工业工程基础教学课件（全）.ppt

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1、 第第 一章一章 工业工程概述工业工程概述第一节第一节 工业工程的起源与发展历程工业工程的起源与发展历程一、工业工程的一、工业工程的起源起源 泰勒泰勒 时间研究（时间研究（Time Study） 吉尔布雷斯夫妇吉尔布雷斯夫妇 动作研究（动作研究（Motion Study） 二、工业工程的二、工业工程的发展动因发展动因 科学技术的发展科学技术的发展 社会生产力的发展社会生产力的发展 社会经济形态的演进社会经济形态的演进第一节第一节 工业工程的起源与发展历程工业工程的起源与发展历程 三、工业工程的三、工业工程的发展历程发展历程第一阶段：从第一阶段：从20世纪初至世纪初至40年代末，可称为年代末，可

2、称为 工业工程的奠基期。工业工程的奠基期。第二阶段：第二阶段：40年代末至年代末至70年代末为工业工程年代末为工业工程 的发展期。的发展期。第三阶段：从第三阶段：从20世纪世纪70年代末至今，称为工年代末至今，称为工 业工程的创新期。业工程的创新期。第二节第二节 工业工程的定义、目标及职能工业工程的定义、目标及职能一、工业工程的一、工业工程的定义定义 美国工业工程师学会（美国工业工程师学会（AIIEAIIE）于于19901990年对工业工年对工业工程的定义作了进一步的修改，对工业工程研究对象程的定义作了进一步的修改，对工业工程研究对象的具体特征、应用目标及知识应用等方面作了更为的具体特征、应用

3、目标及知识应用等方面作了更为具体和细致的描述，具体表述如下：具体和细致的描述，具体表述如下： “工业工程是对由人、信息、材料、设备、方工业工程是对由人、信息、材料、设备、方法所组成的生产和服务系统进行规划、设计、实施法所组成的生产和服务系统进行规划、设计、实施与管理，从而保证系统在整个生命周期内的性能，与管理，从而保证系统在整个生命周期内的性能，可靠性，可维护性、运行规程和成本控制可靠性，可维护性、运行规程和成本控制” . 第二节 工业工程的定义、目标及职能二、工业工程的二、工业工程的目标目标美国大百科全书美国大百科全书（19821982版）对工业工程的目标解释是版）对工业工程的目标解释是 :

4、 工业工程是对一个组织中人、物料和设备的工业工程是对一个组织中人、物料和设备的使用及其费用作详细分析研究，这种工作由工业使用及其费用作详细分析研究，这种工作由工业工程师完成，目的是使组织能够提高生产率、获工程师完成，目的是使组织能够提高生产率、获利性和效益。利性和效益。 工业工程师的任务就是从企业整体出发，综工业工程师的任务就是从企业整体出发，综合运用各种技术、管理和经济手段，实现降低成合运用各种技术、管理和经济手段，实现降低成本、提高质量、提高生产效率和效益的目的。本、提高质量、提高生产效率和效益的目的。 第二节第二节 工业工程的定义、目标及职能工业工程的定义、目标及职能三、工业工程的三、工

5、业工程的职能职能 工业工程具有工业工程具有管理科学管理科学 与与工程技术工程技术 的双的双重特性，因此，其职能也具有重特性，因此，其职能也具有双重性双重性。 规划规划 设施 产品 生产 技术 教育 设计设计 工厂 生产系统 人机环境系统 组织 岗位 工作 程序 方法 薪酬体系 评价评价 产品开发 质量标准 系统可靠性 技术改造项目 人力资源 改善改善 生产工艺 工装 设备 业务流程 操作方法 动作 现场布置 实施实施 新产品开发 企业重大技改 企业改建与扩建 厂址选择与工厂布置 生产过程的组织 薪酬体系改革 企业运行机制与组织变革 第三节第三节 工业工程的学科性质及特点工业工程的学科性质及特点

6、一、工业工程的一、工业工程的学科属性学科属性 从工业工程的定义看，它与管理存在着很大从工业工程的定义看，它与管理存在着很大的依存关系。的依存关系。 工业工程的实质是工程技术，是解决生产与工业工程的实质是工程技术，是解决生产与服务系统的具体方法和手段服务系统的具体方法和手段。 工业工程属于工程学科范畴，但不同于一般工业工程属于工程学科范畴，但不同于一般的工程技术。的工程技术。第三节第三节 工业工程的学科性质及特点工业工程的学科性质及特点二、工业工程的二、工业工程的学科范畴学科范畴 工业工程的研究领域主要有以下四个方面：工业工程的研究领域主要有以下四个方面： 制造系统工程（制造系统工程（MSE）先

