基础工业工程习题附答案

基础工业工程习题附答案习题1：方法研究与流程分析某机械加工车间承担A零件的装配任务，现有装配流程如下：工人从物料架（距离操作台2米）取2个标准螺栓（步骤1，耗时15秒）→步行至操作台（耗时8秒）→将螺栓放入夹具（步骤2，耗时10秒）→取垫片（物料架旁的小盒子，距离操作台1.5米，步骤3，耗时12秒）→步行返回操作台（耗时7秒）→将垫片套在螺栓上（步骤4，耗时18秒）→取螺母（物料架第三层，需踮脚取放，步骤5，耗时20秒）→步行返回操作台（耗时8秒）→用扳手拧紧螺母（步骤6，耗时25秒）→检查装配质量（步骤7，耗时10秒）→将成品放入周转箱（距离操作台3米，步骤8，耗时12秒）。要求：（1）绘制该装配流程的流程程序图（用符号表示：操作O、搬运□、等待▽、储存D、检验I）；（2）计算当前流程的总作业时间（仅计算各步骤耗时，不含步行时间）；（3）提出至少3项改进建议，并说明改进后的预期效果。习题2：时间研究与标准时间计算某电子厂插件工序需对PCB板插入电阻，经秒表测时法观测10个周期的操作时间（单位：秒）如下：22、24、26、23、25、27、24、25、26、22。观测到工人操作的平均效率为110%（正常评比系数），企业规定的宽放率为15%（包括个人需要5%、疲劳4%、延迟6%）。要求：（1）计算观测时间的平均值；（2）计算正常时间；（3）计算标准时间；（4）若企业要求每日（8小时）完成1200件，需至少配置多少名工人（每日工作时间按480分钟计算，忽略无效时间）？习题3：设施规划与从至表法应用某小型机械制造厂有5个生产车间（A：原材料库、B：机加工车间、C：热处理车间、D：装配车间、E：成品库），现有布局下各车间之间的物料移动次数及单位距离物流量（单位：次/日×米）如下表所示（注：上三角为从i到j的物流量，下三角为从j到i的物流量）：车间ABCDEA08020105B600403015C153505025D52045070E0105600要求：（1）计算当前布局的总物流量（仅计算i<j的单向物流量）；（2）尝试通过调整车间位置（如交换B和C的位置）优化布局，重新计算总物流量，并说明优化效果。习题4：生产计划与MRP计算某家具厂生产餐桌，每个餐桌由1张桌面（A）和4条桌腿（B）组成。已知：（1）餐桌（最终产品）的周需求为：第3周50台，第5周80台，第6周60台；（2）现有库存：桌面（A）10张，桌腿（B）30条；（3）提前期：桌面（A）需2周生产，桌腿（B）需1周外购；（4）安全库存：桌面（A）要求5张，桌腿（B）无安全库存；（5）批量规则：桌面（A）按固定批量60张生产，桌腿（B）按按需批量（LFL）采购。要求：（1）编制餐桌的主生产计划（MPS）；（2）计算桌面（A）的物料需求计划（MRP），列出净需求、计划接收量、计划发出订货量；（3）计算桌腿（B）的MRP，列出净需求与计划发出订货量。习题5：质量管理与控制图应用某食品厂为控制饼干包装重量，每小时抽取5包饼干称重（单位：克），连续24小时共得到24组数据，部分数据如下表（每组5个样本）：组号12345均值（X̄）极差（R）1102105103104101103.042100106104102103103.063101105107103104104.06........................24103102105104101103.04已知24组数据的总均值X̄总=103.5克，总极差R̄=5.2克。要求：（1）计算均值-极差控制图（X̄-R图）的控制限（注：n=5时，A2=0.577，D3=0，D4=2.114）；（2）若第10组数据均值为106.5克，极差为8克，判断该组是否异常，并说明理由；（3）简述控制图的判异准则（至少3条）。习题6：简答题（1）简述方法研究的主要步骤；（2）说明流程程序图与工艺流程图的区别；（3）解释“工作抽样”的基本原理及适用场景。答案1：方法研究与流程分析（1）流程程序图（符号表示）：O1（取螺栓）→□（步行至操作台）→O2（放螺栓入夹具）→□（步行取垫片）→O3（取垫片）→□（步行返回）→O4（套垫片）→□（步行取螺母）→O5（取螺母）→□（步行返回）→O6（拧紧螺母）→I1（检验）→□（步行放成品）→D1（储存成品）。（2）总作业时间（仅操作、检验时间）：15+10+12+18+20+25+10+12=122秒（注：步行时间为搬运，不计入作业时间）。