第2章工业工程的理论和方法PPT课件

课程大纲
工业工程概论 工作研究之方法研究 工作研究之工作测量 生产率改善与生产线平衡 工业工程与精益生产的关系
第一讲：工业工程〔IE〕概论
工业工程和定义 工业工程的开展 工业工程的作用 工业工程的研究内容
工业工程师的素养
什么是工业工程？
Industrial Engineering IE
• 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。
工作研究的内容
方法研究：通过程序分析、操作分析、动作分析等研究，进行作 业系统的设计、改善及实施。
作业测量：是分析效率的技术。包括制定标准时间及改善目标 时间，测定作业效率等。
工作研究的步骤
工艺程序图
程序分析
流程程序图
布置与经路分析
IE的全过程：
方法研究
1 方法、程序 2 材料 3 工具与设备 4 工作环境条件
操作分析 动作分析
人机操作分析 联合作业分析 双手操作分析
动作要素分析 动作经济原则
利用程序分析、操作分析、 动作分析获得-标准化作业
利用作业测定-制定标准工时
设定标准工作法 1 方法、程序 2 材料 3 工具与设备 4 工作环境条件
作业测定 决定时间标准
运用上述分析技术，实现 工作方法、程序、环境、 条件的最佳化，为制定工 作标准打下基础，也为时 间研究作好准备。
第二讲： IE方法研究之程序研究
作业测量：是分析效率的技术。 世界上最大的浪费,莫过于动作的浪费. 4、劳动强度与速度：没有在肉体上、精神上不利的影响 目的： 制定标准作业方法 制定标准工时
• 制定最正确作业系统 工作研究的内容和步骤
常用方法：
• 程序分析的定义 秒表时间研究/视频分析研究

即：使生产系统投入的要素得到有效利用，降低 成本，保证质量和安全、提高生产率，获得最佳效益 。
第一章 工业工程概论 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
三 、工业工程的基本职能 1. 规 划 2. 设 计 3. 实 施 4. 评 价 5. 创 新
第一章 工业工程概论 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
二 、工业工程时代
● 传统的工业工程阶段(20年代后期~40年代中期) ● 工业工程与运筹学结合的阶段(40年代中期-70年代中期) ● 工业工程与系统工程结合的阶段(70年代中后期-现在)
一 、工业工程的定义
Industrial Engineering is concerned with the design , improvement and installation of integrated system of people(men) , materials, information , equipment , and energy . It draws upon specialized knowledge and skill in the mathematical , physical , and social sciences together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify , predict , and evaluate the results to be obtained from such systems .

主要内容
1.1 工业工程概述工业工程定义工业工程的发展工业工程的意义1.2 生产与生产管理社会组织功能生产与生产运作生产系统
1.3 生产率管理生产率定义生产率测定生产率与工业工程
1.2.1 生产与生产管理
本节要点企业生产运作的主要内容与主要的管理模式生产率的定义生产率测定的方法提高生产率的主要途径联系实际分析企业生产运作与管理存在的问题
生产与运作管理生产管理是对生产系统设计、运行与维护过程的管理运作管理是对生产活动的计划、组织与控制基本上属于微观经济管理的范畴
1.2.2 生产与运作管理(POM)
1.2.3 生产与运作管理
预测 决策 年度计划 作业计划 物料需求 计划生产要素的合理配置与组合
1.3.3 生产率测定
即某一给定时期的产出量与投入量之比，也就是一个测定期的绝对生产率
式中： 、 分别为测定期内第i种产出量与投入量。
多要素或全要素生产率
单要素生产率
静态生产率
一个时期（测量期）的静态生产率被以前某个时期（基准期）静态生产率相除的商，反映了不同时期生产的变化。指数大于1就表明生产率提高了。
社会组织的三大基本职能
三大基本职能(Basic Functions)
生产(Production)：输入转化为输出的过程物质产品的生产 (goods-oriented, tangible products)服务性产品的生产 (service-oriented ,intangible products)是一切社会组织最基本的活动
2．投入（工人）
5
—
—
5
—
100
3．投入（工时)
示例：教育单位
生产与运作过去：将原材料转化为有形产品的过程称为生产(Production)后来：生产的概念扩大到非制造领域，把提供服务的过程也称为生产(Operation)现在：两者均称为 Operations(运作) 或 Production and Operations(生产与运作)

