IE工业工程及考题

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1、1 IE 工业工程 第一讲 IE工业工程的精义（上）何为 IE 工业工程工业工程的定义IE 工业工程（ IE=Industrial Engineering）俗称“改善效率” ，它本身即是一门应用性的 学术领域，称为工程是表示不能只做分析，而必须做实务设计。 凡“四大工程科系（电机、化工、机械、土木）外的”且和产业现场相关者应属IE 领 域。也就是说，IE 工业工程包括制造现场部署、机器与生产线设计，作业员的动作经济与 工具设计，使制造效率化等。 因此，对于（ IE=Industrial Engineering ）工业工程的定义，可以描述为：工业工程=工厂中要使用到的工程技术（电机/化工 /土木

2、 /机械除外）。学习工业工程的目的学习 IE 管理的目的在于以下几个方面： IE 可应用于任何方面的企业单位 不论制造业或服务业，都必须对现代化流程设计有正确的知识与认识。首先就是要明确IE 可应用的范围，它可应用于任何方面的企业单位（如行政、财务、采购、制造、研究等）， 并使这些单位的工作做到“多、快、好、省、精、美、准”的七大标准。 学习并精通新旧IE 的技术 制造单位的各级人员只有学习并精通新旧IE 的技术，才能做好现场改善。 提倡“节能降耗”口号的企业，离不开IE 新工业工程的学习 提倡“节能降耗” 口号的企业， 更应该去学习IE 新工业工程中的调配与节省成本模式。只有通过一系列的学习

3、，才能达到企业的目标利润最大化和成本最小化。工业工程的主要内容成为大学中的科系是在1960 年左右，最初被称为工业工程管理，也可称为产业管理。IE 工业工程发展到现在，应用范围越来越广，甚至可以用到服务业，如理发行业，如果没 有用 IE 就可能浪费时间；再如餐饮业中的麦当劳就完全用IE 工业工程的管理方案，这也就 是麦当劳作业程序非常快的主要原因。【案例】 两个学生，甲和乙参加考试，甲的考试成绩是81 分，乙考的考试成绩是78 分，可以肯定甲的成绩比 乙要好。 但是从效率的角度看，如果甲用时30 个小时，乙用时3 个小时，则在效率上肯定是乙比甲要更好，这 也是投入与产出的关系。【案例】 对于同

4、一个汉字，如果用繁体汉字来书写，则用时就多；如果用简体字来书写，则用时就少。而且用 不同形体书写的时间也可以分别进行计算，从而比较得出所用时差。 也可以计算出用繁体字书写的标准工时和用简体字书写的标准工时，从而计算出节约的时间是多少。IE 工业工程又称作改善效率，其基本要求就是投入要越少越好，产出要越多越好。对 于投入，可以是时间、金钱，也可以是材料。任何事情，成本的节约是其收益提高的关键， 不节约成本就会导致投入过大。如果产出一定，则投入过大就必然导致效率下降。因此，在 少投入的情况下多产出就是IE 所追求的基本精神。 在 19501960 年期间，重视流程效率化形成“PIE” ，即流程式工

5、业工程（Process I.E） ， 以流程设计同步会合（JIT-Just-in-Time ）来缩短作业时程。1970 年间又因电脑化与教学调配2 模式的成熟，形成“作业研究”（OR-Operation Research）式的新IE（NIE ） ，要求资源达到 最佳化调配。 所以，工业工程的基本内容包括以下几个方面： 计划评核术（ PERT=Program E TS 系统， TS 系统也叫做技术标准。 在 IE 现代化制造业中，IE 是第一个课程，IE 结合流程设计是第二步，IE 生产线上同步汇合是第三步。 配合是非常重要的一步，例如要坐火车时，如果火车7 点 30 分开车，而候车厅在7 点2

6、8 分就已经不让迟到的旅客进入了，因为从候车厅到月台的路程并不能在2 分钟走完，因 此 7 点 28 分到达候车厅就意味着已经不能赶上7 点 30 分开车的火车了。同样的，7 点 30 分起飞的飞机，在7 点钟就停止检查行李登机了。所以，恰当的配合对于IE 管理的实施非 常重要。 效率代表单位时间内的成果，例如甲学生用30 小时的时间学习，考试成绩为81 分，而 乙学生用3 小时时间学习，考试成绩为78 分，甲学生的成绩虽然比乙学生要好，但甲学生 的效率却比乙学生要差。IE 要效率化，而效率化就需要和6 西格玛管理模式结合，跟CPK 值结合，计算CPK 值乘上 3 等于几个西格玛，然后再查正态

