工业工程系教材

工业工程系教材安徽工业大学管理科学与工程学院,工业工程专业,工业工程基础,课前知识,1.课程定位2.课程体系3.课堂纪律4.成绩构成5.教学方法6.参考资料,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。,一、生产的基本概念生产就是制造产品（有形产品），提供服务（无形产品）的过程性活动。,工业工程概述,1.1引言,1.1引言,工业工程概述,二、衡量生产的有效性指标,1.2工业工程的发展简史,一、工业工程的起源1、泰勒，提出了科学管理原理，创立了时间研究。主要著作科学管理原理、记件工资、工场管理。被称作“工业工程之父”。2、吉尔布雷斯夫妇，创立了动作研究。提出了影片分析法，还创造了工序图3、甘特，发明了甘特图，将工程进度计划和时间结合起来，用来跟进项目进度,工业工程概述,二、工业工程的发展历程,1.2工业工程的发展简史,1.2工业工程的发展简史,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）IndustrialEngineeringTerminology,ANSI94,1982工业工程(IndustrialEngineering)是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统(IntegratedSystem)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。,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（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。,是由人、物料、设备、能源、信息等生产要素所构成的各种生产及经营管理系统，且不局限于工业生产领域；,是一门工程科学技术，且是主要解决管理问题的工程技术；,综合运用各种工程技术与方法；,降低成本，提高质量和生产率。,学科性质,研究对象,研究方法,任务和目标,1.3工业工程的定义、目标和功能,4、总结具有权威性的是美国工业工程学会提出的定义。尽管各种定义的表述方式不同，说明的侧重点不同，但其内涵基本是一致的。各种IE定义都旨在说明：,工业工程概述,二.IE的目标,生产系统,提高生产率,支付资金,购买生产要素,1.3工业工程的定义、目标和功能,IE的目标就是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。,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。,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,一.IE学科的内容体系1.生物力学；2.成本管理；3.数据处理及系统设计；4.销售与市场；5.工程经济；6.设施规划与物流（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）；7.材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）；8.应用数学（含运筹学、管理经济学、统计和数学应用等）；9.组织规划与理论；,1.4工业工程学科的范畴与性质,工业工程概述,一.IE学科的内容体系10.生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）；11.实用心理学（含心理学、社会学、工作评价、人事实务）；12.方法研究和作业测定；13.人的因素；14.工资管理；15.人体测量；16.安全；17.职业卫生与医学。,1.4工业工程学科的范畴与性质,工业工程概述,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,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,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,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,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,4.全局和整体意识。,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,工业工程概述,复习与思考：,1、什么是工业工程？工业工程的特点？2、工业工程的内容体系？你最感兴趣的是哪一方面的内容，请你查阅相关的资料，提出你的建议和想法。,工业工程概述,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。