工程统计过程控制

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1、现代工业工程 - 1 工程统计过程控制工程统计过程控制Modern Industrial EngineeringModern Industrial Engineering& &Statistical Process ControlStatistical Process Control现代工业工程 - 2 课程内容1.生产方式的演变生产方式的演变2.工业工程概论工业工程概论3.设施规划和布置设施规划和布置4.方法研究方法研究5.防错防错6.SPCSPC现代工业工程 - 3 生产方式的演变Evolution ofProduction Mode现代工业工程 - 4 生产方式的演变l手工作坊式生产l劳

2、动分工l大规模制造l精益生产l大规模定制现代工业工程 - 5 工业工程概论现代工业工程 - 6 工业工程概论l什么是工业工程l工业工程范畴l工业工程发展简史l工业工程意识l关键概念现代工业工程 - 7 工业工程工业工程Industrial Engineering IEl l工业工程是对人员、物料、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，设备、能源和信息所组成的集成系统， 进行进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学、社会科学的专设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学、社会科学的专门知识、技术以及工程分析与设计的原理、方法，对由人、物料、设备、门知识

3、、技术以及工程分析与设计的原理、方法，对由人、物料、设备、能源、信息组成的集成系统，进行规划、设计、评价、改进（创新）的一能源、信息组成的集成系统，进行规划、设计、评价、改进（创新）的一门学科。门学科。 l lThe branch of engineering concerned with the design, improvement, and The branch of engineering concerned with the design, improvement, and installation of integrated systems of people, material,

4、 information, installation of integrated systems of people, material, information, equipment, and energy. It draws upon specialized knowledge and skills equipment, and energy. It draws upon specialized knowledge and skills in the mathematical, physical, and social sciences together with the in the m

5、athematical, physical, and social sciences together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify, principles and methods of engineering analysis and design to specify, predict, and evaluate the results to be obtained from such systems.predict, and evaluate the result

6、s to be obtained from such systems.19551955年年年年AIIEAIIE提出，后经修改提出，后经修改提出，后经修改提出，后经修改现代工业工程 - 8 人员人员人员人员物料物料物料物料设备设备设备设备能源能源能源能源信息信息信息信息综综合合体体系系利用设计设计设计设计DesignDesignDesignDesign改善改善改善改善ImproveImproveImproveImprove设置设置设置设置InstallationInstallationInstallationInstallation专门的专门的专门的专门的数数数数 学学学学物理学物理学物理学物理

7、学社会科学社会科学社会科学社会科学知识知识知识知识技术技术技术技术期待的成果期待的成果期待的成果期待的成果规划规划规划规划设计设计设计设计评价评价评价评价改进改进改进改进创新创新创新创新工学的工学的工学的工学的分析分析分析分析设计设计设计设计原理原理原理原理方法方法方法方法通过通过P P P PQ Q Q QC C C CD D D DS S S SF F F FIE定义：定义：现代工业工程 - 9 工业工程的范畴工业工程的范畴1.生物力学2.成本管理3.数据处理及系统设计4.销售与市场5.工程经济6.设施规划与物流7.材料加工8.应用数学（运筹学、管理经济学、统计和数学应用等）9.组织规划与

8、理论1.生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）2.实用心理学3.方法研究和作业测定4.人的因素5.工资管理6.人体测量7.安全8.职业卫生与医学-美国国家标准ANSI-Z94（82年）现代工业工程 - 10 工业工程在制造业中的应用项目项目项目项目领域领域领域领域使用率使用率使用率使用率排序排序排序排序方法研究方法研究方法研究方法研究作业方法作业方法90901 1作业分析作业分析83834 4动作研究动作研究66665 5物流物流53531010生产计划生产计划45451313标准化标准化60607 7作业测定作业测定作业测定作业测定时间研究时间研究85853 3PTSPTS法法

9、65656 6工厂设备及设计工厂设备及设计工厂设备及设计工厂设备及设计工厂布局工厂布局85852 2设备购买和更新设备购买和更新52521111工资支付工资支付工资支付工资支付激励激励60609 9职务评价职务评价52521212管理管理管理管理工程管理工程管理37371414成本管理成本管理60608 8现代工业工程 - 11 工业工程发展简史年份年份年份年份概念或方法概念或方法概念或方法概念或方法创始者创始者创始者创始者( (发展者发展者发展者发展者) )国别国别国别国别13701370年年机械时钟机械时钟维克维克( (WyekWyek) )法国法国14301430年左右年左右威尼斯兵工厂

10、的船只外装备装配线威尼斯兵工厂的船只外装备装配线威尼斯船厂威尼斯船厂意大利意大利17761776年年劳动分工的经济利益劳动分工的经济利益亚当亚当斯密司斯密司(AdamSmith)(AdamSmith)英国英国17981798年年互换件互换件爱立爱立维脱耐维脱耐(Eli(EliWhitney)Whitney)美国美国18321832年年按技能高低付酬；工时研究的一般按技能高低付酬；工时研究的一般概念概念查理查理倍倍奇倍倍奇(Charles(CharlesBabbage)Babbage)英国英国19111911年年科学管理原理；正式的时间研究概科学管理原理；正式的时间研究概念念泰勒泰勒(Frede

11、rick(FrederickW.TeylorW.Teylor) )美国美国19111911年年动作研究；工业心理学的基本概念动作研究；工业心理学的基本概念佛兰克与莉莲佛兰克与莉莲吉尔布雷斯吉尔布雷斯(FrankandLillian(FrankandLillianGilbrethGilbreth) )美国美国19131913年年移动的装配线移动的装配线亨利亨利福特福特(HenryFord)(HenryFord)美国美国现代工业工程 - 12 工业工程发展简史年份年份年份年份概念或方法概念或方法概念或方法概念或方法创始者创始者创始者创始者( (发展者发展者发展者发展者) )国别国别国别国别1914

12、1914工作进度图表工作进度图表亨利亨利 甘特甘特(Henry(HenryL.Gantt)L.Gantt)美国美国19171917应用经济批量方法控制存贮应用经济批量方法控制存贮F.W.F.W.哈利斯哈利斯(F.W.Harris)(F.W.Harris)美国美国19311931质量控制的抽样检查和统计表质量控制的抽样检查和统计表瓦脱瓦脱休哈特等休哈特等( (walterwalter ShewhartShewhartetc.)etc.)美国美国1927-19331927-1933霍桑研究对工人积极性的新见解霍桑研究对工人积极性的新见解爱尔顿爱尔顿梅耶梅耶(Elton(EltonMayo)Mayo

13、)美国美国19341934年年工作活动的抽样调查工作活动的抽样调查L.H.C.L.H.C.铁佩特铁佩特( (TippettTippett) )英国英国19401940年年解决复杂系统问题用的协作方法解决复杂系统问题用的协作方法运筹学小组运筹学小组英国英国19471947年年线性规划的单纯形法线性规划的单纯形法G.B.G.B.但泽但泽( (DantzigDantzig) )美国美国19491949年年人的因素的研究人的因素的研究人机工程学会人机工程学会19501950年后年后模拟、决策理论数学规划、计算机技模拟、决策理论数学规划、计算机技术的应用和发展术的应用和发展美国和美国和西欧西欧7070年

14、代后年代后完善的工业工程理论和技术，研制出完善的工业工程理论和技术，研制出软件包软件包现代工业工程 - 13 工业工程意识现代工业工程 - 14 工业工程意识l增值与非增值l成本和效率意识l问题和改革意识l工作简化和标准化意识l全局和整体化意识l以人为中心的意识。中国最大的资料库下载现代工业工程 - 15 生产系统生产要素人财物投入转换产出生产的财富产品服务生产率生产率=产出产出/投入投入技术管理现代工业工程 - 16 增值的概念l站在客户的立场上，有四种增值的工作 - 使物料变形使物料变形 - 组装组装 - 改变性能改变性能 - 部分包装部分包装物料从进厂到出厂，只有不到物料从进厂到出厂，只

15、有不到物料从进厂到出厂，只有不到物料从进厂到出厂，只有不到 10% 10% 的时间是增值的！的时间是增值的！的时间是增值的！的时间是增值的！现代工业工程 - 17 Definition of Wastes 什么是浪费？ Anything other than absolute minimum resource of Anything other than absolute minimum resource of materialmaterial， machine and manpower required to add machine and manpower required to add

16、value to the productvalue to the product 除了使产品增值所需的材料，设备和人力资源之绝除了使产品增值所需的材料，设备和人力资源之绝对最小量以外的一切东西对最小量以外的一切东西 Anything Other Than Necessary 任何非必需的东西！现代工业工程 - 18 lOverproduction Overproduction 过量生产过量生产过量生产过量生产lInventory Inventory 库存库存库存库存lCorrection Correction 返工返工返工返工lMotion Motion 多余动作多余动作多余动作多余动作lPr

