工业工程简介课件

工业工程简介课件案例分析：为什么日本的本田和日产在美国取得成功？IE----INDUSTRIALENGINEERING---工业工程，简称IE，是世界上公认的能杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的把技术与管理有机地结合起来的一门边缘学科。生产要素人。财。物投入转换产出生产的财富产品。服务生产率=产出/投入技术管理生产要素人、财、物投入生产过程产出产品服务生产率测定生产率=产出/投入动态生产率指数=测定期生产率/基期生产率生产率评价、规划、控制、提高战略与经营规划反馈工业工程的目标：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。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，它是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。工业工程的特点IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。IE是综合性的应用知识体系（技术和管理）注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。IE是系统优化技术。IE的面向--由微观向宏观管理。为什么IE会受到重视：因为它能够提高生产率！众所周知，日本是一个国小、人多、资源缺乏的国。二次大战后，厂房、道路、桥梁都受到严重破坏，经济面临全面崩溃，全年1/3时间停产，加上600万日军和移民拥回而失业人数激坛。再看今天的日本，面积不到38万平方公里，人口不过1亿多，但国民生产总值占世界国民生产总值的10%，据1980年的统计，日本国民的人均生产总值为1。087万美元，居世界第二位。日本生产率的变化：生产率%美国生产率100502060708090年中国可不可以用IE？1986年，上海金陵无线电厂通过推广IE使该厂流水线生产能力提高了40%，半年间仅成本就节约了80万元。成都市红光电子管厂在引进的显象管生产线上应用IE，年增产42万只电子枪，投入0。98万元，获得363万元的效益。上海仪表局下属八家厂推广应用IE，投入50万元，收入6200万元。北京机床电器厂运用IE改造电器产品装配生产线，使产量翻番，年新增产值1165万元，新增税利349万元。1992年初广州电池厂，以二车间为IE试点，四个月时间，取得经济效益19万元节省20个劳力，节约场地48平方米。九月份，全厂推广，年底取得经济效益，相当于投资几亿新建一个大型冰箱厂。为什么IE能够如此呢？因为它有如下内容：方法研究：寻求完成任何工作的最经济合理的方法，达到减少人员、机器、无效动作和消耗，并使方法标准化。作业测定：制定用经济合理的方法完成工作所需的时间标准，达到减少人员、机器设备的空闲时间。以一个简单的材料搬运为例：

总库日用库装盘部小汽车手推车方法标准、时间标准最终使人、机、物将能力全部贡献于有价值的工作上，并为运用其他IE技术奠定基础。方法研究内容包括：1。程序分析2。操作分析3。动作分析4。路线分析程序分析的实例：广州电池厂锌壳车间：冲壳机切口机掉入锌粒锌壳箩磅称三轮车去另一车间砌壳车间周转箱来自冲壳周转箱入库冲壳机切壳机箩三轮车冲壳车间箩周转箱工人砌壳车间三轮车1。取消称重工序；2。取消运输环节；3。锌壳产量提高10%，年增锌壳360万只；4。降低锌壳重量，年回收锌粒31185公斤；5。提高锌壳合格率，从96。51%，提高到98。44%；6。减少场地63平方米，节省4人；7。每年少耗竹箩144只。 （一）程序分析符号表示操作表示运输、搬运表示检验D表示等待、暂存表示贮存表示同时操作和检验例：设有一业务员依照顾客来函核对某张支票上的数字，信放在公文柜中。去公文柜1122313454开公文柜拿出信带信回办公桌找票核对带信回公文柜放回信关公文柜回办公桌放回票6公文柜办公桌人请提意见例题2：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之检查缚扎附标签123123456784例3：在木箱上钉五只钉子12345拿起钉锤拿起一只钉对准位置重钉一下续钉几下12345拿起钉锤拿起一只钉对准位置重钉一下续钉几下重复四次检查并贴标签2。工艺程序图的实例分析第89页----99页(三）流程程序分析流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种符号构成。根据研究对象的不同可分为：1。材料或产品流程程序图。（物型）2。人员流程程序图（人型）现举例说明如下：例：一张火车票自出售、使用至回收止，例题2：工人按要求核对工件尺寸（人型）1122313445到仪器柜开仪器柜拿起量规带量规回工作台调整量规用量规核对工件尺寸带量规回仪器柜放回量规关仪器柜回工作台例3：车制长轴的物料型流程程序图见101页至103页流程程序图表见图5--15及图5--17。实验一：流程程序分析（看录象做）（四）程序分析技巧1。分析时的六大提问（提问技术）完成了什么？（what）何处做？（where）何时做？（when）由谁做？（who）如何做？（how）为什么？（why）要做这，是否必要？有无其他更好的成就？要在此处做？有无其他更合适之处？要此时做？有无更合适的时间？由他做？有无更合适的人去做？要这样做？有无更好的方法去做？3。分析时的五个方面（1）操作分析：（2）搬运分析：（3）检验分析：（4）贮存分析：（5）等待分析：4。分析时的六大步骤（1）选择：（2）记录：（3）分析：（4）建立：（5）实施：（6）维持：5。分析时的动作经济原则（后面讲）实例分析：见103页之实例1为程序分析技巧的具体应用。

