IE工程基础知识

工业工程基础工业工程定义工业工程发展概况工业工程体系架构程序分析讲解案例分析一。工业工程的定义综合性问题——由工业工程研究解决专业性问题——由专业技术研究解决一。工业工程的定义工业工程的定义工业工程（IndustrialEngineering，简称IE）是综合运用各种专门知识和系统工业工程的原理与方法，为把生产要素（人、物料、设备、能源、资金和信息等）组成更富有生产力的系统所从事的规划、设计、评价、改进和创新活动，同时为科学管理提供决策依据。一。工业工程定义的进一步说明IE是一门工程类科学技术，是技术与管理交叉的复合学科；IE的研究对象：是由人、物料、能源、资金和信息生产要素构成的各种生产及经营管理系统。IE采用和依托的理论与方法：来自数学、自然科学、社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等理论。特别是系统工程的理论和方法、计算机系统技术关系密切；IE的任务：是如何将由人、物料、设备、能源、资金、信息等生产要素组成一个集成系统，并不断改善，从而实现更有效地运行；IE的目标：是提高生产率和效益，降低成本、保证质量和安全，获取多方面的综合效益；IE的功能：是对生产系统进行规划、设计、评价、改进和创新。一。工业工程在非工业领域的应用美国滨州大学的Benjamin教授指出：目前在美国，雇佣在制造业的劳动力只占20%，而80%的劳动力则雇佣在服务行业和管理岗位上，因此，应该更加重视IE在非制造业领域的研究与应用；山东大学的研究者将IE原理应用于餐饮服务业，以图提高餐厅的服务水平；天津理工大学的研究者将IE原理应用于医院，重构医院的服务业务流程，以提高服务质量。二。工业工程的发展概况IE的萌芽：18世纪中叶到19世纪末经典IE的建立：20世纪初经典IE的发展：第二次世界大战及战后现代IE的建立：50~70年代进入80年代，国际上IE的发展与应用相当广泛，收效甚佳IE的萌芽：18世纪中叶到19世纪末零件的互换性——标准化(E.Whitney)劳动专业化分工——专业化(A.Smith)时间研究(W.Babbage)组织化、通讯联系和情报资料的管理原则(H.V.Poor)二。工业工程的发展概况经典IE的建立：20世纪初F.W.Taylor：《科学管理原理》，内容涉及制造工艺过程、劳动组织、专业化分工、标准化、工作方法、作业测定、工资激励制度与职能组织等。他还首创了生产现场的时间研究方法。(1911)Frank&L.Gilbreth：从事动作研究和工作流程研究，设定了17种动作的基本因素，为工作与操作方法的改进与预定时间标准创造了科学依据，提供了基本方法。（1910）H.Ford：提出了装配流水线——大批量生产方式的形成。（1913）H.I.Gantt：进行作业进度规划研究，计件工资制研究，发明了甘特图。（1914）二。工业工程的发展概况H.Fayol：提出了工业经营的6项职能，管理的五种职能和14条原则。（1916）F.W.Harris：研究应用经批量控制库存的理论（1917）。美国滨州州立大学在1908年设立工业工程课程，随后设立独立的工业工程系。二。工业工程的发展概况经典IE的发展：第二次世界大战及战后工作研究、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划等成为IE的内容；战后，运筹学(OperationsResearch)与IE结合，成为IE的方法基础。二。工业工程的发展概况现代IE的建立：50~70年代系统工程、计算机技术引入了IE学科，逐步奠定了现代IE的理论基础与技术基础；二。工业工程的发展概况进入80年代，国际上IE的发展与应用相当广泛，收效甚佳美国：有100多所大学开设有IE系或IE学院，为五大工程学科之一（机械工程、电机与电气工程、化学工程、建筑与建材工程、工业工程）日本：从60年代引入IE研究，70年代推出JIT，TPM–JIT：JustInTime，准时制生产，美国90年代将其总结为精益生产(LeanProduction)–TPM：TotalProductiveMaintenance,日本汉字为全员生产保全。