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1、工业工程IE简介时间研究1898 年，泰勒工作于伯斯利恒（Bethlehem）钢铁厂，当时该厂雇有铲手工人400600名，每日于广场上，铲动各种不同之物料。这些铲手，不用工场所准备的铲子，很多人自己从家中带来铲子，铲煤时，每铲重仅3.5磅，而铲矿砂时每铲竟重达38磅。此种自备铲子的情形与每铲 重量之差额，颇引起泰氏之好奇。他想：铲子的形状、大小和铲物工作量有没有关系？究以何种铲重为最经济最有效？什么样子的铲子，工人拿了既舒服 又铲得多，铲得快？这些问题实应加以研讨。泰氏乃选优良铲手两名，分在场内不同地点作试验工作，同时用马表（Stop watch）记录其时间，并分别用大小不同的铲子去铲比重不同
2、之物料，并分别记录所用铲子之大小及式样和每铲重量，经多次试验后，发现每铲重量约为 21.5磅时，可得最经济，最有效之结果，也就是工作者每日每人可铲最多物料。铲重物时用小铲，铲轻物时用大铲，但每铲重量均约为21.5磅左右。泰氏得此结果后，于是设计各种尺寸大小不同的铲具，训练工人，并拟定奖励办法，凡工人能完成规定之工作，可得日薪60之奖金，否则派员授以正确工作方法，务使其亦可得同样奖金。经此改善后，原需400600名工人才能完成之工作，采用新方法后，140名工人即可完成。因之每吨所需铲费减少达50，而工人 工资则增加60，除去因研究所需各项开支外，每年尚可节省78,000美元。如此不但使工厂的生产
3、量大增，也使铲手工作效率提高，待遇增加，工作情绪也愉快多了。动作研究1885 年，吉尔布雷斯17岁，受雇于一建筑商，发现工人造屋砌砖时，所用的工作方法及工作之快与慢，互不相同。究以何种方法为最经济及最有效，实应加以研讨。纪氏于是分析工人砌砖之动作。发现工人每砌一砖，率先以左手俯身拾取，同时翻动砖块，选择其最佳一面，俾于堆砌时，放置外向。此动作完毕后，右手开始铲起泥灰，敷于堆砌处，左手置放砖块后，右手复以铲泥灰工具敲击数下，以固定之。此一周期性动作，经纪氏细心研讨，并拍制成影片，详加分析，知工人俯身拾砖，易增疲劳，左手取砖时，右手闲散，亦非有效方法，再敲砖动作，亦属多余。于是经多次试验，得一砌砖
4、新法。其法于砖块运至工作场时，先令价廉工人，加以挑选，置于一木框内，每框盛砖90块，其最好之一面或一端，置于一定之方向，此木框悬挂于工人左方身边，左手取砖时，右手同时取泥灰，同时改善泥灰之浓 度，使砖置放其上时，无须敲击，即可到达定位，经此改善后，工人之工作量大增，其砌每一砖之动作由18次减至5次，工人经训练后，老法每小时原只能砌 120块，用新法则可砌350块，工作效率增加近200。经过纪氏的动作分析，确定了最好的砌砖方法。工业工程定义（美国）美国工业工程师学会（AIIE）：工业工程是研究由人、物料、设备、能源和信息所组成的综合系统的设计、改善和设置的工程技术,它应用数学、物理学等自然科学和
5、社会科学方面的专门知识和技术,以及工程分析和设计的原理和方法来确定、预测和评价由该系统可得到的结果 在美国，工业工程（IE）与机械工程、电子工程、土木工程、化工工程、计算机、航空工程一起，并称为七大工程，可见工业工程的独特性和重要性。工业工程定义（日本）日本IE协会（JIIE）：IE是以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。这个定义简明、通俗、易懂，不仅清楚地说明了IE的性质、目的和方法，而且还特别对人的关怀也写入定义中，体现了“以人为本”的思想。国际上两大应用模式国际上两大应用
6、模式以美国为代表的西方工业工程管理哲理，体现为技术设计型模式。如图所示 生产系统 技 术 经营运行 企业目标 设备 物料 产品 人员 规划 设计 计划 控制 高效率 低成本 实现 IE 的技术 设计型模式 以日本为代表的工业工程管理哲理表现为技术改善型模式。如图所示生产系统人经营运行企业目标技术设备物料产品改善创新准时化自主化高效率低成本实现 IE的技术 改善型模式美日IE的比较工程技术人物料设备能源信息低成本高效率企业目标设计规划计划控制人人物料设备能源信息低成本高效率企业目标使用改善准时化自动化工业工程的特点qqIEIEIEIE制定制定制定制定作业标准和劳动定额。作业标准和劳动定额。作业标
