工業(yè)工程工作研究.ppt

1、工作 研 究,天馬行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,目 錄,1 工業(yè)工程導論 2 程序分析 3 作業(yè)分析 4 動作分析,1 工業(yè)工程與方法研究概述,1.1 工業(yè)工程 1.1.1 工業(yè)工程的定義 1.1.2 工業(yè)工程的發(fā)展概況 1.1.3 工業(yè)工程的內(nèi)容體系 1.1.4 工業(yè)工程的時代特征 1.1.5 工業(yè)工程的基本方法 1.2 工作研究 1.2.1 概述 1.2.2 工作研究的內(nèi)容及相互關系 1.2.3 工作研究的實施步驟 1.3 方法研究 1.3.1 方法研究概述 1.3.2 方法研究的內(nèi)容 1.3.3 方法研究的基本程序 思考與討論,1.1 .1 工

2、業(yè)工程是什么,工業(yè)工程（Industrial Engineering，簡稱IE）是綜合運用各種專門知識和系統(tǒng)工業(yè)工程的原理與方法，為把生產(chǎn)要素（人、物料、設備、能源、資金和信息等）組成更富有生產(chǎn)力的系統(tǒng)所從事的規(guī)劃、設計、評價、改進和創(chuàng)新活動，同時為科學管理提供決策依據(jù)。,為什么需要工業(yè)工程,專業(yè)性問題由專業(yè)技術研究解決 1 轉(zhuǎn)換過程由機械制造、發(fā)電、鋼鐵冶金等專業(yè)技術解決； 2 單一生產(chǎn)要素由機械制造、能源開發(fā)、信息技術、會計事務等解決。,綜合性（交叉性）問題由工業(yè)工程研究解決 1 合理調(diào)整和運用生產(chǎn)資源 2 生產(chǎn)計劃與控制 3 質(zhì)量管理與控制 4 成本控制 5 生產(chǎn)率及其影響生產(chǎn)率的因素,

3、天馬行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,工業(yè)工程定義的內(nèi)涵,IE是一門工程類科學技術，是技術與管理交叉的復合學科； IE的任務是如何將由人、物料、設備、能源、資金、信息等生產(chǎn)要素組成一個集成系統(tǒng)，并不斷改善，從而實現(xiàn)更有效地運行； IE的目標是提高生產(chǎn)率和效益，降低成本、保證質(zhì)量和安全，獲取多方面的綜合效益；,IE采用和依托的理論與方法，來自數(shù)學、自然科學、社會科學中的專門知識和工程學中的分析、規(guī)劃、設計等理論。特別是系統(tǒng)工程的理論和方法、計算機系統(tǒng)技術關系密切； IE的功能是對生產(chǎn)系統(tǒng)進行規(guī)劃、設計、評價、改進和創(chuàng)新。 IE的研究對象是由人、物料、能源、

4、資金和信息生產(chǎn)要素構成的各種生產(chǎn)及經(jīng)營管理系統(tǒng)。且不限于工業(yè)生產(chǎn)領域；,天馬行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,工業(yè)工程在非工業(yè)領域的應用,美國濱州大學的Benjamin教授指出：目前在美國，雇傭在制造業(yè)的勞動力只占20%，而80%的勞動力則雇傭在服務行業(yè)和管理崗位上，因此，應該更加重視IE在非制造業(yè)領域的研究與應用； 山東大學的研究者將IE原理應用于餐飲服務業(yè)，以圖提高餐廳的服務水平； 天津理工大學的研究者將IE原理應用于醫(yī)院，重構醫(yī)院的服務業(yè)務流程，以提高服務質(zhì)量。,1.1.2 工業(yè)工程的發(fā)展概況,IE的萌芽：18世紀中葉到19世紀末 經(jīng)典IE的建立：

5、20世紀初 經(jīng)典IE的發(fā)展：第二次世界大戰(zhàn)及戰(zhàn)后 現(xiàn)代IE的建立：5070年代 進入80年代，國際上IE的發(fā)展與應用相當廣泛，收效甚佳,IE的萌芽：18世紀中葉到19世紀末,零件的互換性標準化 (E.Whitney) 勞動專業(yè)化分工專業(yè)化 (A.Smith) 時間研究 (W.Babbage) 組織化、通訊聯(lián)系和情報資料的管理原則(H.V.Poor),經(jīng)典IE的建立：20世紀初,F.W.Taylor：科學管理原理，內(nèi)容涉及制造工藝過程、勞動組織、專業(yè)化分工、標準化、工作方法、作業(yè)測定、工資激勵制度與職能組織等。他還首創(chuàng)了生產(chǎn)現(xiàn)場的時間研究方法。(1911) Frank & L.Gilbreth：

