工业工程基础综合课件

1 工工 业业 工程基工程基 础础 安徽工业大学管理科学与工程学院 工业工程专业 2 考试安排 : 工业工程基础 时时 间间 ： 十八周十八周 题题 型：型： 选择题选择题 ：（每：（每 题题 2分，共分，共 16分）分） 填空填空 题题 ：（每空：（每空 1分，共分，共 12分）分） 简简 答答 题题 ：（每：（每 题题 4分，共分，共 12分）分） 应应 用用 题题 ：（共：（共 6题题 ，共，共 60分）分） 应带应带 用品用品 : 准考准考 证证 、尺子、橡皮（透明胶、尺子、橡皮（透明胶 带带 ）、）、 计计 算器、算器、 铅铅 笔（画表）、笔（画表）、 蓝蓝 黑笔黑笔 3 第一章 工业工程概述 工业工程概述 内容提要： 工业工程的发展简史，工业工程定义、目 标和功能，工业工程学科的范畴与性质，工业工程 的特点与意识。 本节重点 ：工业工程定义、 特点 本节难点 ： 工业工程意识 教学目标 ：通过本节教学，能够了解工业工程的发展 简史、工业工程学科的范畴与性质、工业工程意识 ，重点掌握工业工程定义、目标和功能以及工业工 程的特点。 4 一、工业工程的定义 1. 3 工业工程的定义、目标和功能 工业工程概述 1、美国工业工程师学会（ AIIE） Industrial Engineering Terminology,ANSI 94,1982 工业工程 (Industrial Engineering)是对有关人员、物资 、设备、能源和信息所组成的 集成系统 (Integrated System) 进行 设计、改善和设置 的一门学科。它综合运用数学、物 理和社会科学方面的 专门知识与技术 ，并且使用 工程分析 的原理和方法 ，对上述系统可能取得的成果予以 确定、预 测和评价 。 5 1. 3 工业工程的定义、目标和功能 工业工程概述 2、 日本工业工程师学会（日本工业工程师学会（ JIIE） 工业工程是从事把人员、原材料、设备作为一个整体系统 去发挥其功能的科学；它是进行经营管理系统方面的设计、改 善与设置工作的学科。 为了规定、预测、评价经营管理系统的 成果，运用数学、自然科学、社会科学中的特定知识，同时使 用技术分析与归纳的原理和方法 。 3、中国工业工程学会、中国工业工程学会 工业工程是一门工程技术与管理技术相结合的 综合性工程 学科 ，是将科学技术转化为生产力的技术，它以降低成本、提 高质量和生产率为导向，采用 系统化、专业化和科学化 的方法 ，综合运用多种专业的 工程技术 、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，使之成为 更为有效、更为合理的综合优化系统、并对系统取得的成果进 行 鉴定、预测和评价 。 6 IE的功能就是通过研究人、机、料、法、环之间的关系，来 对整个生产系统进行 规划、设计、评价和创新 活动。 机 人 环 法 料 生产系统 机 人 环 法 料 设 计 规 划 创 新 评 价 1. 3 工业工程的定义、目标和功能 工业工程概述 三、 IE的功能 7 二 .IE学科的性质 IE是一门 工程学科 。它不仅包括自然科学和工程 技术，而且还包括社会科学及经济管理知识的应用。 1、 IE与管理 2、 IE与系统工程 1. 4 工业工程学科的范畴与性质 工业工程概述 8 一、工业工程的特点（内涵） 1、 IE的核心是降低成本、提高质量和效率 1. 5 工业工程的特点和意识 工业工程概述 9 2、 IE是综合性的应用知识体系 1. 5 工业工程的特点和意识 工业工程概述 5、 IE是系统优化技术 4、 IE的重点是面向微观管理 人是根本，人是资本，人是成本 3、注重人的因素是 IE区别于其他工程学科的特点 10 二、工业工程的意识 1、 成本和效率意识 1. 5 工业工程的特点和意识 工业工程概述 成本、 质量、效率 节省辅料 减少待料 优化工序 避免返工 缩短搬运距 离 减少搬运次 数 11 图片 1 图片 2 1. 5 工业工程的特点和意识 工业工程概述 2、问题和改革意识 12 4.全局和整体意识。 新问题 老问题 1. 5 工业工程的特点和意识 工业工程概述 5.以人为中心的意识。 3.工作简化和标准化意识 13 第二章 工业工程的应用 工业工程的应用 内容提要： 工业工程的应用领域及常用技术、工业工程技术 人员的职责及知识结构、企业中的工业工程活动、工业工 程部门的职能和我国工业工程的应用与发展 。 本节重点 ： 工业工程的常用技术、制造业中的工业工程活动 。 本节难点 ： 工业工程部门的主要职能 教学目标 ： 通过章内容的学习，能够了解工业工程的应用领 域、工业工程人员的职责及知识结构、工业工程部门的主 要职能、我国工业工程的应用与发展情况，重点掌握工业 工程的常用技术、制造业中的工业工程活动。 14 一、 IE应用领域 制造业 IE 政府部门 制造业 服务业 工业工程的应用 2.1 IE的常用技术 15 三、制造业中的工业工程活动 IE最初产生于制造业，所以，制造业依然是 IE应用的最重要领域。一般来 说，在制造业中常用的 IE技术和知识有如下几种： 1、工作研究 工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术 ，以提高生产率和整体效益 为目的。