,一、IE应用领域,工业工程的应用,2.1IE的常用技术,二、IE常用技术,2.1IE的常用技术,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,2.1IE的常用技术,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,2.1IE的常用技术,以上所列的是在制造业中常用的10种IE技术，但在不同的工厂，IE有不同的应用形式，这和行业性质和企业特点相关，下面给大家列举一下电子行业中，台资企业的IE活动：1）标准工时的制定标准工时是核算的依据，如果工时不准确，就会影响到制造成本的核算，以及生管人员的排产计划和生产效率的真实性。所以，IE人员在预定和测评工时的时候，要特别谨慎和认真。同时，生产线必须按照IE人员的标准去配备人力，安排工位。人力的增减必须知会到IE部门，让IE人员考评增减人力的合理性。,工业工程的应用,2.1IE的常用技术,2）生产流程的制定在台资企业中，有的工厂流程由工艺组制定，有的工厂有IE人员参与制定。IE人员参与生产流程制定目的是诊断瓶颈工位之所在，质控点的有效性，以保证生产线能够既提高产量，又能有效地控制质量！3）生产绩效评核及追踪生产绩效即生产效率，包括生产人员的效率，和设备的利用效率！作业效率和设备利用率是IE人员重视的两个重要指标。所以，IE定义和维护每个机型的标准PP值特别重要。,工业工程的应用,2.1IE的常用技术,4）规划生产线，制作生产线配置图。包括流水线的长度，工位间隔，流水线节拍，工具的摆放，物料的摆放，线速及流向，在制品的放置方式等内容。5）指导班线长，作业人员以能确实按照作业标准进行作业，并纠正错误的作业方式。6）制作作业指导书在大部分工厂，作业指导书由工艺人员制作，有的工厂将工艺组安排在IE部。但IE人员对现有的作业方式进行改善后，必须形成标准文件，由工艺人员将标准化后的作业方式加入作业指导书（SOP).7）制作人力需求表，工具表，辅料表，用来控制生产线的生产状况，并作为制造部，物料室，工具室的采购和领用依据。其目的是控制生产线的人力和工具滥用状况。,工业工程的应用,2.1IE的常用技术,8）依据需要向ME（治具工程师）人员提出需要与构想，要求设计治、夹具并跟催治夹具上线。9）依据工程变更指令（ECO),签核制造通知（MN),并指导生产线采取应有的行动，以符合工程变更应有的要求。10）发出MN以通知相关单位对某些特殊要求之遵循或对不正确动作之修改。11）对生产现场的工具、设备、仪器及人员动作进行检查，发现不符合规定之处马上提出，并要求修改。12）进行方法改善，降低工时，使生产更顺利，并提高效率和质量，降低成本。13）推动成本降低行动。（COSTDOWN)14）仲裁生产与品管之争执。QE（品质工程师）制定检验标准时，必须经IE部门的会签，以便使正常生产时，工序能力达到要求，并保证生产的正常进行。,工业工程的应用,2.1IE的常用技术,15）工厂布置设计与执行。新产品投产或新生产线开设前，IE人员要考量实际需求和实际产能的差异，并进行规划活动，以免影响生产或造成浪费。16）参与协力厂商的评监工作。17）不良材料报告书的会签及决策。来料不良是影响生产线生产效率的重要因素，并经常造成返工，造成极大的成本和工时浪费。所以，IE人员要参与来料不良报告书的会签与审批工作。18）对于向外承包的工程进行成本估算，并进行报价审核。19）参与建立BOM（料单）的架构并跟催其建立工作。（通过MRPII)20）新产品导入之主导，各单位之协调，联系及排程之跟催（由PMP人员主导）。21）主导旧产品结束生产之动作。（由PMP人员主导）22）召开试产会议及检讨会议。23）控制各机种的版本，及返工动作的导入状况。,工业工程的应用,2.1IE的常用技术,一、工业工程技术人员的职责广义地说，工业工程师的作用就是把人员、机器、资源和信息等生产要素联系在一起，以求得有效运行，使人尽其才，物尽其值。具体地说，他们主要从事生产系统的设计和改善。美国工业工程师协会定义：“工业工程技术人员是为了达到经营者的目标而贡献出技术的人。工业工程技术人员帮助上下各级管理人员，在业务经营的设想、计划、实施、控制方法等方面从事发明和研究，以期达到更有效地利用人力和经济资源。”,工业工程的应用,2.2工业工程技术人员,二、工业工程技术人员的知识结构,IE人员的知识结构,工程技术,数学、统计学,经济学,经营管理,基础IE,管理科学,人类学、社会学,计算机科学,工业工程的应用,2.2工业工程技术人员,一、企业中的工业工程组织一般来说，IE的组织形式受以下几个因素影响：1）行业类型2）企业规模3）经营体制与传统4）经营管理水平5）技术力量。但总的来说，IE在企业中的建制，对IE工作的开展来说，至关重要。因为，IE部门不同于生产制造部门、品质保证部门、生产计划部门、工程技术部门，一个企业没有这些部门就无法正常运转，但是IE部门就不同，很多企业没有独立的IE部门，也能运转，只是运转的好坏不同而已，因为IE的工作是建立在改善的基础上，是为企业长期发展而存在的。所以，IE在企业当中的位置，和领导的重视程度关系非常密切。这涉及到IE设计的很多工作能否实施下去，IE的工作绩效能否体现出来。