7、进制造工艺 制造资源的整合与优化 制造信息系统 制造系统的设计与集成 制造系统自动化 先进制造模式 运作管理系统工程（运作管理系统工程（OMSE）生产计划与控制 采购管理与库存控制 成本管理与控制 质量管理与控制 设施规划与物流控制 现场管理 运筹学与系统工程（运筹学与系统工程（OR & SE）规划论图与网络技术 组合分析 随机模型 离散优化 计算方法 系统评价 统计分析 系统优化 人因工程（人因工程（HFE）组织理论与行为科学 心理学 工作分析与岗位设计 工资与激励 职业卫生与安全 人体科学 生物力学 人机系统设计 第三节 工业工程的学科性质及特点三、工业工程学科的三、工业工程学科的应用特点

8、应用特点 1工业工程的核心和根本点在于工业工程的核心和根本点在于提高生产率提高生产率 2工业工程的研究工业工程的研究强调系统性强调系统性 3工业工程注重工业工程注重人的因素人的因素 4工业工程注重知识应用的工业工程注重知识应用的综合化综合化 5工业工程注重工业工程注重不断创新不断创新第四节 工业工程的应用 工业工程的应用领域工业工程的应用领域 航空与航天 计算机与信息系统 电子工业 能源工业 工程经济 人类工程 设施规划与设计 金融业务 政府 工业工程的应用模式工业工程的应用模式 1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 2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。

9、 工业工程的常用技术工业工程的常用技术 方法研究 作业测定（直接劳动）奖励 工厂布置 表格设计 物料搬运 信息系统开发 成本与利润分析 作业测定（间接劳动） 物料搬运设备选用 组织研究 职务评估 办公设备选择 管理的发展 我国工业工程的应用与发展我国工业工程的应用与发展 工业工程学术活动异常活跃 工业工程人才培养形成规模 工业工程在企业中的应用逐步扩大 我国工业工程的应用与发展我国工业工程的应用与发展 历史回顾1.我国工业工程应用的历史可追溯到20世纪50年代初期 ，建国以后到改革开放前这一段时间，我国企业普遍采用的是前苏联管理模式，工厂的建设、布置、经营管理活动等完全是按照计划经济的要求来进

10、行。 2.1978年开始，我国实行经济体制改革和对外开放政策，80年代初，当时的国家经委在全国推广18种现代管理方法，如系统工程（SE）、全面质量管理（TQC）、价值工程（VE）、网络计划技术（PERT）、成组技术（GT）、线性规划（LP）、 项目管理等。 3.我国工业工程学科建设与发展，企业全面引入工业工程理论与方法是从进入20世纪90年代开始。1990年我国机械工程学会成立了工业工程研究会，标志着我国工业工程学科的正式诞生。 第四节 工业工程的应用 现阶段工业工程在我国的现阶段工业工程在我国的应用情况应用情况（1 1）工业工程学术活动异常活跃）工业工程学术活动异常活跃（2）工业工程人才培养

11、形成规模）工业工程人才培养形成规模 （3）工业工程在企业中的应用逐步扩大）工业工程在企业中的应用逐步扩大 工业工程在中国的工业工程在中国的应用前景应用前景 在推广应用工业工程技术的过程中，必须结合中国在推广应用工业工程技术的过程中，必须结合中国的具体情况，一方面继续发展传统工业工程方法，结合企的具体情况，一方面继续发展传统工业工程方法，结合企业的技术改造，采用适宜的工业工程技术解决企业中存在业的技术改造，采用适宜的工业工程技术解决企业中存在的实际问题，另一方面，也要充分关注现代工业工程技术的实际问题，另一方面，也要充分关注现代工业工程技术的研究与应用。的研究与应用。 第四节 工业工程的应用工业

12、工程方法体系经济学原理工业工程理论基础管理学原理系统理论工程基础工业工程专业技术市场评价投资与风险评价产品评价工作评价绩效评价岗位评价目标评价计划控制设计技术评价技术控制技术组织设计与岗位设计产品设计设施设计（工厂设计）物流系统设计生产系统设计薪酬体系设计成本控制库存控制质量控制信息控制物流控制信息技术与计算机技术工业工程技术基础工程专业技术运筹学（含其它量分析技术）工业工程实践系统规划与设计系统分析与评价系统改善与创新第五节第五节 工业工程教育工业工程教育一、工业工程教育的一、工业工程教育的历史回顾历史回顾 19081908年美国宾西法尼亚理工学院年美国宾西法尼亚理工学院 第一个工业工程系第

13、一个工业工程系 4040年代中期至年代中期至7070年末年末 工业工程逐步由美国走向全球工业工程逐步由美国走向全球 19921992 年年 西安交通大学、天津大学两所学校最早开办工业工程专业西安交通大学、天津大学两所学校最早开办工业工程专业 二、工业工程高等教育二、工业工程高等教育在国外的基本情况在国外的基本情况 美国美国 英国英国 日本日本 韩国、新加坡、香港和台湾韩国、新加坡、香港和台湾 我国我国IE与国际与国际IE学科的对比分析学科的对比分析 第三章第三章 方法研究方法研究第三章总目录3.1 方法研究原理方法研究原理3.2 程序分析程序分析3.3 操作分析操作分析3.4 动作分析动作分析

