IE工程基础知识课件.pptx

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1、工业工程基础工业工程基础 工业工程定义工业工程发展发展概况工业工程体系架构程序分析讲解案例分析一。工业工程的定义一。工业工程的定义 综合性问题由工业工程研究解决专业性问题由专业技术研究解决一。工业工程的定义一。工业工程的定义q工业工程的定义工业工程的定义工业工程（工业工程（Industrial Engineering，简称，简称IE）是综合运）是综合运用各种专门知识和系统工业工程的原理与方法，为把用各种专门知识和系统工业工程的原理与方法，为把生产要素（人、物料、设备、能源、资金和信息等）生产要素（人、物料、设备、能源、资金和信息等）组成更富有生产力的系统所从事的规划、设计、评价、组成更富有生产

2、力的系统所从事的规划、设计、评价、改进和创新活动，同时为科学管理提供决策依据。改进和创新活动，同时为科学管理提供决策依据。一。工业工程定义的进一步说明一。工业工程定义的进一步说明vIE是一门工程类科学技术，是技术与管理交叉的复是一门工程类科学技术，是技术与管理交叉的复合学科；合学科；vIE的研究对象：的研究对象：是由人、物料、能源、资金和信息生产要素构成的各是由人、物料、能源、资金和信息生产要素构成的各种生产及经营管理系统。种生产及经营管理系统。vIE采用和依托的理论与方法：采用和依托的理论与方法：来自数学、自然科学、社会科学中的专门知识和工来自数学、自然科学、社会科学中的专门知识和工程学中的

3、分析、规划、设计等理论。特别是系统工程学中的分析、规划、设计等理论。特别是系统工程的理论和方法、计算机系统技术关系密切；程的理论和方法、计算机系统技术关系密切；vIE的任务：的任务：是如何将由人、物料、设备、能源、资金、信息等生是如何将由人、物料、设备、能源、资金、信息等生产要素组成一个集成系统，并不断改善，从而实现更产要素组成一个集成系统，并不断改善，从而实现更有效地运行；有效地运行；vIE的目标：的目标：是提高生产率和效益，降低成本、保证质量和安全，是提高生产率和效益，降低成本、保证质量和安全，获取多方面的综合效益；获取多方面的综合效益；vIE的功能：的功能：是对生产系统进行规划、设计、评

4、价、改进和创新。是对生产系统进行规划、设计、评价、改进和创新。一。工业工程在非工业领域的应用一。工业工程在非工业领域的应用v美国滨州大学的美国滨州大学的Benjamin教授指出：目前在美国，雇教授指出：目前在美国，雇佣在制造业的劳动力只占佣在制造业的劳动力只占20%，而，而80%的劳动力则雇的劳动力则雇佣在服务行业和管理岗位上，因此，应该更加重视佣在服务行业和管理岗位上，因此，应该更加重视IE在非制造业领域的研究与应用；在非制造业领域的研究与应用；v山东大学的研究者将山东大学的研究者将IE原理应用于餐饮服务业，以图原理应用于餐饮服务业，以图提高餐厅的服务水平；提高餐厅的服务水平；v天津理工大学

5、的研究者将天津理工大学的研究者将IE原理应用于医院，重构医原理应用于医院，重构医院的服务业务流程，以提高服务质量。院的服务业务流程，以提高服务质量。二。工业工程的发展概况二。工业工程的发展概况qIE的萌芽的萌芽：18世纪中叶到世纪中叶到19世纪末世纪末q经典经典IE的建立的建立：20世纪初世纪初q经典经典IE的发展的发展：第二次世界大战及战后：第二次世界大战及战后q现代现代IE的建立的建立：5070年代年代q进入进入80年代年代，国际上，国际上IE的发展与应用相当广泛，收效的发展与应用相当广泛，收效甚佳甚佳IEIE的萌芽：的萌芽：1818世纪中叶到世纪中叶到1919世纪末世纪末v零件的互换性零

6、件的互换性标准化标准化 (E.Whitney)(E.Whitney)v劳动专业化分工劳动专业化分工专业化专业化 (A.Smith)(A.Smith)v时间研究时间研究 (W.Babbage)(W.Babbage)v组织化、通讯联系和情报资料的管理原则组织化、通讯联系和情报资料的管理原则(H.V.Poor)(H.V.Poor)二。工业工程的发展概况二。工业工程的发展概况经典经典IEIE的建立：的建立：2020世纪初世纪初vF.W.Taylor：科学管理原理科学管理原理，内容涉及制造工艺过程、劳动，内容涉及制造工艺过程、劳动组织、专业化分工、标准化、工作方法、作业测定、工资激励制组织、专业化分工、