7、分布表，由此控制不良率，这 种模式就是DMIKE模式，即先定义任务，然后量测任务，接着进行分析改善，指标管控。 学习 IE 必须要用头脑，因为IE 和一般工程不同, 它没有太多“公式” （法则、曲线、原理, ），往往一个公式可应用于许多方面。因此，必须活学活用。 如前例，可将3 天的目标改为3 天 0.5 天（ 0.5 天是可容许的变动范围）,目标则完全研发资料 (100%)，但是一共花3、4 天 1.0 天才完成（例如有三个研发工程师，则才会有标 准差变异程度1.0 天） ，同样可计算CA/CP/CPK 值，即可知这一步流程做的如何。同理，可 活用最快a，最迟 b，大众是c 的简易公式来计算

8、MS。6 西格玛管理模式兴起，并不是零缺点， 而是要求“流程品质” ， 它以 BB 黑带、绿带 , 做项目改善，必须使用IE 技术与其他辅助设计。IE 与一般的工程不一样，它没有太多公式，也没有太多法则，也没有太多曲线，也没 有太多原理，它的一个公式可以运用于许多方面。因此必须活学活用，建立起CA 、CB、CPK 值，在实际使用中结合实例进行简单运算，然后灵活使用。 6 西格玛与IE 问题与回答 问题 7：人家把6 西格玛说得十分难，真有如您所说那么容易吗？回答 7：当然有些技术，但是并不难。美国人发明6 西格玛，美国人数学不好，可能用 复杂数学吗？问题 8：我还是不懂，IE 和 6 西格玛有

9、何关系？ 回答 8：要求流程的目标值规格可管控绩效表现。问题 9：Motorola 因 6 西格玛赚了几十亿美金？ 回答 9：错了， Motorola 因 6 西格玛省下几十亿美金。 第七讲传统 IE 的技术群详细说明（上）工业工程 IE 技术从工具改善开始，有一系列的相关技术。而传统 IE 的技术群就是指这 些技术没综合起来之前的表现。动作经济式的现场IE 改善17 种动素（ Therbligs）及符号人的行为过程会有动作，每一个动作都由小的元素构成，这些小的动作元素也叫动素。 例如打篮球、 踢足球或者是搬东西的过程中，虽然有很多复杂的动作，这些动作也可以分解18 成最简单的动作元素，英国人

10、吉尔布雷思将这些动作分为17 种基本动作。 从工业工程的基本精神来看，吉尔布雷思对于动作的研究属于拆解分析，他将看似复杂 的各种活动所使用的动作进行拆解分析，从中找到不能再分解的基本动作。而且他发现这些 基本动作的不同组合就可以产生人的各种动作。由此，他提出17 种动素的概念，并设计了 代表这 17 种动素的符号。吉尔布雷思对于动作拆解研究的分析，目的在于找见复杂过程的动作构成。而且， 对于 基本动作有了分析，就可以分析在活动的过程中，哪些动作是多余的，哪些动作是没有必要的，哪些动作可以被简化，哪些动作可以被省略。由此可见，吉尔布雷思17 种动素的研究 实际上是IE 改善的结果。时间分析（ T

11、ime & Motion）的操作方式对于动作的研究，必然要和时间结合在一起，这样就形成了时间动作分析，也被称之为 工作研究。例如，对于一个人的动作，先用摄像机取样，将他所做的动作拍摄下来，并分解 为基本动作， 然后对每一个基本动作的用时进行记录，就可以发现哪些动作用时太多。随后 进行针对性的改善，减少这些动作的用时，从而将整个过程的用时减少下来。 对这些动作都进行改善，就会产生动作经济，也就于成本概念相结合。在动作中没有浪 费，实际就是对成本的一种节约。动作经济在生产中非常重要，例如在装配生产线上的一个 人站起来，他在这个动作上可能用时一秒钟，则整个生产线的产品就会有一秒中的流程延误。 再如，