7、准和劳动定额。作业标准和劳动定额。qqIEIEIEIE的重点是的重点是的重点是的重点是面向微观管理。面向微观管理。面向微观管理。面向微观管理。qq日本强调现场优化，而美国则更强调日本强调现场优化，而美国则更强调日本强调现场优化，而美国则更强调日本强调现场优化，而美国则更强调IEIEIEIE的工程性。的工程性。的工程性。的工程性。qqIEIEIEIE是是是是系统集成和优化技术。系统集成和优化技术。系统集成和优化技术。系统集成和优化技术。qq注重人的因素注重人的因素注重人的因素注重人的因素是是是是IEIEIEIE区别于其他工程学科特点之一。区别于其他工程学科特点之一。区别于其他工程学科特点之一。区
8、别于其他工程学科特点之一。qqIEIEIEIE是是是是综合性综合性综合性综合性的应用知识体系（的应用知识体系（的应用知识体系（的应用知识体系（技术技术技术技术+管理管理管理管理）。）。）。）。qq提高生产效率是提高生产效率是提高生产效率是提高生产效率是IEIEIEIE的出发点和最终目标。的出发点和最终目标。的出发点和最终目标。的出发点和最终目标。qqIEIEIEIE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。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。中国工业工程协会（CIE）：技术体系1设计和改善2分析和决策3计划和控制1 设计和改善
9、1.1工业工程基础(工作研究):利用方法研究和作业测定(工作衡量)两大技术,分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新、消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减少劳动强度，合理安排作业，并制定各作业时间，从而提高工作效率。方法研究目的是减少工作量，建立更经济的作业方法；时间研究旨在制定相应的时间标准。1.2 设施规划与设计：对系统进行具体的规划设计，包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等，使个生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门）按照IE 要求得到合理的配置，组成有效地集成系统1.3 工效学或人因学（Human Factors）或人机工程(Ergo
10、nomics)，研究生产系统中人、机器与环境之间的相互作用，是IE的一个重要分支。通过对作业中的人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的关系等的研究，在系统设计中科学地进行工作组织和职务设计、设施与工具设计、工作场地布置、确定合理的操作方法等，使作业人员获得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率。2 分析和决策 2.1 工程经济：IE必备的经济知识，既投资效益分析与评价的原理与方法。通过整个生产系统的经济性研究、多种技术方案的成本与利润计算、投资风险评价与比较等，为选择技术先进、效益最高或费用最低的方案提供决策依据。包括：工程经济原理、资金的时间价值、工程项目可靠性研究、技术改造