14、3.5 装配线平衡装配线平衡3.1 方法研究原理 3.1.1 方法研究的内容方法研究的内容 方法研究的分析技术从宏观到微观一般可分为三种： 程序分析、操作分析和动作分析。 方法研究的分析技术：以汽车车身的制造为例：3.1 方法研究原理 3.1.1 方法研究的内容方法研究的内容 程序分析主要以整个生产过程为对象，研究分析一个完整的工艺程序，以期进一步改善工作程序和工作方法。 操作分析分析以人为主体的程序，使操作者（人）、操作对象（物），操作工具（机）三者能科学地组织、合理地布局与安排 。 动作分析研究分析人在进行各种操作时的身体动作，以排除多余动作，减轻疲劳，使操作简便有效，从而制定出最佳的动作

15、程序。3.1 方法研究原理 3.1.2 方法研究实施的基本程序方法研究实施的基本程序 方法研究的实施共有如下8个基本步骤：1选择所研究的工作或工艺 2观察记录现行方法3严格分析所记录的事实 4制定最经济的方法 5评选新方案 6计算标准作业时间 7建立新方法 8实施与维持新方案 3.2 程序分析 3.2.1 程序分析概述程序分析概述 3.2.2 工艺程序分析工艺程序分析 3.2.3 流程程序分析流程程序分析 3.2.4 线路图分析线路图分析 3.2.5 管理程序分析管理程序分析 3.2.6 业务流程重组业务流程重组3.2.1 程序分析概述 1. 程序分析所用记录符号 为了能清楚地表示任何工作的程

16、序，美国机械工程师学会将吉尔布雷斯设计出的40种符号加以综合制定出5种符号，1979年由美国制定为国家标准。 程序分析的基本记录符号为： 表示操作 表示搬运、运输 表示检验 表示暂存或等待 表示受控制的贮存 表示同时或同一工作场所由同一人执行着操作与检验两种工作 3.2.1 程序分析概述 2. 程序分析技巧 分析技巧具体包括的内容是“一个不忘，四大原则，五个方面和六大提问技术”。分别为： 一个不忘不忘动作经济原则； 四大原则取消、合并、重排、简化； 五个方面操作、运输、贮存、检验、等待； 六大提问技术对目的、方法、人物、时间、地点和原因进行提问。3.2.1 程序分析概述 3. 程序分析的种类及

17、相应图表 （1） 程序分析的种类 ：工艺程序分析；流程程序分析；布置与路线分析；闲余能量分析；操作时两手的移动分析。 （2） 程序分析的图表。 程序分析的相应图表如下图所示。 3.2.2 工艺程序分析 1. 工艺程序分析的意义与内容 工艺程序分析是对现场的宏观分析。它把整个生产系统作为分析对象，分析的目的是改善整个生产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序或作业现场的空间配置，通过严格地考查分析，设计出经济合理、最优化的工艺方法、工艺程序或空间配置。 2. 工艺程序分析的内容 工艺程序图含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系。 工艺程序图能清晰地表明各种材料及零件的投入过程，可作为制

18、定采购计划的依据。 工艺程序图还包含各生产过程的机器设备、工艺范围、所需时间及顺序。 3.2.2 工艺程序分析 工艺程序图的构成与绘制方法 在工艺程序图中，工艺程序的顺序以垂线表示，以水平线代表材料（或零、部件）的引入。材料无论是自制还是外购，均以水平线引入垂直线，工艺程序图的绘制原理如下图所示。3.2.3 流程程序分析 1. 流程程序图的意义 与工艺程序图相比，流程程序图进一步对生产现场的整个制造程序作详细的记录，以便于对整个制造程序中“操作”、“检验”、“搬运”、“贮存”、“暂存”等作详细的研究与分析，特别是适用于分析其搬运距离、暂存、贮存等“隐藏成本”的浪费。 流程程序图依其研究的对象可

19、分为两种。（1）物料型流程程序图。标明生产或搬运过程中，材料或零件被处理的步骤。（2）人员流程程序图。记载操作人员在生产过程中一连串的活动。 3.2.3 流程程序分析 2. 流程程序图的构成 流程程序图与工艺程序图的构成极为相似，其差别仅为加入了“搬运”、“贮存”、“暂存”三种符号，而在时间之外，再加上搬运的距离。 在实际工作中，进行流程程序分析一般都使用事先设计好的流程程序图表。这种图表是将五种符号印在表格中，分析记录时，只需将各项工作按照发生的顺序用直线将符号连接起来即可。 3. 流程经济原则 流程程序分析过程中应遵循的流程经济原则如教材表34所示。 3.2.3 流程程序分析 例3.1 人

