工业工程从入门到精i
工业工程简介：
1.工业工程定义
最具有权威性的和今天被广泛采用的美国工业工程学会（SIE ）于佃95年正式提出，后经修订的定义：
工业工程，是对人员，物料，设备，能源和信息所组成的集成系统进行设计，改善和设置的一门学科。它综合运用数学，物理学，和社会科学方面的专门知识和技术，以及工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定，预测评价。
《美国大百科名书》（佃82年出版）对IE 的解释是：工业工程是一个组织中的人，物料和设备的使用及其费用作详细分析研究，这种工作由工业工程师完成，目的是使组织能够提高生产率，利润
和效率。
工业工程专家Philipe Hicks博士指出：工
业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产出，并且这种生产必须是在保证工
人和最终用户的健康和安全
条件下进行
从上可看出，工业工程的目标就是使生产系统投入的要素得有效利用，降低成本，保证质量和安
全，提高生产率，获得最佳效益。
2.工业工程研究范围：
美国国家标准ANSI-294（佃82年修订版），把IE分为仃个分支：生物力学，成本管理；数据处理与系统设计；销售与市场；工程经济；设施规划；材料加工（含工具设计。工艺研究，自动化等）；应用数学（含运筹学，管理经济学，统计质量控制，统计学）；组织规划；生产规划与控制（含库存管理，运输路线，调度和发货等）；实用心理学；方法研究作业测定；人的因素；工资管理；人体测量；安全；职业卫生与医学。
3.现代IE的基本工作内容及特点：
1）核心是降低成本，提高质量和生产率。—
—如果用一名话来表明工业工程师的抱负的
话，就是生产率。
2）I E是综合性的应用知识体系。
3）注重人的因素是IE区别于其它工程学科的特点之一
生产系统和各种组成要素中，人是最活跃的和不确性最大的因素。I E为实现其目标，在进行系统设计，实施控制和改善的过程中，都必须充分考虑到人和其它要素这间的关系和相互作用，发人为中心行设计。
4）I E重点是面向微观管理。
为达到减少浪费，降低成本的目的，IE 重点面向微观管理，解决各种管理问题，从制订作业标准和劳动定额，现场管理优化直至各职能部门之间的直辖市和管理改善，都需要I E发挥作用。
5）I E是系统优化技术。
IE所强调的优化是系统整体的优化，不单是某个生产要素（人，物料，设备……. 或某个局部（工序，生产线，车间…….）的优化，其最终目标是追求系统整体最佳的效益
（最少投入，最大产出）
特别指出的是：生产系统的优化不是一次性，IE所追求的也不是一时的优化，而是经常
地研究系统的优化，对系统不断地更新，以使其
适合新的工艺。新的管理方式，永远获得更高的
综合效益。
工作研究范围
对整个制造流程的分析（流程图）
―" 流程分析
V
布置和路线分析
< f人机操作分析
方法研究’操作分析联合操作分
析
双手操作分析
—设定标准工作法：
I动素分析1方法，流程
动作分析2材料
动作经济原则
3工具，设备
4，环境与
条件
5，作业者资格，技能
密集抽样时间研究
作业测定分散抽样时间研究
决定标准时间预定时间标准法
* 标准工作法+标准时间+其它
要求（品质要求等）=工作标准
导书形式
训练操作工人，实施标准体现出来
1方法研究定义
对现有的工作（加工，制造，装配，操作）方法进行系统的记录和严格的考查，作为开发和应用更容易，更有效的工作方法以及降低成本的一种手段。
目的：*改进工艺和流程
*改进工厂，车间，工作场所的平面布置
*改进整个工厂和设备的设计
*改进物料，机器，人力的利用，提高生产
力
降低劳动强度
动作经济原则：
1动作能量活用原则。
2动作量节约原则。
3动作改善原则。
0 在人的身体各部位凡是能具有进行动作能力的部
分，不管何部位都希望全面能活用：
1脚部或左手能操作的事，不必使用右手。
2尽量使两手同时作业，也同时结束动作。
3双手不要使其同时静止，手空闲时须动脑
想另一工作
二）动作量节约原则：