,工业工程的应用,2.3企业中的工业工程活动,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,二、工业工程部门职能对于一般的制造企业，工业工程部门的业务主要包括以下几个方面：1、进行工作研究8、经济分析2、生产设计9、全员预防性维修保养3、工艺与装备设计10、制定规划、计划和工作制度4、生产技术准备11、建立评价、考核与奖励制度5、设施规划与设计12、系统分析与综合诊断6、生产计划与控制13、同企业内各部门配合，为其服务7、质量管理和协调,工业工程的应用,2.3企业中的工业工程活动,一、我国实施工业工程现状IE在我国的传播可追溯至1943年的重庆九龙坡交通大学工学院“工业管理工程”系。当时该系的学习课程一半有关机械工程,一半有关IE。早在50年代，国内就已经开展了IE实践如郝建秀操作法、倪志福技术革新等。尽管如此,IE真正在中国“落户”较晚，大约在80年代末和90年代初。中国机械工程学会工业工程分会于1990年建立。近10年来，应用IE的行业已涉及冶金、化工、机械、汽车、能源、石化、飞机、服务业等各种领域。IE的4项重要技术，即系统分析与统筹规划、工作研究、设施规划与设计、生产计划与控制技术的应用已形成一定格局。今天，越来越多的企业家认识到，实施IE是计划经济向社会主义市场经济过渡并与国际接轨的一条有效途径。事实上，目前国内许多外资/合资企业均设有工业工程师岗位。国内大中型企业应用IE势头日趋旺盛，并已取得了显著经济效益和社会效应，比如海尔、联想、TCL、科龙、美的等先进企业都设有独立的IE部门。,工业工程的应用,2.4我国IE的应用与发展,二、国内应用IE存在的问题1、管理层次多2、职责不清晰3、信息滞后4、管理较粗放5、过程待优化6、集成功能弱,工业工程的应用,2.4我国IE的应用与发展,三、国内企业在推行/实施IE过程中存在的误区误区之一：认为我国企业尚不具备发展应用IE的条件。误区之二：没有必要实施IE。误区之三：一种较普遍的想法，即国有企业实施IE不可行。误区之四：实施IE需巨额投资。误区之五：“谁适应谁”的问题。,工业工程的应用,2.4我国IE的应用与发展,四、21世纪实施IE战略展望（1）深入开展IE理论与应用研究（2）成立IE咨询和服务机构（3）高校与企业联手推进IE（4）传统IE与现代IE相结合（5）开展制造文化研究（6）开发IE在第三产业的应用,工业工程的应用,2.4我国IE的应用与发展,工业工程的应用,复习与思考：,1、制造业中的有哪些常用的IE知识和技术？（课内）2、工业工程可应用于哪些领域？解释为什么有如此广泛的适用性。3、预习第三章生产率概述（参1第一章、参2第三章）。,工业工程的应用,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。本节难点：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。,一、企业生产运作概述,生产率概述,3.1企业生产运作,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。,生产率概述,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,生产率概述,3.1企业生产运作,（3）各道工序的单件作用时间与相应工序的工作地（或设备）数比值相等，即其中ti为第i道工序的单件作业时间si为第i道工序的设备数i1,2,m(m为一条流水线的工序数)（4）工艺过程是封闭的,生产率概述,汽车制造业是典型的流水线生产企业,汽车点焊自动化装配生产线,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。,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,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,生产率概述,3.1企业生产运作,三、企业生产运作与管理存在的问题,生产率概述,3.1企业生产运作,此外，有效的运作与管理，还需要以下一些方面的支持：（1）企业领导及员工的高素质（2）合理的生产场所布局和物流规划（3）与企业匹配的管理信息系统（4）现代人力资源管理的支持,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,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,二、提高生产率的意义管理科学家德鲁克指出“生产率是一切经济价值的源泉”。所以，它成为一切生产组织，一个企业、一种行业、一个地区乃至一个国家最为关心和追求的指标。其意义表现如下：1、生产率的提高速度决定国家经济发展速度。2、提高生产率是增加工资和改善人民生活的基本条件。3、提高生产率可以缓和通货膨胀。4、提高生产率可以增强国际市场竞争力，保持国际贸易平衡。5、生产率提高对就业和社会发展有促进作用。6、生产率和质量是同步发展的关系。