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1、The Unit3五门主要的工程学科和它们的发展在美国，有五门主要的工程学科(土木、化工、电气、工业和机械)，它们都是出现在第一次世界大战前期的工程分支学科。这些发展属于出现在全球工业革命的一部分，还有技术革命的开始仍然在出现。二战后的发展引导其他工程学科,如核能工程,电子工程,甚至计算机工程。太空时代引导了航天员的工程。最近的关心的与环境引导了环境工程和生物工程。这些新生的工程通常被考虑进“五大“学科，土木、化工、电气、工业和机械工程中的一门或更多。与美国的情况不同，工业工程在中国是属于管理科学与工程一级学科之下的二级学科。IE 学科的开始工业工程科目的主题后来发展为机械工程领域中一门特殊的

2、教程。最先给工业工程开课程的是1908年在宾夕法尼亚大学和锡拉库扎大学。（ 工业工程课程项目在锡拉库扎只是开课了很短时间，但是在1925年恢复该项目）1911年普渡大学在机械领域工业工程的方向正式建立。工业工程的学术历史也许可以通过文献查阅。 直到第二次世界大战结束，见习工业工程的观点才作为机械工程领域的主导模式，并且通过上个世纪的时间工业工程学科在各个大学被建立起来。 在第二次世界大战之前是很少有毕业生水平的人在工业工程方面工作。正如学科一旦建立起来，就会出现培养老师跟博士水平的项目。现代工业工程的教育子学科今天，工业工程更多指的是不同的事物对不同的人。实际上，了解工业工程的其中一个途径就是

3、理解它的子学科和其它与其相关联的领域。如果工业工程与子学科和相关领域间有清晰的界定，这将便于说明，不幸的是，事实并非如此。最常涉及现代工业工程子学科和与之相关的的领域指的是，管理科学、统计学、人因工程、制造工程、系统工程、和计算机与信息工程。这些学科都被认为他们所在的领域是区分开的，与工业工程不同。现代工业工程师的教育涉及一些从所有提到的学科组合成的内容。在任何特定的实例,这些组合内容源自于在工业工程学术部门和公司工作获得的个人经验。在这一点上可不可能，工业工程是课程多样性的产品。而深度在一个单一的学科是指电气,机械,土木工程学士学位的主要力量,广度的理解横跨一个广泛的相关领域，包括工程学院的

4、内外,和工业工程学科的深度一样,是一个工业工程学士学位的主要力量。下面介绍工业工程的分支及其相关学科的目的是提供它们各自的相关历史及做一个局部比较，以了解目前各学科的本质。管理科学在上面提到的所有学科中, 最早出现在人类历史上的是管理科学，简称之为“管理”。如果管理是指导人类有效工作的艺术和科学,当一个人试图命令其他人工作时，便出现了管理。这和今天“如何做才是最好”的定义有很大的区别。认识到需要计划、组织、领导、实施和控制人力可以追溯到至少就早期古埃及时代,这些活动的执行是至关重要的,例如, 在合理的时间里构建一个金字塔。可能除了一个介绍性的语句或段落关于 20世纪的管理思想，大部分现代文本在

5、管理上讨论并发展了泰勒的科学概念。许多作者认为泰勒是“科学管理之父”,而其他的作者称呼他为工业工程之父。“有个小问题关于管理的细分通常地被提及，因为生产管理和工业工程有一个很大的共同点。在金融学院，生产管理是一到两个课程的一个序列在本科水平中，试图让学生熟悉针对生产活动的具体分析、管理的概念和技术。另一方面，工业工程师一个关注分析、设计和控制服务的工程学位课程。生产系统是可以生产产品和服务的系统。生产管理课程往往主要涉及教育管理学生如何管理（即人类直接影响）。在生产环境中，较少注意到生产系统的分析和设计。另一方面，工业工程的学生，首先被教会怎样去分析和设计系统，还有控制程序更好地运转这系统。除

6、了一两个关于基础管理直接与人联系的协议概念系统之外，工业工程师一般操作不会操作他们设计的系统。训练一个轿车司机是类似管理的教育，轿车的设计类似于工业工程的教育。轿车司机最想知道的是怎样开车而很少关心轿车的工作细节。工业工程师设计轿车时只考虑开车者而不考虑每天在路上跑的轮子。尽管工业工程师比较关心开车者，但是有时也会注意车的性能和辅助适当的调整。工业工程师基于最初设计之后的关心是设计的改进或者程序的继续发展从而达到最佳性能。工业工程管理学科包括：管理科学、产品管理、逻辑管理/供应链管理、信息系统管理、人力资源管理、项目管理、质量管理。运筹学运筹学已经被运筹学学会联合王国定义为如下所示：运筹学是用

7、来处理产业、商业、政府和国防领域由人、机器、物料和资金组成的复杂的大系统的管理和指导的现代科学。运筹学所采用的独特方法是建立科学的系统模型，再加上机会与风险等的因素评价，对所选择的决策、战略和控制的结果进行预测和比较。运筹学的目的是帮助管理层决定其政策并科学地采取行动。 定义说运筹学是运用在那些系统需要管理的地方。在定义里计算机科学技术室科学模型的关键。这意味着除非科学模型是发达的，否则不能叫做运筹学。接下来说计算机科学技术的目标是“预测和比较的结果改变决策、策略、或控制”。这意味着任何预测和评估决策、政策的结果的科学模型都是运筹学。最后，运筹学的最终目标是帮助企业管理并确定其政策和行为的科学