（3）改进建议：①物料架优化：将垫片、螺母与螺栓集中放置于操作台旁（距离≤0.5米），减少搬运次数和步行时间（原需3次搬运，改进后仅1次，步行时间减少约8+7+8=23秒）；②工具定位：在操作台上设置专用夹具，集成螺栓、垫片、螺母的放置槽，避免反复取放（步骤2、4、6可合并为“一次装夹”，减少操作时间约10+18+25=53秒）；③检验集成：在拧紧螺母后直接通过夹具上的传感器自动检验（步骤7由10秒降至2秒，减少人为误差）。答案2：时间研究与标准时间计算（1）观测时间平均值=（22+24+26+23+25+27+24+25+26+22）/10=24.4秒；（2）正常时间=观测时间×评比系数=24.4×110%=26.84秒；（3）标准时间=正常时间×（1+宽放率）=26.84×（1+15%）=30.87秒；（4）每日总工时需求=1200×30.87秒=37044秒=617.4分钟；需配置工人数=617.4/480≈1.29，向上取整为2名。答案3：设施规划与从至表法应用（1）当前总物流量（i<j）=A→B(80)+A→C(20)+A→D(10)+A→E(5)+B→C(40)+B→D(30)+B→E(15)+C→D(50)+C→E(25)+D→E(70)=80+20+10+5+40+30+15+50+25+70=345（次/日×米）。（2）假设交换B和C的位置，调整后物流量（i<j）：A→C(原A→B=80)、A→B(原A→C=20)、A→D(10)、A→E(5)；C→B(原B→C=40)、C→D(原B→D=30)、C→E(原B→E=15)；B→D(原C→D=50)、B→E(原C→E=25)；D→E(70)。总物流量=80+20+10+5+40+30+15+50+25+70=345（与原布局相同，调整无效）。重新调整：将物流量大的D与E相邻（原D→E=70为最大），交换D和C的位置。调整后i<j物流量：A→B(80)+A→D(原A→C=20)+A→C(原A→D=10)+A→E(5)+B→D(原B→C=40)+B→C(原B→D=30)+B→E(15)+D→C(原C→D=50)+D→E(70)+C→E(原C→E=25)。总物流量=80+20+10+5+40+30+15+50+70+25=345（仍需更优调整，实际应将高物流量对（如D-E=70、B-C=40）靠近布置，最终优化后总物流量可降至300以下）。答案4：生产计划与MRP计算（1）餐桌MPS：第3周50台，第5周80台，第6周60台。（2）桌面（A）MRP（提前期2周，批量60，安全库存5）：第3周需求=50×1=50台，可用库存=10-5（安全库存）=5，净需求=50-5=45，计划接收量=60（批量），计划发出订货量=60（第1周发出，提前2周）；第5周需求=80×1=80，可用库存=60（第3周接收）-5（安全库存）=55，净需求=80-55=25，计划接收量=60，计划发出订货量=60（第3周发出）；第6周需求=60×1=60，可用库存=60（第5周接收）-5=55，净需求=60-55=5，计划接收量=60（批量），计划发出订货量=60（第4周发出）。（3）桌腿（B）MRP（提前期1周，按需采购）：第3周需求=50×4=200条，可用库存=30，净需求=200-30=170，计划发出订货量=170（第2周发出）；第5周需求=80×4=320，无库存，净需求=320，计划发出订货量=320（第4周发出）；第6周需求=60×4=240，无库存，净需求=240，计划发出订货量=240（第5周发出）。答案5：质量管理与控制图应用（1）X̄图控制限：CL=X̄总=103.5克，UCL=X̄总+A2×R̄=103.5+0.577×5.2≈103.5+3.00=106.5克，LCL=X̄总-A2×R̄=103.5-3.00=100.5克；R图控制限：CL=R̄=5.2克，UCL=D4×R̄=2.114×5.2≈10.99克，LCL=D3×R̄=0×5.2=0克。（2）第10组均值106.5克=UCL，按判异准则“点落在控制限上”视为异常；极差8克<UCL（10.99克），无异常，因此该组整体异常。（3）控制图判异准则：①点超出控制限；②连续9点在中心线同一侧；③连续6点递增或递减；④连续14点交替上下；⑤连续3点中有2点在警戒区（2σ~3σ）。答案6：简答题（1）方法研究步骤：选择研究对象→记录现行方法（流程