并且是在企业开展工业工程活动之初，首要的 IE活动，它是其他 IE技 术应用的前提和基础。 方法研究 把工作简化并定出 进行此项工作的更 经济的方法和程序 提高 生产率 工作 研究 作业测定 确定进行某项工作 所需时间的长短 工业工程的应用 2.1 IE的常用技术 16 2、设施规划与设计 3、生产计划与控制 4、工程经济 5、价值工程 6、质量管理与可靠性技术 7、工效学 8、组织行为学 9、管理信息系统 10、现代制造系统 工业工程的应用 2.1 IE的常用技术 17 一般来说， IE的组织形式有以下几种： 1、集中式组织结构 IE人员集中属 IE部管理，被指派到各部门服务。 2、分散式组织结构 IE人员固定在低层次部门工作，他们同高层次的 IE经理只是 保持业务上的联系，接受指导和监督。 3、矩阵式组织结构 IE人员集中为 IE部的成员，但根据需要，不同的 IE人员被指 派到工厂或车间、部门工作，具有很大的灵活性。 工业工程的应用 2. 3 企业中的工业工程活动 18 第三章 生产率概述 生产率概述 内容提要： 企业生产运作、生产率及提高生产率的意义、生 产率管理与测定、影响生产率的因素、提高生产率的途径 。 本节重点 ： 生产率测定生产率测定 。 本节难点 ： 生产率测定。生产率测定。 教学目标 ： 通过章内容的学习，能够了解典型企业生产运作 的主要模式、生产率的概念及提高生产率的意义、生产率 测评的概念与意义、影响生产率的因素及提高途径，重点 掌握生产率测定的基本方法。 19 二、典型制造企业的 生产运作模式 生产率概述 3.1 企业生产运作 （一）离散型机械制造企业 是以一个个单独的零部件组成最终产品的生产方式。 生产组织类型：车间任务型和流水线型。 1、车间任务型 指企业的生产 同时 在几个车间 交叉 进行，生产的零部件最 终传送到 装配车间 ，装配好的成品由质量部门检验，合格件交 付市场的一种生产组织方式。 适用范围： 单件、小批量 的机械制造企业，主要按订单组 织生产 特点 ：（ 1）每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力 和资源。 （ 2）生产设备一般按 机群方式布置 。 20生产率概述 3.1 企业生产运作 2、流水线型生产 是指加工对象按事先设计的工艺过程依次顺序地经过各 个工位，并按统一的生产节拍完成每一道工序的加工内容的 一种生产组织方式。 基本特征： （ 1）工作地专业化程度高，按产品或加工对象组织生产。 （ 2）生产按节拍进行，各个工序同期进行作业，重复相同 的作业内容 21生产率概述 3.1 企业生产运作 （二）流程型钢铁制造企业 流程型制造是指通过对于一些原材料的加工， 使其 形状或化学属性发生变化 ，最终形成新形状或新材料 的生产方式。 类型：重复生产和连续生产。 钢铁制造企业是典型的流程制造企业，也是资本 密集型产业，属于多品种、大批量生产方式。 钢铁制造企业的生产是以使用重型机械设备进行 连续生产为基础。其产品结构呈现哑铃型特征。 22生产率概述 3.1 企业生产运作 （三）重入离散型电子制造企业 重入型制造是指产品或零件在制造过程中被某些机器（至 少一台） 重复加工两次以上 。 半导体制造业等高科 技制造系统的规模庞大、 技术含量高、生产工艺复 杂，具有典型的重入型制 造的特点。 重入离散型电子制造 系统多用于制造现代微电 子产品。 电 子表面 贴 装元件的插装生 产线 23生产率概述 3.1 企业生产运作 （四）服务型企业 必须以为人们提供服务，以社会服务为中心组织生产，努力 使顾客满意。 分类： 1、按顾客的需求特性分 （ 1）通用型服务 （ 2）专用型服务 2、按系统运作特点分 （ 1）技术密集型 （ 2）人员密集型 24 一、生产率的定义 生产率是经济学上一个用来衡量生产系统转换效率的指标， 一般定义为 “生产率就是产出与投入之比 ”。即 生产率 (P) 产出（ O） 投入（ I） 式中 产出 合格的产品或服务 投入 为获得合格产品或服务而投入的生产要素 生产率就是衡量生产要素使用效率的尺度，也是衡量 IE应用效果 的重要指标，是 IE工程师必须掌握的一个尺度。 生产率概述 3.2 生产率及提高生产率的意义 25生产率概述 3. 3 生产率管理与测定 3、按生产率测评层次和对象分类 国民经济生产率、部门（或行业）生产率、地区经济生产率、 组织（企业等）生产率等。 4、 按生产率测评方式分类 按测评方式分 静态生产率 (Static Productivity Ratios) 动态生产率指数 (Dynamic Productivity Indexes) 26生产率概述 3. 3 生产率管理与测定 (三）生产率测定的基本方法 1、静态生产率（某一个时期的生产率） 静态生产率 =测定期内总产出量 /测定期内要素投入量 2、动态生产率指数（两个不同时期生产率的比值） 测定期产出量 /测定期投入量 动态生产率指数 = 基准期产出量 /基准期投入量 27 第四章 工作研究与方法研究 工作研究与方法研究 内容提要： 工作研究概述（起源、对象、特点、内容、分析工作研究概述（起源、对象、特点、内容、分析 技术）、方法研究概述（概念、目的、特点、内容、层次技术）、方法研究概述（概念、目的、特点、内容、层次 和步骤）、工作研究的实施程序。和步骤）、工作研究的实施程序。 