工业工程基础知识讲座

工業工程基礎知識講座講師：雷志兵生產運作是對設備、流程、人員等進行規劃、設計、指揮與控制，以便將原材料和能源轉化為產品。一.什麼是工業工程(IE)工業工程(IndustrialEngineering，簡稱IE)，是對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統進行設計、改善和設置的一門學科。它綜合運用數學、物理學和社會科學方面的專門知識和技術，以及工程分析和設計的原理與方法，對該系統所取得的成果進行確定，預測和評價。其宗旨是提高工作效率，降低成本，提高質量，追求系統整體優化。二.工業工程學科的范疇及應用范圍

IE學科的范疇根據美國國家標准，從學科角度把IE知識領域劃分17個分支，即：1.生物力學7.村料加工13.工資管理2.成本管理8.組織規劃與理論14.人體測量3.數據處理與系統分析9.應用數學(運籌學，統計學等)15.安全4.銷售與市場10.實用心理學16.職業衛生與醫學5.工程經濟11.方法研究和作業測定17.生產規劃與控制6.設施規劃12.人的因素IE在制造業的應用范圍：狹義：IE集中於在生產過程的科學管理(工作設計和工作衡量)廣義：IE特別是結合了信息技術的現代IE已涵蓋了產、供、銷的全部管理系統三.工業工程的特點(1).IE的核心是降低成本，提高生產質量和生產效率(2).IE是綜合性的應用知識體系簡單地說IE是把技術與管理有機地結合起來的一門綜合學科(3).以人為本是IE區別其它工程學科的特點之一。(4).IE的重點是面向微觀管理(注重三化)

三化即工業簡化，專業化和標准化。特別是標准化對現化工業的科學量化管理起著非常重要的作用，它包括技術標准和管理標准，它既規定各種標准程序、職責、方法與制度，同時也是組織和管理業生產經營活動的方法與手段(“法制”)(5).IE是系統優化技術四.工業工程對制造業的作用(1).對系統進行規劃、設計、評價與創新(2).優化生產系統，物流系統與信息系統(3).診斷企業症結(4).挖掘潛力，保證質理，提高企業生產效率和經濟效益(5).杜絕浪費，節約資源，實現零浪費(6).提高企業素質，增強企業競爭力(7).制定工作標准及管理標准五.工業工程的起源人類在從事生產活動中，運用數學、物理學、化學、生物學等基礎科學原理，結合在生產實踐中所積累的經驗而發展，用於改造自然為人類服務的各種專門知識，稱為工程學，如土木工程，機械工程，化學工程等。工業工程是工業化生產的產物，是在20世紀初起源於美國，並且從泰勒(1865~1915)等人創立的科學管理髮展起來的

南北戰爭以以後，美國國工業尤其其是制造工工業迅速發發展，1900年前後，制制造業產值值已超過過農業。但但是，當時時的工業生生產和今天天的方式大大不相同，，那時很少少有生產計計劃和組織織，生產第第一線的管管理人員對對工人作業業只是口頭頭的指導，，工人通常常所受到的的訓練也很很差，工作作方法缺乏乏科學性和和系統性，，而且幾乎乎沒有人注注意一個工工人或一個個工藝過程程的改進和和總體的協協調，因而而效率低，，浪費大。。以泰勒為為代表的一一大批科學學管理先驅驅者，為改改變這種狀狀況提高工工作效率，，降低成本本，開創了了科學管理理，為工業業工程奠定定了基礎。。泰勒是一位位工程師和和效率專家家，是“科科學管理””的創造造人，並且且也是一位位發明家，，一生獲得得過100多項專利。。1847年他考取哈哈佛大學法法學院，由由於視力不不好，而被被迫失學，，進費城水水泵公司當當模型工學學徒。1878年到米德維維爾鋼鐵公公司工作，，當過普通通工人、技技工、工長長、總技師師以至總工工程師。在在此期間，，他還上夜夜校讀書，，於1883年獲得史蒂蒂芬學院機機械工程學學位。此後後，泰勒提提出了一系系列科學管管理原理和和方法，主主要著作有有<<計件工資>>(1895)、<<工場管理>>(1903年)以及<<科學管理原原理>>(1911年)，系統闡述述了他的研研究成果和和科學管理理思想，對對科學管理理的發展作作出了重大大貢獻，並並被公認為為工業工程程的開端，，所以，泰泰勒在美國國管理史上上被稱作““科學管理理之父”也也稱作“工工業工程之之父”六.效率1.效率的衡量量因對象，，工作特質質的不同而而不同，基基本方法如如下：效率=作業效率=產量*標准准工時/投入工時=實際產量/標准產量=標准作業時時間/實際作業時時間實際值基准值2.提高效率的的思考方法法(1).