实例：116页重型机器工厂装配车间机1机4机2机3机5总库铸造车间轻型机器厂一般机器工厂起重机起重机起重机手推车手推车改进：机1机2机3机4机5机6铸造车间一般机器工厂总库滚子台磨床磨床铣床磨床搓丝车床车床车床来自料堆1123456磨床78去半成品库立体线路图及线路分析的实例见117--125页（六）线图分析见126页至130页练习为130页之4、5题二。操作分析通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地结合、合理地布置和安排，以减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产量和质量为目的的工作分析。可分为：（一）人机操作分析（二）联合操作分析（三）双手操作分析（一）人机操作分析在机器的工作过程中，调查、了解在操作周期内，人与机的相互联系，以充分调动人与机的能量及平衡操作的分析。实例：改进：时间141完成件放箱内准备下一工件装上工件卸下工件人机器被装上工件加工被卸下工件利用率100/100100/100人机操作分析的实例见135--136页。实验二：人机操作分析

堆高机每次运一块板，来回三分钟；老张、老王各装一块板需六分钟。仑库老王老张板1板2储运处机机王张板2板1空空板1板2板1空板2时间333工作等待运箱6663332（三）双手操作分析生产现场的具体工作，主要由工人的双手完成，调查、了解如何用双手进行实际操作的情况，称双手操作分析。例1：将30只销子插入30只孔内。例2：把四页广告资料，放入信封里。例3：电池厂的纸盒。

原方法30秒改进23秒原方法350件改进750件双手操作分析的实例见150--156页实验三：双手操作分析三。动作分析动作分析的实质是研究分析人在进行各种操作的细微动作，删除无效动作，使操作简便有效，以提高工作效率。（见170页表7-1）（一）动素1。伸手（TE）（）2。移物（TL）（）3。握取（G）（U）4。装配（A）（）5。使用（U）（U）（二）动素性质划分UUU1。核心动素2。常用动素3。辅助性动素4。消耗性动素（三）动作经济原则1。关于人体的运用（1---8条）2。关于工作地布置（9--16条）3。关于工具设备（17--22条）以上介绍见录象带第一条原则：双手的动作应同时而对称（见173--178页）第二条原则：人体的动作应尽量应用最低等级而能得到满意结果为妥（见179--182页）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隹；弹道式运动较受控制的运动轻快；动作尽可能有轻松的节奏（182---185页）第四条原则：工具、物料应置于固定处所及工作者前面近处，并依最佳的工作顺序排列（185---190页）第八条原则：可能时，应将两种或两种以上工具合并为一（193--194页）第九条原则：手指分别工作时，各指负荷应按其本能给予分配；手柄的设计，应尽可能增大与手的接触面；机器上的杠杆、手轮的位置，尽可能使工作者少变动其姿势（194-195页）第十条原则：工具及物料尽可能预放在工作位置（195--197页）看动作经济原则录象。作业测定概述1。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的时间。”合格工人的定义为：“一个合格工人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。”

制定标准时间的方法一般有三种：1。经验估工法2。统计分析法3。作业测定法作业测定的目的：1。制定标准时间2。改善作业系统3。制定最佳作业系统（对比）作业测定的方法有：1。秒表时间研究2。工作抽样3。预定时间标准法（二）时间研究的工具1。秒表（停表、马表）（214页）时间研究用以计时的工具多为1/100的分秒表，表面有100个小格，长计每分钟转1周，1小格即代表（1/100）分钟。短针表面分30格，每半小时转1周，1格代表1分钟。2。观察板（214页）观察板主要用来安放秒表和时间研究表格3。时间研究表格记录一切有关的资料（215--217页）4。其他工具（三）时间研究的步骤(P218)标准时间=平均操作时间X评比+宽放第一步：收集资料第二步：划分操作单元见236页为“在铣床上铣通槽”的实例，共有7个操作单元。划分操作单元的原则见218页（图9-3及表9-3）第三步：测时1。测时的方法及时值的记录测时的方法为：1。归零法：第一单元开始，开动秒表，第一单元结束时，即按停秒表，读取表上读数然后使表针回复到零位。次一单元开始，再开动秒表。2。连续测时法：当第一单元开始时，开动秒表，在整个测时过程中不使秒表指针回零，而任其继续走动，仅当每一单元完毕时看指针并记录其表面时间(R值)。待全部记录完毕，再将两相邻单元的表面时间相减，以求得每一单元时间(T值)。“R”栏内划一横线“一”，并于横线上记完毕时间，横线下记开始时间。（见第3周程）。

