子系统构成的整体系统所具有的多种目标的相研究由多个子系统构成的整体系统所具有的多种目标的相互协调，以期系统工程的最优化，最大限度地发挥系统各互协调，以期系统工程的最优化，最大限度地发挥系统各组成部分的能力组成部分的能力3.工业工程的研究对象及时代特征工业工程的研究对象及时代特征工业工程的研究对象工业工程的研究对象人、物料、设备、能源、信息、环境人、物料、设备、能源、信息、环境生产要素、管理对象生产要素、管理对象
19、生产及经营管理系统生产及经营管理系统现代生产系统现代生产系统生产系统的基本构成生产系统的基本构成产品计划子系统产品计划子系统技术信息处理子系统技术信息处理子系统管理信息处理子系统管理信息处理子系统生产控制子系统生产控制子系统生产过程子系统生产过程子系统信息流信息流物流物流产品计划子系统产品计划子系统生生 产产 过过 程程 子子 系系 统统0 0 毛坯、外购件、外协毛坯、外购件、外协件入、出库控制件入、出库控制0 0 毛坯、外购件、外协毛坯、外购件、外协件检验件检验0 0 毛坯、外购件、外协毛坯、外购件、外协件保管件保管 0 0 预加工预加工 0 0 主加工主加工 0 0 调整加工调整加工 0
20、0 特殊加工特殊加工 0 0 检验检验0 0 部件部件装配装配0 0 总装总装配配0 0 检验检验0 0 试车试车0 0 产成品入产成品入库和出库库和出库0 0 工装等的工装等的检查和维护检查和维护0 0 在制品的在制品的管理管理0 0 在制品临在制品临时保管时保管0 0 在制品搬在制品搬运运生生 产产 控控 制制 子子 系系 统统毛坯仓毛坯仓库控制库控制毛坯制造毛坯制造进度控制进度控制加工进加工进度控制度控制搬运搬运控制控制外购件、装配件外购件、装配件仓库控制仓库控制工装仓工装仓库控制库控制装配进装配进度控制度控制产品设计产品设计0 0 初步设计初步设计0 0 详细设计详细设计 0 0 工作
21、图设计工作图设计生产工艺设计生产工艺设计 0 0 零件分类零件分类 0 0 毛坯制造工艺设计毛坯制造工艺设计 0 0 工艺规程设计工艺规程设计 0 0 工序设计工序设计 0 0 装配设计装配设计技技术术信信息息处处理理子子系系统统产品设计管理产品设计管理 0 0 设计技术信息管理设计技术信息管理 0 0 图样管理图样管理 0 0 设计进度管理设计进度管理 0 0 设计计划设计计划生产管理生产管理 0 0 生产计划生产计划 0 0 进度管理进度管理 0 0 材料计划材料计划 0 0 在制品管理在制品管理 0 0 生产作业计划生产作业计划 0 0 库存管理库存管理 0 0 设备负荷计划设备负荷计划
22、 0 0 工装管理工装管理 0 0 质量管理质量管理 0 0 设备管理设备管理管管理理信信息息处处理理子子系系统统生产形态分类：生产形态分类：按生产技术特征按生产技术特征装配式生产和流程式生产装配式生产和流程式生产按产品销售预测或订货量按产品销售预测或订货量计划生产和订货生产计划生产和订货生产按产品品种和产量按产品品种和产量大量生产、成批生产、单件生产大量生产、成批生产、单件生产大大批批生生产产中中批批生生产产小小批批生生产产生产类型生产类型技术经技术经济指标济指标大大 量量 生生 产产成成 批批 生生 产产单单 件件 生生 产产专业化程度专业化程度采用设备采用设备工艺装备工艺装备技术水平技术
23、水平劳劳 动动 量量零件互换性零件互换性工时定额工时定额产品品种产品品种产产 量量每台机床固定加工每台机床固定加工一个或几个零件一个或几个零件采用专用设备采用专用设备采用较多数量的夹采用较多数量的夹具和自动化专用工具和自动化专用工具具技术水平等级较低技术水平等级较低不不 大大全部互换、有部分全部互换、有部分选择、没有修配选择、没有修配采用精确的技术定采用精确的技术定额标准额标准较较 少少很很 大大较较 大大较较 多多对劳动量大的重要对劳动量大的重要零件制定技术定额零件制定技术定额零件互换性高，保零件互换性高，保存一部分钳工修配存一部分钳工修配较较 大大采用不同技术等级采用不同技术等级工人工人较