7、标准化、工作方法、作业测定、工资激励制度与职能组织等。他还首创了生产现场的时间研究方法。度与职能组织等。他还首创了生产现场的时间研究方法。(1911)vFrank&L.Gilbreth：从事动作研究和工作流程研究，设定了：从事动作研究和工作流程研究，设定了17种种动作的基本因素，为工作与操作方法的改进与预定时间标准创造动作的基本因素，为工作与操作方法的改进与预定时间标准创造了科学依据，提供了基本方法。（了科学依据，提供了基本方法。（1910）vH.Ford：提出了装配流水线：提出了装配流水线大批量生产方式的形成。大批量生产方式的形成。（1913）vH.I.Gantt：进行作业进度规划研究，计件

8、工资制研究，发明了甘：进行作业进度规划研究，计件工资制研究，发明了甘特图。特图。（1914）二。工业工程的发展概况二。工业工程的发展概况vH.Fayol：提出了工业经营的：提出了工业经营的6项职能，管理的五种职项职能，管理的五种职能和能和14条原则。条原则。（1916）vF.W.Harris：研究应用经批量控制库存的理论：研究应用经批量控制库存的理论（1917）。）。v美国滨州州立大学在美国滨州州立大学在1908年设立工业工程课程，随后年设立工业工程课程，随后设立独立的工业工程系。设立独立的工业工程系。二。工业工程的发展概况二。工业工程的发展概况经典经典IE的发展：第二次世界大战及战后的发展：

9、第二次世界大战及战后v工作研究、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生工作研究、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划等成为产计划等成为IE的内容；的内容；v战后，运筹学战后，运筹学(Operations Research)与与IE结合，成为结合，成为IE的方法基础。的方法基础。二。工业工程的发展概况二。工业工程的发展概况现代现代IE的建立：的建立：5070年代年代v系统工程、计算机技术引入了系统工程、计算机技术引入了IE学科，逐步奠定了现学科，逐步奠定了现代代IE的理论基础与技术基础；的理论基础与技术基础；二。工业工程的发展概况二。工业工程的发展概况进入进入80年代，国际上年代，国际上

10、IE的发展与应用相当广泛，收效甚佳的发展与应用相当广泛，收效甚佳v美国：有100多所大学开设有IE系或IE学院，为五大工程学科之一（机械工程、电机与电气工程、化学工程、建筑与建材工程、工业工程）v日本：从60年代引入IE研究，70年代推出JIT，TPMJIT：JustInTime，准时制生产，美国90年代将其总结为精益生产(LeanProduction)TPM：TotalProductiveMaintenance,日本汉字为全员生产保全。v新加坡、泰国、香港、台湾、印度等都已建立IE的研究、教育、开发和推广应用体系。二。工业工程的发展概况二。工业工程的发展概况工作研究方法研究时间研究作业分析程

11、序分析动作分析直接法合成法梗概图人机作业分析联合作分析双手作业分析动素分析法影像分析法秒表测量法工作抽样预定时间标准法标准资料法工业工程体系架构工业工程体系架构四。四。程序分析程序分析2.1程序分析概述2.1.1程序分析的概念2.1.2程序分析的种类2.1.3程序分析常用记号2.2工艺程序分析2.2.1概述2.2.2梗概程序图2.3流程程序分析2.3.1概述2.3.2流程程序图2.4布置和经路分析2.4.1布置和经路分析的概念2.4.2线路图分析2.5分析方法1.5W1H法2.ECRS原则3.动作经济原则2.1.1 程序分析的概念程序分析的概念v概念：依照工作程序，从第一个工作地到最后一个工作

12、地，全面研究分析有无多余，重复的，不合理的作业。程序是否合理，搬运是否太多，延迟等待是否太长等，通过逐步分析整个工作过程，改进现场空间配置、作业方法、以提高工作效率的研究方法。v对概念的进一步理解对现场的宏观分析目的是消除和改变整个生产过程中的不合理作业设计出先进高效的作业方法2.1.2 程序分析的种类程序分析的种类v工艺程序分析：对生产全过程进行的分析工具：梗概程序图v流程程序分析：对产品或材料的流程或人员活动全过程进行的系统分析，比工艺程序分析的内容更详细工具：流程程序图记录；v布置与经路分析：以作业现场为对象，对现场布置及产品和作业者的移动路线进行的分析工具：线路图或线图记录现状。2.1

