2022年IE工业工程基础知识.doc

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1、IE工业工程根底知识（一）就消费线改善内容展开介绍一下IE（工业工程）：工业工程（IE）的定义工业工程（Industrial Engineering简称IE），是以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、治理科学和社会科学的理论与方法等知识，对其进展规划、设计、治理、改良和创新等活动，使其到达降低本钱，提高质量和效益的目的。美国工业工程学会（AIIE）对工业工程的定义：“供给工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的整体系统，进展设计、改善和设置的一门学科，它综合运用数学、物理、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

2、获得的成果进展确认、预测和评价。”概括而言，所有人类及非人类参与的活动，只要有动作出现的，都可应用工业工程的原理原则，以及工业工程的一套系统化的技术，经由最正确途径到达目的。譬如工业工程中的动作连接性分析(operation sequence)，由于人类的任何一种动作都有连接性，因而把各动作经细心分析，分成一个个微细单元，删掉不必要的动作，合并可连接的动作，以到达工作简化、动作经济、省时省工之目的。日本对工业工程（IE）的新定义日本IE协会（JIIE）成立于1959年。当时对IE的定义是在美国AIIE于1955年的定义的根底上略加修正而制定的。其定义如下：“IE是对人、材料、设备所集成的系统进

3、展设计、改善和施行。为了对系统的成果进展确定、预测和评价，在利用数学、自然科学、社会科学中的专门知识和技术的同时，还采纳工程上的分析和设计的原理和方法。”此后，依照AIIE的修正和补充，又在“人、材料、设备”上加上了信息和能源。JIIE依照IE长期（特别战后）在日本应用所获得的成果和广泛的应用，IE不管在理论上和方法上都获得了非常大的开展。JIIE深感过去的定义已不适于现代的要求，故对IE重新定义。其定义如下：“IE是如此一种活动，它以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等运营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和效劳，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

4、定义简明、浅显、易明白，不仅清晰地说明了IE的性质、目的和方法，而且还特别对人的关心也写入定义中，表达了“以人为本”的思想。这也正是IE与其它工程学科不同之处。这个定义可供我们理解IE的参考。工业工程（IE）的起源与开展工业工程（Industrial Engineering，简称IE）起源于20世纪初的美国，它以现代工业化消费为背景，在兴旺国家得到了广泛应用。现代工业工程是以大规模工业消费及社会经济系统为研究对象，在制造工程学。治理科学和系统工程学等学科根底上逐步构成和开展起来的一门穿插的工程学科。它是将人、设备、物料、信息和环境等消费系统要素进展优化配置，对工业等消费过程进展系统规划与设计、

5、评价与创新，从而提高工业消费率和社会经济效益专门化的综合技术，且内容日益广泛。在人类从事小农经济和手工业消费的时代里，人们是凭着本人的经历去治理消费。到20世纪初，工业开场进入“科学治理时代”，美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表的科学治理的原理一书是这一时代的代表作和工业工程的经典著作。从1910年前后开场，美国的吉尔布雷斯夫妇（Frank.L.Gilbreth）从事动作（方法）研究和工作流程研究，还设定了17种动作的根本要素（动素，Threbligs）。泰勒和吉尔布雷斯是最著名工业工程创始人。1908年美国宾州大学初次开设了工业工程课程，后来又成立了工业工程系，1917年美国成立了工

6、业工程师协会。此后有人主张把当时从事动作研究、时间研究等提高劳动消费率的各种研究工作，从治理职能中别离出来，由明白得工程技术的人员去进展，逐步构成了一批将工程技术和治理相结合的工业工程工程师。二战期间和其后的一段时间内，工作研究（包括时间研究与方法研究）、质量操纵、人事评价与选择、工厂布置、消费计划等都已正式成为工业工程的内容。随着制造业的开展，费希（J.Fish）创始了工程经济分析的研究领域；由于战争的需要，运筹学得到了非常大的开展。战后由于经济建立和工业消费开展的需要，使得工业工程与运筹学结合起来，并为工业工程提供了更为科学的方法根底，工业工程的技术内容得到了极大的丰富和开展。1948年，