what
... 左右 .. 前后 .. 上下
who how
時 間
• 人 •机 •工 •附
空 間
.. 時間 適時
where
when
21
五.人机法(人机配合法)
• 意 義: 以圖表的方式.,記錄操作人員與一部或多部机器的操 作關係,并藉此記錄來進一步的分析與改善. • 作 用: ---- 人與机器的時間有無空閑. ---- 利用這段空閑,操作另一部机器. ---- 利用空閑,作清除削屑、量測或其他手工工作.
• 需要全身用力的工作. • 不自然的姿勢.
• 需要注意力的工作.
• 壓惡的工作. •
動作改善原則(ECRS):
剔除 合并 重排 簡化
12
動作改善的技巧與要點
一.剔除
a.剔除以手作為持物工具的工作
b.剔除不方便或不自然的動作
c.剔除必須使用肌力才能維持的姿勢 d.剔除危險的工作 I.剔除所有不必要的閑置時間
二.合併
a.合併各種工具使之成為多有用會演途 b.合併可能的作業
c.合併可能同時
三.重組
a.使工作平均于兩手,兩手之同時動作最好成對稱性
b.小組作業時,應把工作平均分配給各成員 c.把工作安排成清的直線順序
四.合併
a.使用最低級的肌肉工作 b.減少視覺動作并降低必須注視的次數 c.保持在正常動作范圍內工作
工业工程的基础 方法体系
1
• 防错法
一.防呆法(防錯法)
• 基本意义: 通过设计使错误不会发生,或使其几率大大降低! • 这种思想可以广泛使用于机械操作、产品使用、文件管理等各个工作系统中. • 基本原則: ---- 使作业的动作轻松简单直观. 例: 采用颜色区别文件 ---- 降低对技能的要求 例: 在产品装配时设计导向的槽轨,不需要仔细对准 ---- 使操作没有危险. 例: 冲压设备采用红外的自动停止装置 ---- 使作业自动停顿 例: 设置装配的方向,使错误方向的装配无法进行

工业工程的目标
提高生产效率，降低成本，优化生产流程。
工业工程的方法和技术
包括流程优化、作业分析、设备优化等。
工业工程的基本原则
标准化、优化、持续改进。
工业工程的主要内容
工业工程的基本领域
包括生产线优化、供应链管理、 质量管理等。
工业工程的主要应用
广泛应用于制造业，包括汽车制 造、电子制造等。
工业工程的典型案例
总结
1 工业工程的重要ห้องสมุดไป่ตู้和必要性
工业工程可以提高生产效率、降低成本，对企业的发展具有重要意义。
2 工业工程的未来前景
随着科技的进步，工业工程将在智能制造、工业互联网等领域发展壮大。
3 工业工程的推广和应用
企业应积极应用工业工程的方法和技术，不断优化生产流程，提升竞争力。
如对工厂布局进行优化、产品设 计改进等。
工业工程的发展历程
1
工业工程的起源和发展
20世纪初，工业工程作为一门学科逐渐形成，并在工业革命中得到广泛应用。
2
工业工程在现代工业发展中的作用和影响
工业工程的应用大大提高了生产效率和质量，对现代工业起到了重要推动作用。
3
工业工程的未来发展趋势
随着技术的不断发展，工业工程在智能制造和大数据应用方面有着广阔的发展前 景。
《工业工程概述》PPT课 件
工业工程是针对生产流程进行优化的学科，通过提高效率和质量，对工业生 产进行改进和创新。
什么是工业工程？
工业工程是一门研究如何优化生产管理与生产流程，提高生产效率、降低成 本的学科。它不仅包括管理和技术方面的因素，还涉及到对人的合理配置和 工作流程的优化等。
工业工程的基本原则

– 第二阶段：40年代末至70年代末为工业工程 的发展期。
– 第三阶段：从20世纪70年代末至今，称为工 业工程的创新期。
第二节 工业工程的定义、目标及职能
一、工业工程的定义
美国工业工程师学会（AIIE）于1990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 的具体特征、应用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：
工业工程 专业技术
工业工程实践
管理学原理 经济学原理 系统理论 工程基础
工程专业技术
运筹学（含其它量分析技术）
信息技术与 计算机技术 设计技术
评价技术
控制技术 系统规划与设计
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
市场评价
产品评价 投资与风险评价 工作评价
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（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（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 …
• 工业工程在中国的应用前景
在推广应用工业工程技术的过程中，必须结合中国 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 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。
工业工程 方法体系
工业工程 理论基础
工业工程 技术基础
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…