本节重点 ： 工作研究的内容和分析技术、方法研究的内容和工作研究的内容和分析技术、方法研究的内容和 层次性。层次性。 本节难点 ： 工作研究的分析技术、方法研究层次性工作研究的分析技术、方法研究层次性 。 教学目标 ： 通过本节课的学习，要求大家能够了解工作研究通过本节课的学习，要求大家能够了解工作研究 的起源、对象、特点，了解工作研究的实施程序，理解方的起源、对象、特点，了解工作研究的实施程序，理解方 法研究的概念和方法研究的层次性。重点掌握工作研究的法研究的概念和方法研究的层次性。重点掌握工作研究的 内容和分析技术、方法研究的内容和层次性。内容和分析技术、方法研究的内容和层次性。 28 四、 工作研究的内容 工作研究包括方法研究与作业测定两大技术。方法研究在于 寻求经济有效的工作方法，主要包括程序分析、作业分析和动作 分析。而作业测定是确定各项作业科学合理的工时定额，主要包 括秒表测时、工作抽样、预定时间标准和标准资料法。 4.1 工作研究概述 工作研究与方法研究 29 五、 工作研究的分析技术 工作研究常用的分析技术是： “5W1H”、 “ECRS四大原则 ”和 检查分析表 。 1、 “5W1H” 提问技术 是指对研究工作以及每项活动从 目的（ 做什么（ What）、 原因（ 为何做（ Why）、时间（ 何时做（ When）、地点（ 何 处做（ Where）、人员（ 何人做（ Who）、方法（ 如何做（ How）等 进行提问，为了清楚地发现问题，可以连续几次提问 ，根据提问的答案，弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性 。 “5W1H”提问方法如下表所示。 4.1 工作研究概述 工作研究与方法研究 4.1 工作研究概述 考察点 第一次提 问 第二次提 问 第三次提 问 目的 做什么 （ What） 是否必要 有无其他更合适的 对 象 原因 为 何做 （ Why） 为 何要 这样 做 是否不需要做 时间 何 时 做 （ When） 为 何要此 时 做 有无其他更合适的 时间 地点 何 处 做 （ Where 为 何要此 处 做 有无其他更合适的地点 人 员 何人做 （ Who） 为 何要此人做 有无其他更合适的人 方法 如何做 （ How） 为 何要 这样 做 有无其他更合适的方法与工具 表 4-1 5W1H 提问技术 31 2、 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。 4.1 工作研究概述 工作研究与方法研究 32 2、 ECRS四大原则 改善时一般遵循 对目 的进行取消，对地点、时 间、人员进行合并或重排 ，对方法进行简化 的原则 。 ECRS原则运用示意图 如右图所示。 4.1 工作研究概述 工作研究与方法研究 目的 时间 地点 人员 方法 消除 合并 重排 简化 ECRS原则运用示意图 33 第五章 程序分析 程序分析 内容提要： 程序分析概述、程序分析概述、 工艺程序分析工艺程序分析 、流程程序分析、流程程序分析、 布置和经路分析、管理事务分析。布置和经路分析、管理事务分析。 本节重点 ： 工艺程序分析、流程程序分析。工艺程序分析、流程程序分析。 本节难点 ： 工艺程序分析、流程程序分析工艺程序分析、流程程序分析 。 教学目标 ： 通过本章的学习，要求大家能够了解程序分析的通过本章的学习，要求大家能够了解程序分析的 基础知识、工艺程序分析、流程程序分析、布置和经路分基础知识、工艺程序分析、流程程序分析、布置和经路分 析、管理事务分析的相关知识；掌握程序分析的技巧、工析、管理事务分析的相关知识；掌握程序分析的技巧、工 艺程序分析及流程程序分析的方法；艺程序分析及流程程序分析的方法； 熟练绘制工艺程序图熟练绘制工艺程序图 、流程程序图、线路图、线图、管理事务流程图。、流程程序图、线路图、线图、管理事务流程图。 34 二、 程序分析的常用符号 程序分析的工作流程一般由 加工、检查、搬运、等待 和 储存 五种活动构成。 表示加工 表示检查 表示搬运、运输 表示暂存、等待 表示受控制 的储存 程序分析 5.1 程序分析概述 35程序分析 5.1 程序分析概述 三、程序分析的种类和工具 程序分析按照研究对象的不同，可以分为：工艺程序分析 、流程程序分析、布置与经路分析以及管理事务分析这四种， 具体如图所示。 工 艺 程序分析 程序分析 管理事 务 分析 布置和 经 路分析 流程程序分析 流程程序 图 工 艺 程序 图 线 路 图 线 图 物料型流程 图 人 型流程 图 设备 型流程 图 管理事 务 流程 图 36 二、 工艺程序 图 1、概念 工艺程序图是对生产全过程的概略描述，其地位相当于机械制 造中的装配图，主要反映生产系统全面的概况以及各构成部分之间 的相互关系。它将所描述对象的各组成部分，按照加工顺序或装配 顺序从右至左依次画出，并注明各项材料和零件的进入点、规格、 型号、加工时间和加工要求。 2、作用 工艺程序 图 是编制作业计划、供应计划、核算零件工艺成本以 及控制外购件进货日期等的重要依据。 程序分析 5. 2 工艺程序分析 37 3、组成 工艺程序图由 表头、图形和统计 三大部分组成。 表头的格式和内容根据程序分析的具体任务而定，一般应包括 ：研究对象的名称或编号、研究对象的文字说明、图号、研究内容 、研究者、审核者、研究日期、研究时间、现行方法还是改良方法 、部门等内容。 