24、广泛地采用夹具较广泛地采用夹具和专用工具和专用工具通用设备为住，有通用设备为住，有个别专用设备个别专用设备在同一机床上轮番在同一机床上轮番加工几种零件加工几种零件同一机床上经常加同一机床上经常加工各种不同零件工各种不同零件通用设备通用设备特殊情况下采用特殊情况下采用夹具和专用工具夹具和专用工具工人技术等级很高工人技术等级很高很很 大大广泛采用钳工修配广泛采用钳工修配采用概略的工时定采用概略的工时定额标准额标准多、不定多、不定很小、单件很小、单件基基本本制制造造生生产产类类型型的的技技术术经经济济特特征征生产系统及环境条件的新特点生产系统及环境条件的新特点经济全球化经济全球化 动态市场带来挑战和
25、机遇动态市场带来挑战和机遇社会加速信息化社会加速信息化技术创新加快技术创新加快科学发展观及其可持续发展开始引起普遍关注科学发展观及其可持续发展开始引起普遍关注现代生产活动的资源要素多样化现代生产活动的资源要素多样化现代工业工程的发展趋势现代工业工程的发展趋势本章小结本章小结IE的目标的目标使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。和安全，提高生产率，获得最佳效益。 IE的功能的功能通过研究人、机、料、法、环之间的关系，来对整个生产系通过研究人、机、料、法、环之间的关系，来对整个生产系统进行规划、设计
26、、评价和创新活动。统进行规划、设计、评价和创新活动。 IE的特点的特点uIE的核心是降低成本、提高质量和生产率的核心是降低成本、提高质量和生产率uIE是综合性的应用知识体系是综合性的应用知识体系u注重人的因素是注重人的因素是IE区别于其他工程学科的特点区别于其他工程学科的特点uIE的重点是面向微观管理的重点是面向微观管理uIE是系统优化技术是系统优化技术IE的意识的意识u成本和效率意识成本和效率意识u问题和改革意识（问题和改革意识（“5W1H”提问技巧和鱼骨要因图分析技术）提问技巧和鱼骨要因图分析技术）u工作简化意识工作简化意识、专门化意识和标准化意识，即所谓的、专门化意识和标准化意识，即所谓
27、的“3S”u全局和整体意识全局和整体意识u以人为中心的意识以人为中心的意识（1）方法研究）方法研究（2）作业测定）作业测定（3）工作激励）工作激励（4）工厂布置）工厂布置（5）物料搬运）物料搬运（6）表格设计）表格设计（7）信息系统开发）信息系统开发（8）成本与利润分析）成本与利润分析（9）物料搬运设备选用）物料搬运设备选用（10）组织研究）组织研究（11）职务评估）职务评估（12）办公设备选用）办公设备选用（13）管理创新）管理创新（14）系统分析）系统分析（15）库存管理）库存管理（16）质量控制）质量控制（17）计算机编程）计算机编程（18）项目网络技术）项目网络技术（19）计划网络技术
28、）计划网络技术（20）办公室工作测定）办公室工作测定（21）动作研究的经济效果）动作研究的经济效果（22）目标管理）目标管理（23）价值分析）价值分析（24）资源分配网络技术）资源分配网络技术（25）工效学）工效学（26）成组技术（）成组技术（GT）（27）事故与可操作性分析）事故与可操作性分析（28）模拟技术）模拟技术（29）影片摄制）影片摄制（30）线性规划）线性规划（31）排队论）排队论（32）投资风险分析）投资风险分析IE常用的技术常用的技术第二章第二章 工业工程理论工业工程理论1 1人人机系统理论机系统理论2 2制造工程理论制造工程理论3 3组织理论组织理论4 4战略与规划理论战略与