8、。对于我们来说，帮助企业管理运筹学是非常重要的。没有运筹学工具做出决定。它只是援助决策者的制定者。让我们一起复习在第一单元工业工程的定义。很明显，工业工程和运筹学有共性。运筹学和工业工程事实上确定许多相同的目标和工作于许多相同的问题。主要区别于是运筹学有更高层次的理论和数学方向，提供一个主要以工业工程为基础的科学部分。运筹学有内涵的数学方向，但工业工程不限制自己任何特定的方法。图1.2演示了两个学科之间复杂的数学关系。许多工业工程师从事于有关运筹学的领域，像数学家、统计学家、物理学家、社会学家和其他。观察许多在大学通过工业工程教员或数学、统计学员、或运筹学教员操作的眼界项目是重要的。运筹学的本

9、质是数学的参与。研究新的数学技术可以称为运筹学而不是工业工程。尽管常常是由工业工程师研究的。 让我们来一起探索运筹学的本质，目的是为了分类技术。在遇到任何估算参数值的难题，如原材料或省时间的因素等，我们希望运用运筹学的方法模型化来解决。那些参数不会随着时间的过去而恒定不变。它们可能作为随机变量或者可能在可预测的范围内变化。有一个方法是忘记它们是随机变量，并且运用一个不能察觉变量的数学模型。这种方法叫作“确定性方法”，而且经常被使用到。实际上，所有我们所能看到的模型都已经确定了的。如果一个模型被认为是随机变量，这种方法称为“概率方法”。 系统的概念 我们重复在我们的讨论一个词“系统”。系统是什么

10、？一个系统可以被定义为一系列由某种形式的相互作用相关的组件，和它一起行动来实现一些目标或目的。在这个定义中，组件是独立的部分，或元素，共同构成一个系统。关系组件之间的因果关系。一个系统的目标或目的是期望的状态或结果，系统试图实现。 系统分为许多不同的方式。我们讨论了几个分类，说明系统的异同自然与人造系统-自然系统是那些作为自然世界发生进程的存在。一条河是一个自然系统的例子。人造系统是起源于人类自己的活动。在河上建造一座桥是一个人造系统的例子。静态与动态系统-一个静态系统是一个有结构但没有相关的活动的系统。一座桥横跨一条河是一个静态的系统。一个动态系统是一个涉及时间变化的行为。中国经济是一个动态

11、系统。物理与抽象系统-一个物理系统是涉及自身成份的系统。工厂是一个物理系统的例子，因为它涉及到机械、建筑、人、等等。抽象系统是那些系统成份的代表标志。一个建筑师的工厂图纸里的线条、阴影和尺寸是一个抽象系统。开放与封闭的系统一个开放的系统允许物质、信息和能量通过边界与它所处的环境进行交换，一个封闭的系统运作很少与它的环境进行交换。工业工程师在两个层次上设计系统。第一个层次是叫人类活动系统，是关注人类活动发生的物理场所，第二个层次是叫管理控制系统，是关注流程规划、测量和控制组织内的所有活动。控制论1948年出版了两个非常重要的作品,一个是诺伯特·维纳在动物和机器上的控制论、控制和通信，另

12、一个是克劳德·香农的通信数学理论。维纳的这个控制论衍生词来自希腊词义的舵手，他反映的是负反馈在生物和物理领域的普遍存在。负反馈的最常用的例子是恒温器。当温度下降足够低于期望值时，温控器启动运转的加热部分，增加热量，直到达到一个温度大于所需温度。然后停止加热令其冷却防止过热。负反馈意味着采取行动反对或阻止一个不可接受的差异。图1.3是一个管理系统中的负反馈的概念模型。一个外表状态与目标相比，如果有一个充足的差异（即，错误）的存在，管理操作将会被使用以减少差异。这个操作必须能改变当前状态，这样下个当前状态和目标状态的比较才会使控制动作停止。假设一个制造商希望有100台的存货。在回顾自己的

13、库存情况，他指出，他只有80。如果20是充足的差异，他可能会使用管理操作来安排更多的资源来试图提高他的库存水平以至于接近目标水平。这个订单，在延迟购买之后，应该会使表面状态更接近目标，同时解除额外纠正动作的需要。这个概念是与管理控制的例外原则是一致，认为管理层应该注意异常值是已知存在的这个情况。使将造成的异常值返回到正常的或稳态水平这是管理层的工作。 就是这个普遍的概念和其他系统的特点，使得维纳的文本变得重要。动态平衡是在生物体中的调节过程中连接生物科学的常用词。类似的规则可以从在不同的系统作为灌溉和当前的电网络流量的水流中识别出来。 一般系统理论 维纳的工作是现在通常被称为一般系统

14、理论的起点。斯拉格于1956年回顾一项全国性的基础是那个报道，首个使用的系统工程条例是在1940年代早期的贝尔电话实验室。考虑到贝尔系统面临的时间扩大其系统的问题，条款可能在那里被接受是可以理解的。美国无线电公司在这么多年之前就意识到系统工程的观点，在电视广播系统的发展需求。 在1946年新建立的兰德公司开发了一种标记系统分析的方法论。奎德和鲍彻在系统分析与政策规划中把系统分析定义为“运用系统化方法帮助决策者在复杂问题中选择行动方案，明确目的并找出各种备选方案，并根据各自实施方案结果进行比较，在合适的框架范围内采用专家判断并客观的评价问题。”系统工程近些年，运筹学和系统工程的一些区别开始出现。