多余的动作量，不但浪费时间及空间更会消耗体力。
1尽量使用小动作来操作工作。
躯体的运作依序为腕部——前腕部-------- 手腕部 --- 手指；能使用小运动应使用小运动。
2材料及器具应放置于伸手能及的范围内，并尽量放在近手边。
3小单元的协作次数应尽量减少。
4工具应予以简化，易用。
5材料及零件应使用易拿取之容器。
6工作物长，或重，体积大时应利用保持工具。三）动作法改善的原则：
能动的部位使其全部活动，可以节约的能量可以省去的徒劳动作也尽量除去，而动作的方法还是有改善的地方。
1动作能予以规范化。
2双手可反向运动，而不可同向动作。
3利用惯性，重力，自然力，等尤其尽量利用动力装置。
4为了减少疲劳作业椅及工作台的高度应适
方法研究的分析层次及分析技术
操作分析
流程分析 动作分析
流程分析的改善对象：
1, 基本原则：
1) ,尽可能取消不必要的工序 2) ,合并工序，减少搬运 3) ,安排最佳作业顺序 4) ,使各工序尽可能经济化 5) ,找出最经济的移动方法 6) ,尽可能减少在制品的贮存
2, 考虑下列因素，有无工序，操作可取消，合 并，
重排，简化。
*以材料加工过程单位*以加工，检验，搬运 *作业要素 *动作单元 戈y 为基础的作业划分作业单位为基础要素
分
为基础的作业划分
以作业单位所 以一个作业要素 以单位动作所 所包含的一系 所包含的一系列 包含的一系列 列动作为基础的 动作单位为基础 动作要素为基 动作划分 的动作划分
础的动作划分
*基本要素
1),不需要的工序或操作
2),改变工作顺序
3),改变设备或利用新设备
4),改变工厂布置或重排新设备
5),改变操作或贮存的位置
6),发挥每个人的技术专长
3,考虑下列因素，那些搬运可以取消，合并，重排，简化。
1),取消某些操作
2),改变物品存放的场所或位置；
3),改变工厂布置
4),改变搬运方法
5),改变工艺过程或工作顺序
4,考虑下因素，有等待可以取消或缩短时间
1),改变工作顺序；
2),改变工厂布置
3),改变设备或用新设备
5,考虑下列因素，有无检验工作能取消，合并, 简化
1)它们真的必需？有何效果？
2)有无重复？
3)能否用抽样或样资料统计控制？
三动作分析简介
（一）定义
动作动作分析是研究人体各种动作的浪费，以寻求省力，省时，安全和最经济动作。即：研究分析人在进行各种操作的细微动作，删除无效协作，使操作简便有效，以提高工作效率。
目的：发现操作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。并在此基础上制定标准的操作方法，确定动作标准时间。
（二）动作分析的方法
1，目视动作分析：目视观测寻求动作改进。
2，动素分析：人完成工作的动作可由17个基本动作构成，将工作中所用的各个动素逐项分析以谋求改进。
3，影片分析：通过摄影机，分析动作。
人作业基本动素的简介：（仃种动素）
1，伸手：空手移动，伸向目标。
改善点：能否缩短距离
能否减少方向的多变，特别是突
能否使工具对象移向手边 手持物从
一处移至另一地方 能否减少其重量
能否应用合适的夹
具
搬运方向的突变是否可以取消，
各种在障碍物能否搬去
是否身体的有些动作可以取消 双手的动作能否与手的动作相
调协
3，握取：利用手指充分控制物体。
改善点：可否一次握取多件或减少握取 次数
工具，对象可否预先放好 能否用其它工具替代手的握取
4，装配：两个以上的物体的组合的动作 改善
点：能否用夹具，固定器
能否同时装配数件
工具是否达到最有效的速度及送
进
能否用自动设备
是否可用自动工具，以减少
人的装配时间
5, 使用：利用器具或装置做的动作
2, 移物: 改善点:
6,拆装：对两个以上组合的对象，做分解的动作
7，放手：从手中放掉对象
改善点；能否取消此动作
能否在运输途中放手
放手后，手或运送的位置是否对下动作或下移动有利
8，检查：将产品和所制定的标准作比较的动作改善点：能否取消或与其它操作合并
能否同时使用多种量具或多用处量具
检查物与检查者眼睛的距离是否合适
9，寻找：确定目的物位置的动作