外来单元正巧在某一单元完毕时发生：此时，于次一单元的“T”行内注英文字母，如第一次发生记A，第二次发生记B，如此类推。同时，于时间研究表右边“外来单元”R栏的横线下方记入外来单元开始时间，横线上方记入完毕时间，其完毕时间减去开始时间，即为该外来单元的时间，记入“外来单元”的T栏，并将内容记入“说明”栏内（见第4周程）。外来单元在某单元内任何时间发生：在该单元的T栏内记下英文字母，其他同前（见见第5周程）。外来单元时间很短：则同单元时间一起记录在该单元时间内，同时在该单元T栏内记一英文字母，并于说明栏内说明该单元情况（见第6周程）。3。剔除异常值美国机械工程协会（SAM）对异常值定义为：“某一单元的秒表读数，由于一些外来因素的影响而超出正常范围的数值”。剔除异常值的方法有多程，此处介绍最常用的方法----三倍标准差法，如下：设对某一操作单元观测n次，所得时间为：x1,x2,x3,---xn则平均值为：x=x1+x2+x3+---+xnn=xin标准差为：=(x1-x)2+(x2-x)2+---(xn-x)2_n=(xi-x)2n说明：i=1n以表示4。决定观测次数（P226）计算观测次数的公式如下（误差为5%，可靠度为95%）：N=ni=1nxi2-(i=1nxi)2i=1nxi2xi---每一次秒表读数n--试行先观测的次数；例如，某一单元试行观测10次，结果如下：7，5，6，8，7，6，7，6，6，7平均误差5%，可靠度95%，问需观测多少次？先求i=1nxi和(i=1nxi)2,列表如下：40ixi(xi)2合计1234567891075687676676549253664493649363649429代入公式得：N=4010X429-（65）2652=24。6=25（次）已测了10次，需再测15次。作比较.因此，时间研究人员必须能在自己头脑中建立一个理想的速度（正常速度），然后再根据这个理想速度去评比操作者动作的快慢。理想速度（正常速度）的建立，有以下几种国际公认的：走行：平均体力的男子，不带任何负荷，在平坦道路上以4。8公里/小时的速度行走。分发扑克牌：30秒内将52张扑克牌分成四堆的速度。2302308080图中230和80为发牌起点到终点的距离。插销子：将30只销子插入到30只孔内，用0。41分钟。时间研究人员必须通过训练，逐渐在自己头脑中建立起正常速度的标准，以便能正确判断。2。评比尺度评比时需将观测到的操作者的速度与理想速度（正常速度）作精确比较，所以必需有具体的数字表示其快慢，为此必须有一个评比的尺度，通常采用以下两法：60分法100分法这两种方法是建立在同一水平之上，凡观测速度与理想速度完全相同的给予60分或100分。观测速度大予理想速度的就给予60或100分以上的分数；如观测速度小于理想速度则给予60或100分以下的分数。至于60分或100分以上或以下多少分，则全凭经验与判断。4。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5。决定正常时间的代表值整个操作的正常时间为每个操作单元的观测时间乘以每个单元的评比百分率（时间研究人员的评比/正常评比）相加，并除以观测次数：正常时间=（单元观测时间X单元评比百分率）观测次数=（单元正常时间）观测次数第五步：确定宽放时间1。宽放时间的种类私事宽放疲劳宽放表9--6（232页）F=T-tTx100%F--疲劳宽放值，T--连续工作中，结束时的单个零件的工作时间t--连续工作中，开始时的单个零件工作时间程序宽放作为补偿操作者因其从事的操作内发生强迫等待的时间，如机器发生故障等。周期动作宽放时间干扰宽放时间临时宽放时间政策宽放时间2。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宽放率第六步：制定标准时间标准时间=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（1+宽放率）时间研究应用实例见第235页---237页五。工作抽样（一）工作抽样的概念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。现以观测一位操作者在1小时内工作时间与空闲时间的比率来介绍工作抽样与时间研究的区别：1。秒表时间研究在1小时内，以1分钟为单元进行直接观测，并记录观测结果，即观测记录60次。如下图所示，以空白格表示工作时间，以斜条格为空闲时间。149121925293447535460由图可知，在内60分钟内，有18分钟为空闲，有42分钟为工作，故：工作比率=工作时间总观测时间=4260=70%空闲比率=空闲时间总观测时间=1860=30%2。工作抽样将1小时分成60格，然后在1--60的数中，随机取出10个数作为观测的时分。