29、规划理论评价及决策理论评价及决策理论5 51.人人机系统理论机系统理论环环境境人人机机显示器显示器控制器控制器刺激刺激反应反应干扰干扰反应反应干扰干扰状态信息状态信息控制信号控制信号输出输出输入输入干扰干扰干扰干扰人人机机环环境境相相互互作作用用关关系系人人机相互作用的基本模式机相互作用的基本模式人人感感觉觉器器官官效效应应器器官官大大脑脑机机控控制制器器加加工工器器显显示示器器人人机接口机接口（控制器、显示器）（控制器、显示器）人人机系统的实现机系统的实现1.1.人人机配合：人机配合：人机功能分配、人机功能分配、人机匹配机匹配2.2.工作场所设计工作场所设计3.3.优化工作环境：照明、噪音、
30、气候、环境污染等优化工作环境：照明、噪音、气候、环境污染等人人机系统研究的内容机系统研究的内容a.人人机之间的配合和分工；机之间的配合和分工；b.作业环境对操作者的影响；作业环境对操作者的影响；c.人的工作效率与疲劳的关系；人的工作效率与疲劳的关系；d.生理和心理变化；生理和心理变化；e.人的作业适应性、技能训练及人的选拔；人的作业适应性、技能训练及人的选拔；f.人人机之间的信息沟通、交互界面的设计；机之间的信息沟通、交互界面的设计；g.作业能力、各种功能极限及影响因素；作业能力、各种功能极限及影响因素；h.可靠性和安全性；可靠性和安全性；i.生产作业系统的优化；生产作业系统的优化；J系统分析
31、与评价；系统分析与评价；2.制造工程理论制造工程理论工程技术通常是一类专业技术的总称工程技术通常是一类专业技术的总称制造工程主要研究如何将基础科学和技术科学转化为制造活动制造工程主要研究如何将基础科学和技术科学转化为制造活动中的专业生产技术、工程技术和工艺流程与方法。中的专业生产技术、工程技术和工艺流程与方法。3.组织理论组织理论组织理论的发展组织理论的发展传统组织理论传统组织理论行为组织理论行为组织理论现代组织理论现代组织理论没考虑人没考虑人过分强调了人过分强调了人人和组织全面发展人和组织全面发展Maxweber (18641920)韦伯的科层体制管理韦伯的科层体制管理权利和权威是组织形成的
32、基础权利和权威是组织形成的基础 合法合理的权利合法合理的权利 传统的权利传统的权利 神授的权利神授的权利理想的行政组织体系的主要特点理想的行政组织体系的主要特点 明确的分工明确的分工 责权分明、层层控制的等级系统责权分明、层层控制的等级系统 人员的任用人员的任用 管理人员专职化管理人员专职化 遵守规则和制度遵守规则和制度 组织中人员的关系组织中人员的关系 开放系统理论开放系统理论资源依赖性理论资源依赖性理论制度理论制度理论交易成本经济学交易成本经济学组织生态学组织生态学组织理论组织理论4.战略与规划理论战略与规划理论企业战略管理企业战略管理“胜兵先胜而后求战，败兵先战而后求胜胜兵先胜而后求战，
33、败兵先战而后求胜”孙子兵法孙子兵法形篇形篇学习战略管理：学习战略管理： 整体概念、整体把握、整体分析整体概念、整体把握、整体分析 全真认识全真认识 经验结构转换为知识结构经验结构转换为知识结构企业的远景目标；企业的远景目标；市场定位；市场定位；创造价值的方式；创造价值的方式；关键资源的扩充方式；关键资源的扩充方式；具体计划具体计划;外部外部环境分析环境分析（O、T）内部内部环境分析环境分析（S、W）设 定设 定战 略战 略目标目标战略战略生成生成战略战略实施实施与控与控制制企业战略管理流程企业战略管理流程目标市场定位于追求风格又图便宜的年青人目标市场定位于追求风格又图便宜的年青人在传统的家具零
34、售价值链中，顾客得到了最大的尊重，但也在传统的家具零售价值链中，顾客得到了最大的尊重，但也所付出的成本也高；所付出的成本也高；与之相反，与之相反，Ikea公司为那些更喜欢低价位而不需要提供服务公司为那些更喜欢低价位而不需要提供服务的顾客提供商品；的顾客提供商品；具体活动包括：具体活动包括：用清晰的展示和标识提供信息，而不是销售人员跟随用清晰的展示和标识提供信息，而不是销售人员跟随居室模块设计居室模块设计备有标准组装配件、包装等仓库备有标准组装配件、包装等仓库店内婴儿看护店内婴儿看护延时服务延时服务案案 例例可持续发展战略可持续发展战略生产战略及生产系统规划生产战略及生产系统规划5.评价与决策理