15、尽管运筹学先驱们认为这是解析处理的开端。解析处理运用数学方法，解决大型问题。查阅运筹学文献后发现对绝大多数问题，若要得到正确的解析解，描述的数量和复杂度必须是有限的。一些运筹学问题须建立大量的方程，比如一些线性规划问题。但任一个方程的过于复杂的表述，可能，事实上经常会使得方程组无解。对于很多以前解决不了的问题，现在可以运用运筹学技术而得到解决。系统工程的每个方面似乎发展成更少去依赖数学表示式。在系统工程中数学仿真是一个应用频繁的技术，特别是在系统不能严谨的代表和复习解决问题。因为没有适当的分析技术或者数据不是特定的运筹学技术的形式。系统在有效处理任何重大问题上需要获得大量的观点证明。在试图解决

16、一个大问题而没有顾及到整个系统的大局。在系统处理问题上面你可能觉得乱七八糟的，这通常叫做：你赢的了这次战役，却输了整个战争。管理统计学 管理统计学起源于统计学,它在工业工程中用来统计数据。统计学已经并将继续与工业工程有所差别。然而,工业工程的方法已经发生了巨大变化,我们周围的世界被视为随机性的而不是确定性。确定性是指若将所有行动放在在一个特定的研究情境下,结果被认为是一定的。随机性意味着至少有一个方面与研究状况关联，有发生的概率,必须考虑。在一个确定的问题你可以假设,例如一辆二手车的成本是20000美元。所有关于购买汽车也能计算假设固定的20.000美元成本。在一个类似的概率问题,也许你认为有

17、80%的几率以20000美元收购汽车,和有20%的几率可以以15000美元收购汽车。概率性的世界观已经充满了工业工程实践和教育,一个开始的课程概率和统计已经成为一个典型的学位项目的最重要的先决条件,在这发展IE一直领先于其他学科，而且IE似乎该更透彻的看问题，将最终将导致所有学科转向一个更概率性的世界观。人体工程学人体工程学，以前称为人为因素，是工业工程的分支，它与工业和实验心理学密切相关。在心理学领域，产生了大量关于人身心的信息和理论，这可以被人因工程师们方便地利用。工业工程系统通常是个人机系统，这与电气工程中的硬件系统不同。举个例子，人机系统的设计包括了确定人与机器元素的最佳组合。一个总结

18、了相当大研究的典型报告表明，到目前为止已经完成了国家工效实验室（即，莱特帕特森空军基地）和大学（如，德克萨斯科技大学，弗吉尼亚理工学院和中国内地的清华大学）这些人体工程学的成就帮助了工业工程的学生对人机系统的设计。为此，由麦考米克写的这些人因工程学的文本，已经被广泛地使用。工业工程部门正在进行大量的工效学研究，为已经进行了许多年的工业心理学进行补充和研究。人因工程是对人类生理和心理方面的研究，人类心理方面包括人体测量学和工作环境的影响因素，人类心理学方面有工业心理学、心理健康学和激励机制 。制造工程制造工程可以定义为一个产品生产工艺的设计。自从1932年，美国制造工程师学会就开始作为制造工程的

19、代表。制造工程在制造业享有盛名，但是没有像IE一样能在美国的高校中建立一个学术学位。例如，在美国超过20个IE和10个制造工程的学术课程，然而，在中国几乎所有的工科学校都有制造工程这个学术课程。在制造组织里，工业工程和制造工程具有明显的和典型的互补功能。大部分公司都需要这两个功能，以达到真正的高效。如果用其中一个功能代替另一个，那么在那个制造组织里，由于功能的缺少通常会代表着劣势，并且很有可能会限制组织技术上的努力以及综合生产能力。一个典型的制作部门是有多个专业技术人员组成的，例如：机械工业工程师、热力学工程师、材料工程师，计算机学家等等，每个专业人员都代表着制造工厂使用的工艺流程的一部分，例

20、如，热力学家可能关心适合散热设计的产品，一个电气工程师可能会关心试验装置和相关程序，一个化学工程师可能会关心溶液浓度和电镀工艺的相关规范。制造部门想做的功能代表组合专业技术需要保持全部制造工艺是在受控的状态下。如果制造工程部门能做，为什么我们还要工业工程部门呢？一个典型的核心工业工程部门像一个更均匀收藏的专业人员,通常由不管他们是有有学历的工业工程师和技术员或技术专家组成。它也可以包括其他方面的专家，但是要在心理学、管理学、电脑科学、统计学和其他工程学科。最小的的工业工程师处理的实体是一个机器。一个机器对于工程师是一个包含生产率、收益率、要求有操作技能、过程能力、和其他产品系统属性的黑盒子。工

21、业工程师最关心的是开发一个在要求数量上能得到合适成本和质量产品的一个系统。如果一个机器不正常工作，他将参考问题维修，如果修不好，他可能交给制造工程部门，如果还不行，他应该会设计一个机器去处理产品设计所需步骤。Unit 2 Time Study时间研究What Is Time Study什么是时间研究时间研究是一种作业测定技术。时间研究是一种结构化的直接观察和测量（使用记时设备）的过程，旨在决定一位合格、适当、训练有素的操作者，在标准状态下，对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间。这里，“一个合格的工人”表示这个工人适合那项工作（或任务），他已接受过训练，知道怎样做那项工作，有正常的心理素质和