,生产率概述,3.2生产率及提高生产率的意义,生产率概述,3.2生产率及提高生产率的意义,一、什么是生产率管理？美国生产率问题专家D.辛克教授在其著作生产率管理一书定义内容如下：生产率管理就是对一个生产系统的生产率进行规划、测定、评价、控制和提高的系统管理过程。生产管理的实质是以不断提高生产率为目标和动力，对生产系统进行积极地维护和改善。,生产率概述,3.3生产率管理与测定,二、生产率测评（一）生产率测定与评价的概念和意义1、生产率测定与评价的概念生产率测评，是对某一生产、服务系统（组织）或社会经济系统的生产率进行测定、评价及分析的活动和过程。包括：生产率测定（ProductivityMeasurement)生产率评价（ProductivityEvaluation),生产率概述,3.3生产率管理与测定,生产率概述,3.3生产率管理与测定,、生产率测评的意义生产率测评是生产率提高的前提，是生产率管理系统过程的中心环节和实质内容之一。在企业生产系统等微观组织的发展过程中，生产率测评的作用和意义不容忽视。,生产率概述,3.3生产率管理与测定,（二）生产率测评的种类、按生产系统投入资源或要素范围分类,生产率概述,3.3生产率管理与测定,、按生产系统运作结果分类分为狭义生产率和广义生产率。广义生产率通过效益与效果、效率、质量、生产率、获利能力、工作生活质量、创新这七个指标进行测评。,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,(三）生产率测定的基本方法,生产率管理系统模型图,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）生产率=测定期内总产出量/测定期内要素投入量单要素生产率P多要素生产率P2、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/测定期投入量生产率指数=基准期产出量/基准期投入量,生产率概述,3.3生产率管理与测定,（四）生产率评价的基本方法,（五）生产率测定步骤1、数据采集（1）产品数据（2）会计数据（3）作业测定数据2、生产率测定模型的选择（1）单要素生产率模型（2）全要素或多要素模型,生产率概述,3.3生产率管理与测定,例1、某车间共有5位工人，在一个月里生产了500箱的产品，该月工作了22天，工人月均工资800元。例2、假定该车间第二个月生产了600箱产品，该月工作了20天。例3、测定视频中操作工人的劳动生产率（件/人.分钟）,生产率概述,3.3生产率管理与测定,一、影响生产率的因素1、国家和部门生产率的影响因素1）人力资源2）科技水平3）宏观管理等2、企业生产率的影响因素1）产品设计2）生产系统设计3）生产规模4）职工素质5）管理与激励,生产率概述,3.4影响生产率的因素及提高途径,二、提高生产率的途径（一）提高制造工业部门生产率的途径工业工程是普遍适用的提高生产率的工程学科和管理技术，在全行业普遍推广应用工业工程，是提高制造业生产率的直接途径。（二）提高企业生产率的途径1、提高企业生产率的方法1）企业外部要素法2）企业内部方法,生产率概述,3.4影响生产率的因素及提高途径,2、工业工程的应用1）、运用IE对现有生产组织进行系统分析，改进工厂布置；2）、生产技术和设施更新改造，采用现代化的制造技术；3）、加强研究开发，建立新流程；4）、应用价值分析改进产品设计，减少产品工作量，降低成本；5）、开展工作研究，改善作业和工艺系统，减少多余操作和无效工作时间；6）、应用现代生产/库存技术，建立均衡和高效的生产系统；7）、在生产系统设计和改造中运用现代物流技术；8）、采用工效学知识和技术改善作业环境，创造良好工作条件。,生产率概述,3.4影响生产率的因素及提高途径,工业工程的应用,复习与思考：,1、企业生产运作有哪几种类型？各有什么特点？2、什么是生产率测评？生产率测定和生产率评价有何关系？3、生产率测定的基本步骤有哪些？4、预习第四章方法研究概述（参1第3章、参2第4章）。,生产率概述,第三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。本节重点：工作研究的内容和分析技术、方法研究的内容和层次性。本节难点：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内容和分析技术、方法研究的内容和层次性。,一、工作研究的起源工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，起源于泰勒提倡的“时间研究”和吉尔布雷斯提出的“动作研究”。1930年泰勒研究会和工业工程学会在认识到两种研究是相互联系、不可分割的，于1936年成立了“美国企业管理促进协会”（S.A.M）。随后逐步形成了“方法研究”的完整体系。到40年代中期，“时间研究”更名为“作业测定”。至此，“方法研究”与“作业测定”结合在一起统称为“工作研究”。,4.1工作研究概述,工作研究与方法研究,二、工作研究的对象工作研究的对象是作业系统。