17、ocessing Processing 过程不当过程不当过程不当过程不当lWaiting Waiting 等待等待等待等待lConveyance Conveyance 搬运搬运搬运搬运Eliminate Wastes 消除七种浪费消除七种浪费 现代工业工程 - 19 消除浪费降低成本的过程第一层次的浪费（过剩的生产能力）过多的人员过剩的设备过剩的库存多余的劳务费多余的折旧费多余的利息支出第二层次的浪费（最大的浪费）制造过剩的浪费（工作进展过度）用能销售的速度制造（丰田生产方式的中心课题）等待时间显在化消除制造过剩的浪费第三层次的浪费过剩库存的浪费利息支出(机会成本)的增加第四层次的浪费多余的仓

18、库多余的搬运工多余的搬运设备多余的库存管理、质量维护人员多余的电脑消除第三和第四层次的浪费以作业的再分配减少人员设备折旧费和间接劳务费等的增加产品成本增加间接制造费降低劳务费降低产品成本降低现代工业工程 - 20 問題是什麼？問題：問題： 當現狀與標準或期望發生了差距，即當現狀與標準或期望發生了差距，即遇到了問題。遇到了問題。 Deviation from shouldDeviation from should過去過去未來未來現在現在目標目標现代工业工程 - 21 问题意识标准目标期待水平现状况问题创造的问题要求条件 能力提高 浪费为零 消除反复的错误World Wide ClassWorld

19、 Wide Class问题问题创造的问题创造的问题 标准目标 - 现状况 = 期待水平 - 技术能力= 现代工业工程 - 22 問題的結構现象（可感觉、可衡量）一次因（近因）治标n次因（根因）治本现代工业工程 - 23 问题的改善改进发生问题改进发生问题现状分析现状分析原因分析原因分析区分主要原因区分主要原因实行实行研讨研讨 尽快解决方案 一般解决方案 圆满解决方案为防止问题的反复为防止问题的反复发生制定的对策发生制定的对策制定对策制定对策现代工业工程 - 24 提高生产率的基本着眼点l一个恒久不变的真理；lABCDEFlQCDSFl3Sl五五提问法、ECRSl经济原则现代工业工程 - 25

20、There is always a better way!凡事一定有更好的方法！现代工业工程 - 26 Frederick W. Taylor18561915科学管理之父1881年,MidvaleSteel总工程师,研究完成工作的方法创立效率原理44强调科学管理，从而提高生产率；强调科学管理，从而提高生产率； 44创立了创立了” ”时间研究时间研究” ”，改进了操，改进了操作方法；作方法； 44提出了一系列科学管理原理与方提出了一系列科学管理原理与方法；法；现代工业工程 - 27 每次運搬量(A)Taylorsshoveling(1898)次数/時間(B)運搬量/時間(AB) 旧方法新方法作业

21、员 400600人140人每人每日平均工作吨数16吨 59吨每人每日平均工资115 188每吨人工成本00720033现代工业工程 - 28 Frank & Lillian Gilbreth 1995 Corel Corp.Frank(1868-1924);Lillian(1878-1972)工作测量方法之父 创立了创立了“ “动作研究动作研究” ”（Motion study)Motion study)：分分解动作确定基本动作要解动作确定基本动作要素，经科学分析建立省素，经科学分析建立省时高效和最满意的操作时高效和最满意的操作顺序顺序现代工业工程 - 29 吉尔布雷斯砌砖研究 旧方法新方法旧方

22、法新方法动作动作18184 41 12 2每时砌砖数每时砌砖数120120块块350350块块效率效率100100300300现代工业工程 - 30 IE的追求IE = Rationalization, Optimization合理化，最妥善的方法合理化，最妥善的方法 ImprovingImprovingConstantlyConstantly 持持续续不不断断的的改改善善 ThroughThrough经经由由 SolvingproblemsSolvingproblems解决问题解决问题EliminatingWasteEliminatingWaste消除浪费消除浪费Accurateccurat

23、e要准确要准确要准确要准确Better etter 更好更好更好更好Cheaper heaper 更省钱更省钱更省钱更省钱Doable oable 可行的可行的可行的可行的Easier asier 更容易更容易更容易更容易Faster aster 更快更快更快更快现代工业工程 - 31 改善的基础 3SSimplification 简单化简单化使构造单纯使方法简单使数（量）减少减少零件的件数使位置的决定单纯化自动化，加工方式Standardization 标准化标准化将方法、手续统一化将材质、形状的范围缩小将规格、尺寸标准化规格的统一规格的统一传票的统一传票的统一作业标准的订定作业标准的订定收

24、集配送时间定时化收集配送时间定时化 Specialization专门化专门化将机种、品种专业化将机种、品种专业化将种类、工作专门化将种类、工作专门化 有有盖盖车车、无无盖盖车车、家家畜车、冷冻车畜车、冷冻车设备及模等的专业化设备及模等的专业化职务的专门化（装配、职务的专门化（装配、搬运、检查搬运、检查） 现代工业工程 - 32 5 WHY 追求真因? WHY? WHY：为什么机器停了为什么机器停了? ? 因为负荷过大，保险丝断了。因为负荷过大，保险丝断了。 ? ? WHY? ? WHY：为什么会负荷过大为什么会负荷过大? ? ? 因为轴承部分不够润滑因为轴承部分不够润滑 。? ? ? WHY?

25、 ? ? WHY：为什么不够润滑为什么不够润滑? ? ? ? ? 因为润滑油泵吸不上油因为润滑油泵吸不上油 。? ? ? ? ? ? ? WHYWHY：为什么吸不上油为什么吸不上油? ? ? ? ? ? ? 油嘴磨损，松动了。油嘴磨损，松动了。 ? ? ? ? ? ? ? ? WHY? ? WHY：为什么磨损了为什么磨损了? ? ? ? ? ? ? ? ? 因为没有安装过滤器，粉屑进去了因为没有安装过滤器，粉屑进去了 。现代工业工程 - 33 5W2H类型类型类型类型5W2H5W2H说说说说 明明明明对对对对 策策策策主题主题 做做什么？什么？要做的是什么？该项任务能取消吗？要做的是什么？该项

26、任务能取消吗？取消不必要的任务取消不必要的任务目的目的为什么做为什么做？为什么这项任务任务是必须的？澄清目的为什么这项任务任务是必须的？澄清目的位置位置在在何处做何处做？在在哪儿做这项工作？必须在那儿做吗？哪儿做这项工作？必须在那儿做吗？改变顺序或组合改变顺序或组合顺序顺序 何时做？何时做？什么时间是做这项工作的最佳时间？什么时间是做这项工作的最佳时间？必须在那个时间做吗？必须在那个时间做吗？人员人员 谁来谁来做？做？谁来做这项谁来做这项工作？应该让别人做吗？工作？应该让别人做吗？为什么是我做这项工作？为什么是我做这项工作？方法方法 怎么做？怎么做？如何做这项工作？这是最好的方法吗？如何做这项

27、工作？这是最好的方法吗？还有其他方法吗？还有其他方法吗？简化任务简化任务成本成本花费多少花费多少？现在的花费是多少？改进后将花费多少？现在的花费是多少？改进后将花费多少？ 选择一种改进方法选择一种改进方法现代工业工程 - 34 ECRS(四巧)Elimination 取消Combination 合并Rearrangement 重排Simplification 简化现代工业工程 - 35 瓶颈C CAB市场需求35unit/wk40unit/wk25unit/wk30unit/wk原材料现代工业工程 - 36 瓶颈管理原则l平衡物流，而不是平衡生产能力；l非瓶颈的利用程度不是由其本身决定，而是由

28、系统的瓶颈决定；l瓶颈上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失；l非瓶颈节省的一个小时无益于增加系统的产销率；现代工业工程 - 37 动作经济原则Motion Economy现代工业工程 - 38 动作经济原则l在于人在操作作业时，能以最少的劳力在到最大的工作效果的经济法则，对这个法则能好好的学习与使用，在工厂内，我们可在许多地方发现许多不合乎此法则的动作，当然工作效率会低，人员易于疲劳。l动作经济原则刚开始是由动作研究的创始者GILBRETH所提倡，尔后再经过专家学者的改进。 现代工业工程 - 39 基本原则 1.动作能量活用原则 2.动作量节约原则 3.动作法改善原则 现代工业工程 -

29、 40 动作能量活用原则l在人的身体各部位，凡是能具有进行动作能力的部分，不管何部份，都希望全面能活用。4脚部或左手能操作的事，不使用右手。脚部或左手能操作的事，不使用右手。4尽量使两手同时作业，也同时结束动作。尽量使两手同时作业，也同时结束动作。4双手不要使其同时静止，手空闲时，须动脑想另双手不要使其同时静止，手空闲时，须动脑想另一工作。一工作。 现代工业工程 - 41 动作量节约原则 l多余的运动量，不但浪费时间及空间，更会消耗体力。4尽量使用小运动来操作工作。尽量使用小运动来操作工作。 躯体的运动依序为躯体的运动依序为腕部、前腕部腕部、前腕部、手腕部手腕部、手指，能够使用小运动，手指，能