35、论评价与决策理论评价与决策的基础理论评价与决策的基础理论u效用理论效用理论u数量化理论数量化理论u不确定性理论不确定性理论u非精确理论非精确理论u最优化理论最优化理论第三章第三章 工业工程方法工业工程方法1 1IE的七大手法的七大手法2 2系统分析方法系统分析方法IE七大手法七大手法(1)防止呆子法防止呆子法(Fool-Proof)防防呆呆法法(2)动作改善法动作改善法(动作经济原则动作经济原则)动动改改法法(3)流程程序法流程程序法流流程程法法(4)5X5WIH(5X5何法何法)五五五五法法(5)人机配合法人机配合法(多动作法多动作法)人人机机法法(6)双手操作法双手操作法双双手手法法(7)
36、工作抽查法工作抽查法抽抽查查法法IE七大手法七大手法:（1）防呆法）防呆法 防呆法：其义即是防止呆笨的人做错事。亦即，连愚笨的人防呆法：其义即是防止呆笨的人做错事。亦即，连愚笨的人也不会做错事的设计方法，故又称为愚巧法。也不会做错事的设计方法，故又称为愚巧法。 1.具有即使有人为疏忽也不会发生错误的构造具有即使有人为疏忽也不会发生错误的构造不需要注意力。不需要注意力。2.具有外行人来做也不会错的构造具有外行人来做也不会错的构造不需要经验与直觉。不需要经验与直觉。3.具有不管是谁或在何时工作都不会出差错的构造具有不管是谁或在何时工作都不会出差错的构造不需要专不需要专门知识与高度的技能。门知识与高
37、度的技能。具体而言：具体而言：防呆法的基本原则：防呆法的基本原则：1.使作业的动作轻松使作业的动作轻松2.使作业不要技能与直觉使作业不要技能与直觉3.使作业不会有危险使作业不会有危险4.使作业不依赖感官使作业不依赖感官防呆法方法的基本步骤如下：防呆法方法的基本步骤如下：【步骤步骤1】发现人为疏忽发现人为疏忽【步骤步骤】设定目标，制定实施计划书设定目标，制定实施计划书【步骤步骤】调查人为疏忽的原因调查人为疏忽的原因【步骤步骤】提出防错法的改善案提出防错法的改善案【步骤步骤】实施改善案实施改善案【步骤步骤】确认活动成果确认活动成果【步骤步骤】维持管制状态维持管制状态防呆法的基本原理防呆法的基本原理
38、: : 排除化：剔除会造成错误的要因。排除化：剔除会造成错误的要因。替代化：利用更确实的方法来代替。替代化：利用更确实的方法来代替。容易化：使作业变得更容易、更合适、更独特，或共同性以减容易化：使作业变得更容易、更合适、更独特，或共同性以减低失败。适合化、共同化、集中化、特殊个别化。低失败。适合化、共同化、集中化、特殊个别化。 异常检出：虽然已经有不良或错误现象，但在下一制程中，能异常检出：虽然已经有不良或错误现象，但在下一制程中，能将之检出，以减少或剔除其危害性。将之检出，以减少或剔除其危害性。 缓和影响：作业失败的影响在其波及的过程中，用方法使其缓缓和影响：作业失败的影响在其波及的过程中，
39、用方法使其缓和或吸收和或吸收 防呆法的应用原理防呆法的应用原理: 1.1.断根原理断根原理 2.2.保险原理保险原理 3.3.自动原理自动原理4.4.相符原理相符原理5.5.顺序原理顺序原理 6.6.隔离原理隔离原理7.7.复制原理复制原理8.8.层别原理层别原理9.9.警告原理警告原理10.10.缓和原理缓和原理（2 2）动改法）动改法: :配合人体手臂及手的动作，将有关事物，归纳出最省力省时的配合人体手臂及手的动作，将有关事物，归纳出最省力省时的动作原则，用以检视工作场所及操作效率是否有值得改善之处，动作原则，用以检视工作场所及操作效率是否有值得改善之处，以减少工作人员的疲劳并提高工作效率