20、员流程程序图举例:工作任务：用量规核对工件尺寸开始：工人坐工作台旁，工件在工作台上。结束：工人坐工作台旁， 已核对的工件在工作台上。3.2.3 流程程序分析 例3.2 物料型流程程序图举例。 工作任务：短途单程的火车车票发售、 使用及收回。开始：未打印的车票在打印机中。结束：票在终点站被查看。未打印的车票在打印机中123查询旅客所需车票打印车票等待找钱拿给旅客旅客带至入口处查看并打孔旅客带至旅途中在终点站查看1451123.2.4 线路图分析 1. 线路图分析的意义与内容 线路图是以作业现场为对象，对现场布置及物料（包括零件、产品、设备）或作业者的实际流通路线进行分析，常与流程程序图配合使用，

21、以达到改进现场布置和移动路线，缩短搬运距离的目的。 线路图依比例缩小绘制工厂的简图或车间平面布置图，将机器、工作台等的相互位置一一绘制于图上，并将流程程序图上所有的动作，以线条或符号表示。材料与人员的流通路线用虚线表示，各项动作发生的位置则用符号及数字标示，流动的方向一般以箭头表示。3.2.4 线路图分析 例：下图为汽缸头加工的线路图（原方法），图中标明了汽缸头由铸造车间制成铸件后所经过的加工路线、运输方向及距离等。 3.2.4 线路图分析 下图为汽缸头加工线路图的改良方法。 3.2.4 线路图分析 2. 线路图的绘制要求 （1）在同一图面表示加工、装配等程序时，所有在制品的流程均应画出。如在

22、制品类型很多，可分别采用实线、虚线、点划线或以不同颜色表示。 （2）许多流程由同一路径通过时，将流程数及其重量表示在线上，也可用铁钉与不同颜色的丝线来表示不同的流程。 （3）可用不同类型的线或不同颜色表示不同搬运方法。 （4）线与线的交叉处，以半圆型线表示避开的意思。 （5）流程遇有立体移动时，应利用三维空间图表示。3.2.5 管理程序分析 1. 何谓管理程序分析 管理事务性的工作往往涉及多人、多部门的配合，一般以文件、表单的传递来作为配合的信号或依据。 许多公司在生产效率改善方面花费了大量的精力，却没有注意到身边许多办公事务性工作的不合理给公司带来极大的浪费和损失。 3.2.5 管理程序分析

23、 2. 管理程序分析的作用 事务性的工作虽然不起眼，并不会对制品的性质产生直接的影响，但其重要性却不可忽视，有时，一个信息传递的错误，可能给公司带来重大损失乃至灭顶之灾。 从信息传递的角度而言管理程序分析的作业如下:（1）制订标准作业流程；（2）便于进行工作改善；（3）便于职务交接与代理；（4）便于计算工作负荷；（5）权责可以明确；3.2.5 管理程序分析 3. 管理程序分析图 管理程序分析同其他IE程序分析的方法一样可以进行标准化的分析工作，其常用的分析图方法有两种:NNK式: 日本能率协会经营管理中心所长二枝氏所创。能大式:日本产业能率短期大学所创 管理程序分析的记号与产品工艺分析大致相同

24、，另外增加了一些独特的记号：3.2.5 管理程序分析 4. 管理程序分析的方法与步骤（1）展开预备调查（2）绘制管理程序分析表（3）拟订改善方案（4）改善方案的实施与评估（5）改善内容标准化3.2.6 业务流程重组 1. 业务流程重组（BPR） 业务流程重组，英文全称为business process reengineering（以下简称BPR），是80年代初源于美国的最新管理思想，是西方发达国家在世纪末，对已运行了100多年的专业分工细化及组织分层制的一次反思及大幅度改进。 BPR指的是：针对业务过程的基本问题进行反思，从市场需求出发对它进行彻底地重新设计，以便在成本、质量、服务和速度等当前

25、衡量企业绩效的这些重要的尺度上取得显著的进展。 3.2.6 业务流程重组 2. BPR的主要特征 组织结构扁平化-决策权下放 以过程为核心-合并同类活动 倡导总量控制和延迟控制-以经济效果为准则 充分利用信息技术-解决分散与集中的矛盾 3.3 操作分析 3.3.1 人机操作分析人机操作分析 3.3.2 联合操作分析联合操作分析 3.3.3 双手操作分析双手操作分析3.3.1 人机操作分析 1. 人机操作分析的意义与目的 人机操作分析用于研究在人与机器的共同工作过程中，调查、了解在操作周期内机器操作与工人操作的相互关系，以充分利用机器与工人的能量，进行平衡操作。 进行人机操作分析要用人机操作图，