30、够使用小运动，应尽量使用小运动。应尽量使用小运动。 4材料及器具应放置于伸手能及的范围内，并尽量材料及器具应放置于伸手能及的范围内，并尽量放在近手边。放在近手边。 4小单元的动作次数，应尽量减少。小单元的动作次数，应尽量减少。4工具应予简化、易用。工具应予简化、易用。 4材料及零件应使用易拿取之容器。材料及零件应使用易拿取之容器。 4工作物长、或重或体积大时应利用保持器具。工作物长、或重或体积大时应利用保持器具。 现代工业工程 - 42 动作法改善原则 l能动的部位使其全部活动，可以节约的能量可以省去的徒劳动作也尽量去除，而动作的方法还是有改善的地方。 4动作能予规律化。动作能予规律化。 4双

31、手可反向运动，而不可同向运动。双手可反向运动，而不可同向运动。 4利用惯性、重力、自然力等，尤其尽量利用动力利用惯性、重力、自然力等，尤其尽量利用动力装置。装置。 现代工业工程 - 43 动作经济原则l经过若干学者的研究，创立了为实现容易、迅速而又减少疲劳的作业动作的法则，称之为动作的经济原则。可归纳为三大类：1.关于人体的使用原则2.关于工作场所的布置原则3.关于工具和设备的设计原则现代工业工程 - 44 关于人体的使用原则1.双手并用原则2.对称反向原则3.排除合并原则4.降低等级原则5.利用惯性原则6.避免突变原则7.弹道运动原则8.节奏轻松原则9.手脚并用原则10.适当的姿势原则现代工

32、业工程 - 45 1 双手并用原则l双手的动作尽可能同时开始、同时结束；l除规定休息时间外，双手不应同时空闲。现代工业工程 - 46 2 对称反向原则l双臂或双手之动作，应反向对称为之。现代工业工程 - 47 3 排除合并原则l排除不必要的动作。尽量减少动作，或使二个以上的动作能合并动作。 现代工业工程 - 48 4 降低等级原则l动作用最适宜最低次的身体部动作用最适宜最低次的身体部位进行；如手的运动可用手指、位进行；如手的运动可用手指、手腕、前膊、上膊、肩五个部手腕、前膊、上膊、肩五个部位进行，但是尽可能设计成只位进行，但是尽可能设计成只用手指或手腕即可完成的动作用手指或手腕即可完成的动作级

33、级别别动作动作枢轴枢轴运用部位运用部位1 1指节指节手指手指2 2手腕手腕手指、手腕手指、手腕3 3肘肘 手指、手腕、前膊手指、手腕、前膊4 4臂臂手指、手腕、前膊、上膊手指、手腕、前膊、上膊5 5身体身体手指、手腕、前膊、上膊、手指、手腕、前膊、上膊、肩及身体其他部位肩及身体其他部位现代工业工程 - 49 5利用惯性原则物体之运动量，应尽可能物体之运动量，应尽可能利用之，但如须肌肉制止利用之，但如须肌肉制止时，则应将其减至最小度。时，则应将其减至最小度。MomentumshouldbeMomentumshouldbeemployedtoassisttheemployedtoassistthe

34、workerwherepossible,andworkerwherepossible,anditshouldbereducedtoaitshouldbereducedtoaminimumifitmustbeminimumifitmustbeovercomebymuscularovercomebymusculareffort.effort.现代工业工程 - 50 6避免突变原则连续曲线运动，较方向突变的直线运动为佳连续曲线运动工作效率比方向突变的直线运动效率高；方向突变不仅浪费时间，也容易引起疲劳现代工业工程 - 51 7 弹道运动原则l弹道式之运动，较受限弹道式之运动，较受限制的运动轻快确实制

35、的运动轻快确实 。l弹道式运动方式效率高、弹道式运动方式效率高、速度快、力量大、目标速度快、力量大、目标准准现代工业工程 - 52 8 节奏轻松原则l动作应尽可能使用轻松动作应尽可能使用轻松自然之节奏自然之节奏 恰当组合动作，使工作恰当组合动作，使工作产生韵律节奏，减少作产生韵律节奏，减少作业人员的疲劳和心里压业人员的疲劳和心里压力力现代工业工程 - 53 9手脚并用原则 l减少手的工作负荷，可减少手的工作负荷，可用脚代替控制性的工作。用脚代替控制性的工作。l尽量用足踏、夹具替代尽量用足踏、夹具替代手的工作手的工作 现代工业工程 - 54 10适当的姿势原则 l应使用适当姿势操作，应使用适当姿

36、势操作，避免疲劳及劳动伤害之避免疲劳及劳动伤害之动作。动作。 现代工业工程 - 55 关于工作场所的布置原则1.定点放置原则定点放置原则 2.双手可及原则双手可及原则 3.工序顺序原则工序顺序原则 4.使用容器原则使用容器原则 5.重力坠送原则重力坠送原则 6.近使用点原则近使用点原则 7.照明通风原则照明通风原则现代工业工程 - 56 1 定点放置原则l工具物料应放置于固定工具物料应放置于固定处所处所 l5S 5S 三定三定现代工业工程 - 57 2 双手可及原则l工具物料及装置，布置工具物料及装置，布置于靠近使用点于靠近使用点 现代工业工程 - 58 现代工业工程 - 59 3工艺顺序原则

37、 l工具物料应依照最佳工工具物料应依照最佳工作顺序而排列作顺序而排列 现代工业工程 - 60 4 使用容器原则l物品、零件应尽量使用物品、零件应尽量使用容器或装具容器或装具 现代工业工程 - 61 5 重力坠送原则l尽量利用重力方法坠送尽量利用重力方法坠送零件、材料或成品零件、材料或成品 现代工业工程 - 62 6 近使用点原则l装配之物料之运送，应装配之物料之运送，应尽量送至使用点尽量送至使用点 l零件物料之供给，应用零件物料之供给，应用其重力喂料及各种盛具其重力喂料及各种盛具送至使用点，越近越佳。送至使用点，越近越佳。l堕送方法应尽量可能使堕送方法应尽量可能使用之。用之。 现代工业工程 -

38、 63 7照明通风原则 l应有适当之照明设备，应有适当之照明设备，使视觉满意舒服使视觉满意舒服 l工作场所之光线应适度，工作场所之光线应适度，通风应良好，温度应适通风应良好，温度应适度度 现代工业工程 - 64 关于工具和设备的设计原则l利用工具原则利用工具原则 l万能工具原则万能工具原则 l易于操作原则易于操作原则 l适当位置原则适当位置原则 现代工业工程 - 65 l工作台及坐椅之高度使工作台及坐椅之高度使工作者坐立适宜工作者坐立适宜 现代工业工程 - 66 l尽量解除手之工作，而尽量解除手之工作，而以夹具或脚踏工具代之以夹具或脚踏工具代之 现代工业工程 - 67 l可能时应将两种或两种可

39、能时应将两种或两种以上工具合并为一以上工具合并为一 现代工业工程 - 68 l工具物料应尽可能预放工具物料应尽可能预放在工作位置在工作位置 现代工业工程 - 69 l手指分别工作时，其各手指分别工作时，其各个负荷，应按照其本能，个负荷，应按照其本能，予以分配。予以分配。 现代工业工程 - 70 l手柄之设计，应尽可能手柄之设计，应尽可能使与手之接触面增大使与手之接触面增大 现代工业工程 - 71 l机器上之操作杆，十字机器上之操作杆，十字杆及手轮之位置，应能杆及手轮之位置，应能使工作者极少变动其姿使工作者极少变动其姿势，且能获得机器之最势，且能获得机器之最大利益大利益 现代工业工程 - 72

40、人机工效原则现代工业工程 - 73 人机工效原则现代工业工程 - 74 现代工业工程 - 75 现代工业工程 - 76 降低动作注意力l动作的迟疑、停顿是因为产生迷惑或需要判断，l结果：作业节奏变化与混乱，精神疲劳4测量时用固定规格及定位等手段，减少脑力判断测量时用固定规格及定位等手段，减少脑力判断4需要对准及嵌入时，以导向槽等定位装置减少定需要对准及嵌入时，以导向槽等定位装置减少定位难度，降低注意力位难度，降低注意力4放置螺丝刀、烙铁等的固定位用喇叭形状放置螺丝刀、烙铁等的固定位用喇叭形状4预置或定位悬吊电批的最佳位置预置或定位悬吊电批的最佳位置4计量仪表的临界位置处设定明显标示或使用声光计