13、.3 程序分析常用记号程序分析常用记号序号序号 记号记号 意意 义义 1加工：改变对象的物理、化学状态的过程，或进行装配与分解的过程2检验：对对象的特性与数量进行测量，并与标准比较3移动4D等待或暂存5贮存6同一时间或同一工作场所由同一人执行的加工与检验工作2.2.1 工艺程序分析概述工艺程序分析概述 v工艺程序分析对象：生产系统全过程v工艺程序分析特征：概略分析、只分析加工加工和检查检查工序v应用场合：在着手对某一工作系统进行详细调查研究和改进之前，用工艺流程分析可对系统作一简略、全面、一般的了解，以便从宏观上发现问题。v工艺程序分析方法：梗概程序图，记录简明、容易、宏观、概略。v梗概程序图

14、概念：对生产全过程的概述，主要反映全过程中各构成部分及其相互间的关系。v梗概程序图的内容和作用：提供工作程序的全面概况及各工序之间的相互关系情况按工艺顺序编制，可作为编制作业计划的依据注明了各项材料及零件的进入点，可控制材料与外购件的进货日期v程序梗概图的作图规则2.2.2 梗概程序图梗概程序图v程序梗概图的程序梗概图的组成：表头、图形、统计三部分组成v图形的作图规则：由若干纵线和横线所组成，生产过程的工序流程用垂直线表示，主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列。材料、零件（自制、外购件）的进入用水平线表示，水平引入线上座填上零件名称、规格、型号。水平线与直线

15、中途不能相交，非交交的，相交处用半园形避开。加工、检查符号之间长约6mm的竖线连接，符号的右边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时间，按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左从1依次编号于符号内。若有的工作需分几步做才能完成，主要的步骤放在最右边，其余按重要程度，自右向左依次排列。示示例例电 视 机 及 遥 控 器 装 箱 梗 概 程 序 图810111265439211432箱子成型检查箱子有无破损箱片电视机遥控器附件及干燥剂检查附件及干燥剂数量装附件及干燥剂入塑料袋内装入箱内检查遥控器外观装入塑料袋内放入箱内检查电视机外观贴出厂编号标签装入塑料袋内装上保持衬放入箱内封

16、箱缚束贴出厂日期标签塑料袋塑料袋标签塑料袋保持衬7图形的作图规则：图形的作图规则：由由若若干干纵纵线线和和横横线线所所组组成成。工工序序流流程程用用垂垂直直线线表表示示，主主要要零零件件画画在在最最右右边边，其其余余零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列。零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列。材材料料、零零件件的的进进入入用用水水平平线线表表示示，水水平平引引入入线线上上座座填填上上零零件件名名称称、规规格格、型型号号。水平线与直线中途不能相交。水平线与直线中途不能相交。符符号号的的右右边边填填写写加加工工或或检检查查的的内内容容，左左边边记记录录所所需需的的时时间间，按

17、按实实际际加加工工装装配配的的先先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左从后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左从1依次编号于符号内。依次编号于符号内。若若有有的的工工作作需需分分几几步步做做才才能能完完成成，主主要要的的步步骤骤放放在在最最右右边边，其其余余按按重重要要程程度度，自自右向左依次排列。右向左依次排列。v统计表格：v分析改进技术：5W1H，4技巧(ECRS)加一表统计内容次数12时间加工检查416合计v程序梗概图的案例分析及讨论：传动轴组件的装配程序梗概图电拖车检修及维修的程序梗概图压铸组装梗概程序图案例：传动轴组件的装配案例：传动轴组件的装配案例零件图为：梗概程序图分析

18、思路：首先看能否取消，其次看能否合并重排，再次看能否简化，最后看能否使工艺过程更好。零件图零件图梗梗概概程程序序图图案例：案例：电拖车检查维修电拖车检查维修1 总检查决定如何修理分解成动力车架电池三部分1车架电池动力5 初次试验充电66 最后试验充电75去油漆详细检查42 全部拆除必要时维修33装配试车42 电器及机械试验特点：一个主要程序分成几个分程序，最主要的程序置于最右边，其余的依其重要性，自右向左排列。76必要时维修再油漆6压铸机械6543211654321压铸成型检查机械加工检查去除毛边检查化学处理检查表面处理喷漆检查MQC检查FQC包装成品检查包装材料油漆胶水化学药水镁锭2.3.1