22、普通的工作速度。“工作在一个被定义的水平性能”指出了工作的方法，设备，步骤，运动，工具，转速机器和工作环境被标准化。The methods of determining time standards时间标准的测定的方法 三种方法帮助确定时间标准:估计,历史记录,和工作测量程序。 在过去的几年,研究者更加依赖于大量估计作为一种建立标准。与今天的外国生产商越来越多的竞争中,人们越来越努力建立标准基于事实而不是判断。经验法展现了简单预测满意度跟公平的标准没有一个人能够通过观察工作跟大量的时间判断来完成。一旦预测者用了这种方法，标准便没有统一的。补偿错误有时会减少这种偏差,但经验表明,在一段时间内,估

23、计价值大幅偏离从测量标准。比起预测法只通过判断，历史记录跟工作研究能够提供更多的精确值。 用历史记录法，生产标准是基于先前相似的行为作业的记录。在常见的实践中，工人上班打卡或者数据采集硬件每次记录他或她开始工作然后在完成工作后下班打卡。这个技术告诉了人民完成一项工作实际上要用多长时间，但没有说明打卡要用多长时间，自从经营者希望去证明工人的工作日，当其他工作没有适当的延期时间，有些工作比他们可以做到的更加大程度地记录了个人的可避免不可避免的延期的时间。在相同工作的相同操作历史记录始终有高达50%的误差。然而作为一个决定劳动水平的基准，历史记录比完全没有记录好。这些记录比只用判断来估计更加可靠，但

24、他们提供足够有效的结果保证公平和竞争性的工资。任何工作测量工具，如电子或机械秒表、工时定额研究、基本的运动数据、标准数据、时间公式、工作取样研究，代表一个更好的方式来建立公平的生产标准。这些工具都是以事实为根据。这些工具建立了一个执行给定的任务所允许的时间标准，且已考虑到疲劳，政策，宽限，和个人的原因和不可避免的延迟。The significance and purposes of time study时间研究的意义和目的在一个给定的工厂里制定一准确的时间标准，有助于生产更多的产品,从而提高设备和操作人员的工作效率。不准确的时间标准,虽然比没有建立时间标准好,但其可能导致高成本、劳动纠纷、甚至

25、可能企业破产。这将意味一个时间标准可能导致一个企业的成败。时间标准的作用如下：1测定时间标准和控制劳动成本；2建立时间标准，并把它们设置为劳动定额；3.计算工作进度和制定工作计划；4.确定标准成本，把它作为标准成本的依据；5.计算机器的利用效率，进而用来解决生产线平衡的问题。Requirements of time study时间研究的要求某些基本要求在时间研究开始之前必须被意识到。例如，标准是否是一个新的工作要求，或在一个旧的工作方法的方法或部分已被更改，操作者在操作研究之前应全面熟悉新技术。同时，在所有的点被用于在试验开始前该方法必须标准化。除非所有的方法和工作条件的细节已经标准化，否则时

26、间标准将是没有价值的，将成为一个不正确的、不满的、具有内部冲突的持续资源。时间研究者告诉所有有关的人，包括工会管家、部门管理员，和工作是被研究的操作者。这些各方可以作出具体的先进计划，并采取必要的步骤，以允许平稳、协调研究。操作人员应验证他正在演示正确的方法并且可以熟悉所有操作细节。主管应该检查方法，确保原料、速度、切割工具、润滑剂等符合标准的做法，最后被方法部建立。主管应调查的可用物质的数量，不让资源短缺在研究过程中发生。如果几个操作者都有空研究，主管应该决定哪个操作者获得最满意的结果。工会管家应该确保每一次培训，可以胜任的操作者都被选到，应该解释研究的目的、应该回答操作者所提出的任何与研究

27、相关的问题。时间研究的工具进行时间研究的最基本的工具包括秒表、时间研究板、时间研究表和袖珍计算器、录像设备也是非常有用的。秒表现在常用的秒表有两种：（1）传统的十进制秒表（0.01分钟）（2）更为实用的电子秒表。十进制秒表如图3.1所示，表面上分为100小格，每一小格代表0.01分钟，也就是说，长针走完一圈需要一分钟。表面上的小表面盘分30小格，每小格为一分钟。因此，当长针转一圈，短针移动一小格或者一分钟。启动秒表时，向内移动秒表侧面的冠状开关。向外移动秒表侧面的冠状开关使指针停止在现在的位置上。想继续操作秒表，就需要向内移动秒表冠状开关。按下秒表的冠状开关，大表盘和小表盘都归零.松开冠把，秒

28、表回归操作，除非侧滑板是离开冠状开关的。这些秒表提供的精度为0.001s和准确性为正负0.002%。他们允许单个元素的任意时间数量，同时也计算总运行时间。因此，他们提供持续和快速回复的时间，这些机械表没有缺点。要运行秒表就按最上面的按钮，每当按下最上面的按钮，一个数字的结果便呈现出来。按下记忆按钮，前面的数字结果便归零。稍微豪华的秒表包含了电子记录板录像机是记录操作者的作业方式和工作时间的理想方法。通过对操作的录像，,然后研究他们某时刻的操作,研究人员可以记录到准确细节方法的使用,然后可以分配标准时间。他们还可以通过将以同样操作速度的影像,建立标准性的影像能评级操作员。因为所有的事实是,观察录