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。其主要组成因素，如图4-1所示。,4.1工作研究概述,工作研究与方法研究,三、工作研究的特点工作研究又称为基础IE，最显著的特点是：只需很少投资或不需要投资的情况下，通过改进作业流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的各种资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，提高企业的生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。,4.1工作研究概述,工作研究与方法研究,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,图3-2工作研究的内容,工作研究的内容,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,表4-15W1H提问技术,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,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,ECRS原则运用示意图,2、ECRS四大原则,工作研究与方法研究,ECRS四原则的运用示例,一、方法研究的概念方法研究是指运用各种分析技术对现有工作方法进行记录、考察、分析和改进，设计出最经济、合理、有效的工作方法，从而减少人员、机器的无效动作和资源的消耗，并使方法标准化的一系列活动。,4.2方法研究概述,工作研究与方法研究,二、方法研究的目的1）改进工艺和流程2）改进工厂、车间和工作场所的平面布置3）经济地使用人力、物力和财力，减少不必要的浪费4）改进物料、机器和人力等资源的有效利用，提高生产率5）改善工作环境，实现文明生产6）降低劳动强度，保证操作者身心健康,4.2方法研究概述,工作研究与方法研究,三、方法研究的特点1）求新意识方法研究的显著特点2）寻求最佳作业方法，挖掘企业内部潜力，提高企业经济效益方法研究的指导思想3）整体优化意识方法研究的着眼点四、方法研究的内容方法研究是一种系统研究技术，其研究对象是系统，解决的是系统优化问题。因此，方法研究着眼于全局，是从宏观到微观，从整体到局部，从粗到细的研究过程。,4.2方法研究概述,工作研究与方法研究,生产过程与方法研究关系图,程序分析：工艺程序分析、流程程序分析、布置与径路分析、管理事务分析作业分析：人机作业分析、联合作业分析、双手作业分析动作分析：动素分析和影像分析，依据的原则是动作经济原则。,五、方法研究的层次方法研究的分析过程具有一定的层次性。一般首先进行程序分析，使工作流程化、优化、标准化，然后，进行作业分析，最后再进行动作分析。程序分析是对整个过程的分析，最小单位是工序；作业分析是对某项具体工序进行的分析，最小单位是操作；动作分析是对作业者操作过程动作的进一步分析，最小单位是动素。,工作研究与方法研究,4.2方法研究概述,六、方法研究的步骤1、选择研究对象在选择研究对象时，应重点选择以下工序进行研究：1）生产过程中形成瓶颈的环节或工序；2）生产过程中成本最高的工序；3）生产过程中质量不稳定的工序；4）生产过程中劳动强度最大的工序。,工作研究与方法研究,4.2方法研究概述,2、现场调查、记录实况在选定调查对象后，就需要记录与现行方法有关的事实，这些事实是分析现行方法、开发新方法的基础。因此，对记录的事实要求准确、清晰、明了。为此，需要做以下几方面的准备：1）收集有关资料2）准备用具和记录所用的图表3）分析研究和开发新方法4）建立和评价最优方案5）实施新方案6）制订标准方法7）实施中的维持,工作研究与方法研究,4.2方法研究概述,一、选择所要研究的工作或工艺管理人员在选择某项作业进行工作研究时，必须考虑以下因素：1、经济因素2、技术因素3、人的因素,4.3工作研究的实施程序,工作研究与方法研究,二、观察现行方法，记录全部事实利用最适当的记录方法，记录直接观察到的每一件实事，以便分析。最常用的记录技术是图表法和图解法。1、表示工艺过程的图表工艺程序图、流程程序图、双手操作图。2、利用时间坐标的图表人机作业分析图；联合作业分析图等。3、表示活动的图表线路图、线图。,4.3工作研究的实施程序,工作研究与方法研究,三、仔细分析记录的事实并进行改进对记录的每一件事逐项考察的内容包括：事情的目的；发生的地点；完成的顺序、当事人；采用的方法等。严格考察所采用的分析技术主要有：“5W1H”提问技术、用来确定问题产生因素的“鱼骨要因图”、分析产生问题主因素的“排列图”以及改善问题遵循的“ECRS”四原则(E取消，C合并，R重排，S简化）。四、评价和拟定新方案一般考虑以下因素：经济性、安全与管理和有关单位的协作配合等。,4.3工作研究的实施程序,工作研究与方法研究,五、制定作业标准及时间标准；六、新方案的组织实施；1）根据工作研究项目请有关行政管理部门批准，并得到有关部门主管领导的认可和支持（领导重视）。