19、 概述概述v流程程序分析的概念以产品或零件的加工制造全过程的对象，把加工工艺流程划分为加工、检查、搬运、等待和贮存等五种状态加以记录和分析v流程程序分析的特征比梗概图更具体、更详细、有加工、检查、搬运、等待和贮存5种符号，对每一主要零件单独作图。v流程程序分析的工具：流程程序图2.3.2 流程程序图流程程序图v流程程序图的组成：由表头、图形、统计三大部分组成，见示例v表头内容：工作名称、工作部别、方法（规则或改进）、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者、日期等v图形：（见案例）统计表格统计表格统计内容次数时间距离加工检查合计贮存搬运v分析技术:5问,4技巧加一表v分析统计工具：流程程序图v

20、标准表格：程程程程序序图图标标准准表表格格案例分析案例分析1：研究地点：重庆某公司研究对象：纸筒加工研究对象的工艺过程：下料铣斜边卷制粘接干燥封边锯口打磨浸油检验入库流程程序图：分析技术：5WIH，4ECRS研究分析：共有加工工序9个，分析能否取消？能否合并？能否重排？能否有更好的方法？有如：第4粘接工序：现行方法有3人进行粘接，时间为90分钟，粘接过程中工人在休息，敷上粘接剂后，工人可干别的活，这样可减少一个工人，年节约资金2000元/月13个月2.6万元又如：第5工序为干燥,需花时间24小时,纸筒进出炉均采用手工操作，极易烧伤工人，改成轮式平板车推进推出,既节约时间又避免烧伤工人。再如：第

21、9浸油工序,用5问,4技巧加一表技术提问?What?浸油、绝缘，有无更好的方法：无Where?浸油机，有无更好的地方：无When?锯口打磨后，有无更好的时间：无Who?1人，有无更好的合适的人：无Why?绝缘How?立式浸油机，有无更合格的方法?有，什么方法，油沟浸油v现行的浸油方式是立式浸油机放置于平台上，上下不方便，工人要把纸筒直立于台上,费时又费力，经测时费时5分钟。v立式浸油机是旋转淋油，需用人控制且效果差，而且需预热，耗时大。v改进措施：用油沟浸油方式，用杠杆原理进行操作，耗时短。v改进效果：改进后节约时间27分钟工序号内容改进前改进后改进效果工人上纸筒预热油淋油合计2人1015分钟

22、25分钟602人24（自动）2533结论结论v设备利用率的改善要不遗余力，改善能带来较大的经济效果。v设备的改善必须发挥工人的能力性，最有发言权。v培养工段长，班组长的组织协调能力，让工人最大限度地利用时间。v烘干设备9应置于设备2后面，可减少来回不必要的运输。案例分析案例分析2：研究地点：某公司绝缘车间研究时间：2000年4月15日早上8:0012:00研究目的：该车间工人聊天现象严重，走动频繁，为了了解工人实际工作情况，选择了1名工人跟踪调研，目的是发现影响工人工作效率的因素。研究者的流程图为：开机床对刀拿工具打扫聊天拿工具检查聊天聊天走动聊天休息15分钟锯搬运锯搬运锯搬运找工具搬运聊天聊

23、天锯休息12345671211234534568768班组：器身工作组工作名称：日常工作开始：开机床结束：休息研究者：ME*2000年4月审阅者：车间经理2000年4月图2-6：绝缘体车间工人人型流程图对现行流程进行分析对现行流程进行分析由统计得出：由统计得出：上午4小时，完成加工6次，时间28分钟，利用率8.6%；搬运8次，占用时间60分钟，占用率为25%；休息聊天8次，占用时间150分钟，占用率为62%；检查1次，时间2分钟，占用率为0.9%。进一步分析利用率低进一步分析利用率低,聊天现象严重的原因有：聊天现象严重的原因有：生产计划性不强，工人不关心进度情况，造成有足够多的时间聊天。车间没

24、有明文规定上班时间不准聊天，工人劳动积极不高。机床配置不合理，造成搬运过多班组划分不合理，任务平衡不合理，造成有的工人工作太闲。工具柜距离机床和工作地太远，造成工人因取放工具而频繁走动。解决方案解决方案:v车间领导在班组会议上强调聊天造成的不良影响，应明文禁止。v对工段的划分进度调整，以设备为中心划分手段，任务的划分以工段为单位，由工段长将任务再下放给个人。v在每一设备旁或工作地旁设备一个工具柜，并要求工人按一定的顺序摆放，减少搜寻时间。2.4.1 布置和经路分析的概念布置和经路分析的概念v布置与经路分析的定义布置和经路分析是以作业现场为对象，对现场布置及产品和作业者移动线路所进行的分析。v布