11、与设备更新的经济分析。2.2 价值工程：寻求高效益、低成本方案 主要用于新产品、新技术开发过程。2.3 人力资源开发与管理：研究如何有效地利用人力资源和提高劳动者的素质（承诺感、对组织献身和忠诚、良好的沟通才能与能力、社会责任感、专业技术技能和感受变化敏感程度）。3 计划和控制 3.1 生产计划与控制：研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控制，保障生产系统有效地运行。包括生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业计划、生产线平衡、库存控制等。采用的方法：网络计划（计划评审技术PERT、关键路线法CPM）、经济定货量(EOQ)、经济生产批量(EPQ)、物料需求计划MRP以及生产资源计划MRP-I
12、I和准时制JIT。3.2 质量管理与可靠性技术：包括为保证产品或工作质量进行质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作，核心是为了到达规定的质量标准，利用科学方法对生产进行严格检查和控制，预防不合格品产生。内容包括传统的质量控制方法，现代质量管理-保证，生产保证、全面质量控制TQC与全面质量控制TQM。可靠性技术是现有系统有效运行的原理与方法，包括可靠性概念、故障及诊断分析、使用可靠性、系统可靠性设计、系统维护与保养策略等。3.3 管理信息系统：它为一个企业的经营、管理和决策提供信息支持的用户计算机综合系统，是现代IE应用的重要基础与手段。包括计算机管理系统的组成，数据库技术、信息系统设计与开
13、发等。（MRP-II、ERP、PDM、CIMS）3.4 现代制造系统：IE的基础和组成部分，包括成组技术GT、计算机辅助工艺过程设计、柔性制造单元FMC与系统FMS、计算机集成制造、敏捷制造、虚拟企业、网络制造、虚拟制造、可重组制造系统（Re-configurable Manufacturing system）、孤岛制造系统(Holonic Manufacturing System),基于智能体的制造系统(Agent-based Manufacturing system)、自组织制造系统等。工作研究工作研究方法研究方法研究作业测定作业测定选择研究对象选择研究对象记录现行工作方法记录现行工作方法
14、程序分析程序分析进行方法改进进行方法改进拟定新的工作方法拟定新的工作方法培训操作者培训操作者实施新的工作方法和标准时间实施新的工作方法和标准时间提高工作效率提高工作效率操作分析操作分析动作分析动作分析选择研究对象选择研究对象确定时间研究方法确定时间研究方法 直接时间研究直接时间研究预定动作预定动作时间标准法时间标准法标准资料法标准资料法确定宽放时间确定宽放时间制定标准时间制定标准时间持续改进持续改进1-1工作研究内容工作研究内容工作研究常用的分析技术工作研究常用的分析技术:1.“5W1H”1.“5W1H”、2.“ECRS2.“ECRS四大原则四大原则”3.3.一表一表(检查分析表检查分析表)。
15、考察点考察点第一次提问第一次提问第二次提问第二次提问第三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5W1H 第三次提问在于研究和探讨改进的可能性，改进遵循第三次提问在于研究和探讨改进的可能性，改进遵循ECRSECRS四四大原则。大原则。Eeliminate Eeliminate，消除：取消或清除不必要的
16、工序、作业等。，消除：取消或清除不必要的工序、作业等。Ccombine Ccombine，合并：对于无法取消而又必要者，看能否合并，工序或动作，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。或将多人操作，改进单人或单台操作。RRearrange RRearrange，重排：不能取消或合并的工序，可再根据，重排：不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、何人、何事、何时何时”三提问进行重排。三提问进行重排。SSimple SSimple，简化：经过取消、合并和重排后的工作，可考虑采用最简单、，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