设取时分为34，54，4，47，53，29，12，9，19，25将这些时分按先后顺序排列成4，9，12，19，25，29，34，47，53，54则表示在以上分钟时，进行观测，并记下观测结果在10次随机观测中有3次没工作（空闲），7次工作则所占比率为：工作比率=总观测时间工作时间=107=70%空闲比率=总观测时间空闲时间=103=30%由此可见，秒表测时与时间研究的结果是一样的。利用工作抽样可调查出操作者或机器的工作比率与空闲比率，并依此作出改善。根据统计学，二项分布标准差在一定条件下为：=P(1-P)n抽样的精确度分为绝对精度E和相对精度S。当可靠度定为95%时，绝对精度E=2，即E=2=2P(1-P)n式中P---观测事项的发生率；n--观测次数相对精度即为绝对精度与观测事项发生率之比，即S=EP=2(1-P)nP一般都将可靠度定为95%，相对精度定为5%观测次数是根据可靠度和精确度要求而定的，在可靠度取95%时，所需观测次数，可按下式计算：用绝对精度En=4P(1-P)E2用相对精度Sn=4(1-P)S2P利用以上两式时，每一式均有两个末知数，为此可先进行100次左右的试测来求P。例如，经过100次观察，某设备的开动率为75%，设绝对精度取为3%，则n=4P(1-P)E2=4X0.75(1-0.75)(0.03)2=334(次）下面举例说明：设某作业组，有10名工人，规定可靠度为95%，相对精度定为5%，根据原有资料，他们的工作比率为70%，准备每日观察20次。则n=4(1-P)S2P=4x(1-0.7)(0.05)2x0.7=686(次)实际观测次数K=686/10=68。6=69（次）观测日数=68。6/20=3。43=4（日）第七步：正式观测1。决定每日的观测时刻。随机起点等时间间隔法设在某厂的一个车间实施工作抽样，决定观测五日，每日观测20次。该车间是上午8时上班，下午5时下班，中间休息1小时（12时至1时），可按下法决定每日观测时刻：步骤1：作两位数的乱数排列较简单的方法是：以黄色纸片代表个位，取10张，上面分别写0，1，2，3，------9；以10张红色纸片代表十位，上面分别写0，1，2，3---9。每次从不同颜色的纸片中随机地各抽出一张，记下数字，将抽出的放回。如此反复抽取，即得乱数排列。设共抽15次，其乱数排列如下：21，94，62，35，06，64，96，40，85，77，88，63，52，27，75步骤2：将此数列中小于50的数保留，大于50的则减去50，保留余额，得出：21，44，12，35，06，14，46，40，35，27，38，13，02，27，25步骤3：去掉上述数中大于30的数，得出：21，12，06，14，27，13，27，25步骤4：决定第一日的观测时刻。首先决定第一日第一次的观测时刻，取乱数排列的最前面数字21，因为8时上班，所以第一次的观测时刻为：8时21分随后决定每次观测的时间间隔，以每日工作为480分，减去第一次的21分，再除以每日的观测次数，得出时间间隔，即：（480-21）/20=22。95=23（分）第二次的观测时刻为：8时21分+23分=8时44分如此类推。第八步：整理数据1。剔除异常值根据记录数据绘制管理图，确定管理界限，将超过管理界限的异常值去掉。管理界限=P3P（1-P）nP---观测事项发生率的平均数n---平均每日观察次数现以下例说明如何作管理界限图。设观测结果如下所示：表10--6C汽水生产线工作抽样结果观测班次工作比率（%）工作次数每班观测次数n123456合计16016016016016016096012914212412511912075980。6388。7577。5078。1374。3875。0079。06现根据观测结果绘制管理界限图：管理界限=P3P（1-P）n=0.790630.7906(1-0.7906)160=0.79060.0966管理上限=0。7906+0。0966=0。8872管理下限=0。7906-0。0966=0。6940据此作出管理界限图如下：P=总观测时间工作时间=129+124+125+119+120160X5=77。13%核算精度：E=2P（1-P）n=20.7713X(1-0.7713)160X5S=21-Pn=21-0.7713160X5=0.0297<3%=0.0388<5%故观测有效。第九步：做出结论改进工作工作抽样应用实例:某饮料厂主要生产瓶装汽水、汽酒等饮料，采用流水线集体作业的生产组织形式，其生产流程如下图：一个工序或工位只有一人看管。现用工作抽样对上空瓶、洗瓶、出瓶、灯检、灌糖、灌水与扎盖、成品检验、装箱等8个工位作为观测对象。空瓶来自楼下上空瓶洗瓶出瓶灯检灌糖灌水扎盖成品检验贴商标装箱搬运入库入库糖底料检查配料水CO2瓶盖空箱来自楼下处理混合12312456678391011124见书261--262页六。模特法（MOD）（一）模特法的动作分类及其代号模特法把动作分为21个，每个动作以代号、图解、符号、时间值表示（279页）。移