7、美国成立了工业工程师学会。五六十年代，美国许多大学先后成立了工业工程系，到1975年，已有150所大学开设了工业工程课程。与兴旺国家相比我国的起步较晚，20世纪80年代初期，工业部门开场对工业工程有所认识，并逐步推行，1991年召开第一次全国性学术会议。工业工程在我国的应用前景十分宽阔。80年代。日天性率协会专家三上展喜受日本政府委托，在我国北京、大连等地推行应用工业工程技术，他认为，中国许多企业不需要在硬件方面增加许多投资，只要在治理方式、人员素养和工业工程等方面着力改良，消费效率就可提高23倍，甚至510倍。国内应用工业工程技术比拟典型的企业有：北京机床电器厂、一汽集团、鞍山钢铁公司等，都

8、获得了明显的经济效益。当前我国开展工业工程的一项重要工作是是人才培养，我国最早于1993年招收工业工程专业的本科生，目前已有70余所院校设有工业工程系或专业。1994年起开场招收硕士生，目前我国已有70多所院校创办了工业工程专业。工业工程在国外与国内开展及应用的实践说明，这门工程与治理有机结合的综合技术对提高企业的消费率和消费系统综合效率及效益，提高系统综合素养，对加强企业在开放经济条件下的国际市场竞争才能和知识经济环境中的综合创新才能，对赢得各类消费系统、治理系统及社会经济系统的高质量、可持续开展等，具有不可替代的重要作用。我国以企业为根底和主体的工业及产业经济系统面临着资源利用率低、质量和

9、效益不高、产品等综合构造不合理、环境习惯性较差、国际竞争力及创新才能亟待加强，以及战略治理和内部治理弱化、技术与治理脱节、特色化缺乏、产品、市场、技术等方面的开展不平衡、企业与市场和政府及其他企业间关系欠标准、不稳定等诸多咨询题和窘境。现代工业工程是企业和整个产业经济摆脱窘境、赢得竞争优势的有效武器。工业工程（IE）的地位、作用、特点以及范围工业工程（IE）的地位工业工程（IE）与人类社会工业化进程一起，已经走过了一百多年的历史，对人类社会，尤其是西方的经济和社会开展产生了宏大的推进作用。世界上诸多工业兴旺国家，如美国、德国、日本、英国等，其经济开展都与其雄厚的工业及其工业工程（IE）的实力有

10、着亲密的联络。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，可见它的独特性和重要性。工业工程（IE）在上述工业化国家遭到了工业界的普遍注重，其缘故确实是由于工业工程（IE）直截了当面向企业的消费运作过程；它与数学、人因学、经济治理、各种工程技术有着亲密的关系，以系统工程为哲理，以运筹学等数学方法为理论根底，以现代信息技术为工具，用工程量化的分析方法对包括制造业、效劳业在内的由人、物料、设备、能源、信息等多种要素所组成的各种复杂的企业或组织系统中的实际工程与治理咨询题进展定量、系统的分析、设计与优化，从而实现系统的最大效率和效益。工业工程

11、（IE）是唯一一门以系统效率和效益为目的的工程技术，因而成为其它工程所不能替代，同时又对其它工程互补性非常强的一项的综合性边缘学科。工业工程（IE）的作用首先，IE是进展作业标准时间设定的工具。假如没有这种作业标准时间设定，那么不仅工厂的消费计划无法制定，甚至是否有剩余产能或是产能缺乏都不得而知。因而标准作业时间设定是近代企业运营不可缺少的东西。其次，IE是工程分析的改善工具。以往的IE是将工厂细分化，然后逐步的改善。但如今这种方法只能合适部分的改善，由于不能和企业利益直截了当挂钩，因而慢慢采取先进展整体分析，然后改善的方法。工业工程（IE）的特点1.IE是以工程技术为根底,配合科学治理的技巧

