工业工程IE简介

5W1H
考察点 第一次提问 第二次提问
第三次提问
目的 做什么（What） 是否必要
原因 时间 地点 人员 方法
为何做（Why）
为何要这样 做
何时做（When）
为何要此时 做
何处做（Where）
为何要此处 做
何人做（Who）
为何要此人 做
如何做（How）
为何要这样 做
有无其他更合适的对象 是否不需要做 有无其他更合适的时间 有无其他更合适的地点 有无其他更合适的人 有无其他更合适的方法与工具
高效率 实现
人
创新
物料 自主化 经营运行
产品
低成本
企业目标
IE的技术— 改善型模式
美日IE的比较
工程技 术
设计 规划
人 物料 设备 能源 信息
计划 控制
低成本 高效率
企业目标
人
物料
使用 设备 准时化 低成本
人
能源
高效率
改善 信息 自动化
企业目标
工业工程的特点
IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。 提高生产效率是IE的出发点和最终目标。 IE是综合性的应用知识体系（技术+管理）。 注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。 IE是系统集成和优化技术。 IE的重点是面向微观管理。 日本强调现场优化，而美国则更强调IE的工程性。 IE制定作业标准和劳动定额。
王丰德
连环漫画
两只背对背被绑在一块儿的小狗。它俩的前方各有 一根骨头，两只狗都急着向前去啃骨头，却因背道 而驰的拉力，寸步难移，谁也吃不着骨头。
几番挣扎，两只狗终于想出了一个妙法；两只狗先 一齐转向一方，把一边的骨头咬住，然后再转向另 一方啃另一边的骨头，这样一来，两只狗各有骨头 可啃了。漫画的下方写着：
1-1-2作业测定的定义
作业测定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按照规定 的作业标准，完成某项工作所需时间的过程。
“合格工人”，必须具备必要的素质、技能和知识，接受过某 工作方法的完全训练，能独立完成所从事的工作，并在安全、 质量和数量方面达到令人满意的水平。
按规定的作业标准是指工人按照经过方法研究后制定的标准的 工艺方法和科学合理的操作程序完成作业。此外，还应使生产 现场的设备、工位器具、材料、作业环境、人的动作等方面达 到作业标准要求的状态。
“There is always a better way” 永远有个更好的办法
时间研究
1898 年，泰勒工作于伯斯利恒（Bethlehem）钢铁厂，当时该厂雇有 铲手工人400～600名，每日于广场上，铲动各种不同之物料。这些铲 手，不用工场所准备的铲子，很多人自己从家中带来铲子，铲煤时， 每铲重仅3.5磅，而铲矿砂时每铲竟重达38磅。此种自备铲子的情形与 每铲 重量之差额，颇引起泰氏之好奇。他想：「铲子的形状、大小和 铲物工作量有没有关系？」「究以何种铲重为最经济最有效？」「什 么样子的铲子，工人拿了既舒服 又铲得多，铲得快？」这些问题实应 加以研讨。
1.3 工效学或人因学（Human Factors）或人机工程 (Ergonomics)， 研究生产系统中人、机器与环境之间的相互作用，是IE的一个重要分 支。通过对作业中的人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的 关系等的研究，在系统设计中科学地进行工作组织和职务设计、设施 与工具设计、工作场地布置、确定合理的操作方法等，使作业人员获 得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率。
工业工程定义（日本）
日本IE协会（JIIE）： IE是以科学的方法，有效地利用人、财、物、信 息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供 市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给 从事这些工作的人们带来满足和幸福。
这个定义简明、通俗、易懂，不仅清楚地说明了IE的性质、 目的和方法，而且还特别对人的关怀也写入定义中，体现了 “以人为本”的思想。
1-1工作研究内容
工作研究
方法研究
选择研究对象
记录现行工作方法
程序分析 操作分析
动作分析
进行方法改进
拟定新的工作方法
作业测定
选择研究对象
确定时间研究方法
直接时间研究
预定动作 时间标准法
标准资料法