29、像是一个公平和准确的方法，因为所有的事实是，继而，潜在的方法改，用秒表很少会被发现，而是通过摄像机的眼睛。当使用秒表时，研究人员发现有合适装配时间研究表和秒表的板更方便观察。这个板要轻，以免使手臂疲劳，同时还要给坚硬和足够的时间研究表提供一个合适的后盾。合适的材料包括1/4英寸的胶合板或光滑的塑料。板应该与手臂和身体接触，使拿着更加舒适和便于书写。对于用右手的观察者，秒表应该安装在面板的右上角。在左边的夹子应能夹住时间研究表。站在适当的位置，时间研究人员可以在工作站上跟随操作者的移动查看秒表的顶部，同时保持秒表和时间研究表的直接观测视野。研究的所有细节都记录在一个时间研究表格上。表格提供一定的

30、空间记录所有有关这个方法所研究方面的信息，使用工具等等。研究的作业被以下信息所认定，如：操作者的姓名和人数，作业描述和作业数量，机器名称和数量，使用的特殊工具和它们各自的数量，操作的生产车间以及盛行的工作条件。提供越多关于被研究作业的信息比少量更好。表2.4说明了时间研究，从已开发的nieble 和弗赖瓦尔兹. 它具有足够的灵活性，可用于几乎任何类型的操作. 在此，研究人员会一行一行的记录各种元素的操作水平分布在纸的上方，和周期的研究将进入垂直，. 在每个单元的四列：R值；W钟表时间，即，表读出；加班时间，即，连续观察时间之间的时间差和NT的正常时间.元素划分操作为便于测量,操作应该

31、分成组动作称为元素。划分成单独的元素的操作,研究者应该观察操作者几个周期。然而,如果循环时间超过30分钟,研究者可以写描述的元素而服用的研究。如果可能,研究者应该在研究开始前确定操作元素。元素应该被分解得尽可能细,但并不是非常短,这样阅读准确性难以确保。像0.04分钟左右划分操作元素就可以被一个有经验的时间研究研究员持续的阅读。然而,如果前面的和成功的元素是元素相对较长,那么像0.02分钟这么短的也可以很容易被定时出来。 完整地识别和一致性开发结束点，从读表开始从一个周期到下一个，同时要考虑听觉和视觉的元素分解。例如，断点的元素可以被关联到这种声音作为完成作品触及的容器，一个车刀刀面对一件铸件

32、的切割，一个钻孔机钻孔突破要钻的部分，和一对微米尺被铺设在工作台上 每个操作单元都应该按照正确的顺序记录，每个单元都有一个明确的声音或者动作来表面其结束。例如，“用扳手讲卡盘拧紧”的操作单元将包括以下基本部分：伸手，抓取，移动，对准，伸手到卡盘扳手，抓取卡盘扳手，移动取卡盘扳手，对准卡盘扳手，旋转卡盘扳手，放下卡盘扳手。这个的终止点，车床是卡盘松开，并伴随着声音。单元“启动机器”包括伸手到控制杆，抓住控制杆，转动控制，和释放控制杆。机器的旋转的声音，将确定的终止点，使读数可完全在每个周期的相同点。通常的，不同公司里时间研究人员给定类型的设备，采用标准的基本的分解方法，为了确定所建立的分解点是一

33、致的。例如，所有的单轴式台式钻床的工作可以被分解成标准的元素，而所有的车床的工作可能是由一系列的预定元素组成。标准元素作为动作分解的基础，在建立标准资料里是特别重要的。另外，下面有一些建议可能会有助于元素分解：1、 一般而言，把手工的和机器的元素分开，因为机器时间是额定值很少受影响。2、 同样的，把恒定的（这些元素的时间不偏离指定范围）和可变（这些元素的时间在指定范围内可变）的分开；3、 当一个元素重复了，就不需要描述第二次。相反，对于那些第一次出现的元素，要对元素进行描述，并给识别号码。评级 因为实际的时间需要完成研究中的每个元素，这依赖于一个高等级的操作者的技术和努力，这有必要使优秀的操作

34、者的时间上升和差的操作者的时间下降以到达一个标准水平。在短周期、重复的工作,按照惯例应用一种评级到整个研究，或者给每个元素平均评级.然而，当这元素是长并且需要多元化手动操作时，它更实用性的去评级每个出现的元素的性能。 补贴 没有操作员可以在一个工作日内，每一分钟都保持一个标准的速度。有五类干扰可能发生,这是必须提供额外的时间的。首先是个人的干扰,比如上洗手间和喝水;第二个是疲劳,在劳动强度最轻的工作中，它的影响甚至是最大的。第三,不可避免的延迟,如刀具破损,主管的打断,轻微的工具和材料变化的麻烦。四是特殊需求,如磨削工具,清理机器,操作多台机器,以及处理其他临时发生的事件。补贴政策是管理的需要

35、，所有这些补贴要求都是要做的。标准时间 所需的时间为一个完全合格的，训练有素的操作员，工作在一个标准的步伐，并施加平均的努力，以执行该操作，该操作被称为标准时间（ST）。 标准时间是由下列公式计算： NT= OT× R/100 其中，R为以百分比表示的经营者的业绩评级，以100的合格的操作人员的标准性能。为了做一个公平的评价工作，时间研究研究员必须能够不顾的个性和其他不同因素，只考虑单位时间内所做的工作相比，合格的操作人员会产生大量的工作，。 ST = NT+ NT×津贴=新台币×（1+津贴） Unite4 work sampling工作抽样Concept of

36、Work Sampling工作抽样的概念工作抽样也可被叫即时观察方法。在一段比较长的时期内，它可通过瞬时观察，系统分析，和处理观察操作员的数据获得需要的结果。用一个例子可以表明工作抽样和秒表时间研究之间的不同，那就是在一个小时里，观察操作员工作速率和空白时间。Stopwatch Time Study秒表时间研究在一个小时内,直接时间观测进行了一分钟作为时间单位和观测结果记录如图2.15.空白的白色网格代表工作时间,斜栅格显示空置时间。鉴于图2.13,18分钟的空置时间跟42分钟的工作时间。 工作率=工作时间/总时间=42/60=70% 空置率=空置时间/总时间=18/60=30%Work sa