41、量仪表的临界位置处设定明显标示或使用声光信号信号现代工业工程 - 77 流程路线经济原则l路线越短越好路线越短越好l禁止禁止“ “孤岛孤岛” ”l减少停滞减少停滞l消除重复停滞消除重复停滞l消除交叉路线消除交叉路线l禁止逆行禁止逆行现代工业工程 - 78 设施布置Facility Layout 现代工业工程 - 79 设施布置l设施布置决策需要决定部门的位置、部门的工作组、工作站、机器的位置及在制品储存点。l确保以一种顺利的工作流（工厂内）或一种特殊的流动方式（服务组织内）来安排各种要素。现代工业工程 - 80 设施布置的目的l使物料搬运成本最小化使物料搬运成本最小化l空间的有效利用空间的有效

42、利用l劳动力的有效利用劳动力的有效利用l消除瓶颈环节消除瓶颈环节l便于信息沟通便于信息沟通现代工业工程 - 81 布置的基本类型l工艺式布置（Process Layout）4设备按功能进行分组设备按功能进行分组l产品式布置（Product Layout）4为生产某种产品而将工作中心按流水为生产某种产品而将工作中心按流水线形式安排线形式安排l单元布置（Cellular layouts）4将设备按加工单元进行分组将设备按加工单元进行分组现代工业工程 - 82 工艺原则布置DrillingDDDDGrindingGGGGGGMillingMMMMMMAssemblyAAAALathingReceiv

43、ing and shipping LLLLLLLL现代工业工程 - 83 产品原则布置TaktTakt Time: 27 Time: 27 SecsSecsTaktTakt Time: Time: 2727 SecsSecsBearing AssyMotor AssySolderMake BoxPackTestFinalAssyWind BobbinWeldContactAssyRivetBracket AssyRotorAssyLatheBobbinAssyTerminalAssyStator Assy现代工业工程 - 84 单元布置Cell 3LMGGCell 1Cell 2Assembl

44、y areaAALMDLLMShippingDReceivingG现代工业工程 - 85 工艺原则布置：从至表R RA AB BC CD DE EF FS StotaltotalR R1 11 1181836367.57.522.522.5303018018057.557.5244.5244.5A A1 11 1313162627.57.522.522.5181810810857.557.5193.5193.5B B1 12 21919383820204040C C22.522.5102102313131311 13 357.557.5153.5153.5D D1919383838.538.5

45、115.5115.557.557.5153.5153.5E E1 11 11 11 1F F30303003001 18 81 11 13232309309S STLTL2832831077.51077.5EFFICIENCY=283/1077.5=26%现代工业工程 - 86 工艺原则布置：从至表（改善）R RE EF FB BA AC CD DS StotaltotalR R1 11 130306060181854541 14 47.57.537.537.557.557.5156.5156.5E E1 11 11 11 1F F1 11 1303060601 15 532326666B B

46、1 11 11919575720205858A A1 12 2313131317.57.515151818545457.557.5102102C C1 16 625.525.551513131313157.557.58888D D1919383838.538.538.538.557.557.576.576.5S STLTL283283548548EFFICIENCY=283/548=51.6%现代工业工程 - 87 工艺原则布置：活动关系图现代工业工程 - 88 产品原则布置l装配线是一种特殊的产品原则布置形式，装配线指的是由一些物料搬运设备连接起来的连续生产线。l装配线的差异主要体现在：4物

47、料搬运设施（皮带物料搬运设施（皮带/ /传送器传送器/ /天车）天车）4生产线平面布置的类型（生产线平面布置的类型（U U型型/ /直线型直线型/ /分支型）分支型）4节拍控制形式（机动节拍控制形式（机动/ /人动）人动）4装配品种（单一产品装配品种（单一产品/ /多种产品）多种产品）4工作站特性（站工作站特性（站/ /坐坐/ /走）走）4装配线长度装配线长度现代工业工程 - 89 生产线编成要点 辅助线的终点尽量接近于需要此部品的主生产线工位. 充分研讨各工程的部品供给方式. 充分研讨空垫板（Pallet）或部品容器,组装夹具等的返送方法. 按线设置适当空间的部品保管地点. 在线内设置检查工

48、程或不良修理的工位. 确保设备和保养或修理的空间.现代工业工程 - 90 生产线作业改善要点考虑先后顺序使各工位时间均匀.各工位的节拍尽量接近于理论节拍.遵循分业化,同步化的原则.执行流程的直线化,简单化.理论节拍极短时应增加线体或进行单独作业.考虑工具交换,及机械调整部分. 考虑作业环境及休息空间,物品的流动与布置的关系. 以手工操作为中心的生产线时，极端的分工对心理造成压力。现代工业工程 - 91 单元布置l部品路线矩阵 MACHINESMACHINESPARTSPARTS1 12 24 48 81010 3 36 69 95 57 711111212 A A x x x x x xx x

49、x x D Dx xx x x x x xx x F Fx x x xx x C Cx xx xx x G Gx xx xx xx x B Bx xx xx x H Hx xx xx x E Ex x x x x x现代工业工程 - 92 设施布置流程SLP现代工业工程 - 93 PQ分析产品产品- -产量与设备布置的关系产量与设备布置的关系流水线型流水线型流水线型流水线型成组型成组型成组型成组型机群型机群型机群型机群型产品固定型产品固定型产品固定型产品固定型产产产产品品品品A A产产产产品品品品B B产产产产品品品品C C产产产产品品品品MM产产产产品品品品N N产产产产品品品品OO产产产产

50、品品品品QQ产产产产品品品品R R产产产产品品品品S S产产产产品品品品X X产产产产品品品品Y Y产产产产品品品品Z Z种类：少种类：少种类：少种类：少产量：大产量：大产量：大产量：大种类：多种类：多种类：多种类：多产量：中产量：中产量：中产量：中种类：多种类：多种类：多种类：多产量：少产量：少产量：少产量：少种类：少种类：少种类：少种类：少产量：很少产量：很少产量：很少产量：很少。产产产产量量量量种类种类种类种类现代工业工程 - 94 工作单元的柔性设计 传统传统优化优化123456现代工业工程 - 95 工作研究IE的分析方法和工具现代工业工程 - 96 工作研究步骤现代工业工程 - 9

51、7 方法研究分析方法 探探探探 讨讨讨讨 项项项项 目目目目 内内内内 容容容容分分分分 析析析析 手手手手 法法法法制造整个工制造整个工程系统程系统 从原料从原料生产生产成品至出货为成品至出货为止。止。 工艺程序图分析工艺程序图分析工厂布置工厂布置物料移动物料移动 工厂内部门与部门之间及人与工厂内部门与部门之间及人与物料之活动。物料之活动。 流程程序图分析流程程序图分析路线图分析路线图分析 作业区域的作业区域的配置配置 作业者的位置及作业者周围的作业者的位置及作业者周围的物品的放置方法。物品的放置方法。 PTSPTS动作经济原则动作经济原则作业简化原则作业简化原则 组合作业或组合作业或自动机

52、械作自动机械作业业 以组合进行的共同作业或以自以组合进行的共同作业或以自动机器作业的人与机器的配合。动机器作业的人与机器的配合。 联合工程分析联合工程分析工作抽样工作抽样作业简化作业简化作业中的作作业中的作业员动作业员动作 短的作业周期且高反复度的作短的作业周期且高反复度的作业员动作。业员动作。 基本动作的动作分析基本动作的动作分析PTSPTS动作经济原则动作经济原则 现代工业工程 - 98 方法研究的分析层次及分析技术现代工业工程 - 99 工作研究（工作研究（Work Study）方法研究（方法研究（Method Study）工作衡量工作衡量（Work Measurement）程序分析（程

53、序分析（Process Analysis）程序图（程序图（Process Chart）装配表（装配表（Assembly Chart）操作分析（操作分析（Operation Analysis）人机配合图（人机配合图（Man-Machine Chart）双手作业图（双手作业图（Two Handed Operation Chart）动作分析（动作分析（Motion Analysis）细微动作分析（细微动作分析（Therblig）动作经济原则（动作经济原则（Principles of Motion Economy）时间研究（时间研究（Time Study）马表测时法（马表测时法（Stop Watch）

54、速度评比（速度评比（Tempo Rating）宽放时间（宽放时间（Allowances）工作抽样（工作抽样（Work Sampling）预定动作时间标准（预定动作时间标准（Predetermined Time Standard）模特排时法（模特排时法（MOD）方法时间衡量（方法时间衡量（MTM）工作因素（工作因素（WF）工作衡量工作衡量（Work Measurement）现代工业工程 - 100 工艺程序图引入原料（或零件）在零件上完成很多的作业材料、采购的部件局部装配或加工引入物件局部装配或加工局部装配或加工引入原料（或零件）12132现代工业工程 - 101 工艺程序图实例现代工业工程 -