現場的全部部東西和和工作都是是效率的對對象(2).提高效率並並不只是縮縮短時間(3).必須進行定定量的效率率評價和管管理(4).有不合理的的地方，浪浪費必然存存在(5).運用IE手法，徹底底清查效率率差的問題題點七.IE導入的基本本精神與IE實施抵抗情情緒的10種表現IE導入的10條基本精神神序號名稱1拋棄固有的制作方法及觀念2積極尋找方法而非做不到的理由3嚴禁為現狀問題進行辯解或找借口，實事求是，否定現狀4不求完美，50分即可，馬上行動5錯了請馬上改正6改革不許大量投資7不遇問題，不出智慧8WHY請問五次找真正原因910人的智慧大於一個人知識10革新永無止境IE實施的10種抵抗序號內容1那東西沒有什麼作用2道理確實如此，但我們的情況不同3方案是不錯，實際效果就難說4再降低成本已不太可能5我們也一直是這樣做的6不願作別人勸告的事情7成本下降的話，品質也會跟隨下降8現狀也不錯，為什麼要改變9那種東西不靈的，10年前我們就搞過了10我們對此最了解了八.IE手法概要1.IE七大手法：：(1).流程分析法法(2).動作分析法法(3).動作經濟原原則(4).時間研究(5).工作抽查法法(6).人機配置法法(7).工作簡化法法現聲IE手法方法研究作業測定布置研究LineBalance的編制調整程序分析動作分析流程經濟原則動作經濟原則時間分析運轉率分析標准時間測定搬運(物流)分析配置分析作業拆解預置時間工序平均化產品工藝分析作業流程分析聯合作業分析雙手作業分析動素分析聯合作業分析動作優化動作要素時時間分析單元作業時時間分析直接觀測法法搬運路線分分析搬運工藝分分析2.3.何謂IE手法：IE手法是以人人的活動為為中心，以以事實為依依據，用科科學的分析析方法對生生產系統進進行觀察、、記錄、分分析，並對對系統問題題進行合理理化改善，，最後對結結果進行標標准化的方方法4.何謂程序分分析程序分析是是對產品生生產過程的的工序狀態態進行記錄錄，分析和和改善的必必要有效的的IE手法法，，它它是是把把工工藝藝過過程程中中的的物物流流過過程程及及人人的的工工作作流流程程以以符符號號形形式式進進行行記記錄錄，，設設計計的的方方法法，，通通過過它它可可以以反反映映工工序序整整體體的的狀狀態態，，從從而而有有效效地地掌掌握握現現有有流流程程的的問問題題點點，，並並研研究究制制定定改改善善對對策策，，以以提提高高現現有有流流程程效效率率5.何謂謂動動作作分分析析動作作分分析析或或稱稱動動作作研研究究是是對對生生產產活活動動中中的的全全部部作作業業動動作作進進行行觀觀測測分分析析，，研研究究人人的的各各種種動動作作浪浪費費，，從從而而尋尋求求省省力力、、省省時時、、安安全全、、經經濟濟的的作作業業方方法法時時采采用用的的IE手法法。。動作作分分析析按按精精度度不不同同分分為為以以下下幾幾種種方方法法(1).目視視動動作作分分析析觀測測者者以以目目視視直直接接對對現現場場作作業業進進行行觀觀測測分分析析改改善善，，現現場場發發現現動動作作問問題題並並改改善善。。優優點點是是對對現現場場瓶瓶頸頸工工序序實實時時改改善善，，提提高高作作業業效效率率，，缺缺點點是是時時間間測測定定及及細細微微動動格格的的觀觀測測困困難難(2).動素分析將人的全部動動作包括大腦腦的思考行行為說細細分分為18種最小動作單單位要素稱動動素。動素分分析是進行分分析研究的方方法(3).影像分析通過作業錄像像進行分析，，可以精確地地對作業時間間及動作要素素進行測定及及研究分析，，是動作分析析中精度最高高的一種6.動作作經經濟濟原原則則對動動作作研研究究的的改改善善方方法法進進行行分分類類，，並並系系統統地地對對此此進進行行分分析析總總結結所所得得出出的的基基本本原原則則，，稱稱為為動動作作經經濟濟原原則則。。它它適適用用於於人人的的全全部部作作業業，，是是動動作作改改善善的的基基本本方方針針原原則則。。這這裡裡對對肢肢體體使使用用、、作作業業配配置置、、機機械械工工具具設設計計三三個個方方面面進進行行總總結結說說明明動作作經經濟濟原原劃劃肢體使用原則作業配置原則機械設計原則1.雙手同時開始同時結束動作2.雙手動作對稱反向3.身體動作以最低等級進行4.動作姿勢穩定5.連續圓滑的曲線動作6.利用物體慣性7.減少動作注意力8.動作有節奏1.材料工裝的定點、定容、定量2.材料工裝預置在小臂范圍內3.材料工裝的取放簡單化4.物品的移動以水平移動最佳5.利用物品自重進行工序間傳遞6.