工业工程导论总结

工业工程(IndustrialEngineering)是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统(IntegratedSystem)进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术，并且使用工程分析的原理和方法，对上述系统可能取得的成果予以确定、预测和评价。工业工程(IndustrialEngineering)是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统(IntegratedSystem)进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术，并且使用工程分析的原理和方法，对上述系统可能取得的成果予以确定、预测和评价。美国工业工程师学会（AIIE）——IndustrialEngineeringTerminology,ANSI94,1982具有权威性的是美国工业工程学会提出的定义。尽管各种定义的表述方式不同，说明的侧重点不同，但其内涵基本是一致的。各种IE定义都旨在说明：总结是由人、物料、设备、能源、信息等生产要素所构成的各种生产及经营管理系统，且不局限于工业生产领域；是一门工程科学技术，且是主要解决管理问题的工程技术；综合运用各种工程技术与方法；降低成本，提高质量和生产率。学科性质研究对象研究方法任务和目标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IE应用注重人的因素IE是系统化技术二、工业工程的内涵工业工程技术和方法是企业提高生产率的直接途径，即工业工程是生产率工程的基础。三、工业工程与生产率工程具有共同的目标:提高生产率。工业工程是工业化的产物，一般认为最早起源于美国。泰勒：时间研究，被称为工业工程之父。吉尔布雷斯:动作研究。甘特:甘特图。一、工业工程的产生工业工程是一门工程学科，但它又不同于一般的工程学科，它不仅包括自然科学和工程技术，而且还包括社会科学和经济管理方面的知识。所以IE是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。一、工业工程的学科特点工业工程的特点：总结IE制定作业标准和劳动定额。IE的重点是面向微观管理。日本强调现场优化，而美国则更强调IE的工程性。IE是系统集成和优化技术。注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。IE是综合性的应用知识体系（技术+管理）。提高生产效率是IE的出发点和最终目标。IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。以人为中心的意识。

成本和效率意识；问题和改革意识；

工作简化和标准化意识；全局和整体化意识；工业工程的意识一、工作研究的起源作业测定(WorkMeasurement)经典的工作研究时间研究动作研究Taylor搬运实验与劳动定额Gilbreth砌墙实验与动作经济性原则方法研究（MethodStudy)工作研究二、工作研究的对象研究对象以生产系统为研究对象。作业系统是为实现预定的功能、达成系统的目标，由许多相互联系的因素所形成的有机整体。以生产系统为研究对象。作业系统是为实现预定的功能、达成系统的目标，由许多相互联系的因素所形成的有机整体。工作研究包括方法研究与作业测定两大技术。方法研究在于寻求经济有效的工作方法，主要包括程序分析、作业分析和动作分析。作业测定是确定各项作业科学合理的工时定额，主要包括秒表测时、工作抽样、预定时间标准和标准资料法。方法研究与作业测定的关系。四、工作研究的内容工作研究包括方法研究与作业测定两大技术。方法研究在于寻求经济有效的工作方法，主要包括程序分析、作业分析和动作分析。作业测定是确定各项作业科学合理的工时定额，主要包括秒表测时、工作抽样、预定时间标准和标准资料法。方法研究与作业测定的关系。五、工作研究的分析技术工作研究常用的分析技术是：“5W1H”、“ECRS四大原则”加一表。

“5W1H”提问技术是指对研究工作以及每项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，根据提问的答案，弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性。