统计是指对绘制出来的工艺程序图，按照 “加工 ”、 “检验 ”分别 进行统计，得到统计结果。 程序分析 5. 2 工艺程序分析 图形部分： （ 1）水平线表示材料的投入。 （ 2）垂直线表示工艺过程。 （ 3）编号表示操作和检验的工艺 顺序。 39 4、工艺程序图的作图规则 整个生产系统的工艺流程图由若干纵线和横线所组成，工 序流程用垂直线表示，材料、零件的进入用水平线表示，水平 引入线上填上零件名称、规格、型号。水平线与纵垂线不能相 交；若相交，则在相交处用半园形避开； 主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺 序，自右向左依资排列； “加工 ”、 “检查 ”符号之间用长约 6mm的竖线连接，符号的右 边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时间，按实际加工 装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左分别 从 1开始依次编号于符号内。 程序分析 5. 2 工艺程序分析 5、 工艺程序图的结构形 式 （ 1）合成型 合成型是指由多种材 料、零件、部件合成为 一个产品，或者由多种 原料生成一个或多个产 品，或者汇集多个分工 序合成为一个工序的工 艺程序。右图所示的 “合 成型 ” 是最常用的一种 结构形式。 5. 2 工艺程序分析 材料 完成配件 材料、采 购 的配件 中 心 零 件 装 配 或 加 工 工 艺 顺 序 局 部 装 配 或 加 工 局 部 装 配 或 加 工 完成配件 完成配件 材料材料材料 局 部 装 配 或 加 工 5. 2 工艺程序分析 （ 2）直列型 直列型是指由一种材料经过若 干道工序制成一种产品的工艺流程 ，它是由单一系列的工序组成，有 时也称之为 “单一型 ”工艺程序图。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 压铸 成 型检查 机械加工 去除毛 边 化学 处 理 表面 处 理 成品 检 查 检查 检查 检查 包装 检查 化学 药 水 油漆胶水 包装材料 镁锭 42 （ 3） 分解型 由一个主要程 序分成几个分程序 去分别处理的工艺 程序图称之为分解 型工艺程序图。在 绘制分解型工艺程 序图时，通常将主 要程序置于最右边 ，其余的依其重要 性，从右至左依次 排列。 程序分析 5. 2 工艺程序分析 1 2 3 5 4 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总检查 决定如何修理 分解成 动 力、 车 架、 电 池三部分 电 器及机械 试验 电 池 车 架 动 力 初次 试验 去油漆 全面拆除 最后 试验 详细检查 必要 时 修理 再油漆 必要 时维 修 装配 试车 充 电 充 电 43 （ 4）复合型 复合型工艺程 序图是指产品的加 工工艺在某处出现 了分支，然后再合 流的情况。如钢材 经过多次反复压延 检验合格后，打包 等待上市的工艺程 序可表示为右图所 示的复合型形式。 程序分析 5. 2 工艺程序分析 打包作 业 等待上市 1 1 2 2 3 1 库 存 检验 加 工 44 四、 工艺程序分析的应用 (教材 P64例 4-3) 程序分析 5. 2 工艺程序分析 1 轴 2 停 挡 3 模 压 塑料 45 二、 流程程序分析的种类及工具 5. 3 流程程序分析 物料型 流程程序分析 流程程序分析 设备 型 流程程序分析 人 型 流程程序分析 人 型流程 图 物料型流程 图 设备 型流程 图 程序分析 46 五、 流程程序分析的应用（重点教材例题） 例 1、绘制工作人员用量规核对工件尺寸的人型流程图 工作任务：用量规核对工件尺寸 开 始：工人坐在工作台旁，工件在工作台上 结 束：工人坐在工作台旁，已核对工件在工作台上 5. 3 流程程序分析 程序分析 47 例 2、绘制老师拿起粉笔写字的物料型流程图。 工作任务：拿起粉笔写字 开 始：粉笔位于粉笔盒内 结 束：用过的粉笔放在粉笔盒内 5. 3 流程程序分析 程序分析 48 一、布置和经路分析概念 以 作业现场 为分析对象，对产品、零件的 现场布 置 或作业者的 移动路线 进行的分析。 二、布置和经路分析的种类 布置和经路分析可以分为 线路图和线图 两种。 线路图是依比例缩小绘制的 工厂简图或车间平面 布置图 ，它以图示方式表明产品或工人的实际流通线 路。 程序分析 5. 4 布置和经路分析分析 49 一、管理事务分析概述 1、概念 管理事务分析是以业务处理、生产控制、办公自动化等管 理过程为研究对象，通过对现行管理业务流程的调查分析，改 善不合理的流程，设计出科学、合理流程的一种分析方法。 2、目的 使管理流程科学化、使管理作业标准化、使管理作业自动 化。达到信息共享，实现无纸化办公。 程序分析 5. 5 管理事务分析 50 二、管理事务分析的工具 管理事务流程图 程序分析 5. 5 管理事务分析 51 第六章 作业分析（ 1） 作业分析 内容提要： 作业分析概述、人机作业分析、联合作业分析、作业分析概述、人机作业分析、联合作业分析、 双手作业分析。双手作业分析。 