17、的方法来完成。最快捷的方法来完成。ECRS四大原则四大原则目的目的时间时间地点地点人员人员方法方法消除消除合并合并重排重排简化简化ECRSECRS原则运用示意图原则运用示意图1-1-1方法研究的内容方法研究的内容程序程序由工序构成由工序构成由动素构成由动素构成由操作构成由操作构成由动作构成由动作构成程序分析程序分析作业分析作业分析动作分析动作分析动素的分类及其符号动素的分类及其符号u18种动素可分为种动素可分为3类类 第一类为有效动素，第一类为有效动素，共共9种。种。第二类为辅助动素，第二类为辅助动素，共共5种。种。第三类为无效动素，第三类为无效动素，共共4种。种。1-1-1-1动作分析动作分
18、析伸手伸手握取握取移物移物定位定位装配装配拆卸拆卸使用使用放开放开检查检查第一第一类：有效：有效动素素分析、改善的重点分析、改善的重点是如何是如何缩短其持短其持续时间第二第二类：辅助助动素素寻找寻找发现发现选择选择思考思考预置预置除了非用不可除了非用不可者外，者外，应尽量尽量取消此取消此类动素素第三第三类：无效：无效动素素拿住拿住不可避免不可避免的延迟的延迟可以避免可以避免的延迟的延迟休息休息此此类动素不素不进行任何工作，行任何工作，是一定要是一定要设法法取消的取消的动素素1、生、生产三要素：三要素：人、机器和物料人、机器和物料2、动作作经济原原则：为了以最低限度的疲了以最低限度的疲劳获取最高
19、的效率，取最高的效率，寻求最合理的求最合理的动作作作作业时应遵循的原遵循的原则。根据。根据这些原些原则，任何人都能，任何人都能检查作作业动作是否合理。作是否合理。动作经济原则1、减少减少动作数量作数量2、双手同、双手同时作作业3、缩短短动作的距离作的距离4、轻松作松作业动作经济的四条基本原则是否存在不必要的大是否存在不必要的大动作来作来进行作行作业？特？特别是取是取放物品的距离是否放物品的距离是否过大？大？对于于简单作作业可以同可以同时使用双手和足，既可以提使用双手和足，既可以提高工高工 作效率，又保持身体的平衡，减少疲作效率，又保持身体的平衡，减少疲劳。1-1-2作业测定的定义作业测定的定义
20、作业测定作业测定(工作衡量工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按照规定是运用各种技术来确定合格工人按照规定的作业标准，完成某项工作所需时间的过程。的作业标准，完成某项工作所需时间的过程。“合格工人合格工人”，必须具备必要的素质、技能和知识，接受过某，必须具备必要的素质、技能和知识，接受过某工作方法的完全训练，能独立完成所从事的工作，并在安全、工作方法的完全训练，能独立完成所从事的工作，并在安全、质量和数量方面达到令人满意的水平。质量和数量方面达到令人满意的水平。按规定的作业标准是指工人按照经过方法研究后制定的标准的按规定的作业标准是指工人按照经过方法研究后制定的标准的工艺方法工艺方法和和科学
21、合理科学合理的操作程序完成作业。此外，还应使生产的操作程序完成作业。此外，还应使生产现场的设备、工位器具、材料、作业环境、人的动作等方面达现场的设备、工位器具、材料、作业环境、人的动作等方面达到作业标准要求的状态。到作业标准要求的状态。一般用秒表、录象机，把作业分成较小元素进一般用秒表、录象机，把作业分成较小元素进一般用秒表、录象机，把作业分成较小元素进一般用秒表、录象机，把作业分成较小元素进行测定，把工人操作与机器的动作分开。行测定，把工人操作与机器的动作分开。行测定，把工人操作与机器的动作分开。行测定，把工人操作与机器的动作分开。通过一系列重复测量，把测量数据平均化：通过一系列重复测量，把
22、测量数据平均化：通过一系列重复测量，把测量数据平均化：通过一系列重复测量，把测量数据平均化：NT=(WT/WC)M+ANT=(WT/WC)M+ANT=(WT/WC)M+ANT=(WT/WC)M+A M M M M 工作时间技术修正系数工作时间技术修正系数工作时间技术修正系数工作时间技术修正系数 WT WT WT WT 测定的时间跨度测定的时间跨度测定的时间跨度测定的时间跨度 WC WC WC WC 在在在在WTWTWTWT中所完成的工作数中所完成的工作数中所完成的工作数中所完成的工作数 A -A -A -A -考虑操作人员情况的系数考虑操作人员情况的系数考虑操作人员情况的系数考虑操作人员情况的