55、 102 开关转子现代工业工程 - 103 人型流程程序图举例：用量规核对工件尺寸 l l工工作作任任务务：用用量量规规核核工工件尺寸。件尺寸。l l开开始始： 工工人人坐坐在在工工作作台台旁，工件在工作台上。旁，工件在工作台上。l l结结 束：束： 工人坐在工作工人坐在工作台旁台旁 已核对的工件在台已核对的工件在台上。上。 现代工业工程 - 104 物料型流程程序图 l举例：一张火车票自出售、使用至收回止，其间经过许多人之手，试用流程图来表示。l工作任务：短途单程快车车票的发售、使用及收回。l开始：票放置票房之票架上。l结束：票在终点站被收回。 现代工业工程 - 105 实例分析 l某飞机工

56、厂仓库原来某飞机工厂仓库原来的平面布置。物品从的平面布置。物品从送货车到零件架的运送货车到零件架的运输路线以粗线表示，输路线以粗线表示，各种活动均用符号绘各种活动均用符号绘于线上。于线上。 l线路图与流程图结合线路图与流程图结合现代工业工程 - 106 改进l l在接收台的对面开一个进库在接收台的对面开一个进库的新入口，使箱子可沿最短的新入口，使箱子可沿最短路线运进库房。路线运进库房。l l箱子从送货车滑下滑板，直箱子从送货车滑下滑板，直接放到手推车上，并送到开接放到手推车上，并送到开箱处。就在车上开箱，取出箱处。就在车上开箱，取出送货单。然后运到收货台，送货单。然后运到收货台，等待片刻，打开

57、箱子，把零等待片刻，打开箱子，把零件放到工作台上，对照送货件放到工作台上，对照送货单点数并检查。检查与点数单点数并检查。检查与点数的工作台现已布置在收货台的工作台现已布置在收货台旁，因为可以用手传递零件旁，因为可以用手传递零件来检查、测量并点数。最后，来检查、测量并点数。最后，把零件放回纸盒，重新装箱。把零件放回纸盒，重新装箱。 现代工业工程 - 107 工作研究（工作研究（Work Study）方法研究（方法研究（Method Study）工作衡量工作衡量（Work Measurement）程序分析（程序分析（Process Analysis）程序图（程序图（Process Chart）装配

58、表（装配表（Assembly Chart）操作分析（操作分析（Operation Analysis）人机配合图（人机配合图（Man-Machine Chart）双手作业图（双手作业图（Two Handed Operation Chart）动作分析（动作分析（Motion Analysis）细微动作分析（细微动作分析（Therblig）动作经济原则（动作经济原则（Principles of Motion Economy）时间研究（时间研究（Time Study）马表测时法（马表测时法（Stop Watch）速度评比（速度评比（Tempo Rating）宽放时间（宽放时间（Allowances）工

59、作抽样（工作抽样（Work Sampling）预定动作时间标准（预定动作时间标准（Predetermined Time Standard）模特排时法（模特排时法（MOD）方法时间衡量（方法时间衡量（MTM）工作因素（工作因素（WF）工作衡量工作衡量（Work Measurement）现代工业工程 - 108 操作分析 l通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析，称为操作分析。 现代工业工程 - 109 操作分析的类型l根据不同的调查目的，操作分析可分为

60、：1人机操作分析（含闲余能量分析）;2联合操作分析;3双手操作分析。 现代工业工程 - 110 人机操作分析 l在机器的工作过程中，调查、了解在操作周期（加工完一个零件的整个过程称为一个操作周期或周程）内机器操作与工人操作的相互关系，以充分利用机器与工人的能量及平衡操作。l利用人机操作图，可将生产过程中，工人操作的手动时间和机器的机动时间清楚地表现出来。现代工业工程 - 111 人机操作图的构成 l l以以适适当当的的线线段段的的长长短短代代表表时时间间比比例例。如如1cm1cm代表代表10min10min等。等。l l在纸上采用适当的间隔分开人与机，在纸上采用适当的间隔分开人与机，作出垂线。

61、最左方为工人操作时的作出垂线。最左方为工人操作时的动作单元及垂线，在此垂线上按所动作单元及垂线，在此垂线上按所取的时间比例，由上向下记录工人取的时间比例，由上向下记录工人每一动作单元所需时间。当工人操每一动作单元所需时间。当工人操作时用实线（或其它方式）表示，作时用实线（或其它方式）表示，空闲用虚线空闲用虚线 （或其它方法）表示，（或其它方法）表示，机器同样。机器同样。l l待人与机器的操作时间均已记录之待人与机器的操作时间均已记录之后，在此图的下端将工人与机器的后，在此图的下端将工人与机器的操作时间、空闲时间及每周期人工操作时间、空闲时间及每周期人工时数予以统计，供分析时参考。时数予以统计，

62、供分析时参考。 0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0移开铣成件用模板量深度锉锐边取新铸件清洁机器开动机器空闲精铣第二面空闲人机时间(min)现代工业工程 - 112 人机操作程序分析图空闲空闲拿起铸件，放上钻模，夹紧，放低钻头,准备进刀，时间0.5在铸件上钻12.7的孔，时间.5抬起钻头，取出铸件放在一边，清除钻模的铁屑，时间0.75空闲2.5空闲时间1.25工作时间1.252.5整个周期3.75工作内容利用率1.25/3.75=33%2.5/3.75=67%比较项目比较项目比较项目比较项目人的工作(min)机器的工作机器的工作机器的工作机器的工作(min)(min)人

63、的工作人的工作人的工作人的工作(min)(min)现代工业工程 - 113 人机操作图实例分析0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0移开铣成件，用压缩空气清洁在面板上用模板量深度锉锐边，用压缩空气清洁放入箱内，取新铸件用压缩空气清洁机器装铸件，开动机器精铣空闲精铣第二面空闲人机时间(min)项目项目现行方法现行方法改良方法改良方法节省节省工作时间工作时间(min)(min)人人1.21.2机机0.80.8空闲时间空闲时间(min)(min)人人0.80.8机机1.21.2周程周程时间时间(min)(min)2.02.0利用率利用率人人60%60%机机40%40%单独工作空

64、闲共同工作工作：工作：铣平面铣平面 图号：图号：B239/1B239/1产品：产品：B239B239铸件铸件机器：机器：4 4号立铣号立铣速度：速度：80r/min80r/min走刀量：走刀量：380mm/min380mm/min制作：制作： 通力达通力达日期：日期： 2000/08/18 2000/08/18 现代工业工程 - 114 改良方法：0.20.40.60.81.01.21.4移开铣成件在面板上用模板量深度，成品放入箱内，取新铸件置机旁锉锐边，用压缩空气清洁用压缩空气清洁机器，装铸件，开动机器精铣精铣第二面空闲人机时间(min)空闲单独工作空闲共同工作项目项目现行方法现行方法改良方

65、法改良方法节省节省工作时间工作时间(min)(min)人人1.21.21.21.2- -机机0.80.80.80.8- -空闲时间空闲时间(min)(min)人人0.80.80.20.20.60.6机机1.21.20.60.60.60.6周程周程时间时间(min)(min)2.02.01.41.40.60.6利用率利用率人人60%60%86%86%26%26%机机40%40%57%57%17%17%工作：工作：铣平面铣平面 图号：图号：B239/1B239/1产品：产品：B239B239铸件铸件机器：机器：4 4号立铣号立铣速度：速度：80r/min80r/min走刀量：走刀量：380mm/m

66、in380mm/min制作：制作： 通力达通力达日期：日期： 2000/08/18 2000/08/18 现代工业工程 - 115 改善示例12345678910准备下一工件装上工件空闲卸下工件完成件放箱内空闲空闲人机时间单独工作空闲共同工作被装上工件加工卸下工件项目项目现行方法现行方法改良方法改良方法节省节省工作时间工作时间人人6 6机机6 6空闲时间空闲时间人人4 4机机4 4周程周程时间时间1010利用率利用率人人40%40%机机40%40%工作：工作：铣平面铣平面 图号：图号：B239/1B239/1产品：产品：B239B239铸件铸件机器：机器：4 4号立铣号立铣速度：速度：80r/

67、min80r/min走刀量：走刀量：380mm/min380mm/min制作：制作： 通力达通力达日期：日期： 2000/08/18 2000/08/18 现代工业工程 - 116 改善一：12345678准备下一工件装上工件空闲卸下工件完成件放箱内空闲人机时间被装上工件加工卸下工件项目项目现行现行改良改良节省节省工作时间工作时间人人6 66 6- -机机6 66 6- -空闲时间空闲时间人人4 42 22 2机机4 42 22 2周程周程时间时间10108 82 2利用率利用率人人40%40%75%75%35%35%机机40%40%75%75%35%35%将将将将“ “准备下一工件准备下一工