6、從事動作研究和工作流程研究，設定了17種動作的基本因素，為工作與操作方法的改進與預定時間標準創(chuàng)造了科學依據(jù)，提供了基本方法。（1910） H.Ford：提出了裝配流水線大批量生產(chǎn)方式的形成。 （1913） H.I.Gantt：進行作業(yè)進度規(guī)劃研究，計件工資制研究，發(fā)明了甘特圖。 （1914） H.Fayol：提出了工業(yè)經(jīng)營的6項職能，管理的五種職能和14條原則。 （1916） F.W.Harris：研究應用經(jīng)批量控制庫存的理論（1917）。 美國濱州州立大學在1908年設立工業(yè)工程課程，隨后設立獨立的工業(yè)工程系。,經(jīng)典IE的發(fā)展：第二次世界大戰(zhàn)及戰(zhàn)后,工作研究、質(zhì)量控制、人事評價與選擇、工廠布

7、置、生產(chǎn)計劃等成為IE的內(nèi)容； 戰(zhàn)后，運籌學(Operations Research)與IE結(jié)合，成為IE的方法基礎。,現(xiàn)代IE的建立：5070年代,系統(tǒng)工程、計算機技術引入了IE學科，逐步奠定了現(xiàn)代IE的理論基礎與技術基礎；,天馬行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,進入80年代，國際上IE的發(fā)展與應用相當廣泛，收效甚佳,美國：有100多所大學開設有IE系或IE學院，為五大工程學科之一（機械工程、電機與電氣工程、化學工程、建筑與建材工程、工業(yè)工程） 日本：從60年代引入IE研究，70年代推出JIT，TPM JIT：Just In Time，準時制生產(chǎn)，美國

8、90年代將其總結(jié)為精益生產(chǎn) (Lean Production) PTM：Total Productive Maintenance, 日本漢字為全員生產(chǎn)保全。 新加坡、泰國、香港、臺灣、印度等都已建立IE的研究、教育、開發(fā)和推廣應用體系。,1.1.3 工業(yè)工程的內(nèi)容體系,1.1.3 工業(yè)工程的內(nèi)容體系,人因與效率工程 生產(chǎn)及其制造系統(tǒng)工程 現(xiàn)代經(jīng)營工程 IE中的系統(tǒng)分析方法與技術,人因與效率工程,工作研究：分析影響工作效率的各種因素，消除浪費，提高生產(chǎn)率； 工效學：研究生產(chǎn)系統(tǒng)中人、機、環(huán)境之間的相互作用和協(xié)調(diào)性，是工作研究的基礎，其目的也是提高效率； 組織設計：協(xié)調(diào)組織中人與事、人與人之間的關

9、系，最大限度的發(fā)揮人的作用； 人力資源開發(fā)與管理：充分利用人力資源，提高素質(zhì)，開發(fā)潛能，增進效益。,生產(chǎn)及其制造系統(tǒng)工程,設施規(guī)劃與物流系統(tǒng)設計：使各生產(chǎn)要素合理配置與布局，組成高效的生產(chǎn)集成系統(tǒng)； 先進制造系統(tǒng)：在計算機技術與信息技術基礎上發(fā)展集成生產(chǎn)和相應的先進制造技術； 生產(chǎn)計劃與控制：生產(chǎn)及各種資源的組織、計劃、調(diào)度和控制； 現(xiàn)代質(zhì)量工程：為保證產(chǎn)品質(zhì)量或工作質(zhì)量所進行的質(zhì)量調(diào)查、計劃、組織、協(xié)調(diào)與控制等工作。,現(xiàn)代經(jīng)營工程,工程經(jīng)濟：企業(yè)投資的可行性、評價其合理性與經(jīng)濟性，提供決策支持； 工業(yè)設計：通過產(chǎn)品的審美設計和人與產(chǎn)品的界面設計，來完成工業(yè)產(chǎn)品的功能使用性、造型美觀性、人機系

10、統(tǒng)性和商業(yè)經(jīng)濟性的有機結(jié)合。 企業(yè)戰(zhàn)略管理：通過現(xiàn)狀綜合診斷。外部環(huán)境與變化分析、內(nèi)部功能分析，確定企業(yè)的經(jīng)營與發(fā)展目標。,工業(yè)工程中的系統(tǒng)分析方法與技術,量化分析方法：應用建模、預測、優(yōu)化、仿真、評價技術對系統(tǒng)的各個方面進行定量和定性分析，目的是選擇最優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案，具體技術有：運籌學、系統(tǒng)工程、統(tǒng)計學等； 計算機技術與信息技術：硬件與軟件基礎、數(shù)據(jù)庫原理、網(wǎng)絡技術、管理信息系統(tǒng)等。,制造系統(tǒng)的設計,1.1.4 工業(yè)工程的時代特征,生產(chǎn)系統(tǒng)新特點,近年來，一系列新的制造系統(tǒng)模式還在不斷出現(xiàn)，如CIMS、并行工程、精良生產(chǎn)、敏捷制造、CALS、虛擬制造系統(tǒng)、大批量定制生產(chǎn)模式(Mass C