18
IE七大手法之四 — 五五法
18
3.2 何处最需要改善 ※ 您的时间非常宝贵,应妥善运用;挑最重要的事情优先做! 瓶颈的地方是最值得改善的,顺利的地方留待以后有时间再去研究.经济 耗时多的地方往往是改善的好机会. 紧急情况由于材料、工具设备或公文制度造成时间及人力的浪费~是极需改善的地方. 浪费须要改善的事物,往往不是显而易见的,除非您小心的观察,否则日过一日在浪费的 情况下而不自觉~细心地找出材料、时间及人力的浪费. 3.3 工作之构成 每一工作均包含三部份: 1.预备: 时间和劳力花在诸如调整机器,放置加工物等准备工作上. 2.操作: 实际工作,附加价值于产品上. 3.收拾: 时间和劳力花在诸如取下加工物,处置残余物屑,存放或清理等工作,无生产性的 动作.最易显出改善成果的地方在于免除<操作>,因为它也自动地将<预备>和<收拾>的 时间,劳力免除了.请记住<预备>及<收拾>只会增加产品的成本并不增加它的价值.
定在桌上.(隔离原理、警告原理、缓和原理)

IE七大手法之二 — 动改法
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1.手法名称 又称动作改善法,简称为“动改法”,是: ＊ 省力动作原则 ＊ 省时动作原则 ＊ 动作舒适原则 ＊ 动作简化原则 此原则以最少的劳力达到最大的工作效果,其原为吉尔博斯(Gibreth)最先提出,
后经研究整理增删.其中以巴恩斯(Ralph M.Barnes)将之补充完成. 2.动作改善原则可分为三大类二十项. 3.三大分类为: 1>. 有关于人体动用方面之原则,共包含8项. 2>. 有关于工作场所之布置与环境之原则,共包含6项. 3>. 有关于工具和设备之设计原则.共包含6项. 详细之20项原则将在后面详加介绍.

物流与供应链管理
库存管理
通过对库存的计划、控制和监督 ，确保物料供应的稳定性和及时
性。
物流规划
根据企业战略目标和内外部环境的 变化，制定相应的物流策略和计划 。
供应商选择与评估
通过对供应商的资质、能力和业绩 进行评估，选择合适的供应商，确 保物料供应的质量和稳定性。
组织与流程优化
组织结构优化
01
详细描述
1. 对政府部门的政务 流程进行全面的梳理 和分析，找出存在的 问题和瓶颈。
2. 利用工业工程的理 念和方法，对政务流 程进行再造和优化， 包括审批流程、公共 服务等。
3. 通过实验和数据分 析，验证再造和优化 方案的可行性和效果 ，并持续改进和调整 。
1.谢谢聆 听
人力与物资需求规划原理
总结词
工业工程的人力与物资需求规划原理旨在通 过对人力和物资的需求进行规划，确保生产 过程中的供需平衡。
详细描述
人力与物资需求规划原理是工业工程中不可 或缺的一个方面。它通过对生产过程中的人 力资源和物资需求进行规划，确保供需平衡 。如果人力和物资需求不匹配，会导致生产 效率低下、产品质量不稳定等问题。因此， 需要对人力和物资需求进行科学的规划和管
决策支持系统
工业工程将开发更加智能的决策支持系统，通过数据挖掘和分析等技术，为企业管理者提供实时、准 确的决策支持。这些系统将帮助管理者做出更加科学、合理的决策，提高企业的竞争力和盈利能力。
工业互联网与大数据应用
要点一
工业互联网的普及
工业互联网是一种将物理世界与数字世界相融合的技术， 它将传感器、设备等物理元素与互联网相连，实现数据的 实时采集、传输和分析。随着工业互联网的普及，工业工 程将更加注重网络安全性、数据隐私等问题。