68、件准备下一工件准备下一工件” ”放在加工周期内进行放在加工周期内进行放在加工周期内进行放在加工周期内进行12345678910准备下一工件装上工件空闲卸下工件完成件放箱内空闲空闲人机时间单独工作空闲共同工作被装上工件加工卸下工件工作：工作：铣平面铣平面 图号：图号：B239/1B239/1产品：产品：B239B239铸件铸件机器：机器：4 4号立铣号立铣速度：速度：80r/min80r/min走刀量：走刀量：380mm/min380mm/min制作：制作： 通力达通力达日期：日期： 2000/08/18 2000/08/18 现代工业工程 - 117 改善2：123456准备下一工件装上工件卸

69、下工件完成件放箱内人机时间被装上工件加工卸下工件项目项目现行现行改良改良节省节省工作时间工作时间人人6 66 6- -机机6 66 6- -空闲时间空闲时间人人4 40 02 2机机4 40 02 2周程周程时间时间10106 62 2利用率利用率人人40%40%100%100%60%60%机机40%40%100%100%60%60%将将将将“ “准备下一工件准备下一工件准备下一工件准备下一工件” ”、“ “完成件放入箱内完成件放入箱内完成件放入箱内完成件放入箱内” ”放在加工周期内进行放在加工周期内进行放在加工周期内进行放在加工周期内进行12345678910准备下一工件装上工件空闲卸下工件

70、完成件放箱内空闲空闲人机时间单独工作空闲共同工作被装上工件加工卸下工件现代工业工程 - 118 有时，经过分析改善后，机器的周期时间仍然较长，在每一操作周期内，人仍有较多的空闲时间。此时，可改善的方法有两种：1。增加其它工作2。利用空闲时间多操作一台机器5从料箱取材料开动车床空闲3335空闲空闲人机时间单独工作共同工作装上工件自动切削122353被卸下工件项目项目现行现行改良改良节省节省工作时间工作时间secsec人人2525机机5454空闲时间空闲时间secsec人人3535机机6 6周程周程时间时间secsec6060利用率利用率人人42%42%机机90%90%10152025303530

71、45505560将材料装上车床10停止车床2卸下成品放入成品箱57空闲3工作：工作：车心棒外圆车心棒外圆 图号：图号：B239/1B239/1产品：产品：B239B239机器：机器：L25L25速度：速度：80r/min80r/min走刀量：走刀量：380mm/min380mm/min制作：制作： 通力达通力达日期：日期： 2000/08/18 2000/08/18 半自动车床车心轴外圆现代工业工程 - 119 5从料箱取材料开动车床133空闲空闲人机1时间工作装上工件自动切削12353被卸下工件1015202530354045505560将材料装上车床1停止车床1车床1卸成品放入成品箱7空闲

72、3工作：工作：车心棒外圆车心棒外圆 图号：图号：B239/1B239/1产品：产品：B239B239机器：机器：L25+L26L25+L26速度：速度：80r/min80r/min走刀量：走刀量：380mm/min380mm/min制作：制作： 通力达通力达日期：日期： 2000/08/18 2000/08/18 一人双机一人双机一人双机一人双机改良改良改良改良项目项目现行现行改良改良节省节省工作时间工作时间secsec人人25256060机机1 154545454机机2 2- -5454空闲时间空闲时间secsec人人3535- -3535机机1 16 66 6机机2 2- -6 6周程周程

73、时间时间secsec60606060利用率利用率人人42%42%100%100%58%58%机机1 190%90%90%90%0 0机机2 2- -90%90%3空闲空闲机2装上工件自动切削12203被卸下工件7至车床2车床2卸成品放入成品箱从料箱取材料将材料装上车床2开动车床2至车床110255停止车床2253310225自动切削15现代工业工程 - 120 机器闲余能量分析机器时间加工时间装卸时间等待时间SMEDLineBalancingVE/VA现代工业工程 - 121 工人闲余能量分析l l工人与机器数工人与机器数机器1机器2机器3机器4机器5工人操作时间机器运转时间N=L+ML+WN

74、工人可操作的机器数L装、卸工件时间M机器工作时间W工人从一台机器走到另一台机器的时间现代工业工程 - 122 2.联合操作分析现代工业工程 - 123 联合操作联合操作： 在生产现场，两个或两个以上的操作员同时对一台机器（一项工作），进行工作。现代工业工程 - 124 联合作业图：1运板23机甲时间装板16234567893空闲乙3空闲6装板23空闲运板13项目项目现行现行改良改良节省节省工作时间工作时间minmin甲甲6 6乙乙6 6机机6 6空闲时间空闲时间minmin甲甲3 3乙乙3 3机机3 3周程周程时间时间minmin9 9利用率利用率甲甲67%67%乙乙67%67%机机67%67

75、%现代工业工程 - 125 联合作业图：1运板23机甲时间装板1323456装板1乙3装板2项目项目现行现行改良改良节省节省工作时间工作时间minmin甲甲6 66 60 0乙乙6 66 60 0机机6 66 60 0空闲时间空闲时间minmin甲甲3 30 03 3乙乙3 30 03 3机机3 30 03 3周程周程时间时间minmin9 96 63 3利用率利用率甲甲67%67%100%100%33%33%乙乙67%67%100%100%33%33%机机67%67%100%100%33%33%3运板13装板23现代工业工程 - 126 3 双手操作分析现代工业工程 - 127 符号： 表示

76、操作，即握取、放置、使用、放手的动作； 表示搬运、手移动的动作； D表示等待，即手的延迟、停顿； 持住，表示手持住工件、工具或材料的动作。 检查。现代工业工程 - 128 切割玻璃管现代工业工程 - 129 切割玻璃管现代工业工程 - 130 工作研究（工作研究（Work Study）方法研究（方法研究（Method Study）工作衡量工作衡量（Work Measurement）程序分析（程序分析（Process Analysis）程序图（程序图（Process Chart）装配表（装配表（Assembly Chart）操作分析（操作分析（Operation Analysis）人机配合图（人

77、机配合图（Man-Machine Chart）双手作业图（双手作业图（Two Handed Operation Chart）动作分析（动作分析（Motion Analysis）细微动作分析（细微动作分析（Therblig）动作经济原则（动作经济原则（Principles of Motion Economy）时间研究（时间研究（Time Study）马表测时法（马表测时法（Stop Watch）速度评比（速度评比（Tempo Rating）宽放时间（宽放时间（Allowances）工作抽样（工作抽样（Work Sampling）预定动作时间标准（预定动作时间标准（Predetermined Ti

78、me Standard）模特排时法（模特排时法（MOD）方法时间衡量（方法时间衡量（MTM）工作因素（工作因素（WF）工作衡量工作衡量（Work Measurement）现代工业工程 - 131 动素分分分分组组组组动素名称动素名称动素名称动素名称文字文字文字文字符号符号符号符号第第一一组组 1 1 伸手伸手 TransportEmptyTransportEmpty TETE 2 2 移物移物 TransportLoadedTransportLoaded TLTL 33抓取抓取GraspGrasp GG 44对准对准PositionPosition P P 55装配装配AssembleAsse

79、mble A A 66拆卸拆卸DisassembleDisassemble DADA 77使用使用UseUse U U 88放手放手ReleaseLoadReleaseLoad RLRL 99预预对对PrepositionPreposition PPPP分分分分组组组组动素名称动素名称动素名称动素名称文字文字文字文字符号符号符号符号第第二二组组10 10 寻找寻找 SearchSearch ShSh11 11 选择选择SelectSelect StSt12 12 计划计划 PlanPlan PnPn1313 检验检验InspectInspect I I第第三三组组14 14 持住持住 Hold

80、Hold H H15 15 迟延迟延 UnavoidableDelayUnavoidableDelay UDUD16 16 故延故延 AvoidableDelayAvoidableDelay ADAD17 17 休息休息 RestRestR R18 18 发现发现 FindFindF F现代工业工程 - 132 动素同心圆l l第一圈：核心动素第一圈：核心动素l l第二圈：常用动素第二圈：常用动素44改善的对象改善的对象l l第三圈：辅助性动素第三圈：辅助性动素44操作中越少越好操作中越少越好l l第四圈：消耗性动素第四圈：消耗性动素44尽可能取消尽可能取消现代工业工程 - 133 动素分析实

81、例现代工业工程 - 134 生产线平衡Line Balancing现代工业工程 - 135 生产线平衡l调整各工序间的作业时间，使差距很小。各工序间的作业时间各工序间的作业时间差距越小，生产线就差距越小，生产线就越平衡。越平衡。现代工业工程 - 136 生产线平衡步骤1.计算产距时间（Takt time）2.画优先图3.决定周期时间（CT=Takt time）4.确定理论工位数5.排程6.计算效率现代工业工程 - 137 生产线平衡的例一：生产线平衡的例一：l电风扇装配由下列任务组成：任务任务时间时间(Mins)任务描述任务描述紧前任务紧前任务A2装配外框无B1安装开关AC3.25装配马达架无