本节重点 ： 人机作业分析和双手作业分析。人机作业分析和双手作业分析。 本节难点 ： 人机作业分析和双手作业分析。人机作业分析和双手作业分析。 教学目标 ： 通过本章内容的学习，要求大家能够了解作业分通过本章内容的学习，要求大家能够了解作业分 析的相关知识、以及人机作业分析、联合作业分析和双手析的相关知识、以及人机作业分析、联合作业分析和双手 作业分析的相关知识。掌握作业分析的方法、人机作业分作业分析的相关知识。掌握作业分析的方法、人机作业分 析、联合作业分析和双手作业分析的应用分析；熟练绘制析、联合作业分析和双手作业分析的应用分析；熟练绘制 人机作业图、联合作业图和双手作业图。人机作业图、联合作业图和双手作业图。 52 一、作业分析的定义 通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对 象、作业工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工 序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高 产品的质量和产量为目的而作的分析。 二、 作业分析的类型 作业分析 人机作业分析（含闲余能量分析） 联合作业分析 双手作业分析 作业分析 6.1 作业分析概述 53 一、定义 人 -机作业分析是应用于机械作业的一种分析技术， 通过对某一项作业的现场观察，记录操作者和机器设备在 同一时间内的工作情况，并加以分析，寻求合理的操作方 法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的 效率。 作业分析 6. 2 人机作业分析 54 二、人 机作业分析的作业过程 1、观察和记录操作者与机器设备在一个作业周期内各自的操作步 骤和操作内容。 2、用作业测定法确定这些操作活动的时间，按照操作者和机器设 备操作活动的时间配合关系，在作业分析图表中清晰地表示出 来； 3、运用工作简化和合并交叉的原则，研究改进操作的各种可能性 ，提出切实可行的改进方案。 4、绘出新的操作分析图表。 作业分析 6. 2 人机作业分析 55 三、人 -机作业图 1、概念 人 -机作业图是记录在同一时间坐标上，表明作业者与机器 的协调和配合关系的一种图表。它可以清楚地显示人的工作周期 与机器的工作周期在时间上的配合关系，因此，通过对人 -机作 业图的分析，可以获得减少人机等待（空闲）时间，提高人 - 机效率的新方法。 作业分析 6. 2 人机作业分析 56 2、构成 人机作业图由表头、图表和结果统计三个部分构成。 表头部分： 包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、作 业者、编号、图示、日期、开始动作、结束动作等（表头内容依 具体情况而制定）。 统计部分 ：统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程 内工作时间和空闲时间，以及人、机利用率。 作业分析 6. 2 人机作业分析 人机作业图 的画法示例 58 四、 闲余能力分析 1、机器的闲余能力 2、工人的闲余能力 3、工人与机器数的确定 工人数 =一月（年）总工作量 /平均一个工人一月（年）的有效工时 一个工人操作机器的最低数确定公式： N=(T+M)/T 式中 N 一个工人操作机器最低数； T 装、卸工件时间（ h)； M 机器机动时间； W 工人由一台机器走到另一台机器所需时间； 作业分析 6. 2 人机作业分析 59 五、人机作业分析的应用 (教材例题 ) 例 2、某工人操作车床车削工件，作业程序及时间值为：装夹工 件： 0.5min，车削： 2.0min，卸下零件： 0.3min，去毛刺并检查 尺寸： 0.5min，该车床自动加工。试绘制出此作业的人 -机作业图 ，并对其作业进行改进。 作业分析 6. 2 人机作业分析 解： 1、首先绘制人 - 机作业图如右图示 ，由图可以看出， 人的空闲时间太多 ，人的利用率仅为 39% 。 2. 采用 “5W1H ” 提问技术和 “ECRS” 原则进行分析改进 。 3、绘制 改进后 的人机作业图如 右图。 4、 进行闲余能力 分析。 5、第二次改进方 法： 一人操作两台 机器 6、绘制改进后的 人机作业图如右图 。 7、改进效果：每 件加工时间变为 1.4min，总产量增 加了 50% 。工人的 劳动效率从 46% 提 高到 95% 。 63 五、人机作业分析的应用 例 3、 中兴机械厂油箱口盖总成 加强板与 连接板焊接工序如图所 示，试绘制其人机作业图，并进行分析。 作业分析 6. 2 人机作业分析 64 解：观察录像， 划分工作单元， 测定各单元时间 ，绘制人机作业 图如下： 作业分析 6. 2 人机作业分析 65 6.3 联合作业分析 作业分析 三、 联合作业分析的基本原则及应用 1、联合作业分析的基本原则 利用联合作业分析图进行联合作业分析的基本原则是：人 与机器的动作若能同时完成为最佳。 （ a） （ b） （ c） 6.4 双手作业分析 一、双手作业分析概述 1、含义 以生产现场中的某些 作业工序工人的操作过程 为研究对象 ，详细观察和记录其操作过程，重点是了解 作业者双手 如 何进行实际的操作的一种分析方法。 