26、它可将生产过程中，工人操作的手动时间和机器的机动时间清楚地表达出来。 3.3.1 人机操作分析 2. 人机操作图一般由以下部分构成: （1）以适当的线段的长短代表时间多少。如1cm代表10min等。 （2）在图上用适当的间隔将人与机器分开，作出垂线。当工人操作时用实线（或实框等其他方式）表示，空闲用虚线（或虚框等其他方式）表示，机器亦然。 （3）待人与机器的操作时间均已记录之后，在该图下端将工人与机器的操作时间和空闲时间予以统计，供分析时参考。 3.3.1 人机操作分析人机操作图示例：3.3.1 人机操作分析 3. 人机操作分析实例 图3-21中，人准备或拿开工件时，机器空闲；机器加工时，则人

27、空闲，人和机器的非空闲率均为60%，均有40%的空闲，总周程为10个时间单位。 3.3.1 人机操作分析 3. 人机操作分析实例 在图3-22中，“准备下一工件”改在机器加工时间内进行。总周程时间可缩短为8个时间单位，非空闲率为75%。3.3.1 人机操作分析 3. 人机操作分析实例 图3-23中已将“准备下一工件”与“完成件放箱内”两个人的动作与机器加工同时进行，达到理想的情况，人、机的利用率均达到100%. 这种理想的安排在一般情况下不一定能达到，但这是方法研究所追求的目标。 3.3.1 人机操作分析 4. 闲余能量分析 闲余能量的分析可从下面三个方面进行。（1）机器的闲余能量 （2） 工

28、人的闲余能量（3） 工人与机器数的确定 在人机共同工作时，决定一个工人看管多少台机器，常用下式计算：N 一个工人可操作的机器数；t 一个工人操作一台机器所需人员的动作时间（包括从一台机器走到另一台机器的时间）；M机器自动完成该项工作的时间。tMtN3.3.1 人机操作分析 4. 闲余能量分析 有时会发生N不是整数，多增加一台机器，机器就有空闲，减少一台机器，则会发生工人空闲. 这种情况下应考虑工人或机器空闲对成本的影响。确定机器数时可用下式先求出一个工人操作机器的最低数:N1一个工人操作机器的最低数；L 装、卸工件时间；M 机器机动时间；W 工人由一台机器走到另一台机器所需时间。L+W工人操作

29、机器所需时间，而L+M为一台机器的作业周期，从而得出工人操作最低机器数为N1 。WLMLN13.3.2 联合操作分析 1. 联合操作分析的意义与目的 在生产中，有两个或两个以上操作人员同时对一台设备或一项工作进行操作，称为联合操作作业。 联合操作分析常采用“联合操作图”，该图使用普通的时间单位，记录一个以上的工作者、工作物及机器设备的动作，并显示其相互关系。 联合操作分析的目的是：对各个研究对象的工作进行调配，尽可能取消空闲或等待时间，最终缩短周期。3.3.2 联合操作分析 2. 联合操作图的构成 其画法同人机操作图基本相同。 要将一个循环工作的起始点作为联合操作图的起点和终点，然后根据时间线

30、，按照各动作所需时间和先后顺序分别填入各纵栏内。 3. 联合操作分析的基本原则和实例 （1）联合操作分析的基本原则 ：人与人或人与机的动作应尽可能同时完成，以达最佳。 （2）联合操作分析实例: 见P154例3-63.3.2 联合操作分析 2. 联合操作图实例： （ P154例3-6 ）3.3.3 双手操作分析 1. 双手操作分析的意义与作用 生产现场的具体操作，主要靠工作人员的双手完成。调查了解并分析如何经济地用双手进行实际操作称为双手操作分析。分析时常采用“双手操作程序图”。 双手操作分析的作用 ：研究双手的动作及其平衡发掘“独臂”式的操作发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作发现工具、物料、设

31、备等不合适的放置位置使动作规范化3.3.3 双手操作分析 2. 双手操作程序图的画法 （1）绘制双手操作程序图的要点 必须深入生产现场，观察全部操作，了解情况。 作图时，先在左上角记录有关资料，如现行方法、改进方法、工作名称等。 右上角画工作场所的平面布置图。 图的中间分别记录左右手动作。 记录完成后，应将左右手的动作分别进行统计。 双手操作程序图的画法有简单画法和一般画法。3.3.3 双手操作分析 例：双手操作程序图的简单画法最简单的双手操作程序图，仅用下面两种符号： 小圈表示伸手或运送； 大圈表示握取、对准、使用及放下物件的动作。3.3.3 双手操作分析 例：双手操作程序图的一般画法：多用