确定宽放时间
制定标准时间
培训操作者 实施新的工作方法和标准时间
提高工作效率
持续改进
工作研究常用的分析技术: 1.“5W1H”、 2.“ECRS四大原则” 3. 一表(检查分析表) 。
3.3 管理信息系统：它为一个企业的经营、管理和决策提供信息支持的用户计算机 综合系统，是现代IE应用的重要基础与手段。
包括计算机管理系统的组成，数据库技术、信息系统设计与开发等。（MRP-II、 ERP、PDM、CIMS）
3.4 现代制造系统：IE的基础和组成部分，包括成组技术GT、计算机辅助工艺过程 设计、柔性制造单元FMC与系统FMS、计算机集成制造、敏捷制造、虚拟企业、网络 制造、虚拟制造、可重组制造系统（Re-configurable Manufacturing system）、 孤岛制造系统(Holonic Manufacturing System), 基于智能体的制造系统(Agentbased Manufacturing system) 、自组织制造系统等。
ECRS四大原则
第三次提问在于研究和探讨改进的可能性，改进遵循ECRS四 大原则。
E—eliminate，消除：取消或清除不必要的工序、作业等。 C—combine，合并：对于无法取消而又必要者，看能否合并，工序或动作， 或将多人操作，改进单人或单台操作。 R—Rearrange，重排：不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、 何时”三提问进行重排。 S—Simple，简化：经过取消、合并和重排后的工作，可考虑采用最简单、 最快捷的方法来完成。
泰氏乃选优良铲手两名，分在场内不同地点作试验工作，同时用马表 （Stop watch）记录其时间，并分别用大小不同的铲子去铲比重不同 之物料，并分别记录所用铲子之大小及式样和每铲重量，经多次试验 后，发现每铲重量约为 21.5磅时，可得最经济，最有效之结果，也就 是工作者每日每人可铲最多物料。铲重物时用小铲，铲轻物时用大铲， 但每铲重量均约为21.5磅左右。泰氏得此结果后，于是设计各种尺寸 大小不同的铲具，训练工人，并拟定奖励办法，凡工人能完成规定之 工作，可得日薪60％之奖金，否则派员授以正确工作方法，务使其亦 可得同样奖金。经此改善后，原需400～600名工人才能完成之工作， 采用新方法后，140名工人即可完成。因之每吨所需铲费减少达50％， 而工人 工资则增加60％，除去因研究所需各项开支外，每年尚可节省 78,000美元。如此不但使工厂的生产量大增，也使铲手工作效率提高， 待遇增加，工作情绪也愉快多了。
国际上两大应用模式
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。如图所示
技术
生产系统
规划 设计
设备 物料 产品 人员
计划 控制
高效率 实现
经营运行
企业目标
低成本
IE 的技术 — 设计型模式
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。如图所示
生产系统
改善
技术 设备 准时化
2 分析和决策
2.1 工程经济：IE必备的经济知识，既投资效益分析与评价 的原理与方法。通过整个生产系统的经济性研究、多种技术 方案的成本与利润计算、投资风险评价与比较等，为选择技 术先进、效益最高或费用最低的方案提供决策依据。
包括：工程经济原理、资金的时间价值、工程项目可靠性 研究、技术改造与设备更新的经济分析。
动作研究
1885 年，吉尔布雷斯17岁，受雇于一建筑商，发现工人造屋砌砖时， 所用的工作方法及工作之快与慢，互不相同。究以何种方法为最经济 及最有效，实应加以研讨。 纪氏于是分析工人砌砖之动作。发现工 人每砌一砖，率先以左手俯身拾取，同时翻动砖块，选择其最佳一面， 俾于堆砌时，放置外向。此动作完毕后，右手开始铲起泥灰，敷于堆 砌处，左手置放砖块后，右手复以铲泥灰工具敲击数下，以固定之。 此一周期性动作，经纪氏细心研讨，并拍制成影片，详加分析，知工 人俯身拾砖， 易增疲劳，左手取砖时，右手闲散，亦非有效方法， 再敲砖动作，亦属多余。于是经多次试验，得一砌砖新法。其法于砖 块运至工作场时，先令价廉工人，加以挑选，置于一木框内，每框盛 砖90块，其最好之一面或一端，置于一定之方向，此木框悬挂于工人 左方身边，左手取砖时，右手同时取泥灰，同时改善泥灰之浓 度， 使砖置放其上时，无须敲击，即可到达定位，经此改善后，工人之工 作量大增，其砌每一砖之动作由18次减至5次，工人经训练后，老法 每小时原只能砌 120块，用新法则可砌350块，工作效率增加近200％。 经过纪氏的动作分析，确定了最好的砌砖方法。