12、来发觉咨询题/处理咨询题/预防咨询题;2.IE最终目的是经由治理的运作，使企业能获得最大的利益，故与本钱或经济效益有关，包括制度、作业方法、机器、模具、夹具均应予掌握并加以改善；3.IE是一门应用科学，其操作理论均要能符合实际的需要，是故IE工程师均应具备身体力行的才能，而使理论与实务相得益彰，保证治理效果；4.IE是运用重点治理的技巧，在所面临的咨询题上做重点打破。IE工业工程根底知识（二）工业工程（IE）的主要范围现阶段的IE（工业工程）的主要工作范围大致是： 工程分析、工作标准、动作研究、时间研究、时间标准、时间价值、价值分析 （V.A）、工厂布置、搬运设计等。工业工程（IE）的代表性成

13、果以及开展趋势工业工程（IE）的代表性成果如任何一门工程技术一样，工业工程（IE）也有其代表性成果，如：在消费系统领域，不断主导工业开展的“消费形式”。工业工程（IE）最早期的成果确实是“福特消费方式”，它是以大规模的流水消费方式来提高消费效率、降低劳动本钱的，这一消费形式主导了长达半个世纪的工业进程。随着市场和技术的开展，随着人们对工业开展的长期实践、认识与研究，在近三十年里，各种先进的消费形式层出不穷，如对日本汽车工业开展及至全世界制造业产生重要妨碍的准时消费方式（Just In Time-JIT）、精益消费方式（Lean Production），具有美国信息时代消费制造特征的敏捷制造方式

14、（Agile Manufacturing），以及如今人们议论非常多的大规模定制消费方式（Mass Customization）。这每一种消费方式，都极大地妨碍着整个企业的运作，通过改善企业的业务流程，改变和开展了企业的运营方式，从而推进了全人类近半个世纪的高速开展。工业工程（IE）的开展趋势最近IE的开展倾向是源流治理。往常的IE所要处理的咨询题是对已经设计好的产品在消费过程中如何改善的咨询题。最多是消费部门将消费效率差的设计反应给设计部门再由其进展改良。但是、在如今的超竞争时代中、更重要的是在产品开发时如何按照IE的原则设计出效率更好的产品。设计部门将IE的原理编入设计中，由消费部门把握是否

15、可行并进展指导及改善的时代已经到来。随着数码模仿技术等IT技术的开展，这些都变成了可行。IE的研究目的IE是针对以消费现场为中心的作业进展(1) 系统的分析：作为如今的系统应该到达的成果，实际没有到达估计的成果时，进展发觉咨询题并进展操纵治理的研究。(2) 系统的改善：如今的系统到达的成果不够充分和作业不方便而有必要改善其中一部分的时候，研究其改善的方法。(3) 系统的设计：发生新的情况使得如今的系统难以到达充分的成果时，查找需求来研究设计新的系统。IE的分类根本IE和应用IE(1) 本IE是属于古典IE，是指方法研究（ME：METHOD ENGINEERING）和作业测定（WM：WORK M

16、EASUREMENT）。(2) 应用IE是根本IE为根底，把消费活动中的所有要素为对象的IE，包括了QC、VE、OR等。方法研究和作业测定(1) 根本IE大范围内分为方法研究和作业测定。(2) 方法研究目的是作业系统的设计及改善，作业者的动作分析、作业者和设备等的作业分析、现场工序分析等都属于方法研究。通过方法研究做作业系统的再设计、业务设计、作业时间的缩短等，使其能够开展为理想的系统。(3) 作业测定是分析效率的技术，其包含制定标准时间及改善、目的时间的制定、测定作业效率等。作业测定虽把重点放在现场的消费性，但应扩大其领域提高系统的消费性、治理测量的消费性。IE的分析体系J IE的分析体系中

17、，通过方法研究分析每个作业以及系统化作业，强调最好的方法，通过在作业测定中分析运转状态并测定单位作业时间，设定标准时间与作业量。通过依照方法研究与作业测定而设定的最正确方法和时间的组合，设计维持最正确作业系统。JIE的研究领域：人因工程:在设备的工程设计时综合应用关于感受的,知觉的,智力的,和精神运动的知识，以提高操作的水平和工人工作的质量。制造系统工程:需求计划,分析和制造方法的设计,工艺和综合的系统包含装备,操纵,效劳,治理和新的技术如计算机：计算机辅助设计/计算机辅助设计制造 (CAD/CAM),自动操纵,机器人,和电脑操纵。运筹学:用统计,随机过程,数学建模,电脑科学,和优化等原理和方