作業高度適度以便於操作7.需滿足作業照明要求1.用夾具固定產品及工具2.使用專用工具3.合併兩種工裝為一個4.提高工裝設計的便利性，減少疲勞5.機械操作動作相對穩定，操作程序流程化，標准化6.操控程序與作業程序配合7.流程程經經濟濟原原則則流程程經經濟濟原原則則流程原則說明產品工藝線路一般1.路線最短原則2.禁止孤島加工3.禁止局域路線分離4.減少停滯的原則5.禁止重復的停滯6.禁止交叉7.禁止逆行路線長度。范圍越小越好減少工序的分離減少很難流水線化的大型設備減少中間停滯禁止重復的停滯禁止交叉流動禁止逆行流動生產線8.減少物流前後搖擺9.減少無謂移動10.去除工序間隔11.I/O一致原則12.物料上下移動減少減少物料流動的左右搖擺減少無實際作業內容的動去除加工設備間的間隔投入(IN)與取出(OUT)一致減少生產過程中物料的上下移動作業流程一般、生產線1.線路最短原則2.去除間隔的原則3.與產品工藝一致原則4.I/O一致的原則5.禁止逆行的原則6.零等待的原則路線長度，范圍越小越好去除加工設備的間隔作業內容全部集中產品流程內完成投入(IN)與取出(OUT)一致禁止逆行的流動消除機械自動狀態下的等待8.時間間分分析析(1).IE創造造之之初初最最大大的的目目的的即即是是提提高高生生產產率率，，那那麼麼普普遍遍的的衡衡量量生生產產率率的的標標准准是是什什麼麼呢呢？？是是時時間間。。時時間間分分析析是是在在對對作作業業方方法法的的優優劣劣進進行行評評價價及及設設定定標標准准時時間間時時，，通通過過秒秒表表對對現現有有作作業業時時間間進進行行測測量量、、分分析析、、檢檢討討的的方方法法。。它它是是作作業業測測定定中中最最基基本本最最重重要要的的方方法法與與手手段段(2).時間間觀觀測測及及分分析析時時的的注注意意事事項項a.事前前的的聯聯絡絡，，注注意意無無需需聯聯絡絡被被測測人人，，避避免免對對其其產產生生心心理理影影響響，，目目的的是是使使其其能能以以平平時時正正常常狀狀態態工工作作b.現場場工工作作優優先先，，不不可可以以因因為為測測量量對對現現場場工工作作造造成成困困擾擾c.觀測測位位置置應應在在斜斜前前方方2M左右右為為佳佳d.由於於熟熟練練度度及及作作業業態態度度的的影影響響，，不不應應只只取取一一次次數數據據來來計計算算e.不允允許許隨隨便便修修改改記記錄錄的的時時間間值值(3).標准准時時間間(StandardTime)a.所謂標准時間間(又叫標准工時時)是指一受過訓訓練的平均員員工(averageworker)，以標准的作作業方法及合合理的勞動強強度和速度完完成符合質量量要求的工作作所需的作業業時間標准時間=正常作業時間間*(1+寬放率)正常作業時間間=觀測時間*(1+評比系數)注：1.對觀測時間從從熟練度、努努力度、操作作環境等方面進進行評比求得得正常作業時時間2.對正常作業時時間進行寬放放，求得標准准時間b.標准時間的構構成大多數的標准准時間是由““標准主體作作業時間”和和“標准准備備時間”構成成。標准主體體作業時間與與標准准備時時間是完成工工作所必須進進行的作業----包括有效的機機械作業以及及事前准備----和中間准備所所消耗的時間間，兩項淨時時間總和稱為為正常時間。。寬放時間普普遍以相對於於正常時間的的比率即寬放放率的形式表表示標准時間標准主體作業時間標准准備作業時間淨作業時間寬放時間淨准備時間寬放時間c.時間寬放作業時間中減減除淨作業時時間外，由於於“作業者的的生理需要””“作業方法法的問題”““管理需要””等原因，經經常會造成作作業中斷產生生作業時間以以外的時間，，這種不可避避免的必要的的時間增加，，即時間寬放放，簡而言之之，作業中所所必須的停頓頓與休息時間間為寬放時間間(1).私事寬放：是是指除疲勞以以外作業者在在生理上的需需要，如喝水水、上廁所、、擦汗等。(2).疲勞寬放：由由於作業造成成的精神及肉肉體上的負荷荷所帶來的勞勞動機能衰退退及速度減慢慢稱為疲勞。。它是客觀存存在於人體的的自然現象，，所以必須給給予時間寬放放，以消除這這種時間的遲遲延。(3).作業寬放：作作業寬放主要要是由於材料料、零件、機機械工具等生生產相關物品品造成的非周周期性，不規規則的准備或或是清掃等類類似的作業，，一般在15分鐘內完成。。(4).管理寬放：由由於企業的管管理制度所造造成的管理時時間的占用寬放時間的種種類大致分為為：(5).