2）组织相关人员的学习和掌握新方案，针对性地组织专门培训，让更多的操作者和相关人员真正能够按新方案操作。3）现场试验运行。4）维持新方案，不走回头路。七、检查和评价。,4.3工作研究的实施程序,工作研究与方法研究,工业工程概述,复习与思考：,1、工作研究的内容和分析工具是什么？2、方法研究的概念是什么？解释方法研究的层次性？3、工作研究的实施程序是什么？4、预习第五章程序分析（参1第4章、参2第5章）。,工作研究与方法研究,第五章程序分析,程序分析,内容提要：程序分析概述、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。本节重点：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。教学目标：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；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。,一、程序分析的概念、特点及目的1、概念程序分析是依照工作流程，全程全面地分析有无多余、重复、不合理的作业，程序是否合理，搬运是否过多，延迟等待是否太长等问题，通过对整个工作过程的逐步分析，改进现行的作业方法及空间布置，提高生产效率。,5.1程序分析概述,程序分析,2、特点1）对生产过程的宏观分析2）对生产过程全面、系统而概略的分析3、目的1）改善生产过程中不经济、不合理、不科学的作业方法、内容以及现场布置，以达到提高生产效率的目的。2）是工序管理、搬运管理、布局管理、作业编制等获取基础资料的必要手段。,5.1程序分析概述,程序分析,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。,程序分析,5.1程序分析概述,程序分析,5.1程序分析概述,流程图派生的复合活动符号,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。,四、程序分析方法1、一个遵守遵守动作经济原则2、两个手法“5W1H”技术和鱼骨图3、三个核心降低成本，保证质量，提高效率4、四个原则“ECRS”四大原则（取消、合并、重排、简化）5、五个方面加工、搬运、等待、储存和检验操作分析、搬运分析、检验分析、等待分析、储存分析,程序分析,5.1程序分析概述,五、程序分析的步骤（1）选择研究对象。（2）记录现行方法。（3）分析现存问题。（4）建立经济方法。（5）实施新方案。（6）维持并改进新方案。,程序分析,5.1程序分析概述,一、工艺程序分析的概述1、概念工艺程序分析是以生产系统或工作系统为研究对象，在着手对某一工作系统进行详细调查研究和改进之前，对生产系统全过程所进行的概略分析，以便对生产系统进行简略、全面和一般性的了解，从宏观上发现问题，为后面的流程程序分析、布置和经路分析作准备。2、研究对象：生产系统全过程3、特点：只分析“加工”和“检查”工序4、分析工具：工艺流程图,程序分析,5.2工艺程序分析,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,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。,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,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。,（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,（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,四、工艺程序分析的应用例1：某开关转子由轴1、模压塑料体2、停挡3组成，其结构如图所示，绘出开关转子的工艺程序图。,程序分析,5.2工艺程序分析,1轴2停挡3模压塑料,各组成部分的工艺过程,各组成部分的工艺过程,5.2工艺程序分析,例题2：中兴机械厂油箱口盖总成加工及装配工艺流程图（连接板本体、转轴与加强板本体的加工与装配）该组件加工工艺：连接板本体：冷轧钢板剪板机开料落料冲孔弯曲成型翻边撕口成型检验卷圆折弯检验转轴：20#钢丝，直径3mm开料冲压成型退伙处理砂轮机磨削检验装配转轴于连接板本体上检验加强板本体：冷轧钢板落料冲孔冲压成型翻边检验装配加强板本体于装配体上检验,程序分析,中兴机械厂油箱口盖总成加工及装配工艺流程图,中兴机械厂油箱口盖总成加工及装配工艺流程图,五、工艺程序分析案例（下次习题课讲解）,5.2工艺程序分析,例题3：泵及其接受器之装箱工艺程序图,箱子,内部检查,装保护衬里,放入泵,放装箱衬片,放入接受器,封闭盖,过秤,泵,全部检查,打印号码,接受器,加工检查,缚扎,附标签,1,2,3,1,2,3,4,5,6,7,8,4,程序分析,复习与思考：,1、程序分析的步骤和常用工具是什么？2、工艺程序图有哪几种基本形式？