82、D1.2将马达架装入外框A,CE0.5安装扇叶DF1安装格栅EG1安装电缆BH1.4测试F,G现代工业工程 - 138 生产线平衡生产线平衡: 画优先图（画优先图（Precedence Diagram）任务紧前任务ANoneABABCNoneCDA,CD任务紧前任务EDEFEFGBGHE,GH现代工业工程 - 139 生产线平衡生产线平衡: 瓶颈瓶颈(Bottleneck)任务任务时间时间(Mins)任务描述任务描述紧前任务紧前任务A2装配外框无B1安装开关AC3.25装配马达架无D1.2将马达架装入外框A,CE0.5安装扇叶DF1安装格栅EG1安装电缆BH1.4测试F,G现代工业工程 - 1

83、40 生产线平衡生产线平衡: 排程规则：排程规则：l主规则: 以其后跟随任务数目最多的次序安排 工位。l附加规则: 最长作业时间的任务先排现代工业工程 - 141 ACBDEFGH23.2511.2.511.41C(4.2-3.25)=.95Idle=.95D(4.2-1.2)=3E(3-.5)=2.5F(2.5-1)=1.5H(1.5-1.4)=.1Idle=.1任务任务后续任务后续任务时间时间 (Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位3现代工业工程 -

84、142 工作站分配ACBDEFGH23.2511.2.511.41工作站1工作站2工作站3现代工业工程 - 143 生产线平衡生产线平衡: 装配线的效率装配线的效率现代工业工程 - 144 Error Proofing防错防错现代工业工程 - 145 防错十大原理1.断根原理断根原理2.保险原理保险原理3.自动原理自动原理4.相符原理相符原理5.顺序原理顺序原理6.隔离原理隔离原理7.复制原理复制原理8.层别原理层别原理9.警告原理警告原理10.缓和原理缓和原理现代工业工程 - 146 Poke Yoke 装置装置 现代工业工程 - 147 l l导向导向/ /基准基准/ /阻塞阻塞 棒或销棒

85、或销l l模板模板l l限制开关限制开关/ /微动开关微动开关l l计数器计数器l l 多余检出方法多余检出方法l l顺序限制顺序限制l l标准化标准化l l关键条件指示关键条件指示l l自动化自动化防错：防错装置的类型防错：防错装置的类型下述是可以用对红牌条件改善的防错装置的清单下述是可以用对红牌条件改善的防错装置的清单* *l探测传送的滑道探测传送的滑道l制动器制动器/门门l传感器传感器l防错装置的防错防错装置的防错l条件消除条件消除l重新设计为对称重新设计为对称l重新设计为非对称重新设计为非对称l自动闭锁自动闭锁现代工业工程 - 148 smallplate防错：防错装置的类型导向导向/

86、基准基准/阻塞杆或销阻塞杆或销例：在准备时对错位导致缺陷。定位销装在夹具中，与每个板钻在中心的两个孔对应，因而仅需将他们安置在夹具中，各种尺寸的板可以自动的对准。由于在准备阶段的对错位的操作错误就消除了。导向或基准杠是一象茎或销的坚实材料，定向或定位部件、工具或夹具，确保正确的安置。阻塞杠指的是阻滞、阻碍或防止部件、工具或夹具不正确的定位。这个销可以固定在部件本身，或在工具和夹具上。small plate 小板小板pinsjiglarge platemediumplatereference holes in plate板上基准孔板上基准孔夹具夹具小板小板中板中板大板大板销销button纽扣纽扣

87、button positioning jig纽扣定位夹具纽扣定位夹具sleeve position for 1st button袖子第袖子第1个纽扣个纽扣的位置的位置needle 针针button positioning jig纽扣定位夹具纽扣定位夹具position for2nd button第第2个纽扣个纽扣的位置的位置position for3rd button第第3个纽扣个纽扣的位置的位置Template 模板模板模板是代表对物体的精确拷贝的式样，用来确保精确的定位。模板经常用在检查过程中，用薄金属、塑料或纸制成。现有的夹具可改造成模板例例 扣子没有缝在正确的位置和距离。开发了定位夹具

88、缝制纽扣，通过将袖口与安装在缝纫机上的夹具靠紧确定纽扣的位置。这样可以将袖口精确的定位所要求数目的纽扣，纽扣整洁的排成一排，间隔均匀。防错：防错装置的类型149buzzerlimit switch 1limit switch 2switch 1 confirms beginning of drilling开关开关1确定钻孔的开始确定钻孔的开始switch 2 confirms Penetration开关开关2确定已穿透确定已穿透限制开关限制开关/微动开关微动开关Example: 孔的深度钻得不对。用两个限制开关固定在压杆上，在开关2触动之前开关1被松开则表示有错误发生。（说明孔未钻透）。蜂鸣器

89、发声以警告操作者。限制开关或微动开关是一电器装置或仪器，在触头部分有一轻触点，能确认部品、工具或工装的存在、位置、尺寸、破损或使用程度（磨损）。也称为接近开关、光电开关和触动开关。防错：防错装置的类型150*蜂鸣器蜂鸣器限制开关限制开关1限制开关限制开关2现代工业工程 - 151 Example:某一过程要制造不同型号的部件，每件产品上要攻十个螺纹孔，使用单头钻床。改善前：工人必须目视检查所钻的孔并点数。此法过于依赖工人的警觉，时常会出现漏钻现象。改善后：钻机上加一个计数器。工人每加工一件就清零并确认正确的孔数。虽然此法仅帮助工人的警觉，但几乎可以完全消除漏钻现象。计数器计数器计数器是跟踪数量

90、的指示器部品数量，转换数量，击打的数量，产出的数量，或者某机器或操作的异常的数量。防错：防错装置的类型Counter计数计数clear button清除钮清除钮现代工业工程 - 152 part 1part 2part 3The worker is given exactly the right number of parts for the number of products to be made。多余部件检出法多余部件检出法多余部件检出是不依赖记数装置的点数形式。它将预先点出的正确数量从视觉上隔离，直观地告诉我们是否使用了所有的部件。Example : 对某一产品所需的部件预先清点出来交

91、给工人。如果产品批装配完成后仍有部件剩余或者是部件不够，马上就知道有异常发生。这种检查方法可防止产品在缺件的情况下流入市场。防错：防错装置的类型现代工业工程 - 153 顺序限制顺序限制在次序非常重要以至于任何次序的改变或省略都将造成昂贵的错误时，顺序限制就十分有用了。要寻找具体的方法来限制顺序，使它仅能跟随预设的顺Example : 测试磁带以错误的次序使用。新设计了“先进先出”架用来以正确的测试顺序分派磁带。当一盒磁带拿出使用时，另一盒磁带滑下。磁带使用过后，检验员将其放回盒架的顶端，以保证正确的次序。测试顺序的错误可以完全消除。防错：防错装置的类型序。顺序限制装置确保工人按预先确定的顺序

92、工作。次序在折弯，包装，装配和检验时经常是关键因素。现代工业工程 - 154 compressed air streamA标准因素标准因素作业的标准因素帮助我们识别非标准或错误的出现。标准元素如重量、尺寸或形状可作为开发防错装置的关键。有时现有的标准因素不容易转换成防错装置。在此种情形下，我们可尝试识别特殊的特性并建立新的标准因素，以协助我们隔离非标准因素。Example A: 由于空盒重量轻，从侧面用压缩由于空盒重量轻，从侧面用压缩空气可将其吹下传送带。空气可将其吹下传送带。Example B: 容器放在称上。容器放在称上。如果盒中的齿轮如果盒中的齿轮数量不足，重量数量不足，重量就不够，因而

93、可就不够，因而可发现遗漏。发现遗漏。B防错：防错装置的类型现代工业工程 - 155 Is this gauge reading reliable?临界条件指示临界条件指示临界条件指示可用来检测两种情况：1. 某一特定的、可见的、预设质量的特性如部品正确的数量，正确的重量、高度、体积或深度等的存在或不存在。2.非可视特性如压力、温度、电流或非可视流体（空气）的波动Example: 两压力表装在测量点的同一两压力表装在测量点的同一出口。操作员可通过比较快出口。操作员可通过比较快速确定读数的可靠性。速确定读数的可靠性。防错：防错装置的类型现代工业工程 - 156 right side upupsid