40、。以减少工作人员的疲劳并提高工作效率。 分类分类: :(1)(1)有关于人体运用方面原则有关于人体运用方面原则(2)(2)有关于工作场所之布置与环境原则有关于工作场所之布置与环境原则(3)(3)有关于工具和设备之设计原则有关于工具和设备之设计原则（1 1）人体运用原则）人体运用原则 原则原则1：两手同时开始及完成动作：两手同时开始及完成动作 原则原则2：除休息时间外，两手不应同时空闲：除休息时间外，两手不应同时空闲原则原则3：两臂之动作应反向同时对称：两臂之动作应反向同时对称案案 例例“双手，同时，对称双手，同时，对称”动作范例动作范例螺钉的装配螺钉的装配欲将一个螺钉、弹簧垫圈、平面垫圈及橡皮
41、垫圈组合：欲将一个螺钉、弹簧垫圈、平面垫圈及橡皮垫圈组合：原来的工作方式如下：原来的工作方式如下：动作顺序如下：动作顺序如下：(1)左手取一螺钉，回原位，持住左手取一螺钉，回原位，持住;(2)右手取一弹簧垫圈装上螺钉右手取一弹簧垫圈装上螺钉;(3)再取一平面垫圈装上螺钉再取一平面垫圈装上螺钉;(4)再取一橡皮垫圈装上螺钉再取一橡皮垫圈装上螺钉;(5)左手取成品放入成品箱内左手取成品放入成品箱内;第一次改良：第一次改良：运用原理：运用原理：1.双手同时开始及结束。双手同时开始及结束。2.除休息时间外双手没有同时空闲。除休息时间外双手没有同时空闲。3.反向同时对称运动。反向同时对称运动。4.零件工
42、具依动作顺序排列零件工具依动作顺序排列改良方法：改良方法：1.将零件盒除中间之外，皆分成二份，依动将零件盒除中间之外，皆分成二份，依动作顺序对称排列。作顺序对称排列。2.设计一个夹具使装配组件能放入夹具内。设计一个夹具使装配组件能放入夹具内。第一次改良后方案：第一次改良后方案：1.双手同时反向对称移动至橡皮零件盒处。双手同时反向对称移动至橡皮零件盒处。2.拿取垫圈放回夹具处放下。拿取垫圈放回夹具处放下。3.重复上述动作由外往内去取平面垫圈，放回在夹具内之橡皮垫圈上方。重复上述动作由外往内去取平面垫圈，放回在夹具内之橡皮垫圈上方。4.重复上述动作，去取弹簧垫圈放回在夹具内之平面垫圈上方。重复上述
43、动作，去取弹簧垫圈放回在夹具内之平面垫圈上方。5.重复上述动作，去取螺钉，回到夹具处塞入垫圈内。重复上述动作，去取螺钉，回到夹具处塞入垫圈内。6.将已组合好的组件放到成品处。将已组合好的组件放到成品处。7.双手再同时去取橡皮垫圈，重复上述至之步骤。双手再同时去取橡皮垫圈，重复上述至之步骤。第二次改良第二次改良: :运用原理运用原理: :1.零件零件/工具尽量靠近在作业员前方。工具尽量靠近在作业员前方。2.重力输送。重力输送。改良方法改良方法: : 1.将零件依正常工作区域半圆范围内尽量靠近夹具处将零件依正常工作区域半圆范围内尽量靠近夹具处排列。排列。2.将零件盒斜放，使其能自然流下，以替代将零
44、件盒斜放，使其能自然流下，以替代“拿起拿起”的动作。的动作。3在夹具二侧设置滑槽，组合好的成品只需要起移动在夹具二侧设置滑槽，组合好的成品只需要起移动约一寸左右即可丢入滑槽内流至下方成品盒内。约一寸左右即可丢入滑槽内流至下方成品盒内。第三次改良第三次改良: :运用原理运用原理: :1.利用重力传送零件盒。利用重力传送零件盒。2.利用较低等级的手动作，以手及前臂动作替利用较低等级的手动作，以手及前臂动作替代上臂及肩膀动作。代上臂及肩膀动作。3.动作有节奏及韵律。动作有节奏及韵律。改良方法改良方法: :使用较高零件重力堕送盒，使零件能自动流近使用较高零件重力堕送盒，使零件能自动流近作业员处，因而作
45、业员可使用较低等级中前臂作业员处，因而作业员可使用较低等级中前臂及手动作而使得工作较有节奏及韵律感。及手动作而使得工作较有节奏及韵律感。 原则原则4：尽可能以最低等级动作工作尽可能以最低等级动作工作级别级别一一二二三三四四五五运动枢轴运动枢轴指节指节手腕手腕肘肘肩肩身体身体人体运动人体运动部份部份手指手指+手掌手掌+前臂前臂+上臂上臂+肩肩动作范围动作范围手指节手指节长度长度手掌长度手掌长度前臂长度前臂长度上臂长度上臂长度上臂上臂+身躯身躯弯曲弯曲速度速度12345体力消耗体力消耗最少最少少少中中多多最多最多动作力量动作力量最弱最弱弱弱中中强强最强最强疲劳度疲劳度最小最小小小中中大大最大最大时