18、法来研究与开发数值的评估,认证,分析,组织,设计和综合的物理的和运转系统的表示方法的规律与技术。消费治理:分析,设计,安装,和维护一个包含消费和分发商品和效劳的消费或治理系统的方法和理论。其任务是计划,调度，配置,和操纵消费过程并有效利用的资金,人力,资源。工业工程的两个小故事在工业工程的领域当中，动作与时间研究（motion and time study）占有非常重要的地位。1881年，被后人尊崇为工业工程之父的泰勒氏（Frederick W. Taylor）首创时间研究（或称时学）（Time study），后数年纪尔布雷斯氏（Frank B. Gilbrtth）复倡动作研究或称工学）（mo

19、tion study）。后因而二学关系亲密，无法分割，遂合并称为动作与时间研究（或称工时学）。这儿表达两个故事，来追溯动作时间研究的起源。1898年，泰勒氏工作于伯斯利恒（Bethlehem）钢铁厂，当时该厂雇有铲手工人400600名，每日于一长约2哩，宽约1/4哩之广场上，铲动各种不同之物料。这些铲手，不用工场所预备的铲子，非常多人本人从家中带来铲子，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？什么模样的铲子，工人拿了既温馨又铲得多，铲得快？这些咨询题实应

20、加以研讨。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，经屡次试验后，发觉每铲重量约为21.5磅时，可得最经济，最有效之结果，也确实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，因而设计各种尺寸大小不同的铲具，训练工人，并拟定奖工方法，凡工人能完成规定之工作时，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400600名工人才能完成之工作，采纳新方法后，140名

21、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，每年尚可节约78,000美元。如此不但使工厂的消费量大增，也使铲手工作效率提高，待遇增加，工作情绪也愉快多了。1885年，纪尔布雷斯氏年17，受雇于一营建商，发觉工人造屋砌砖时，所用的工作方法及工作之快与慢，互不一样。究以何种方法为最经济及最有效，实应加以研讨。纪氏因而分析工人砌砖之动作。发觉工人每砌一砖，领先以左手俯身拾取，同时翻动砖块，选择其最正确一面，俾于堆砌时，放置外向。此动作完毕后，右手开场铲起泥灰，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

22、，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。因而经屡次试验，得一砌砖新法。其法于砖块运至工作场时，先令价廉工人，加以选择，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周围，俾左手取砖时，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。通过纪氏的动作分析，确定了最好的砌砖方法。由此开展成日后的动作研究（motion

23、 study）。上述二例，显示工时学首创者泰、纪二氏遇事分析研究探究真理之态度，此种精神亦即日后工业工程学之凭借。IE工业工程根底知识（三）IE的精神眼睛向内(指企业内)，靠挖掘潜力提高消费率。永不自满，永无止境的改革认识和进取精神。任何工作总会找到一种最正确的方法。从全局出发，追求系统效益IE改善手法序号手法研究范围1时间研究法主要通过对作业人员的作业时间、设备时间（启动、运转、停顿）等实际发生的时间进展分析，找出浪费并进展改善，以到达制定标准时间、提升作业效率2动作研究法改善人体动作要素，使动作更加符合动作经济原则，减少疲劳使工作更温馨轻松、从而提高消费效率3稼动分析法（也称工作抽样法）以抽样观察的方法，对消费流程、消费时间、产品质量等系统数据进展分析，快速找到咨询题的根因，并采取相应的改善手法进展改善4消费线平衡法通过对人与人之间工作量分配的分析、研究，以找出瓶颈时间、平衡损失浪费的地点进展改善，到达提高效率、增加流程稳定性、减少在制品和不良品以及提升员工士气等目的5流程分析法研究、讨论涉及2个以上工作点或地点之间的流淌关系，以开掘能够改善的地点，以到达缩短工序、提高流程效率6结合作业分析法研究、讨论操作人员与设备工作的过程关系，以提高人员和设备的消费力7工厂规划分析法主要通过研究人、设备、工作台的传递方式、先后关系，并制定出优化的消费规划，以达成高效、畅通的消费现场