工业工程方法研究课件
CONTENCT
录
01
工业工程概述
工业工程的定义与特点
01
02
定义：工业工程是一种综 合性的工程学科，致力于 研究生产制造系统中人、 设备、材料、信息等要素 的优化配置，以提高生产 效率、降低生产成本。
特点
03
04
05
跨学科性：工业工程融合 了数学、物理、工程、经 济学等多个学科的知识。
程的问题，找出瓶颈和不 对生产计划进行优化和改 划进行监控和调整。
足。
进。
案例四：质量控制提升
详细描述
总结词：通过改进质量管理 体系和流程，以提高产品质
量和客户满意度。
01
02
03
分析质量管理体系和流程中 存在的问题，找出原因和改
进点。
设计新的质量管理体系和流 程，实现更快速、准确的质
量检测和控制。
定义
设备布局优化是对生产设备的位置和 布局进行优化，以提高生产效率和质 量的一种方法。
目的
步骤
包括对设备布局进行细致的观察和分 析，识别出存在的问题和瓶颈，提出 改进方案，并进行实施和评估。
通过优化设备布局，提高生产效率和 质量，降低成本，提高企业竞争力。
03
工业工程应用案例
案例一：生产线平衡优化
04
05
实施改进措施，并对新体系 进行监控和调整。
案例五：生产成本控制
总结词：通过降低生产成本 和提高生产效率，以实现更 高的利润水平。
04
利用工业工程方法和工具， 对生产流程、物料管理、人 员配置等进行优化。
01 03
详细描述
02
分析生产成本结构和生产效 率现状，找出问题和改进点。

时间研究方法的步骤
时间研究方法包括作业分解、时间测量、数据分析和标准时间制定等步骤。通过合理的时 间测量和数据分析，可以制定出准确的标准作业时间。
时间研究方法的实践意义
时间研究方法对于企业生产管理具有重要的实践意义。通过时间研究，企业可以合理安排 生产计划，控制生产成本，提高生产效率和市场竞争力。
动作研究方法
服务行业
工业工程在服务行业的应 用涉及业务流程优化、服 务系统设计等方面，如餐 饮、医疗等服务行业。
工业工程的发展历程
起源
工业工程起源于19世纪末的美国，最初是为了解决生产效率低下 、成本高昂等问题而发展起来的。
发展阶段
经过几十年的发展，工业工程逐渐形成了完整的学科体系，并广泛 应用于各个领域。
现代趋势
流程分析与改进工具
流程分析工具概述
流程分析工具是一类用于分析和改进工作流程的工具和方法。通过对流程的全面分析，发现存在的问题和改进机会， 提高流程效率和效果。
常用流程分析工具
常用流程分析工具包括流程图、流程模型、流程优化矩阵等。这些工具可以帮助企业全面了解现有流程的状况，识别 存在的问题和改进机会。
分析中的应用。
04
物流与供应链管理
物流系统规划与设计
物流系统规划原则
确保物流系统的合理性和高效性，满 足客户需求，降低成本。
物流网络布局设计
根据客户需求和货物流量，合理规划 物流节点和运输线路。
物流设施选址
考虑地理位置、交通便利性、成本等 因素，选择合适的物流设施地址。
物流系统集成与优化
将各个物流环节有机整合，实现整体 最优。
实施效果
提高生产效率、降低生产成本、提升产品 质量。
现状分析
对生产线进行全面调查，识别存在的问题 和瓶颈环节。

• 动作分析的含义和目的 • 动作经济性十大原则
动作分析
动作分析：以动作为对象进行的分析，去掉多余动作，降低动 作等级，把必要的动作组合成标准动作系列，以开 发合理、高效的工作方法。
动作分析的工具－沙布利克分析（Therblig）
沙布利克分析符号
1. 伸手(TE) (
2. 握取(G )
)
10.选择(ST) ( 11.计划(PN )( 12.定位(P) (
折盒子视频 打吊咭视频 打吊咭改善后视频
动作经济性十条原则
与人体动作有关的原则：
原则一：双手并用、对称原则。
原则二：降低等级原则
手指
手腕
肘部
肩部
腰部
走动
原则三：尽可能利用物体的动能采用流畅和连续的动作。 曲线运动优于方向突变的直线运动 弹道式运动优于受控制的运动（高尔夫） 动作尽可能有轻松的节奏 与工作地布置有关的原则：
工作研究的步骤
程序分析 方法研究 1 2 3 4 方法、程序 材料 工具与设备 工作环境条件 操作分析
工艺程序图 流程程序图 布置与经路分析 人机操作分析 联合作业分析 双手操作分析 动作分析 动作要素分析 动作经济原则
IE的全过程： 利用程序分析、操作分析、 动作分析获得-标准化作业 利用作业测定-制定标准工时
设定标准工作法 1 2 3 4 方法、程序 材料 工具与设备 工作环境条件
运用上述分析技术，实现 工作方法、程序、环境、 条件的最佳化，为制定工 作标准打下基础，也为时 间研究作好准备。
作业测定 决定时间标准
直接法 合成法
密集抽样时间研究(秒表法) 分散抽样时间研究(工作抽样) 预定动作时间标准法（PTS） 标准资料法
程序分析技巧-5W2H