37、mpling工作抽样将一小时划分为60格，然后，从1到60中随机选十个数字作为观察时间。假设以下的是被选出来的数字。34、将它们从小到大排列4、这意味着观察时间为第四分钟，第九分钟，第十二分钟等。在60分钟内。共观察十次并且将结果记录下来。在它们中有3次是空闲的，7次是工作的。工作率=工作时间/全部观察时间=7/10=70%空闲率=空闲时间/全部观察时间=3/10=30%从观察结果可以看出秒表时间研究和工作抽样的结果是一样的。Applications of Work Sampling工作抽样法的应用工作抽样可在以下两种情况中运用：工作的改进。使用工作抽样，可以观察和计算工作的效率和操作员或机器

38、的空置率。研究空闲部分，可以发现问题和做出改进。 设置时间标准。在工作抽样中标准时间可以由以下公式设定：标准时间=（实际观测时间X工作效率X平均性能指标）/实际观测时间+宽放时间 平均性能指标等于产品的正常生产时间除以产品的实际生产时间Accuracy and Observed Times准确性和观测时间 根据概率理论，工作抽查出售的现象服从正态分布约如图2.14所示。图2.14   正态分布图 当让平均x作为中心,以两倍的标准偏差,可以获得95%的确信。也就是说,95个样本在100个样品中是大约类似人口的状态。换句话说,有95%预定抽样数据位于平均x + - 2的范围,仅

39、仅只有5%的数据超出这个范围。 基于统计学理论，二项分布的标准差等于下面确定条件的方程：=。准确性是指在允许的误差。采样精度绝对精度E和相对精度S。当置信度值被设置为95%，绝对精度：E=2=2.。P观测到的概率n观测次数相对精度等于：S=E/P=2.相对精度的标注选择在正负5%到10%之间。通常，如果可靠度值设置为95%时，相对精度等于正负5%。观察次数的计算基于可靠度和相对精度值。当可靠度值等于95%时，观察次数的公式如下 （24）或者（2-5）：利用绝对精度E，N=4p(1-p)/e2利用相对精度SN=4（1-p）/s2*p在公式 2-6 和 2-7 中，每个公式都有两个未知数P和n。我

40、们不能用一个方程式来求解。首先，进行100次的观测，尝试得P。例如，通过100次的观测值，如果设备的工作率是75%和绝对精度设置在正负3%，那么观测次数为：通过公式2-7和 2-6计算观察次数所需要的样本。如果有X个观察者或X台机器，那么一次观察中可以得到X个样本。因此，实际观测次数k = N / X。例如，有一个10个工人的工作小组，信心建立到95%，相对精度为5%，工作比率为70%，每天计划观测20次，请问需要观测多少天。n=实际观测次数K=观测天数 =工作抽样的方法工作抽样的方法包括九个步骤。步骤一:明确调查的目的和范围因为调查目的不同，则调查方法、观测次数和调查目的分类均不相同。例如，

41、若想要调查设备开动率，你需要明确调查的对象，是一台机器、多台机会、车间设备或是厂内全部设备。步骤二：调查项目分类根据调查的目的，可对调查对象进项分类。如果是调查机器设备的开动率，调查项目可分为“工作、停工、闲置”如图2.15所示。若想了解停工和闲置的原因，应将可能发生的原因进行分类。抽样项目分类是设计工作抽样图的基础，也是使抽样结果满足抽样目的的保证步骤3 观察方法的决定观测前，对所观察到的机械或运营商和流动观察路线的布置应绘制分布。观测点的位置应注明。步骤4 调查表格的设计调查表格的格式和内容取决于调查的目的和要求。如果你使用表2.9，你只知道机械和操作员的工作比率但不知道闲置的原因。步骤5

42、 解释调查的目的为了确保工作抽样的成功，操作菏泽应该被告知调查的目的、意义和操作方法以此来消除操作者的担忧和困惑。同时，操作者要求以正常方式工作。步骤6 预观察和观察时间的决定当我们使用公式（2-6）或（2-7）时，观察概率P应该是已知的，然后n可以被计算出。P是决定于预观察（参考最后一节）。 第7步 正式的观察当观察完成时，观察时间表必须每天首先确定。所观察到的时间表决定应确保观测是随机的。它的理论基础是工作抽样。如果不选择观察时间表，观测偏差就会产生。有许多不同的方法可以确定所观察到的时间表。随机抽样和分层抽样是常用的两种方法。随机抽样实例1工作抽样是在工厂车间完成。观察5天，每天进行20

43、次。这项工作的工作时间是一个完整的8小时工作制（每天中午12点至13个小时的休息）。要求每天观察时间表。1. 生成两位数的随机数。最简单的方法是用一张黄色的纸表示个位数字的0到9，用一块红色的纸表示十位数字的0到9。随机从每种颜色中选一张纸，记录数字，放回纸片，并再次选择。重复这一过程，并得到一个随机数表。在这个例子中，有15次的选贼机会，随机数字表显示如下： 21,94,62,35,06,64,96,40,85,77,88,63,52,27,75 2. 保留小于50的数字，把剩下的数字减去50得到：21,44,12,35,06,14,46,40,35,27,38,13,02,27,253.