12、 员工在焊接时如果每次动作比别人多用时5 秒，在一天的时间内，他的产量将会比别 人少很多。要让动作做到经济，就需要节省时间，并且同时需要辅助工具，通过辅助工具可帮助减 少浪费时间的因素，从而节省时间。 例如在机械厂， 通过专门的夹具就可以方便快捷的夹取产品，而且可以进行坚固的控制，并防止脱落，提高流程的效率。在一些环节，也有专门的 卡具，磁性具等，这些辅助工具对于提高时间的利用有不可忽视的作用。动作改善前后的量测比较与成功范例对于工业工程的时间管理，也是动作经济的原理和基本原则，尤其对于重复性动作的研 究，是提升工业产能关键。在拆解分析中，需要计算平均数。例如某动作甲的完成时间是多 少，乙的完

13、成时间是多少，甲在不同状态下的完成时间是多少，有了这些数据，就可以求出 平均数时间。 在平均数时间的求取中，要安装标准动作的不同用时，而不应该将非标准时间进行统计。而且，平均数时间应该有加减标准差。例如统计某动作的标准用时为47 加减 5 秒，意思是 最快在 52 秒内完成，最慢在42 秒内完成，都属于标准用时。研究平均数时间，也需要对动作元素进行分析。例如在流程动作中，有无可有可无的动 作，有没有能够剔除的动作，如果能够将动作进行优化，就可以对员工进行训练，和打篮球时训练投篮动作一样，教练将球员的动作录制成录像，然后对照录像， 再给球员演示改进后 的动作。 由此来提高动作的规范性。训练标准动

14、作就是让所有人标准化的过程，一旦将标准化作为基础，动作经济就成为IE 基本概念，结果必将改善效率。 经济观念永远要求投入最少，产出到多， 因此必然要求将无聊动作删除掉，同时要设计 更加节省成本的动作，这种设计也有很大学问，防呆法就是非常简单且实用的方法。例如为防止使用者不小心将电源插头差错，就设计出了三插头，由于三个插头的插入必须有方向， 而且也不能插入到两个插头的插座中，因此就会让使用者使用固定的插入方法拔插插头。例如为了防止某些药物被小孩不小心乱吃，瓶盖的设计就使用了防呆法，必须要先将瓶 盖压住，然后旋转，才能打开，而如果单纯旋转是怎样也打不开瓶盖的。通过这些设计，就 可以使流程出错的可能

15、被大大降低。 对于一般的流程分析，并不需要高深的理论知识。在工业工程IE 管理中，因为所有的 数据都可以从统计中得到。因此，知道CA 、CP、 CPK 值，就可以在流程中寻找问题，找 到问题之后，就需要研究解决问题，这个步骤也叫分析解决策略，做一定的调配。例如在旧IE 中，通过摄像机的拍摄进行量测，对每个动作计算时间，然后寻找节约办法。19 【案例】 法国某生产眼镜框的工厂，它的每一个眼镜框的生产压制，中间至少要经过大概40 个到 50 个动作，包括压、削、磨、焊等，而且完全由人力操作。在未进行IE 管理改善之前，工程的工作效率比较低，工人 的操作也不标准，有人做工快，有人做工慢，新手和老手的

16、工作差别很大。为了提高效率和产品合格率， 工厂引入了 IE 管理改善， 即对工人的流程动作进行拍照，然后请专家对动作分解分析，让每个人都建立标 准动作的概念，整个工厂的管理和效率也进入了新的水平。生产作业平衡化技术生产作业平衡化技术主要包括现场布置最佳化动线设计、生产量高低的平均化图表技术和机器稼动率计算公式与最标准提升技术。现场布置最佳化动线设计现场布置最佳化动线设计即在作业过程中，寻找最佳化作业路线和作业动作，然后设计 出最佳的动作规范，藉此提高整个作业流程的效率。生产量高低的平均化图表技术旧 IE 的工作程序法，也叫工程法，通过程序图，用很简单的符号表示流程，然后去除 不必要的动作，判断流程的简化，减少非必要因素，做标准的时间分析，建立标准，从而实 现对每一个流程的时间管控，并达到非常科学严格的结果。在旧IE 中，还涉及很多东西。 例如对于浪费的防止，对于机器的定期维护、材料损失的降低、人力停滞的避免等。 六种动素符号如下图所示：图 4-1 六种动素及符号机器稼动率计算公式与最标准提升技术机器稼动率就是在8 个小时的工作时间中，如果机器只