32、三种或四种以上符号表示 3.3.3 双手操作分析 3. 双手操作程序图的分析要点 同程序分析一样，采用“5W1H”提问技术及取消、合并、重排、简化等四大原则进行分析。 （1）分析、改善操作的要点： 尽量减少操作中的动作； 排列成最佳顺序； 有机会时合并动作； 尽可能简化各动作； 平衡双手的动作； 避免用手持物； 工作设备应合乎工作者的身材。 （2）采用提问技术3.4 动作分析 3.4.1 动作分析概述动作分析概述 3.4.2 动作经济原则动作经济原则3.4.1 动作分析概述 1. 动作分析的意义与目的 动作分析的实质研究分析人在进行各种操作的细微动作，删除无效动作，使操作简便有效，并提高工作效

33、率。 动作分析的目的发现操作人员的无效动作或浪费现象，简化操作方法，减少工作疲劳，降低劳动强度。并在此基础上制定出标准的操作方法，为制定动作时间标准做技术准备。 3.4.1 动作分析概述 2. 动作分析方法 动作分析由吉尔布雷斯（F.B.Gilbreth）夫妇首创，发展到现在，按精确程度不同，有下列三种方法： （1）目视动作分析（2）动素分析（3）影片分析3.4.1 动作分析概述 3动素的名称、定义及形象符号 （1）伸手（Transport Empty，用TE表示） （2）移物 (Transport Loaded，用TL表示) （3）握取（Grasp，用G表示） （4）装配（Assemble，

34、用A表示） （5）使用 (Use，用U表示) （6）拆卸（Disassemble，用DA表示） （7）放手（Release Load，用RL表示） （8）检查（Inspect，用I表示） （9）寻找（Search，用Sh表示） （10）选择（Select，用St表示） （11）计划（Plan，用Pn表示）3.4.1 动作分析概述 3动素的名称、定义及形象符号 （12）定位（Position，用P表示） （13）预定位（Pre-Position，用PP表示） （14）持住（Hold，用H表示） （15）休息（Rest，用R代表） （16）迟延（Unavoidable Delay，用UD表示） （

35、17）故延（Avoidable Delay，用AD表示） （18）发现（Find，用F表示） 动素还可以用形象图案（符号）、颜色等方法表示，如教材169页表3-11所示。3.4.1 动作分析概述 4. 用动素符号表示的实例 用动素符号表示的双手程序图如教材170页图3-33所示，其改良方案同双手程序图。 5. 动素的分类 按对操作的作用，动素可分为有效动素与无效动素两大类 ： （1）有效动素指对操作有直接贡献者，其又可分为如装配、拆卸、使用等核心动素和伸手、握取、移物及放手等操作中的常用动素。 （2）无效动素无效动素还可以分为如寻找、选择、检查、持住、定位及预定位等辅助动素和休息、故延、延迟及

36、计划等消耗性动素两类。3.4.2 动作经济原则 动作经济原则为吉尔雷斯首创，后由美国巴恩斯（R.M.Barnes）将此原则分为22条，可进一步归纳为3大类共10条。 任何工作中的动作，合乎这些原则，皆为经济有效的动作，否则就应改进。 动作经济原则有两大功用：帮助发掘问题、提供建立新方法的方向。3.5 装配线平衡 3.5.1 装配线平衡的基本概念装配线平衡的基本概念 3.5.2 装配线平衡方法装配线平衡方法3.5.1 装配线平衡的基本概念 1. 产品装配 “装配”在字典中的定义：将某几个零件配或装在一起。 对于制造厂来说，装配职能就像是决定命运的时刻。 2. 装配线 装配线的基本概念是采取某种物

37、料搬运装置，例如传送带，将待装零部件通过一些相对固定的装配站进行流水装配，最后成为产品。 对装配线平衡问题能普遍被接受的定义是由萨尔凡森提出的：“在规定的装配线速度，使总的空闲时间最少，或使做一额定工作量的操作人数最少”。3.5.1 装配线平衡的基本概念 3平衡前的主要基础工作 （1） 完成初步工艺流程的制定与优化 （2）“最低合理作业元素”的划分 （3） 完成所有作业元素的时间研究3.5.2 装配线平衡方法 1. 建立装配线模型使用的参数 我们用下列符号来规定装配线平衡问题：C周期时间K工作站数目，1kKi 工作单元号数，1iNTi工作单元i的时间值Sk指派给工作站k的时间量 dk在k站上的

38、延迟（空闲时间）D整个装配线的总平衡延迟3.5.2 装配线平衡方法 周期时间C流水装配的产品在经过每一个装配站时可使用的最大时间量。周期时间C可由下式确定：式中：H为计划水平（日、工作等）的小时数；p为H小时内要求的产量，包括返工及废品。 用周期时间C可求得对某一装配线的最小工作站数K min：HCp1min(01)NiiTKrrC一整数3.5.2 装配线平衡方法 在完全平衡的条件下，周期时间C应为： 整条线（在所有站上）的平衡延迟由下式确定： 1mi nNiiTCK11()KKkkiiDdCS3.5.2 装配线平衡方法 图3-36表示对一单个站，d、C及S的关系。 容易理解的是，如果平衡延迟