第一类：有效动素
伸手 握取 移物
定位
分析、改善的重点
装配
是如何缩短其持续
时间
拆卸
使用
放开 检查
第二类：辅助动素
寻找
发现
选择
除了非用不可
思考
者外，应尽量
取消此类动素
预置
第三类：无效动素
拿住
不可避免的 延迟
可以避免的 延迟
休息
此类动素不进 行任何工作， 是一定要设法 取消的动素
动作经济原则
1、生产三要素： 人、机器和物料 2、动作经济原则：
ECRS原则运用示意图
目的
来自百度文库消除
时间 地点 人员
方法
合并 重排
简化
1-1-1方法研究的内容
程序
由工序构成 由操作构成 由动作构成 由动素构成
程序分析 作业分析
动作分析
1-1-1-1动作分析
➢动素的分类及其符号
18种动素可分为3类 ✓ 第一类为有效动素，共9种。 ✓ 第二类为辅助动素，共5种。 ✓ 第三类为无效动素，共4种。
2.2 价值工程：寻求高效益、低成本方案
主要用于新产品、新技术开发过程。
2.3 人力资源开发与管理：研究如何有效地利用人力资源和 提高劳动者的素质（承诺感、对组织献身和忠诚、良好的沟 通才能与能力、社会责任感、专业技术技能和感受变化敏感 程度）。
3 计划和控制
3.1 生产计划与控制：研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控制，保障生产 系统有效地运行。包括生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业计划、生产线 平衡、库存控制等。采用的方法：网络计划（计划评审技术PERT、关键路线法 CPM）、经济定货量(EOQ)、经济生产批量(EPQ)、物料需求计划MRP以及生产资源计 划MRP-II和准时制JIT。
工业工程定义（美国）
美国工业工程师学会（AIIE）： 工业工程是研究由人、物料、设备、能源和信息所组成的
综合系统的设计、改善和设置的工程技术,它应用数学、物 理学等自然科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和方法来确定、预测和评价由该系统 可得到的结果
在美国，工业工程（IE）与机械工程、电子工程、土木工程、 化工工程、计算机、航空工程一起，并称为七大工程，可见 工业工程的独特性和重要性。
中国工业工程协会（CIE）：技术体系
➢ 1 设计和改善 ➢ 2 分析和决策 ➢ 3 计划和控制
1 设计和改善
1.1工业工程基础(工作研究): 利用方法研究和作业测定(工作衡量) 两大技术,分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新、消 除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减少劳动强度，合理安排作 业，并制定各作业时间，从而提高工作效率。
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。
动作经济的四条基本原则
1、减少动作数量 2、双手同时作业
➢对于简单作业可以同时使用双手和足，既可以提 高工 作效率，又保持身体的平衡，减少疲劳。 3、缩短动作的距离
➢是否存在不必要的大动作来进行作业？特别是取 放物品的距离是否过大？ 4、轻松作业
3.2 质量管理与可靠性技术：包括为保证产品或工作质量进行质量调查、计划、组 织、协调与控制等各项工作，核心是为了到达规定的质量标准，利用科学方法对生 产进行严格检查和控制，预防不合格品产生。
内容包括传统的质量控制方法，现代质量管理-保证，生产保证、全面质量控制TQC 与全面质量控制TQM。
可靠性技术是现有系统有效运行的原理与方法，包括可靠性概念、故障及诊断分析、 使用可靠性、系统可靠性设计、系统维护与保养策略等。
方法研究目的是减少工作量，建立更经济的作业方法；时间研究旨 在制定相应的时间标准。
1.2 设施规划与设计：对系统进行具体的规划设计，包括选址、平面 布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等，使个生产要素和各子 系统（设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门）按照IE 要 求得到合理的配置，组成有效地集成系统