23、系数1-1-2-1工时定额测定法工时定额测定法工作抽样：工作抽样：是一种对工人的作业活动进行随机观测是一种对工人的作业活动进行随机观测是一种对工人的作业活动进行随机观测是一种对工人的作业活动进行随机观测 的方法，用工作抽样方法采集足够多的的方法，用工作抽样方法采集足够多的的方法，用工作抽样方法采集足够多的的方法，用工作抽样方法采集足够多的 随机观测数据，以确定花在特定工作要随机观测数据，以确定花在特定工作要随机观测数据，以确定花在特定工作要随机观测数据，以确定花在特定工作要 素上的时间素上的时间素上的时间素上的时间。作用：作用：工时定额工时定额工时定额工时定额;改进并提高生产率改进并提高生产率
24、改进并提高生产率改进并提高生产率抽样的关键问题：抽样的关键问题：(1)(1)(1)(1)强调强调强调强调“足够足够足够足够”的随机数据的随机数据的随机数据的随机数据(2)(2)(2)(2)观测必须是观测必须是观测必须是观测必须是“随机随机随机随机”的，置信度多大？的，置信度多大？的，置信度多大？的，置信度多大？(3)(3)(3)(3)抽样的时间必须是能够代表抽样的时间必须是能够代表抽样的时间必须是能够代表抽样的时间必须是能够代表“正常工作条件正常工作条件正常工作条件正常工作条件”1-1-2-21-1-2-2工作抽样法工作抽样法1-1-2-3 PTS法法 预定动作时间标准系统也称预定时间标准系统
25、，预定动作时间标准系统也称预定时间标准系统，简称简称P T S法法 P T S名名称称MODMT M WFMSDM T ABMT 基本基本动动作作及附加及附加因素种因素种类类21种种 37种种139种种54种种38种加种加29个公个公式式291种种不同的不同的时时间值间值数数字个数字个数8个个 31个个30个个应用生理学、心理学、工程技术的方法研究人与机器、人与环境之间的关系，以求设计一个最佳的人、机、环境系统，使生产效率得到改善与提高产品的工效标准设计人机分工及适应人机信息交互安全工程与产业疲劳 1-3 人因工程：气候影响气候影响 ：最宜温度：最宜温度 18 22度（人群多处要低）度（人群多
26、处要低）污染：人畜的排放、生产排放污染：人畜的排放、生产排放照明影响：照明影响：非工作非工作粗工作粗工作普通工作普通工作超精密工作超精密工作超精密工作超精密工作精密工作精密工作精密工作精密工作照明度（照明度（lx)501002005001000 噪声影响：例：打字间，从噪声影响：例：打字间，从60降到降到40dB，效率提高，效率提高30%电话交换间，从电话交换间，从50降到降到30dB差错降低差错降低12%人的体力周期人的体力周期28天，情绪周期天，情绪周期25天，智力周期天，智力周期23天天IE七大手法1、动作改善法（动改法）2、防止错误法（防错法）3、5*5W1H法（五五法）4、双手操作法
27、（双手法）5、人机配合法（人机法）6、流程程序法（流程法）7、工作抽样法（抽样法）手法名称手法名称简称简称目的目的防止错误法（Fool-Proof）防错法如何避免做错事，使工作第一次就能够做好的精神能具体体现？动作改善法（动作经济原则）动改法改善人体动作方式，减少疲劳使工作变为更舒适、更有效率55W1H法（55问法）五五法借着质问的记考来发掘出改善的构想？双手换做法（左右手法）双手法研究人体双手在工作的过程中借以发掘出可资改善的地方？人机配合法（多动作法）人机法研究探讨操作人员与机器工作的过程，借以发掘出可资改善的地方？流程程序法流程法研究探讨牵涉到几个不同工作站或地点之流动关系，借以发掘出可