2、作用 1）研究双手的动作及其平衡，左、右手分工是否恰到好处 。 2）发掘 “独臂 ”式的作业。 3）发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作。 4）发现工具物料、设备等不合适的放置位置。 5）使动作规范化，并据此拟定作业规程，为编制标准化作 业指导书提供参考。 67 6.4 双手作业分析 作业分析 3、双手作业分析的分析要点 1）尽量减少操作中的动作。 2）排列成最佳顺序。 3）合适时合并动作。 4）尽可能简化动作。 5）平衡双手动作。 6）避免用手持物。 7）工作设备应合乎工作者的身材作业。 68 6.4 双手作业分析 作业分析 二、双手作业分析图 1、含义 双手作业分析图以 双手操作 为对象，采用 标准流程图符号 来记录其动作，表示其关系，并可指导作业者如何有效地 运用双手，从事生产性的工作，从而为操作者提供一种新 的动作观念，找出一种新的改善途径。 2、双手作业分 析图的画法 3、注意事项 1）认真研究整个作 业周期。 2）每个作业周期开 始时，应以拿 起新的工件的 动作作为开始 记录的起点。 3）一次记录一只手 的动作。 4）左、右手同时动 作时要记录在 同一水平线上 ，顺次发生的 动作，要记录 在 不同水平线 上。 70 第七章 动作分析 动作分析 内容提要： 动作分析概述、动素分析、影像分析、动作经济动作分析概述、动素分析、影像分析、动作经济 原则及其应用。原则及其应用。 本节重点 ： 动素分析、动作经济原则及其应用。动素分析、动作经济原则及其应用。 本节难点 ： 动素符号、动作经济原则的应用。动素符号、动作经济原则的应用。 教学目标 ： 通过本章内容的学习，要求大家能够了解动作分通过本章内容的学习，要求大家能够了解动作分 析概念和分析方法、动素和动素分析的概念、影像分析的析概念和分析方法、动素和动素分析的概念、影像分析的 概念和分析方法。熟练掌握概念和分析方法。熟练掌握 动素符号及动素分析表的应用动素符号及动素分析表的应用 、动作经济原则及其应用、动作经济原则及其应用 ；能够熟练运用动作经济原则进；能够熟练运用动作经济原则进 行动作分析及改进。行动作分析及改进。 71 一、动作分析的定义 动作分析是按操作者实施的动作顺序观察动作，用 特定的记号记录 以手、眼为中心的人体各部位的动作 内 容，并将记录表格化，以此为基础， 判断动作的好坏， 找出改善点的 一套分析方法。 动作分析 7.1 动作分析概述 72 （ 1） 动 素分析 ： 观 察人体中的手、足 动 作和眼、 头 活 动 ，把两 手的 动 作 顺 序、方法与眼睛的各种活 动联 系起来，用描述最小 动 作 单 元的 动 素 记 号 记录动 作并加以分析的一种方法。 （ 2）慢速 摄 影分析 ：按每 11s拍 摄 一 张 照片的 标 准 对 作 业实 施 过 程拍 摄 ，以此 进 行 观 察分析，把握操作者和所有物件移 动 中 存在的 问题 的一种分析方法。 （ 3） VTR分析： 用 摄 像机 对 作 业 的 实 施 过 程 摄 像，再通 过 放像 进 行 观 察和分析的一种方法。此法可忠 实 的 记录 作 业 的 实 施 过 程，并能 马 上放像，因此除用于 动 作分析外，也广泛用于其他的 作 业 改善。 动作分析 7.1 动作分析概述 73 一、动素和动素分析的概念 动 素是指 组 成 动 作的 以人的手、眼 为 中心 的 不能再 进 行 进 一步的 细 分 的基本 动 作。 动 素分析就是通 过观 察手、足 动 作和眼、 头 活 动 ，把 动 作 的 顺 序和方法与两手、眼的活 动联 系起来 详 尽地 进 行分析，用 动 素 记 号 记录 和分 类 ，找出 动 作 顺 序和方法存在的 问题 ， 单 手 等待以及不合理 动 作、浪 费 的 动 作等 问题 并加以改 进 的一种分 析方法。 动作分析 7.2 动素分析 74 二、 动素的分类及其符号 吉尔布雷斯总结的 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。 动作分析 7.2 动素分析 75 第一类为 有效动素 ： 动作分析 7.2 动素分析 76 第二类为 辅助动素 动作分析 7.2 动素分析 77 第三类为 无效动素 动作分析 7.2 动素分析 说明：当两个动作同时实施，用动素符号记录时，则在两种 动素符号之间用 “+”号连接。称为复合动素符号。 78动作分析 7. 4 动作经济原则 一、动作经济原则的定义 1、 定义 吉尔布雷斯的定义： 动作经济原则，就是人为了 以最低限的疲劳获取最高的效 率 ，寻求最合理的动作时应遵循的原则。根据这些原则，任何 人都能检查作业动作是否合理。 79动作分析 7. 4 动作经济原则 二、动作的三要素 （ 1） 动作方法 动作分析的目的就是根据动作经济原则，找出进行该作业 的最佳方法。 There is always a better way！ （ 2） 作业现场布置 要改善动作，必须根据动作经济原则进行作业现场的布置 。 （ 3） 工夹具与机器 应在操作者正在从事的作业和细微动作中找出并非一定靠 人才能完成的工作，探讨是否能用工具、夹具和机器来代替。 80 三、动作经济的四条基本原则 1、减少动作数原则 主要考虑操作者作业中是否有多余的搜索、选择、思考和预 置动作？