改善点：对象给予特别标识（标签，颜色）良好的工作场所布置对象，工具有固定的位置，并放置于正常的工作范围
10，选择：在同类对象中，选取其中一种
改善点：是否可取消此动素工具对象能否做标准化和互换使用
能否作标识，以利选择
11，计划：在操作进行中，为决定下一步骤所
作的考虑
12,定位:将对象置于所需的正确位置而进行的动作
13，予定位：对象定位前，先将对象安置到予定位的作业
改善点：对象能否在运输途中正工具能否悬挂起来，以便一伸手就右拿到
14，持住：手握物并保持静止状态
改善点：能否用夹具持物能否用磨擦力或粘着力15，休息：因疲劳而停止工作
改善点：肌肉的运用与人体动作的等级是否合适
温度，湿度，通讯，噪声，光线，颜色以及其它工作环境是否合适
工作台高度是否合适
操作者是否坐立均可重物可
否用工具装卸
工作时间长短是否合适16,不可避免的停顿
17，故延：可避免的停顿
改善点：改善管理方法，规章，制度，使操作者无抱
怨
改善工作环境，提供一个合适，健康，愉快而有效的生产现场改善工作方法，降低劳动强度按对操作的影响，以上动素可分为有效动素和无效动素：1）有效动素：指对操作有直接贡献者：装配折卸使用伸手握取移动及放手
2）无效动素：寻找选择检查持住定位予定为辅助动素；休息故延延迟计划为消耗动素。在作业中，辅助动作越少越好；消耗性动作应尽可能取消。（三）在作业设计及研究中，应遵循以下原则1双手动作应同时而对称。
2人体的动作应尽量用低级动作而得
到满意结果。
人体动作等级：手指
最低
手指，手腕动作
手指，手腕及小臂动作"
手指，手腕，小臂及大臂动作
手指，手腕，小臂，大臂及身体动作最耗休能，最慢
3尽可能利用物体的动能；曲线动作减少方向突变，弹道式运动较受控制的运动轻快；动作尽可能有轻松节奏。
4工具物料应放于固定场所及作业者前面近处，并依最佳工作顺序排列
5应有适当的照明设备，工作台及座椅试样，高度应使工作者保持良好的姿势
6尽量解除手的工作，而以夹具或工具代替。7可能时，应将两种或两种以上工具合并为一种8工具及物料应尽可能放在工作位置
（四）在动作标准化的基础上，可测定作业的标准时间：
标准时间的制定：
定义：标准时间是指在适宜的操作条件下, 用最
合适的方法，以普通熟练工人正常速度完成 标准作业所需的劳动时间。 时间研究步骤：
1作业标准化：
在对一项作业研究时, （5W1H ）
需要做什么？
吗？有无更合适的地方? 在何
时做？
吗？有无更合适时间？
由谁做？ 有无更合适人？
如何做？ 有无更合适方法？
2划分操作单元：
原则：*每一单元应有明显易辨认的起 点，终点
*单元时间愈短愈好，但一般不小
有必要/ ?要达到什么结果?
在何处做？ 可用以下提问技巧
要做这，是否
要在此处做
要在此时做
要此人做吗？
要这样做吗？
于0.04MIN
作单元分开
*尽可能使每一单元的操作动作为基本动
作
由于操作的时间标准仅用于特定的操
作，所以每单元应有完整而详细的说明3现场记录时间值：
4剔除异常值：
美国机械工程协会对异常值定义：某一单元的秒表读数，由于一些外来因素的影响而使其超越正常范围的数值。通常采用3倍标准偏差法：假定一操作单元观测N次：x1,x2,x3 ?…?.xn.
贝Average(X) = (x1+x2+x3+ ... +xn/n
标准」偏差S =
(x1—X)A2+(x2 —X)A2+ …….+(xn —()A2 / n
ULC = X + 3S LCL = X 43S
将超出UCL , LCL的值剔除
5决定观测次数：
在误差为5%，可靠度为95%情况下，所应观测的次数为：
〔F〕n n
N = I 40 * n* E x i A2 -(刀xi)A2
A 2 / ( E xi ) A2
1=1 1=1
1=1
Xi-----每次秒表读数n-----试行观测的次数
N----应该观测的次数
6计算观测结果：
7评比：将观测到的结果与观测者的理想速度作比较，评比方法有60分法，75分法，
100分法。
操作水平与评比值
8确定宽放时间：
宽放种类：生理宽放轻松工作