46、间以时间以25mm为主为主0.0016分分0.0017分分0.0018分分0.0026分分人人手手动动作作的的五五等等级级原则原则5：尽可能利用物体：尽可能利用物体的的“动量动量”“动量（）动量（）”是为其是为其“质量（）质量（）”与与“速度（）速度（）”之乘积之乘积 有用动量有用动量加大动量加大动量无用动量无用动量减少动量减少动量2.“动量动量”之例之例铲煤铲煤 1.生活之例：钉生活之例：钉“钉子钉子”案案 例例每铲铲起重量每铲铲起重量38磅磅33磅磅21磅磅15磅磅每天之工作量每天之工作量25吨吨30吨吨35吨吨28吨吨原则原则6：连续曲线运动较方向突变直线运动为佳：连续曲线运动较方向突变
47、直线运动为佳原则原则7：弹道式运动较轻快：弹道式运动较轻快原则原则8：动作宜轻松有节奏：动作宜轻松有节奏 “动量、曲线、弹道、节奏动量、曲线、弹道、节奏”动作之例动作之例大锤锤钢板大锤锤钢板 （2）工作场所布置与环境原则）工作场所布置与环境原则原则原则9：工具物料应置于固定处所：工具物料应置于固定处所 原则原则10：工具物料装置应依工作顺序排列并置于近处：工具物料装置应依工作顺序排列并置于近处正常工作范围正常工作范围原则原则11：利用重力，愈近愈佳：利用重力，愈近愈佳 原则原则12：利用重力传送：利用重力传送原则原则13：适当的照明：适当的照明适合其工作的充足光度。适合其工作的充足光度。光线的
48、颜色必须适当，没有反光。光线的颜色必须适当，没有反光。正确的投射方向。正确的投射方向。必须记住一个物体的必须记住一个物体的“可见度可见度”是由下列的因素来决定：是由下列的因素来决定：u物体本身的物体本身的“明亮度明亮度”。u物体与背景物的物体与背景物的“对比度对比度”。u物体本身的尺寸大小。物体本身的尺寸大小。u物体与眼睛之距离。物体与眼睛之距离。u其它的因素例如，注意力分散，疲劳，反应时间及反光等其它的因素例如，注意力分散，疲劳，反应时间及反光等原则原则14：工作台椅高度应适当舒适：工作台椅高度应适当舒适一个良好的坐椅设计应具有下列之特征：一个良好的坐椅设计应具有下列之特征：高低可调整。高低
49、可调整。坚固耐用。不会摇摆。最好采用钢制，坐垫及靠背采用木制坚固耐用。不会摇摆。最好采用钢制，坐垫及靠背采用木制或适当之垫状物。或适当之垫状物。坐垫应考虑人体工学之形状成形，使身体之重量能平均分配坐垫应考虑人体工学之形状成形，使身体之重量能平均分配于坐椅上，较舒适。于坐椅上，较舒适。必须有靠背以支撑下方部位之脊椎骨。必须有靠背以支撑下方部位之脊椎骨。（3）关于工具设备原则：）关于工具设备原则： 原则原则15：尽量以足踏夹具替代手的工作：尽量以足踏夹具替代手的工作 足踏的正确之设计必须考虑之因素有足踏的正确之设计必须考虑之因素有:(1)踏板面积之大小。踏板面积之大小。(2)对踩踏时身体重量负荷之
50、大小。对踩踏时身体重量负荷之大小。(3)设计之方式设计之方式,不要使操作者在操作时产生身体重心不稳的现象。不要使操作者在操作时产生身体重心不稳的现象。原则原则16：尽可能将二种工具合并：尽可能将二种工具合并原则原则17：工具物料预放在工作位置：工具物料预放在工作位置原则原则18：依手负荷能力分配工作：依手负荷能力分配工作手手别别左左手手右右手手手手别别小小无无中中食食食食中中无无小小能力顺序能力顺序原则原则19：手柄接触面尽可能加大：手柄接触面尽可能加大“手柄设计手柄设计”之例之例把柄把柄 以以 前前 现现 在在动作过程：动作过程： (1)抓住手柄抓住手柄 (1)抓住手柄立即小幅度旋转抓住手柄