“5W1H”提问方法如表3-2所示。改进时常遵循ECRS四大原则。“一表”称为检查分析表，如动作改善检查表、物流改善检查表等。表3-25W1H提问技术考察点第一次提问第二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表3-2中前两次提问在于弄清问题现状，第三次提问在于研究和探讨改进的可能性，改进时常遵循ECRS四大原则。消除Eliminate—取消或清除不必要的工序、作业等。合并Combine—对于无法取消而又必要者，看能否合并，如合并工序或动作等。重排Rearrange—不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、何时”三提问进行重排。简化Simple—经过取消、合并和重排后的工作，可考虑采用最简单、最快捷的方法来完成。方法研究是一种系统研究技术，着眼于全局，是从宏观到微观，从整体到局部，从粗到细的研究过程。二、方法研究的内容分析过程具有一定的层次性：一般首先进行程序分析，使工作流程化、优化、标准化，然后，进行作业分析，最后再进行动作分析。研究内容研究层次层次适用对象的界限不是截然分开的，前后有一定的交叉。直接法：通过现场直接观察测定取得标准资料的方法，其中包括秒表测时法和工作抽样法。间接法（综合法）：依靠事先制定的标准资料，通过最后的综合获得标准时间数据的方法，其中包括标准资料法和预定动作时间标准法（PTS）。到目前为止，有三种确定时间标准或工时定额的方法，即经验判断法、历史记录法（统计分析法）和作业测定法。三、作业测定的方法直接法：通过现场直接观察测定取得标准资料的方法，其中包括秒表测时法和工作抽样法。间接法（综合法）：依靠事先制定的标准资料，通过最后的综合获得标准时间数据的方法，其中包括标准资料法和预定动作时间标准法（PTS）。二、程序分析的基本符号活动要素分类记号意义例如加工加工表示使原材料、半成品、零件发生物理、化学变化,或处于分解、装配的状态。车削、磨削、炼钢、搅拌、打字等都属于加工。搬运搬运表示原材料、半成品、零件或产品从一处移至另一处的状态。物料的运输、操作工人的移动。停滞储存表示原材料、半成品、零件、产品的保管状态。物料在某种授权下存入仓库或从仓库中取出都属于储存活动。等待表示原材料、半成品、零件、产品的停顿状态。等待被加工、被运输、被检验都属于等待。检查检查(数量\品质)表示原材料、半成品、零件、产品的数量进行检验。表示原材料、半成品、零件、产品的质量进行检验。对照图纸检验产品的加工尺寸、查看仪器盘、检查设备的正常运转情况。表流程图派生的复合活动符号

三、程序分析的种类程序分析产品、材料的工艺程序分析作业人员的工艺程序分析产品、材料的流程程序分析作业人员的流程程序分析工艺程序分析流程程序分析布置和经路分析管理事务分析

程序分析按照研究对象不同，分为图4-1所示的四种。图程序分析的种类

程序分析按照研究对象不同，分为图4-1所示的四种。四、程序分析的工具程序分析种类程序分析工具工艺程序分析流程程序分析布置和经路分析管理事务分析工艺程序图流程程序图线路图和线图管理事务流程图表4-3程序分析的种类与工具程序分析的方法：1个不忘，4大原则，5个方面，5W1H技术。（一）1个不忘——不忘动作经济原则（二）4大原则——即“ECRS”四大原则（三）5个方面——即加工、搬运、等待、储存和检验（四）“5W1H”技术程序分析的方法：1个不忘，4大原则，5个方面，5W1H技术。五、程序分析的方法一、工艺流程分析概述以生产系统或工作系统为研究对象，对生产系统全过程所进行的概略分析，从宏观上发现问题，为后面的流程程序分析、布置和经路分析作准备。生产系统全过程。①只分析加工和检验两项活动，技术性强；②以生产或工作的全过程为研究对象工艺程序图定义特点分析对象工具（五）工艺程序图的结构形式名称含义合成型是指由多种材料、零件、部件合成为一个产品，或者由多种原料生成一个或多个产品，或者汇集多个分工序合成为一个工序的工艺程序。直列型是指由一种材料经过若干道工序制成一种产品的工艺流程，它是由单一系列的工序组成，有时也称之为“单一型”工艺程序图。由一个主要程序分成几个分程序去分别处理的工艺程序图称之为分解型工艺程序图。在绘制分解型工艺程序图时，通常将主要程序置于最右边，其余的依其重要性，从右至左依次排列。复合型工艺程序图是指产品的加工工艺在某处出现了分支，然后再合流的情况。如钢材经过多次反复压延检验合格后，打包等待上市的工艺程序可表示为图4-6所示的复合型形式。合成型直列型分解型复合型一、流程程序概述定义以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态加以记录，对产品和零件整个制造过程的详细分析。特点比工艺程序分析更具体、更详细；对产品或零件加工制造全过程中加工、检查、储存、等待和搬运所进行的全面分析；二、流程程序分析的种类