44、去掉大于30的数字得到：21,12,06,14,27,13,02,27,254. 确定第一天观察的时间表。首先，我们需要确定第一天观察的第一张时间表。第一个数字是21.因为工作时间8点开始，因此第一张观察的时间表是在8:21。之后我们就可以确定观察的时间间隔。 区间=(工作时间-第一个的观察时间表的时间)/观察时间这样，我们就可以得到第二个观察时间表的时间第三个观察时间表时间5. 决定第二天观测的时刻表。首先，我们要决定第二天观测的时刻表。第二个数字是12。由于工作时间是8:00开始，第一个观测时刻是在8:12。根据间隔23，我们可以确定第二个时刻是在8:35，第三个观测时刻是8:58，以此类

45、推。6. 决定观察的时间表在第三天，通过第五天。计算方法是相同的。计算结果在表2.10所示。 观察时间表 观察时间 随机数 首次观察的时间表 间隔 观察次数 分层抽样 不同于随机抽样，分层抽样确定的观察时间表基于工作时间的分类。例二表2.11在车间的一个班在一家工厂的工作时间表。尝试决定观察到的时间和时间表。 工作时间表工作持续时间、工作任务、准备和机器设置、工作、安排、准备、工作、结束，清理和清洗在这种情况下，我们希望在不同的持续时间决定观察时间和时间表。它被称为分层抽样假定在一天的总的观察时间是60，工作时间为8小时（480分钟），可以计算出在表2.12所观察到的时间。 表2.12 观察时

46、间 工作持续时间 观察时间上述的两种方法可能是从实际情况中选择出来。观察者的观察是基于进行观测日程表和调查项目。观测的时候,观测数据被准确地记录在调查表上。步骤8 数据处理(1)消除异常数据记录观察数据后,管理图的绘制是基于所记录的数据和已确立的管理界限。数据超出了界限应该被移除。管理界限计算方程2 - 8 管理界限=00000 P观察时间概率的平均值 n每天的观察次数 让我们给一个例子来解释怎么从观察数据中删除异常数据。图表2.13 表示在一个生产线上工作抽样的观察结果尝试删除异常数据。表2.13 一个工作抽样的观察结果观察班次每班观察次数工作次数工作比率合计 管理界限=。管理上限=。管理下

47、限=。 图2.16是管理图（表中的内容：工作比率、管理上限、管理下限、观察班次） 我们发现图2.16,工作比第二个转变是88.75%超出了管理上限制88.72%。因此,这个基准作为一个异常基准应去除。 (2)观察时间和精度检验 当异常数据被删除, 被观测到的事件的新的平均概率应该再次计算。新的平均概率应该由原来的概率和精度值决定。移除异常数据后，我们判断左边观察数据是否满足总体观察。如果没有，就应该进行新的观察。移除移除数据后，按照平均概率从新计算并和原始精度对比，如果这些值不能满足精度要求，就应该进行新的观察。 在最后的例子里, 数据经过二次剔除异常值后会产生变化 , 新的平均概率

48、计算如下：剔除异常数据后，剩下的观察次数是800次，而原先指定需要的观测次数是400次，因此，不需要增加观测次数。新的绝对精度： 新的相对精度：假设最初的绝对精度值是13%，原来的相对精度值是5%。新的精度值是令人满意的。第九步：得出结论以上面八个步骤为基础，我们能知道观察的结果和得出结论。比如工作比率是否合适，工作负载是否充满，员工是否充足等等。结论得出来以后，接的应该分析导致问题的原因，最终的解决方案应该同时满足合理的劳动力和设备的潜力和提高利润的目的。Chapter3 Unit2P100 contents of FMS 第二段未来的柔性制造系统将包括许多制造单元，每个制造单元都有机器人服

49、务于几个计算机数字控制的加工机床，或其他独立的系统，如一个检测机、一个接焊机、一个火花机等制造单元是被定位在中心转换系统，例如一部不同种类的工件和部件正在移动的运输机。产品的每一部分将会通过制造单元的不同组合得到加工处理。在很多情况至少一个能单元担任一个加工步骤。在运输机上，当一个特定的工件着手处理必要的单元时，在计算机数控加工机床的一个单元中，相应的机器人会将它拾起它和引导它。处理后的工序，机器人将在输送机上返回半成品或成品。半成品将通过输送机移动到后续阶段确保能持续工作。对应的机器人将会夹起并放到机床。这个工序将重复沿输送机直到在路线上只有完成了部分移动，最后他们可以被路由到一个自动检查站

50、和随后从柔性制造系统卸载。协调工序和控制部分的流动只在传送带就完成了。Advantages of FMS柔性制造系统的优点柔性制造系统的优点包括以下几点：（1）提高生产率；（2）缩短为新产品的准备时间（3）减少车间里的库存零件(4)节省劳动成本（5）提高产品质量（6）吸引技术人员从事生产工作（自从工厂工作是被认为是沉闷和肮脏的）（7）提高操作者的安全 额外的经济节约可能来自于操作者的个人工具，手套等。其他节省物包括衣帽间，沐浴设备和自助食堂设备全部代表着有价值的生产空间，如果公司的成长使用用柔性自动化系统，这空间将不会要求扩大Computer Integrated Manufacturing