11、ustomization)、NGMS制造系統(tǒng)模式(Next Generation Manufacturing System)、全能制造系統(tǒng)模式(Hollonic Manufacturing System)、分形企業(yè)模式(Fractal Enterprise)等等。步入21世紀，現(xiàn)代制造模式的特點呈現(xiàn)為集成特性、快速響應、以顧客為中心、滿意質(zhì)量以及綠色特性。現(xiàn)代制造系統(tǒng)模式為適應21世紀制造業(yè)的需要不斷發(fā)展，其發(fā)展趨勢可用“五化”簡要描述，即集成化、全球化、網(wǎng)絡信息化、柔性化和綠色化。,IE發(fā)展的時代特征,研究對象和應用范圍逐步擴大到整個生產(chǎn)系統(tǒng)甚至網(wǎng)絡化制造系統(tǒng)，并日益注重用系統(tǒng)觀點和系統(tǒng)工程

12、方法來處理問題； 廣泛采用計算機強化信息的采集、處理、傳輸、開發(fā)MIS與DSS等計算機輔助管理系統(tǒng)和信息化、智能化、網(wǎng)絡化制造系統(tǒng)； 突出重視生產(chǎn)率和質(zhì)量的研究； 努力實現(xiàn)不斷改善可持續(xù)發(fā)展和綜合創(chuàng)新這一現(xiàn)代IE的本質(zhì)功能； 重視人的作用、注重人與機器的最佳配合； 重視形成面向問題的適宜的IE工作模式。,1.1.5 工業(yè)工程的基本方法,系統(tǒng)分析方法解決“干什么” 系統(tǒng)設計方法解決“怎樣干” 創(chuàng)造性技術 系統(tǒng)圖表法 改進時遵守的“ECRS”四大原則,“ECRS”四大原則,E: Eliminate，取消。在經(jīng)過“5W1H”之后，若結(jié)論為不必要，則予以取消。 Case1: In a setup op

13、eration, adjustment typically took a large portion of the operators time. But simple solutions can often be found to eliminate adjustment work. If die height was standardized so that setup was much simpler, then eliminate the adjustment process. The same idea may be applied in other areas such as el

14、iminating horizontal adjustment by providing locator pins or standardizing bolt heads.,“ECRS”四大原則,C: Combine，合并。對必要的工序、操作或動作，則應考慮能否通過合并達到省時簡化的目的。 Case 2: To improve stamping（沖壓） capacity, a specially designed grabbing（抓） device (an iron hand) was installed to take the stamped part out of the machine

15、 quickly, utilizing the upward moving force of the machine. With this arrangement, the upward force, which in itself does not add value to the product, is now combined with the work of the iron hand. Since this device was designed to reach the part even before the upper die reached the highest point

16、 of its stroke, additional stamping capacity was gained.,“ECRS”四大原則,R: Rearrange，重排。經(jīng)取消、合并后，可在根據(jù)“何人、何處、何時”三提問進行重排，制定最佳工作、操作和動作順序。 Case 3: A machining operation used two machines, each handled by a different operator. Since each machine was highly automated, the operators time was not well utilized.

17、They spent most of their time watching the machine operation - adding no value to the product. By moving the machines closer together and combining the work, one operator could run both machines and still produce the same total output.,“ECRS”四大原則,S: Simplify，簡化。最后可考慮能否采用最簡單的方法與設備，以節(jié)省人力、時間和費用。 Case 4

18、: In an assembly operation, an operator was using two different parts for making two different products. Because the two parts were similar, occasional mistakes resulted when the wrong part was used.,“ECRS”四大原則,E: Eliminate，取消。在經(jīng)過“5W1H”之后，若結(jié)論為不必要，則予以取消。 C: Combine，合并。對必要的工序、操作或動作，則應考慮能否通過合并達到省時簡化的目的