39、已经最小，则站的数目也将是最少。3.5.2 装配线平衡方法 2. 对指派各工作单元至各站的先后次序限制 用先后次序图可以形象地规定各工作单元间的先后次序限制。 霍夫曼列举了一个简单的九个单元的装配次序图。 一般来说，都会存在着多种为完成装配可供选择的顺序。如上图所示的例子就有24种不同的顺序3.5.2 装配线平衡方法 先后次序图的信息可以更紧凑的包括在一个矩阵内。表3-12就表示了图3-37中各元素的关系。（1）“+1”表示第i项相对于第j项有必须领先的关系（2）“0” 表示没有先后关系。（3）“-1”表示第i项相对于第j项有必须延后的关系。装配线平衡方法示例 使用前述的九单元问题，可以用两个

40、附加列来转变先后次序矩阵，以得到装配线平衡方法所需要的单元时间资料（见下页表3-13：位置权值矩阵）。 某一单元的位置权值某一单元的位置权值为该单元以及以后带有+1关系的单元的时间值之和。例如单元4的位置权值计算为：0.05+0.01+0.04+0.05+0.04+0.06=0.25。 装配线平衡方法示例 这个矩阵的第一列为矩阵各行所代表单元的操作时间。矩阵的最末一列为矩阵相应一行所代表单元的位置权值。装配线平衡方法示例 装配线平衡的排列位置加权法的基本逻辑 如果按照九单元先后次序图所规定的产品生产进度为每40小时285件，排列位置加权装配线平衡方法应如何安排各站的工作量？ 步骤1. 周期循环

41、时间按下式计算（结果是非整数，表示不可 能是完美的平衡，最少站数为三）： 步骤2. 对于该周期时间，最少站数是：装配线平衡方法示例 按照本方法的原则可以编制相应的程序。由此可以得到表3-14所示的三站平衡。 工作站布置示意图工作站布置示意图装配线平衡方法示例 第四章第四章 作业测定作业测定第四章总目录 4.1 概述概述 4.2 时间研究时间研究 4.3 工作抽样工作抽样 4.4 预定时间标准预定时间标准 4.5 学习曲线学习曲线 4.6 劳动定额制定及管理劳动定额制定及管理4.1 概述 4.1.1 作业测定的概念 4.1.2 工时消耗与标准时间的构成 4.1.3 作业测定的主要方法4.1 .1

42、 作业测定的概念 定义 国际劳工组织的工作研究专家为作业测定下的定义是： “作业测定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人 按规定的作业标准完成某项工作所需的时间。” 4.1.2 工时消耗与标准时间的构成 1.工时消耗的过程工人在生产中的工时消耗可分为定额时间和非定额时间两大部分。 工时消耗具体构成如下图所示：4.1.2 工时消耗与标准时间的构成4.1.2 工时消耗与标准时间的构成 2. 标准时间和工时定额标准时间：在适宜的操作条件下，用最合适的操作方法，以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间。标准时间具有客观性、可测性、适用性。 标准时间构成图：4.1.3 作业测定的主要方法

43、1. 时间研究（秒表时间研究） 2. 工作抽样 3. 预定时间 4. 标准资料法4.2 时间研究 4.2.1 时间研究的意义 4.2.2 时间研究的步骤与方法4.2.1 时间研究的意义 1.定义 时间研究也称秒表时间研究、直接时间研究或密集抽样 时间研究。是以秒表为工具，在一段时间内，连续不断 地直接测定某一作业操作者的作业的一种作业测定技术， 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。4.2.1 时间研究的意义 2.用途 决定工作时间标准，并用以控制人工成本；制定标准时 间作为资金制度的依据；决定工作日程及工作计划；决 定标准成本，并作为

44、标准预算的依据；决定机器的使用 效率，并用以帮助解决生产线的平稳。 3.特点 以工序作业时间为对象，以研究操作方法为重点；需要 对作业进行多次重复和观察；提供的数据是制定工序作 业时间和时间定额标准的基础资料。 4.2.2 时间研究的步骤与方法 1. 时间研究的准备工作 工具准备 ：秒表（马表、停表） 、时间研究表格 、 观测板 、铅笔 、计算尺 、测量距离及速度的仪器等 。 资料准备 ：能迅速识别研究内容的资料 、能正确识别制造的产品或零件的资料 、能正确识别制造程序、方法、工厂或机器的资料、能识别操作者的资料 、研究的期间 、有关工作环境的资料 。 单元划分 ：将操作分为若干单元，每一单元