25、置和经路分析的特征主要是对“搬运”或“移动”的路线进行分析，以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的。分析产品或人在现场流动的实际路线。v布置和经路分析方法：线路图。2.4.2 线路图线路图v线路图的概念按比例缩小绘制的工厂简图或车间平面布置图，将流程程序中的所有的动作，以线条和符号表示在图上，主要用于对物料搬运的分析，从线路图上研究如何缩短搬运距离和改变不合理的流向（如：倒流、往复、交叉流动等）。示例v线图：完全按比例绘制的线路图，叫线图。v线路图的分析工具：5问,4技巧加一表v线路图的改进方法v线路图案例分析及讨论案例分析：请分析下面立体线路图的布置，是否合理？为什么？请说出理由？您认为更

26、合理的布置是怎样的？线线路路图图示示例例：立立体体线线路路图图线路图的改进方法线路图的改进方法对平面移动：移动的距离是否能缩小有没有相向流动通道和道路状况是否良好对立体移动：高度能否降低；上下移动的次数能否减少？是否使用起重设备对厂房设备配置：物流路线能否缩短运输方法是否恰当运输通道、起重设备、行车路线等是否符合要求办公室、检查工序、工具柜等位置是否合适。线路图案例分析及讨论线路图案例分析及讨论研究地点:某公司绝缘车间研究对象:压板加工压板加工流程程序及线路图：分析：运用5问,4技巧加一表技术进行分析有无相向流动？有；有无适合的方案？有；重新布置设备，移动距离是否缩小？会；有无适合的方案？有；

27、什么方案?进行改进,重新布置设备改进后的设备布置如下图所示：原来的经路图原来的经路图1234567123456下料划线锯断打磨倒角打蜡暂存1划线台锯床倒角机打腊机成品库原料剪切机243516155M75M2M60M58M2M2M562743打磨机大门1改进后的物流线路图改进后的物流线路图原料剪切机划线台锯床打磨机倒角机打腊机成品库12345611234567123456下料划线锯断打磨倒角打蜡暂存112345672M7M6M7M8M6M10M大门改进效果：v原方案的搬运距离为254m，改进后的搬运距离为66m，少搬运188m，缩短了搬运路线。v消除了来回搬运、走动现象，降低了成本v设施布置符合

28、物流规范化要求，物流路线最短。2.5 常用的分析方法常用的分析方法1.5W1H法分析时的六大提问提问技术称5W1H技术WHAT完成了什么？WHERE何处做？WHEN何时做？WHO由谁做？WHY为什么这样做？HOW如何做？2.ECRS原则取消（Eliminate）：取消不必要的操作合并（Combine）：对于无法取消而又有必要重排（Rearrange）简化（Simple）1.动作经济原则为了以最低限度的疲劳获取最高的效率，寻求最合理的动作作业时应遵循的原则。根据这些原则，任何人都能检查作业动作是否合理2。动作经济原则四要素A。减少动作数量B.缩短动作的距离C.双手同时作业D.轻松作业2.5 常用

29、的分析方法常用的分析方法课后练习课后练习v绘制现有的线路布置，用工业工程技术进行分析，发现不合理的布置，加以改进，总结改进效果。v请画出你所做的某项工作的流程程序图。v进行程序分析时可用哪些分析工具？每种分析工具适用对象是什么？v什么是作业分析的5W1H技术和4ECRS技术？实际工作中如何应用？v请各绘出一种你工作中某项工作的梗概程序图、流程程序图以及线路图，并用5W1H和4ECRS技术分析改进？1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。3月-233月-23Monday,March 6,20232、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。08:07:0108:07:0108:073/6/2023

30、 8:07:01 AM3、越是没有本领的就越加自命不凡。3月-2308:07:0108:07Mar-2306-Mar-234、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。08:07:0108:07:0108:07Monday,March 6,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。3月-233月-2308:07:0108:07:01March 6,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。06三月20238:07:01上午08:07:013月-237、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。三月238:07上午3月-2308:07March 6,20238、业余生活要有意义，不

31、要越轨。2023/3/68:07:0108:07:0106 March 20239、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。8:07:01上午8:07上午08:07:013月-2310、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。3/6/2023 8:07:01 AM08:07:0106-3月-2311、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。3/6/2023 8:07 AM3/6/2023 8:07 AM3月-233月-2312、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。06-Mar-2306 March 20233月-2313、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Monday,March 6,202306-Mar-233月-2314、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。3月-2308:07:0106 March 202308:07谢谢大家谢谢大家