3、教材P105页第12题，绘制工艺流程图。4、预习第五章流程程序分析部分（参1第67-84页、参2第58-80页）。,程序分析,返回,程序分析,一、流程程序分析概述1、概念流程程序分析是以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态加以记录，并对产品和零件整个制造过程进行详细分析的分析技术。,5.3流程程序分析,程序分析,5.3流程程序分析,2、作用让研究者进一步了解产品或零件制造全过程，为流程的进一步优化打下基础；获得生产流程、设备、方法、时间等方面的资料，以便制定恰当的生产计划；为设施的优化布置提供必要的基础数据；为进一步制订改进方案提供必要的依据；是进行作业分析、动作分析之前必须要经历的一个环节，是最基本也是最普遍的一种分析方法。,程序分析,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,程序分析,三、流程程序图1、流程程序图常用符号流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种符号构成。,5.3流程程序分析,程序分析,三、流程程序图1、流程程序图常用符号流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种符号构成。,流程程序分析的常用符号,2、流程程序图的构成流程程序图也主要由表头、图形和结果统计三大部分组成。,5.3流程程序分析,2、流程程序图的构成,5.3流程程序分析,2、流程程序图的构成,弯管车间设施布置简图,5.3流程程序分析,程序分析,四、流程程序分析的步骤1、现场调查；2、绘制工序流程图；3、测定并记录各工序中的必要项目；4、整理分析结果；5、制订改善方案；6、改善方案的实施和评价；7、使改善方案标准化,5.3流程程序分析,程序分析,五、流程程序分析的应用例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,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,例3、根据给定的套筒加工工艺路线和结构简图，绘出用50mm的棒料加工成套筒的流程程序图。,2、改善效果的评价通过改善，取消了原来的等待工序，使生产周期从原来的2.28h减少为2.08h，缩短了0.2h。,5.3流程程序分析,效果显著！,程序分析,例4、利用过滤器排除水中的异物和不干净物过程中作业人员流程程序分析（人型流程程序分析）1问题的提出利用过滤器排除水中的异物和不干净物的过程称为“过滤”。在过滤工序中，过滤准备工序由于使用了各种各样的器皿和配套管，组装复杂，使得过滤准备工作费时、费事，造成每次过滤时间不确定，严重地影响了下一道工序的正常进行。为此，需要对过滤工序中操作人员的作业情况进行调查研究，提出改进方案和措施。2现状调查通过现状调查，绘出在过滤准备工作中，作业人员移动线路,5.3流程程序分析,程序分析,2现状调查通过现状调查，绘出在过滤准备工作中，作业人员移动线路,5.3流程程序分析,改进前作业人员流程程序图,3现存问题4制订改善方案将图中的C作业区移动到B作业区集中作业，减少不必要的移动路线；将试验装置移动到B作业区的工作台上，减少往返移动现象；将C作业区的空气压箱安装到B作业区的机器侧面；改变过滤瓶的形状，改变过滤方法。将中间瓶改成水缸形，预先组装好。预先组装和连接好过滤器的套管。,5.3流程程序分析,程序分析,改进后作业人员流程程序图,5改进效果,5.3流程程序分析,改进前,改进后,程序分析,例5、绘制芜湖中兴机械厂冲压件翻边成型视频的物料型流程图，并提出改进意见。工作任务：冲压件翻边成型开始：原材料在料箱结束：成品在成品箱,5.3流程程序分析,程序分析,程序分析,复习与思考：,1、流程程序根据研究对象不同可分为哪两种类型？2、试以个人的实际情况为例，绘出你从起床到教室的人型流程图？3、教材P105页第13题，绘制产品物料型流程程序图。4、预习布置与径路分析、管理事务分析。（参1第85-108页、参2第81-94页）,程序分析,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,线路图的绘制要求：1、在同一图面表示加工、装配等程序时，所有在制品的流程均应画出。2、许多流程由同一路径通过时，将流程数及其重量表示在线上，并可用铁锭与不同颜色的丝线表示不同的流程。3、表示搬运方向亦可用各类不同的线及不同颜色表示。4、线与线的交叉处，应以半圆型线表示避开的意思。5、流程遇有立体移动时，则宜利用三度空间图表示。,程序分析,5.4布置和经路分析分析,线路图的画法示例,程序分析,5.4布置和经路分析分析,程序分析,空间物流线路图,线路图分析时，对于物料的存放状态，最常用的分析是搬运活性分析，在这里简单介绍搬运活性指数的概念：搬运活性指数：搬运某种状态下的物品所需要进行的四项作业中已经不需要进行的作业数目。,5.4布置和经路分析分析,线图：是按比例绘制的平面布置图模型或线路图。用