新加坡、泰国、香港、台湾、印度等都已建立IE的研究、教育、开发和推广应用体系。二。工业工程的发展概况工作研究方法研究时间研究作业分析程序分析动作分析直接法合成法梗概图人机作业分析联合作分析双手作业分析动素分析法影像分析法秒表测量法工作抽样预定时间标准法标准资料法工业工程体系架构四。程序分析2.1程序分析概述2.1.1程序分析的概念2.1.2程序分析的种类2.1.3程序分析常用记号2.2工艺程序分析2.2.1概述2.2.2梗概程序图2.3流程程序分析2.3.1概述2.3.2流程程序图2.4布置和经路分析2.4.1布置和经路分析的概念2.4.2线路图分析2.5分析方法1.5W1H法2.ECRS原则3.动作经济原则2.1.1程序分析的概念概念：依照工作程序，从第一个工作地到最后一个工作地，全面研究分析有无多余，重复的，不合理的作业。程序是否合理，搬运是否太多，延迟等待是否太长等，通过逐步分析整个工作过程，改进现场空间配置、作业方法、以提高工作效率的研究方法。对概念的进一步理解对现场的宏观分析目的是消除和改变整个生产过程中的不合理作业设计出先进高效的作业方法2.1.2程序分析的种类工艺程序分析：对生产全过程进行的分析工具：梗概程序图流程程序分析：对产品或材料的流程或人员活动全过程进行的系统分析，比工艺程序分析的内容更详细工具：流程程序图记录；布置与经路分析：以作业现场为对象，对现场布置及产品和作业者的移动路线进行的分析工具：线路图或线图记录现状。2.1.3程序分析常用记号序号记号意义1〇加工：改变对象的物理、化学状态的过程，或进行装配与分解的过程2□检验：对对象的特性与数量进行测量，并与标准比较3移动4D等待或暂存5▽贮存6同一时间或同一工作场所由同一人执行的加工与检验工作2.2.1工艺程序分析概述工艺程序分析对象：生产系统全过程工艺程序分析特征：概略分析、只分析加工和检查工序应用场合：在着手对某一工作系统进行详细调查研究和改进之前，用工艺流程分析可对系统作一简略、全面、一般的了解，以便从宏观上发现问题。工艺程序分析方法：梗概程序图，记录简明、容易、宏观、概略。梗概程序图概念：对生产全过程的概述，主要反映全过程中各构成部分及其相互间的关系。梗概程序图的内容和作用：提供工作程序的全面概况及各工序之间的相互关系情况按工艺顺序编制，可作为编制作业计划的依据注明了各项材料及零件的进入点，可控制材料与外购件的进货日期程序梗概图的作图规则2.2.2梗概程序图程序梗概图的组成：表头、图形、统计三部分组成图形的作图规则：由若干纵线和横线所组成，生产过程的工序流程用垂直线表示，主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列。材料、零件（自制、外购件）的进入用水平线表示，水平引入线上座填上零件名称、规格、型号。水平线与直线中途不能相交，非交交的，相交处用半园形避开。加工、检查符号之间长约6mm的竖线连接，符号的右边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时间，按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左从1依次编号于符号内。若有的工作需分几步做才能完成，主要的步骤放在最右边，其余按重要程度，自右向左依次排列。示例电视机及遥控器装箱梗概程序图810111265439211432箱子成型检查箱子有无破损箱片电视机遥控器附件及干燥剂检查附件及干燥剂数量装附件及干燥剂入塑料袋内装入箱内检查遥控器外观装入塑料袋内放入箱内检查电视机外观贴出厂编号标签装入塑料袋内装上保持衬放入箱内封箱缚束贴出厂日期标签塑料袋塑料袋标签塑料袋保持衬7图形的作图规则：由若干纵线和横线所组成。工序流程用垂直线表示，主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列。材料、零件的进入用水平线表示，水平引入线上座填上零件名称、规格、型号。