工业工程100年(第三阶段小结)
• 第三阶段的IE与前两阶段的比较
– 以经验和定性分析为主 以定量分析为主。 实际上，从休哈特开始，这些方法的发展使 管理开始真正有了科学的依据，而不再只是 一种艺术或经验。
– 以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动 成本为主 以研究整体系统的优化、降低 各种资源消耗、提高整体系统的生产率为主。
请客吃饭中的经营与管理
• 什么是经营？
– 请什么人（目标制定）、去什么地方（分析特色与 优势）、主要由谁谈什么（策略）、花多少钱（预 算）
• 什么是管理？
– 上哪些菜（产品计划管理）、买多少菜（采购与库 存管理）、怎样做菜（工艺管理与生产管理、供应 商管理）、怎样上菜（销售与客户关系管理）、结 算（成本控制）
•特别依赖于信息科学与技术（计算机软硬件 、网络与通信技术、数据库支撑环境等）
•
•
•
•
•
•
•
现成质生工设工 工
场本量产程施作 业
管控管计经规设 工
理制理划济划计
——英国工业工程视察团
工业工程100年(孕育期)
• 管理的意识随着氏族的形成就已 产业革命促进了大批革新项目，制
经产生了
造业的规模和复杂性大幅度增加。
• 工程的概念直到土木、机械、电 零件互换性(E.Whitney)和劳动分工
气、化学四大技术在18、19世纪 (A. Smith)，是促使大量生产成为
验收 入库 转应付帐款
•6：45，女儿的电话：“妈妈，我想现在带几个朋友回家吃饭可以吗？”
又是紧 急订购意向，要 求现货
•真的“非不常行抱呀，歉女，儿下，次今早天点妈说妈，已一经定需给要你准们备准两备桌好饭。了”，时间实在是来不及，备 要 一注个有起：稳这码定是的的提E外R前P部的期环局限境性和，

六、工业工程的创新战略
• 1、跳跃式创新 • 2、不断创新 • 3、不断改进 • 4、创新－改进 • 5、劣化效应及其影响 • 6、经济可承受性的影响：黄金律
七、工业工程的基本方法
• 1、调查与实证：提问技术 • 2、定量分析：量化分析 • 3、简化 • 4、连续改进 • 5、不断创新 • 6、抓主要矛盾－TOC方法
• 建模方法 – 物理模型 – 图解模型 – 数学模型 – 仿真模型
三、系统设计基础
• 1、大小系统的含义 • 2、三种系统的基本设计方法
– 归纳设计法 – 推断设计法 – 创造性求解设计法 • 3、大系统的设计方法 – 模块化设计法 – 分层设计法 – 全系统设计法
四、工业工程的系统设计
• 1、人活动的子系统设计 – 产品（货物与服务）的设计 – 过程的设计 – 制造（生产）系统的设计 – 物流设施规划 – 工作流程设计 – 工作地设计 – 维护与辅助工作程序设计 – 安全程序设计，等。
– 全球化趋势的推动 – 高科技技术、计算机和通信技术的飞速发展
– 为适应顾客需求和市场气候的快速变化，使信息搜集与处理和决策 高速化
– 系统复杂化 – 动态化 – TOC理论的要求 – 识别新名词与泡沫云雾的要求 – 交互作用和接口界面设计的要求
二、系统建模与优化
• 1、建模的目的 – 推动对事物本质的研究和认识 – 可进行量化分析与预测 – 可以利用计算机
• 2、管理控制子系统设计 – 全信息系统设计 – 组织设计 – 资源配置与 定位 – 质量保证系统设计 – 运作控制 – 库存控制 – MRP/MRP2/ERP、JIT或TOC系统的设计 – 人力资源规划与控制 – 再造（Reengineering)
• 3、公用服务子系统设计 – 目标战略与规划、建模、分析和决策 – 市场研究与营销（marketing) – 供应保障（Logistics)与供应链管理（SCM) – 客户关系管理（CRM) – 企业内外部合作 – 企业业绩测试、评价与改进 – 政策法规与沟通的支持数据库 – 金融与投资监测、分析与决策 – 再造决策，等。