45、的动作不但数量减少，而且均为性质相同的动作，所以个别评比每一单元的快慢要容易而准确得多。 观测次数的确定 4.2.2 时间研究的步骤与方法 2. 测时 测时的方法 ：归零法 、累积测时法 、周程测时法 、连续测时法 （最常用）。 连续测时法：当第一单元开始时，开动秒表，在整个研究过程中不使秒表指针回零，而任其继续走动。仅当每一单元完毕时看指针并记录其表面时间，待全部记录完毕，再将两相邻单元的表面时间相减，以求得每一单元的时间。 举例：例如某一操作共有4个单元，各单元记录如下： 4.2.2 时间研究的步骤与方法 如：第一单元时值为 09-0=09 第二单元时值为 15-09=06 第三单元时值为

46、 28-15=13 第四单元时值为 32-28=4 用此法现场记录时，因表针开动后不再操作，任其继续走动，至各单元末记录其时间，比较方便，且一起连续记时，能保证所有时间均可记录而无遗漏。4.2.2 时间研究的步骤与方法 现场测时可能发生的情况：如测时时来不及记录某一单元的时间，则应在该单元“R”行中记一“”或“M”，表示失去记录 ；如操作中发现操作者省去某一单元，则在该单元的“R”行中划一斜线，表示省去 ；如操作者不按照单元的顺序进行，则在该单元的“R”行内划一横线，横线上记完成时间，横线下记开始时间 ；外来单元的发生可能有两种情形，一种为正巧在某一单元完成时发生，另一种即在某单元内任何时间发

47、生 。4.2.2 时间研究的步骤与方法 剔除异常值 ：美国机械工程协会（SAM）对异常值定义为：某一单元的秒表读数，由于一些外来因素的影响，而使其超出正常范围的数值。最常用三倍标准差法。4.2.2 时间研究的步骤与方法 3.确定标准时间 观测时间 正常时间 宽放时间 私事宽放、疲劳宽放 、程序宽放 、特别宽放时间 、政策宽放时间。 标准时间 由最初用秒表测得的时间，经评比率修正为正常时间，然后考虑宽放时间的加入，最后得到标准时间。 4.3 工作抽样 4.3.1 工作抽样的原理工作抽样的原理 4.3.2 工作抽样的方法步骤工作抽样的方法步骤 4.3.3 工作抽样的应用工作抽样的应用 4.3.4

48、工作抽样的应用举例工作抽样的应用举例4.3.1 工作抽样的原理 定义 工作抽样又称瞬间观测法，它是通过对现场对象以随机的方式进行瞬时观察，调查各种对象活动事项的发生次数及发生率，从而进行作业测定的一种方法。 1.可靠度与精度 可靠度是指观测结果的可信程度，也就是子样符合总体 状态的程度。 4.3.1 工作抽样的原理 根据概率定理，用工作抽样法处理的现象接近于正态分布曲线。以平均数为中线两侧取标准差的1倍、2倍、3 倍时，其面积分别为总面积的68.25%，95.45%，99.73%，如下图。4.3.1 工作抽样的原理 正态分布的概率如表所示 4.3.1 工作抽样的原理精确度就是允许的误差，抽样的

49、精确度分为绝对精确度E和相对精确度S。当可靠度定为95%时，绝对精度。根据统计学中二项分布标准，在一定条件下为：4.3.1 工作抽样的原理 2.观测次数 观测次数是根据所规定的可靠度和精度要求而定，在可靠度取95%时，可计算出所需观测的次数。 举例：经过100次观察，其设备的开动率为75%，则按 式（4.7-3），绝对精度取为，则4.3.2 工作抽样的方法步骤 1.确立调查目的与范围 2.调查项目分类 3.决定观测方法 4 设计调查表格 5 向有关人员说明调查目的 6 试观测，决定观测次数 7 正式观测 8 整理数据作出结论 4.3.3 工作抽样的应用 1.工作改善 利用工作抽样，可调查出操作

50、者或机器的工作比率与空 闲比例。即 2.制定标准时间 用工作抽样制定高阶次工作的标准时间，具有省时、经济 的特点。 4.3.3 工作抽样的应用举例 某罐头厂为了以下几项调查，决定进行工作抽样。桔子分瓣是否依照所规定的标准工作方法来工作。皮带运输机是否充分地发挥作用。分瓣作业与前道剥皮作业工序是否均衡。 图图4-13 分瓣工作地布置图（现状）分瓣工作地布置图（现状）4.3.3 工作抽样的应用举例号码表号码表示工人示工人的工作的工作位置，位置，共有共有22个个工人分工人分两侧来两侧来承担分承担分瓣作业瓣作业4.3.3 工作抽样的应用举例在传送带工在传送带工作的工人号码作的工人号码作业中作业中/%收