水平线与直线中途不能相交。符号的右边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时间，按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左从1依次编号于符号内。若有的工作需分几步做才能完成，主要的步骤放在最右边，其余按重要程度，自右向左依次排列。统计表格：分析改进技术：5W1H，4技巧(ECRS)加一表统计内容次数12时间加工检查416合计程序梗概图的案例分析及讨论：传动轴组件的装配程序梗概图电拖车检修及维修的程序梗概图压铸组装梗概程序图0105A-2A-10701060105010401030102010101A-3A-41-101020103SA-10404030402040104柱塞护圈415032523250铣成形切断检查阀体柱塞套柱塞座环成形钻切断检查成形钻攻内螺纹套外螺纹检查弹簧3253O形环3251包装管堵1050锁紧螺母3253O形环3255成形钻切到长度加工槽及螺纹钻8孔去毛刺吹净检查去毛刺切到长度磨到长度钻4孔、攻螺纹、铰孔、沉头孔钻铰沉头孔钻、攻去除内部毛刺检查内外表面空气调节阀的工艺过程图案例：传动轴组件的装配※案例零件图为：※梗概程序图※分析思路：首先看能否取消，其次看能否合并重排，再次看能否简化，最后看能否使工艺过程更好。零件图梗概程序图案例：电拖车检查维修1总检查决定如何修理分解成动力车架电池三部分1车架电池动力5初次试验充电66最后试验充电75去油漆详细检查42全部拆除必要时维修33装配试车42电器及机械试验特点：一个主要程序分成几个分程序，最主要的程序置于最右边，其余的依其重要性，自右向左排列。76必要时维修再油漆6压铸机械6543211654321压铸成型检查机械加工检查去除毛边检查化学处理检查表面处理喷漆检查MQC检查FQC包装成品检查包装材料油漆胶水化学药水镁锭2.3.1概述流程程序分析的概念以产品或零件的加工制造全过程的对象，把加工工艺流程划分为加工、检查、搬运、等待和贮存等五种状态加以记录和分析流程程序分析的特征比梗概图更具体、更详细、有加工、检查、搬运、等待和贮存5种符号，对每一主要零件单独作图。流程程序分析的工具：流程程序图2.3.2流程程序图流程程序图的组成：由表头、图形、统计三大部分组成，见示例表头内容：工作名称、工作部别、方法（规则或改进）、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者、日期等图形：（见案例）统计表格统计内容次数时间距离加工检查合计贮存搬运分析技术:5问,4技巧加一表分析统计工具：流程程序图标准表格：程程序图标准表格案例分析1：※研究地点：重庆某公司※研究对象：纸筒加工※研究对象的工艺过程：下料–铣斜边–卷制–粘接–干燥–封边–锯口–打磨–浸油–检验–入库※流程程序图：工序系列工作说明距离时间加工检查搬运等待贮存材料在货架上D搬下下料机3D下料D搬往下一工序2．5D铣料边D检查D搬往下一工序2．5D卷制D检查D搬到下一工序3D暂存D搬到下一工序1．5D粘接D检查D搬到下一工序6D干燥D检查D搬到下一工序8D封边D检查D搬到下一工序4D锯边D检查D搬到下一工序2D打磨D搬到下一工序1D浸油D搬到下一工序D暂存D※分析技术：5WIH，4ECRS※研究分析：共有加工工序9个，分析能否取消？能否合并？能否重排？能否有更好的方法？有如：第4粘接工序：现行方法有3人进行粘接，时间为90分钟，粘接过程中工人在休息，敷上粘接剂后，工人可干别的活，这样可减少一个工人，年节约资金2000元/月×13个月＝2.6万元又如：第5工序为干燥,需花时间24小时,纸筒进出炉均采用手工操作，极易烧伤工人，改成轮式平板车推进推出,既节约时间又避免烧伤工人。再如：第9浸油工序,用5问,4技巧加一表技术提问?What?浸油、绝缘，有无更好的方法：无Where?浸油机，有无更好的地方：无When?锯口打磨后，有无更好的时间：无Who?1人，有无更好的合适的人：无Why?绝缘How?