工夹具和物料是否便于把握和装配？ 7. 4 动作经济原则 动作分析 改善前 改善后 2、双手同时进行动作原则 主要考察操作者的双手中的某一只手是否处于拿物或空闲状 态？或者双手的动作分配不均匀？ 82 3）缩短动作距离原则 主要考察和分析操作者是否用不必要的大动作进行作业？移 动中是否存在距离浪费。另外，手的过度移动也会使人疲劳。 动作分析 83 4）轻快动作原则 轻快动作原则主要考虑是否能减少基本动素数？操作者是否 处于难于操作的不合理姿势？操作中是否是存在需要力量的动作 等。 7. 2 动作经济原则 动作分析 84 明确了动作经济的四条基本原则，结合动作方法、作 业现场布置、工夹具和机器，将动作经济原则的内容归结 如下： 85 第八章 作业测定概述 内容提要： 作业测定的起源、作业测定的定义和目的、作业作业测定的起源、作业测定的定义和目的、作业 测定的主要方法及应用、工时消耗分类及标准时间构成。测定的主要方法及应用、工时消耗分类及标准时间构成。 本节重点 ： 工时消耗分类及标准时间构成工时消耗分类及标准时间构成 。 本节难点 ： 工时消耗分类。工时消耗分类。 教学目标 ： 通过本章内容的学习，要求大家能够理解作业测通过本章内容的学习，要求大家能够理解作业测 定的定义，了解作业测定的起源、目的和主要方法，熟练定的定义，了解作业测定的起源、目的和主要方法，熟练 掌握工时消耗分类及标准时间构成。掌握工时消耗分类及标准时间构成。 作业测定概述 86 一、作业测定的起源 1、经验判断（估工）法 是由有关主管、人员和有经验的工人组成小组，根据产品的 设计图纸、工艺规程、工装条件和设备状况，考虑到使用原材料 以及其它生产技术、组织条件，凭生产经验估算出工时消耗而制 定工时定额或时间标准的方法。 优点 ：简便易行，工作量小，速度较快。 缺点 ：对组成工时定额的各种构成因素没有仔细分析计算， 主观成分大，技术依据不足，任何人无法建立一致而确切的标准 ，误差经常距离标准 25%左右。为了解决上述问题，历史记录法 应运而生。 8.1 作业测定的起源、定义和目的 作业测定概述 87 2、历史记录法 以记工单或打工卡记录为凭证，根据过去生产的同类型产品 或零件、工序的实际消耗工时的统计资料，结合分析当前生产条 件的变化情况，来制定同等内容工作的时间标准的方法。 优点 ：有较多的统计数据作为依据，比经验判断法更能反映实际 情况，具有一定的科学性。 缺点 ：依据的是过去资料，其统计数据中包含一些不合理的因素 ，使记录时间消耗往往比实际时间消耗多，不能精确的衡量工人 完成作业所需的标准时间，也很难成为人工成本比较的准确依据 。 8.1 作业测定的起源、定义和目的 作业测定概述 88 3、作业测定法 始于泰勒创立的时间研究，是在方法研究基础上，对生产中 的时间消耗加以分析研究，以求减少或避免生产中的无效时间及 制定标准时间而进行的测定工作。即通过记录工时消耗，并进行 评比、给予宽放时间，或利用事先分析好的时间标准加以合成， 确定标准时间，进而确定劳动定额的方法。 优点： 它是一种 科学、客观、令人信服 的决定时间标准的方法。 8.1 作业测定的起源、定义和目的 作业测定概述 89 二、作业测定的定义 作业测定就是运用各种技术来确定 合格工人 按 规定 的作业标准 ，完成某项工作所需的时间。 合格工人 是必须具备必要的身体素质、智力水平和 教育程度，并具备必要的技能和知识，使他所从事的工 作在安全、质量和数量方面都能达到令人满意的水平。 规定的作业标准 是指经过方法研究后制定的标准的 工作方法，及其有关设备、材料、负荷、动作等一切规 定的标准的状况。 8.1 作业测定的起源、定义和目的 作业测定概述 90 一、 作业测定的主要方法 作业测定方法 时间研究法 （秒表时间研究） 工作抽样法 预定时间标准法（ 模特法 ） 标准资料法 8.2 作业测定的主要方法及应用 作业测定概述 91 3、标准时间的构成 评比 因数 标准时间 正常时间 观察时间 特别 宽放 政策 宽放程序宽放 疲劳 宽放 私事 宽放 宽放时间 8.3 工时消耗分类及标准时间构成 作业测定概述 92 第九章 秒表时间研究 内容提要： 秒表时间研究概述、秒表时间研究步骤、常用的秒表时间研究概述、秒表时间研究步骤、常用的 评定方法、作业评定的培训及应用案例。评定方法、作业评定的培训及应用案例。 本节重点 ： 秒表时间研究步骤秒表时间研究步骤 。 本节难点 ： 秒表时间研究步骤。秒表时间研究步骤。 教学目标 ： 通过本章内容的学习，要求大家能够理解秒表时通过本章内容的学习，要求大家能够理解秒表时 间研究的含义，了解秒表时间研究的特点、用途以及常用间研究的含义，了解秒表时间研究的特点、用途以及常用 的几种评定方法。熟练掌握秒表时间研究步骤，并能够运的几种评定方法。熟练掌握秒表时间研究步骤，并能够运 用秒表时间研究方法计算标准时间。用秒表时间研究方法计算标准时间。 秒表时间研究 93 一、秒表时间研究的含义 秒表时间研究是在一段时间内运用秒表或电子计 时器对操作者的作业执行情况进行直接、连续地观测 ，把工作时间和有关工作的其他参数，以及与标准概 念相比较的对执行情况的估价等数据，一起记录下来 ，并结合组织所制定的宽放政策，来确定操作者完成 某项工作所需的标准时间的方法。 9.1 秒表时间研究概述 秒表时间研究 94 二、时间研究的步骤 1、获取充分的资料 （ 1）与时间研究有关的基础信息资料。 （ 2）操作方法资料。 （ 3）产品或零件、材料的资料。 （ 4）设备资料。 （ 5）操作者的资料。 （ 6）有关作业环境的资料。 9.2 秒表时间研究的步骤 秒表时间研究 95 2、作业分解 划分操作单元 作业分解是指为便于观测和分析而将某一作业加以细分成若 干个操作单元 作业分解的原则 （ 1）单元之间界限清楚，每一单元应有明显易辨认的起点和 终点。 （ 2）各单元时间长短适度。 （ 3）人工操作单元应与机器操作单元分开。 （ 4）不变单元与可变单元应分开。 （ 5）规则单元、间歇性单元和外来单元应分开。 （ 6）物料搬运时间应与其他单元时间分开 。 9.2 秒表时间研究的步骤 秒表时间研究 3、确定观测次数 (1)误差界限法 若要求样本平均值与总体平均值之间的误差范围控制在 5 以内，并取置信度为 95，则应观测的次数为 ： 9.2 秒表时间研究的步骤 若要求误差控制在 10以内，取置信度为 95，则应观测 的次数为 ： 97 例 2、设在秒表时间研究中，先对某操作单元观测 10次，得 其延续时间分别为 7， 5， 6， 8， 7， 6， 7， 6， 6， 7，现要求误 差界限控制在 5% 以内，取置信度为 95，求应观测多少次？ （样本数较少时采用的公式） 9.2 秒表时间研究的步骤 秒表时间研究 98 (2) d2值法。 若要求观测误差控制在 5% 以内，取置信度为 95% ，则应观测 的次数为： 9.2 秒表时间研究的步骤 秒表时间研究 R是级差； d2是以观测次数为基础的一个系数，可查表求得 ； n为应进行观测的次数； n为试观测次数。 99 4、测时 测时是指时间研究人员采用记时工具对操作人员的操作及所 需时间进行实际观测与记录的过程。 秒表测时的方法 : （ 1）连续测时法。 （ 2）归零测时法。 （ 3）累计测时法。 （ 4）周程测时法。 9.2 秒表时间研究的步骤 秒表时间研究 5、剔除异常值并计算各单元实际操作时间 1）剔除异常值 (三倍标准差法 ) 假设对某一操作单元观测次所得的时间为： 则平均值为： 标准偏差为 管制上限（ UCL） 管制下限（ LCL） 中心线（ CL） X- 3 X+ 3 X 9.2 时间研究的步骤 101 例 4、某一操作单元，观测 21次，其中漏记一次，其余 20次 观测数据如下： 20、 20、 21、 20、 22、 20、 19、 24、 20、 22、 19、 19、 21、 20、 28、 21、 20、 20、 22、 20 ，试剔除异常值。 9.2 秒表时间研究的步骤 秒表时间研究 102 二、几种评定方法介绍 国际上常用的评定方法主要有四种。 分别是： 速度评定法 、平准化法、客观评定法、合成评比 (Synthetic Leveling) 。 1、 速度评定法 (Speed Rating) 速度评定法完全根据观测者关于理想速度即正常速度的概 念评定工人的工作速度，即将所观测到的操作者的操作速度， 与自己理想中的理想速度（正常速度）作以想像的比较。 9.3 常用的几种评定方法 秒表时间研究 103 2、平准化法 平准化法是将熟 练 、努力、工作 环 境和一致性四个因素 作 为 衡量工作的主要 评 定因素，每个 评 定因素又分 为 超 佳 (或理想 )、 优 、良、平均、可、欠佳六个高低程度的等 级 。称 为 熟 练 系数、努力系数、工作 环 境系数与一致性 系数。 运用平准化法 进 行作 业评 定，其 评 定系数的 计 算 为 ： 评 定系数 = 1+ 熟 练 系数 + 努力系数 + 工作 环 境系数 + 一致性系数 9.3 常用的几种评定方法 秒表时间研究 104 9.3 常用的几种评定方法 3、客 观评 定法（ Objective Rating) 客 观评 定法是 门 达 尔 （ Mundel)博士 为 将 观测 人 员 的主管 因素减少到最低程度， 创 建的一种 评 定方法。 客 观评 定将 评 定分 为 两大步 骤 ： 第一步：将某一操作 观测 的速度同 标 准速度、正常速度相 比 较 ，确定两者适当的比率，作 为 第一个 调 整系数。 第二步：利用 “工作 难 度 调 整系数 ”作 为 第二个 调 整系数再 加以 调 整。 因此，正常 时间计 算公式 为 ：正常 时间 =实测单 元平均 值 速度 评 比系数 工作 难 度 调 整系数 工作 难 度 调 整系数 = 1+ 6项调 整系数之和 秒表时间研究 105 4、合成 评 比（ Synthetic Leveling) 合成 评 定法的要点是在作 业观测时 ，将 观测 到的若干操作 单 元的数据与 预 定 动 作 时间标 准中的相同 单 元的数据加以 对 比，求出两者的比例关系，并以此若干 单 元的数据比例的平均 值 ，作 为该观测 周期中整个作 业 所有 单 元的 评 定系数（机 动 时间 除外）。 其公式 为 ： 评 比系数 P=预 定 时间标 准 (Ft)/相同操作 单 元 实 测 平均 时间 (0) 9.3 常用的几种评定方法 秒表时间研究 106 第十章 工作抽样 内容提要： 工作抽样概述、工作抽样的分析步骤和工作抽样工作抽样概述、工作抽样的分析步骤和工作抽样 应用案例分析。应用案例分析。 本节重点 ： 工作抽样的分析步骤工作抽样的分析步骤 。 本节难点 ： 工作抽样