物殊寬放：根根據產品的工工藝特點或生生產計劃周期期的長短，不不同的產品，，不同的生產產線根據具體體情況可以設設定特殊寬放放，無特別原原因不可以亂亂加特殊寬放放，那樣將將失去標准時時間的客觀性性與准確性確定寬放率步步驟：確定寬放項目目確確定定各寬放項目目的具體比率率累累計這項項比率在在正常常時間中追加加寬放時間d.標准時間測定定的步驟步驟1.確定測定標准准時間的目的的步驟2.正確劃分動作作單元，現場場測定淨作業時間步驟3.對觀測時間間進行評比比步驟4.確定寬放項項目及寬放放率步驟5.由公式計算算標准時間間步驟6.主管部門審審批備案(IE部)九.精益生產方方式精益生產(LeanProduction，簡稱LP)是美國麻省省理工學院院數位國際際汽車計劃劃組織(IMVP)的專家對日日本“豐田田JIT(JustInTime)生產方式””的贊譽之之稱。精，，即少而精精，不投入入多余的生生產要素，，只是在適適當的時間間生產必要要數量的市市場急需的的產品；益益，即所有有經營活動動都要有益益有效，即即所有經營營活動都要要有益有效效，具有經經濟性。精精益生產是是當前工業業界公認最最佳的一種種生產組織織體系和方方式。拉動式(Pull)准時化生產產(JustInTime)(1).以最終用戶戶的需求為為生產起點點(2).強調物流平平衡，追求求零庫存，，要求上一一道工序加加工完的零零件立即可可以進入下下一道工序序(3).組織生產線線依靠看板板的形式，，即由看板板傳遞工序序間，需求求信息(看板的形式式不限，關關鍵在於能能傳遞信息息)(4).生產中的節節拍可由人人工干預、、控制，保保證生產中中的物流平平衡(對於每一道道工序來說說，即為保保證對後工工序供應的的准時化)(5).由於采用拉拉動式生產產，生產中中的計劃與與調度實質質上是由各各個生產單單元自己完完成，在形形式上只作作最終產品品的生產計計劃，過程程中各個生生產單元自自主協調則則極為必要要9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。12:59:0012:59:0012:5912/29/202212:59:00PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2212:59:0012:59Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。12:59:0012:59:0012:59Thursday,December29,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2212:59:0012:59:00December29,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。29十十二二月202212:59:00下下午午12:59:0012月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月2212:59下下午12月-2212:59December29,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2912:59:0012:59:0029December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。12:59:00下下午12:59下午12:59:0012月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。12:59:0012:59:0012:5912/29/202212:59:00PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2212:59:0012:59Dec-2229-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。12:59:0012:59:0012:59Thursday,December29,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2212:59:0012:59:00December29,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。29十二二