流程程序根据研究对象不同可以分为以下两种：材料和产品流程程序分析（物料型）人员流程程序分析（人流型）流程分析过程：人流型与物料型的完全一样，不同的是：对象是作业人员，用“

”表示有意识或无意识的待工。一、布置和经路分析概述特征概念以作业现场为分析对象，对产品、零件的现场布置或作业者的移动路线进行分析。重点对“搬运”与“移动”路线进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的；布置和经路分析的种类：线路图和线图一、管理事务分析概述管理事务流程分析是以业务处理、信息管理、办公自动化等管理过程为研究对象，通过对现行管理业务流程的调查分析，改善不合理的流程，设计出科学、合理流程的一种分析方法。概念研究对象以信息的流动为对象，帐票、单据、报告文件等都是信息的载体。分析研究名称分析研究对象分析考察主要活动分析改进重点应用场合工艺程序分析制造对象全部工艺过程作业检验操作和检验工序设置的合理性制造工艺流程分析流程程序分析人型图：操作者所承担的作业流程全过程操作、检验、运输、等待操作者活动路线合理、减少运输和等待活动，提高作业活动的有效性适合各类操作和作业活动分析物型图：原材料或半成品投入到制成品的全过程操作、检验、搬运、储存、等待缩短物品的流动路线，减少运输和等待，缩短生产周期适合各种制品生产过程的分析搬运分析物料搬运的全过程物料搬运过程中发生的各项活动缩短搬运路线，提高搬运的方便性，提高搬运的效率，尽可能减少工作量原材料、半成品、成品和各种物料的搬运事务流程分析管理事务的全过程操作，检查、传送、等待、储存等活动减少环节、减少文件积压，提高管理工作效率公文、单据的传送、管理文件审批各种程序分析方法比较一、作业分析的定义通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而做的分析，称为作业分析。二、作业分析与程序分析的区别作业分析是研究一道工序、一个工作地点的工人使用机器或不使用机器的各个作业（操作）活动。程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为止，而作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。四、作业分析的特点把详细地分析、改进一个工作地上的作业作为分析的对象和目标；应用程序分析的基本手法，对以人为主的作业系统进行分析；对影响该项作业效率和作业质量各种因素进行分析,通常包括作业方法、原材料、设备与工装工位器具、作业环境条件等方面。五、操作分析的类型

双手操作分析（操作者作业分析）；人机操作分析；联合操作分析（工组作业分析）。根据具体分析对象的不同，操作分析可划分为：人—机操作分析：一般用于分析1人操作1台机器或1人操作多台机器的情况。联合作业分析是对一组作业人员（两个或两个以上）所进行的分析。双手作业分析的主要对象是作业者的双手;1、联合作业分析的基本原则利用联合作业分析图对联合作业分析的基本原则是：人与机器的动作若能同时完成为最佳。联合作业分析的目的是：如何设法将各个对象的工作进行调配，一方面取消空闲或等待时间，另一方面，则是缩短周期。操作分析三种方法比较说明分析研究名称分析研究对象分析考察主要活动分析改进重点应用场合双手操作分析作业活动单人过程操作、检验、搬运、等待等各项活动改进操作方法，消除多余笨拙的操作，实施双手操作各种手工作业、装配作业人—机联合操作分析机械化作业过程操作（O）空闲（D）人—机操作的有机配合，提高人和机器的生产效率机械化作业工组联合操作分析工组联合作业过程操作（O）空闲（D）工组人员分工合理性，协作配合机械化作业二、动作分析的方法(1)目视动作观察法(2)影像动作观察法吉尔布雷斯将以手、眼活动为中心的基本动作总结为18种，并取名为动素。动素

第三类为无效动素，共4种。18种动素可分为3类:

第一类为有效动素，共9种。

第二类为辅助动素，共5种。动素分析的对象：普通的重复进行的手工短劳动4、轻松作业二、动作经济的四条基本原则是否存在不必要的大动作来进行作业？特别是取放物品的距离是否过大？对于简单作业可以同时使用双手和足，既可以提高工作效率，又保持身体的平衡，减少疲劳。1、减少动作数量2、双手同时作业3、缩短动作的距离三、动作的三要素①动作方法②作业现场布置③工夹具与机器一、秒表时间研究的含义秒表时间研究是作业测定技术中的一种常用方法，也称直接时间研究——密集抽样。秒表时间研究采用抽样技术进行研究,秒表时间研究以生产过程中的工序为研究对象，秒表时间研究限用于实际进行的手工的、重复性的工作。秒表时间研究主要用于对重复进行的操作寻求标准时间。二、作业分解——划分操作单元作业分解是指为便于观测和分析而将某一作业加以细分成若干个操作单元。秒表测时的方法：使用秒表进行测时时，通常采用方法有：连续测时法；归零测时法；累计测时法和周程测时法。

(1)误差界限法若要求误差控制在±10％以内，取置信度为95％，则应观测的次数为：若要求样本平均值与总体平均值之间的误差范围控制在±5％以内，并取置信度为95％，则应观测的次数为：三、确定观测次数表7-10连续记时法①②③④⑤外来单元周程RTRTRTRTRT符号RT说明1131327145326×65A33更换传动带284191042027233912/B31更换并调整螺丝352137119201422217C工具掉地上，拾起檫灰，并调整43816531530622163816D5531569168719431

4918E66415811750120234118F7G1.剔除异常值异常值是指某单元的时间由于外来因素的影响，而使其超出正常范围的数值。剔除异常值的方法有多种，此处介绍最常用的方法——三倍标准差法。

正常值为之内的数值，超过者即为异常值。偏差上限为，偏差下限为，在上限与下限之间均视为正常值，凡不在这个区域内的数值即异常值，应予以剔除。六、计算正常时间正常时间是指以正常速度完成一项作业或操作单元所需的时间。正常时间=观测时间×评定系数一、速度评定法

速度评定(SpeedRating)是比较简单的评定方法，它完全根据观测者关于理想速度即正常速度的概念评定工人的工作速度，即将工人工作速度与观测者脑海中已有的标准水平概念进行比较。常用的速度评比尺度有三种，即60分法和100分法、75分法。通常采用前两种，而最后一种则为欧洲国家，尤其是英国用得多。2.宽放时间确定方法科学确定宽放时间有两种方法：连续观测法和工作抽样法在时间研究中，宽放时间通常表现为宽放率。宽放率的表示有两种，一种为宽放时间与正常时间的比率，另一种为宽放时间与标准时间的比率。即宽放率(％)=(宽放时间／正常时间)×100％（7-11）或宽放率(％)=(宽放时间／标准时间)×100％（7-12）目前有关宽放种类的划分方法不同，但通常划分为私事宽放、疲劳宽放、延迟宽放和政策宽放四种。（1）私事宽放。即满足操作者生理需要所需的时间，如喝水、上厕所、擦汗、更衣等。（2）疲劳宽放。即为恢复操作者在工作中产生的生理上的或心理上疲劳而考虑的宽放。（3）延迟宽放。是操作中无法避免的延迟所需要的宽放，即并非由操作者本人所能控制的中断。如班组长布置任务、管理原因造成的延误等考虑的宽放。具体包括以下3种。（4）政策宽放。是作为管理政策上给予的宽放时间。它不但能配合事实上的需要，而且能保持“时间研究”的原则不受破坏。八、确定标准时间标准时间包括正常时间和宽放时间两部分。即标准时间=正常时间+宽放时间=正常时间（1+宽放率）

工作抽样与秒表测时比较项目工作抽样测时测定方法测定工具观测结果对观测对象的状态进行瞬时观测对观测对象的状态进行连续测定目视秒表或计时器得到的是工作率直接得到时间值计算法：当可靠度设定为95%时n=4P(1-P)/E2

（8-4）

n=4(1-P)/S2P

（8-5）

式中，E为绝对精度，S为相对精度，P为观测事件发生率，n为需观测的次数。利用随机数表决定观测时刻2、PTS应用步骤（1）把作业分解成为各个有关的动作要素；（2）根据作业的动作要素和其相应的各种衡量条件，查表得到各种动作要素时间值