28、资改善的地方？工作抽查法抽查法借着抽样观察的方法能很迅速有效地了解问题的真相？七大手法七大手法项目项目项目项目领域领域领域领域使用率使用率使用率使用率排序排序排序排序方法研究方法研究作业方法作业方法90901 1作业分析作业分析83834 4动作研究动作研究66665 5物流物流53531010生产计划生产计划45451313标准化标准化60607 7作业测定作业测定时间研究时间研究85852 2PTSPTS法法65656 6工厂设备工厂设备及设计及设计工厂布局工厂布局85852 2设备购买和更新设备购买和更新52521111工资支付工资支付激励激励60609 9职务评价职务评价5252121
29、2 管理管理工程管理工程管理37371414成本管理成本管理60608 8工工工工业业业业工工工工程程程程在在在在制制制制造造造造业业业业中中中中的的的的应应应应用用用用IE单项技术或成果：1、准时制生产，2、精益制造，3、5S管理，4、丰田生产方式，5、6（质量）管理，7、TPM管理，8、物流工程，9、网络制造（CIM），10、ERP，防止照搬硬套，头痛医头，脚痛医脚；缺乏IE整个理论体系和方法的支持忽略应用对象的自身背景工业工程误区工业工程误区精益思想的五个原则精益思想的五个原则精益生产系统精益生产系统Value 价值价值站在客户的立场上Value Stream 价值流价值流从接单到发货过
30、程的一切活动Flow 流动流动象开发的河流一样通畅流动Demand Pull 需求拉动需求拉动按需求生产Perfect 完美完美没有任何事物是完美的不断改进降低成本，降低成本，改善质量，改善质量，缩短生产周期缩短生产周期观念转变，消除浪费，价值流管理，团队精神及5S，持续改进设备总有效性自动化及防错作业快速转换流动生产设备布局多技能员工小批量生产缩短生产周期均衡混流生产看板拉动准时化生产库存降低消除浪费降低成本全面质量管理全面生产维护精益企业精益企业构筑精益企业之屋构筑精益企业之屋TPMTQCJIT&CIP七大浪费（1）等待的浪费；（2）搬运的浪费；（3）不良品的浪费；（4）动作的浪费；（5）
31、加工的浪费；（6）库存的浪费；（7）制造过多（早）的浪费。TPM八大支柱1.1.管理、教育管理、教育 2.2.改善，解析改善，解析3.3.源流管理源流管理 4.4.現場操作標準現場操作標準可應用反轉法，由找要因變換可應用反轉法，由找要因變換為找對策方法為找對策方法特性要因图1.1.決定改善目標決定改善目標 2.2.明瞭改善的效果明瞭改善的效果3.3.掌握重點分析掌握重點分析柏拉图能以前面幾項為改善之要點，能以前面幾項為改善之要點，可忽略最後幾項可忽略最後幾項 1.1.日常管理用日常管理用 2.2.收集數據用收集數據用3.3.改善管理用改善管理用 查檢表幫助每個人在最短時間內完幫助每個人在最短時
32、間內完成必要之數據收集成必要之數據收集 應用層別區分法，找出數據差異的應用層別區分法，找出數據差異的因素，而對症下藥因素，而對症下藥层別法借用其他圖形，本身無固定圖借用其他圖形，本身無固定圖形形 1.1.瞭解二種因素瞭解二種因素(或數據或數據)間的關係間的關係2.2.發現原因與結果的關系發現原因與結果的關系 散布图應用範圍較受限制應用範圍較受限制 1.1.掌握製程現況的品質掌握製程現況的品質 2.2.發現異狀即時採取行動發現異狀即時採取行動 生產現況中，品質讓其穩定的生產現況中，品質讓其穩定的一種管制情報一種管制情報管制图1.1.瞭解分佈瞭解分佈 2.2.瞭解製程能力瞭解製程能力3.3.與規格比較與規格比較 4.4.批品質情況批品質情況 直方图手法手法图图 形形用用 途途备注备注瞭解一批品質之好壞瞭解一批品質之好壞QC 七大手法简介七大手法简介 項 种类 使用目的 1 长条图資料数量的比较 2 推移图表示資料对時间的变化 3 圆形图表示資料内之层次分类 4 带状图 5 雷达图观察各項目間的平衡性 6 甘特图安排工作进度图表之种类 IE是仔细看问题的技术IE是仔细看问题的方法此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