51、Systems (CIMS)计算机集成制造系统计算机集成制造系统是用来描述现代制造方式的术语。虽然计算机集成制造系统拥有其他的先进制造技术，如计算机数值控制，计算机辅助设计与计算机辅助制造，机器人，和及时交货，但它不仅仅是一种新技术或新概念。计算机集成制造系统实际上是一个全新的制造方法，一种做生意的新方式。 了解CIM，必须从现代和传统制造业间的比较开始。现代制造包括所有的活动和流程所需的材料转换成产品，提供给市场，并在领域上支持他们。cims的活动：这些活动包括以下：1、产品的需求验证；2. 设计一个产品来满足需求；3. 获取原材料,用于生产所需的产品；4. 应

52、用适当的流程将原材料加工为产品；5.把产品推出市场；6. 保持产品在使用期内的性能不变。  现代制造业的观点与更多的传统的几乎完全集中在转换过程的观点相比较。旧的方法排除这样的临界预转换通过帧间元素的市场分析研究、开发和设计,以及这种转换后的元素作为产品交付和产品维护换句话说，在旧的生产方式,只有那些过程发生在商店里的生产才被认为是制造。自出现自动化以来这分离的整体概念变成无数独立的专门化元素的传统方法没有发生根本上的改变。关于计算机集成制造，不仅是各种要素的自动化，而且是自动化的领域的联系或集成。集成意味着系统可以提供完整的和瞬时的分享信息。在现代制造，集成是通

53、过计算机完成的。背景显示,现在计算机集成制造可以被定义为通过使用计算机的所有生产要素的总集成。图3.3是一个计算机集成制造系统的插图,它展示了如何使用各种机器和加工方法在转化过程中是集成的。然而,这样的一个插图不能显示,研究、开发、设计、营销、销售、运输、接收、管理和生产人员都能即时访问在系统中生成的所有信息。这就是计算机集成制造系统的组成。在制造业中，对于最终全面实现计算机集成制造正在取得进展。Benefits of CIMSCims 的好处完全集成的制造企业将会从CIM认识到许多好处：1. 产品质量的提高 2、减少生产时间 3、降低直接劳动成本 4、降低产品开发时间 5、减少库存 6、提高

54、整体的生产力 7、提高设计质量Lean Production (LP)精益生产（LP）精益生产是最初研制和生产的丰田汽车的一种流水线制造方法。它也被称为丰田生产系统。精益生产的目标是描述为“在第一次，获得正确的事情,正确的地点,正确的时间,同时最小化浪费和愿意做出改变的。工程师ohno,他发展了精益生产的原则,发现除了消除浪费,他的方法可以提高产品流和使产品有更好的质量。丰田放弃了致力于对未来制造业至关重要的资源规划，取而代之的是将焦点放在缩短系统响应的时间上，以使生产系统能快速变化以适应市场的需要。事实上，他们的汽车变成了按照订单生产（订做）。精益生产使公司能够按需生产，最大限度地减少库存，

55、最大限度地应用多技能工，扁平化管理结构，和集中资源到他们需要的地方去。Ten Rules of LP精益生产10个原则： 精益生产的十个原则可以总结为：1.消除浪费 2.库存最小化 3.流量最大化 4.从顾客需求拉动生产 5.满足顾客需求 6.一次性做对 7.授权于工人 8.快速转变的设计 9.与供应商称为合作伙伴 10.创造可持续提高的文化 精益生产就是建议当涉及到产品和服务的时候剔除浪费。结果就是产品中没有“肥仔”。敏捷制造快速，严重的，不确定的，变化时最令人不安的市场现实，企业和人民必须面对的今天。新产品，甚至整个市场出现变异，以及更短的时间内消失的时间短。创新的步伐不断加快，和创新的方

56、向往往是不可预测的。产品品种已遍布到扑朔迷离的程度。敏捷是一个全面的回应和改变环境的不确定性占主导地位的商业挑战。对于一个公司，敏捷，是在不断的经营盈利能力的竞争环境中，和不可预测的，不断变化的客户机会。对于个人而言，敏捷，是要能够有助于改变客户底线的公司资源从事的不可预知的不断重组其人力和技术的机会。今天企业和人民正经历着只有一个尺寸的竞争压力的变化市场。在更深的层面上,我们正在改变从一个竞争环境中,大众市场的产品和服务是标准化的,长寿,信息贫困和一次性交易中交换的环境企业参与全球竞争和利基市场的产品和服务,个性化的、短暂的、信息丰富,交流与客户在一个正在进行的基础。只有那些公司应对更深层次

57、的结构性变化以取代在商业竞争将能够理解并从中赢利,表面上发生变化的混乱程度的市场取代。一个更完整的定义的敏捷性,然后,是全面的回应著挑战通过从快速变化和不断碎裂全球市场对高品质、高绩效、客户配置的食品和服务敏捷性,最后,对赚钱和沧桑,在竞争激烈的商业环境。成功的敏捷企业，知道很多关于个人客户和与他们经常和集中的相互作用。无论是个人客户的知识或是与大规模生产时代竞争对手有关的相互作用。作为供应商的标准化，统一的商品和服务，大规模生产时代的竞争对手依靠市场调查，创建了一个抽象的概念：“平均”或“典型”的客户。然而，个性不可能被大规模生产的竞争环境所容纳。相比之下，提供个性化产品，而不是选择和模拟一个令人眼花缭乱的清单，但订购产品厂商对个人客户的特殊要求配置的选择，是敏捷竞争的特点，成功需要制订客户增值业务策略中的最高增值市场竞争，那就是，什么是今天最赚钱的，最具竞争力的市场。一个成功的敏捷制造公司的生产经营模式，它的组织结构、管理哲学、人员要求和技术投资都全部