19、。 R: Rearrange，重排。經(jīng)取消、合并后，可在根據(jù)“何人、何處、何時”三提問進行重排，制定最佳工作、操作和動作順序。 S: Simplify，簡化。最后可考慮能否采用最簡單的方法與設備，以節(jié)省人力、時間和費用。,系統(tǒng)分析方法：解決干什么的問題,在若干選定的目標和準則下，分析構成各項事務的系統(tǒng)的功能及其相互之間的關系，利用定量方法提供允許和可用的數(shù)據(jù)，以制定可用的方案、并推斷可能生產(chǎn)的效果，以期尋求對系統(tǒng)的整體效益最大的策略。 例如：,例如：問題提取的替代選擇分析過程（Baxter，1996）,系統(tǒng)設計方法,在系統(tǒng)分析的基礎上，按照系統(tǒng)思想和優(yōu)化要求，綜合運用各有關學科的知識、技術和經(jīng)

20、驗、通過總體研究和詳細設計等環(huán)節(jié)，落實到具體工作和項目上，以創(chuàng)造出滿足設計目的的人造系統(tǒng)。,創(chuàng)造性技術,提問法：5W1H 根據(jù)需要研究的對象列出有關問題，形成檢查表，然后一個個核對討論，從而發(fā)掘出解決問題的大量設想的創(chuàng)造性技術。,評價,改進,創(chuàng)造性技術,列舉法 通過集體啟發(fā)的形式，將所研究問題的特點、缺點、希望狀態(tài)羅列出來，提出相應的改經(jīng)措施，從而形成具有獨創(chuàng)性的系統(tǒng)方案； 頭腦風暴法 針對一定問題，召集有關人員參加小型會議，在融洽輕松的會議氣氛中，與會者敞開思想，各抒己見，自由聯(lián)系，相互啟發(fā)和激勵，使創(chuàng)造性設想起連鎖反映，從而獲得眾多解決問題的方案。,例如：故障模式和影響分析法,創(chuàng)造性技術,

21、情景分析法 在專家召集推測的基礎上，對可能的未來情景的描述。即通過一系列有目的的、有步驟的探索與分析。設想未來情景以及各種影響因素的變化，從而更好的幫助決策者制定出靈活且富有彈性的規(guī)劃、計劃或?qū)Σ摺?系統(tǒng)圖表法,是IE及系統(tǒng)分析中最常用的一種結(jié)構化模型方法，在規(guī)劃活動進程，分析復雜問題方面具有直觀、簡捷和富有啟發(fā)性等特點。 問題分析圖表：關聯(lián)樹圖、矩陣表、特征因素等 活動規(guī)劃圖表：流程圖、活動一覽表、工作分配表、工作進度表等。,例如：某工序的流程程序圖,Prof Benjamin 的調(diào)查,The top 10 items utilized on recent IE graduatess 1 f

22、low process charts 88% 2 flow diagrams 83% 3 teamwork 79% 4 costing 76% 5 facilities layout 76% 6 training 72% 7 safety principles 71% 8 OSHA regulations 64% 9 workplace layout 64% 10 job evaluation 64%,1.2.1 工作研究概述,尋找一種最經(jīng)濟有效、最令人愉快勝任的工作方法與工作時間，以保證人員及物料等資源均能作最有效的運用，達到提高生產(chǎn)力、降低成本、改善工作環(huán)境的目標。,1.2.1 工作研究概

23、述,工作研究 以生產(chǎn)系統(tǒng)的微觀基礎作業(yè)或操作系統(tǒng)為研究對象，基本功能是生產(chǎn)系統(tǒng)的診斷分析，最終目的是提高生產(chǎn)率。 工作研究的特點 在不需要投資或很少投資的情況下，可以使企業(yè)的生產(chǎn)率明顯提高，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，增強競爭能力。工作研究是在資源投入有限的情況下提高生產(chǎn)率的首選技術。,1.2.2 工作研究的內(nèi)容及相互關系,內(nèi)容：包括方法研究和作業(yè)測定兩個技術 方法研究：用以確定最佳的作業(yè)方法的一系列研究技術，包括 程序分析 作業(yè)（操作）分析 動作分析 作業(yè)測定：用以確定按上述標準作業(yè)方法進行作業(yè)時所需時間的測定技術，包括： 秒表測時法 工作抽樣法 預定時間標準法 標準資料法,1.2.2 工作研究的內(nèi)容及相互關系,相互關系 方法研究著眼于現(xiàn)有工作方法的改進，其實施效果要運用作業(yè)測定來評價 作業(yè)測定努力減少生產(chǎn)中的無效時間，為作業(yè)制定標準時間。 進行作業(yè)測定的基礎是方法研究的合理化和標準化。,1.2.3 工作研究的實施步驟,選擇研究對象（經(jīng)濟因素、技術