94、e downnotch检测传送槽检测传送槽传送槽是部件滑、送、传或落到某些预定目的地(如下一作业点)的通道。由于各部件要通过传送槽，槽本身可用来“检查”路线上的部件，在部件到达下一操作点时检查或分检出错误。我们称此种槽为检测槽。Example : 过程中部件可能上下颠倒。滑槽中安装的检查点可自动移开颠倒部件。检查点有切口使颠倒部件落入下方的转送盒中。方向正确的部件可自由通过。结果是送到下一位置的部件方向正确。防错：防错装置的类型现代工业工程 - 157 to machinetension boxspringstopper ispulled awaystopper制动器制动器/门门制动器或门可确

95、保某操作不被执行。门和制动器通常与限制开关和传感器共同使用，当特定条件符合时动作。门或制动器用来触发开关，使操作停止或开始。例如，绕线马达的线通过橡胶制动器上的孔到绕线机上；如果线的尺寸（厚度）有变化或粘上外来物质，制动器将压到限制开关，操作即可停止。Example: 如果线束上有外来物质，或线束的形状或尺寸产生变化，送料装置上的制动器将卡在线束的相应位置上与线束一起运动。当制动器碰到机器中的限位开关时机器自动停止。limit switchlimit switch防错：防错装置的类型现代工业工程 - 158 ABlight passes throughmotorlight does not p

96、ass through传感器传感器传感器是用来探测和响应质量，安全和生产率等特性的波动的电子装置或仪器。传感器可以高精度确定部件、工具或夹具的存在和位置，并可探测破裂、损坏或磨损。Example: 过程中部件没有开槽。安装光电探测器确定各部件已开槽。旋转部件，如果检测到光，可确定已成功开槽，如果没有检测到光，确定部件为没有开槽。防错：防错装置的类型现代工业工程 - 159 缺乏好的维护将使大部分优秀的防错装置毫无作用甚至带来危险。所谓危险是因为当它不工作时，如果没有采取预防措施，你会假定装置正监视质量或安全。要避免这种情况的发生，必须定期维护非机械式防错装置。包括传感器、限制开关、计数器、门和

97、停止器，以及其它依靠电、温度和压力计或公差的装置。装置仅在预定的规范被精确的维持的程度下是可靠的。compressed air streampinwheel indicates air stream防错装置的防错防错装置的防错 Example:从上游的位置，工人依靠气流防错装置检测空盒。如果气流不稳定，空盒将漏过。由于空气不可见，安装风车以指示气流的工作。这是防错装置的防错。防错：防错装置的类型现代工业工程 - 160 条件消除方法隔离特定的错误特性并将其移除。例如，如果某些无作用的孔使我们在装配时不知哪儿应该或不应该插入部品，我们可简单的将无用的孔塞住消除错误的可能。extra holesE

98、liminated extra holes so improper insertion of assembly Part B is impossible.CORRECT条件消除条件消除Example: 当将部件B插入板A时放错。板A上多余的孔被移去，消除了部件B的错误安装。ABABINCORRECT防错：防错装置的类型现代工业工程 - 161 chassisramnew shape two grooves新形状新形状双沟槽双沟槽重新设计为对称重新设计为对称重新设计为对称意味着修订或修改部件、工具或夹具的功能或外观，以使其相反面完全相同或接近完全相同。用这种方法，它们可相互替换，消除由不适当的方

99、向或布置带来的错误。Example: 轴的错误一端被装入底盘。防错后，轴的两端均有装E-环的沟槽，因此任何一端装入底盘都不会出现错误。E环总可以安装而决不会出现错误。防错：防错装置的类型Asymmetrical part frequently assembled improperly不对称的部件经常装错不对称的部件经常装错现代工业工程 - 162 Off-center pin prevents incorrect insertion重新设计为非对称重新设计为非对称重新设计为非对称意味着修订或修改部件、工具或夹具的功能或外观使相反面不再相同。用这种方法它们不再会错误的互换，消除由不适当的方向或布

100、置带来的错误。Example : 铭排安装倒了。固定铭牌的小轴的中心被移离中心，使得它不能装倒。由于装倒产生的错误被消除了。防错：防错装置的类型现代工业工程 - 163 SPC统计过程控制统计过程控制现代工业工程 - 164 SPCl统计学基础统计学基础l工序能力研究工序能力研究l控制图控制图现代工业工程 - 165 统计学基础现代工业工程 - 166 统计学l统计统计是否真的很难学？l什么是正态分布？l是先有正态分布，所以人长的不高不矮，还是先有身高的事实再有正态分布？ l统计必备的原料是什么？ l除了数据，还需要加上什么才可能让统计更完整呢？ l有了数据是否就是统计？ ？ 现代工业工程 -

101、 167 统计的目的l通过计算和分析得出有意义的信息。4拉力强度很好拉力强度很好 。4拉力强度平均为拉力强度平均为5kg/cm5kg/cm2 2 。4大多数产品的拉力强度在大多数产品的拉力强度在5kg0.6kg5kg0.6kg之内。之内。499.73%99.73%的产品拉力强度在的产品拉力强度在5kg0.6kg/cm5kg0.6kg/cm2 2之内之内 统计统计数据数据计算计算有意义的信息有意义的信息现代工业工程 - 168 就统计学而言，任何有意义的信息都有三个构成要素 ：1.集中趋势2.离中趋势3.被含盖在特定 范围内的机率 现代工业工程 - 169 中轴数中轴数数值数据的特征和度量数值数

102、据的特征和度量数值数据的数值数据的特征特征均值均值中位数中位数众数众数值域中点值域中点集中趋势集中趋势全距全距四分位间距四分位间距方差方差标准差标准差变异系数变异系数变异程度变异程度偏态偏态分布形状分布形状现代工业工程 - 170 Chapt. 1-51999 Prentice-Hall, Inc. 统计学方法Statistical Methods统计方法统计方法统计描述统计描述统计推断统计推断估计估计假设检验假设检验现代工业工程 - 171 统计描述和统计推断Descriptive and Inferential Statistics统计描述统计描述统计描述统计描述：整理、概括并提供数据的方

103、法整理、概括并提供数据的方法以便看出数据间的有用的关系以便看出数据间的有用的关系 例如：使用曲线图、饼图、条形图、表格等例如：使用曲线图、饼图、条形图、表格等统计推断统计推断统计推断统计推断：利用从总体的一个样本中获得利用从总体的一个样本中获得的信息来推断总体的特征时使用的方法的信息来推断总体的特征时使用的方法 例如：估计、检验、预测例如：估计、检验、预测现代工业工程 - 172 Chapt. 1-61999 Prentice-Hall, Inc. 统计描述统计描述Descriptive Statisticsl涉及44收集数据收集数据44表示数据表示数据44把握数据特性把握数据特性l2. 目标

104、44描述数据描述数据X = 30.5 S2 = 1130 025255050Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4$现代工业工程 - 173 Chapt. 1-71999 Prentice-Hall, Inc. 统计推断Inferential Statisticsl涉及涉及44估计估计EstimationEstimation44假设检验假设检验 Hypothesis TestingHypothesis Testingl目标目标44确定总体确定总体 的特征的特征总体 Population 是什么?现代工业工程 - 174 Chapt. 1-81999 Prentice-Hall, Inc. 关键术语关

105、键术语l1.总体 (全体) PopulationPopulation44所有感兴趣的对象所有感兴趣的对象l2.样本SampleSample44总体的一部分总体的一部分l3.参数ParameterParameter44关于总体的概括性度量关于总体的概括性度量l4.统计量StatisticStatistic44关于样本的概括性度量关于样本的概括性度量参数参数描述总体总体统计量统计量描述样本样本现代工业工程 - 175 总体与参数总体与参数总体：一个统计问题涉及的所有对象-可能数量巨大-不一定仅限于人口例如：北京的汽车、中国主要城市的家庭例如：北京的汽车、中国主要城市的家庭参数：描述总体的量度例如：

106、中央电视台春节晚会收视率例如：中央电视台春节晚会收视率例如：人力资源经理的平均工资例如：人力资源经理的平均工资现代工业工程 - 176 样本与统计量样本与统计量样本：从总体中获得的一组数据例如：在大学中调查的例如：在大学中调查的100100个学生个学生注意：样本不同于普查。普查需对于总体中的注意：样本不同于普查。普查需对于总体中的每一个成员都进行调查每一个成员都进行调查统计量：样本的描述指标例如：对例如：对500500人作调查得到的春节联欢晚会的人作调查得到的春节联欢晚会的收视率收视率现代工业工程 - 177 Chapt. 1-101999 Prentice-Hall, Inc. 统计分析计算

107、机软件统计分析计算机软件l常用软件44SAS44SPSS44MINITAB44Excel现代工业工程 - 178 中心极限定律中心极限定律 Central Limit Theorem如果样本容量足够大 (n 30) .抽样分布近乎服从正态分布现代工业工程 - 179 中心极限定理定义中心极限定理定义: 第一部分第一部分l l如果容量为如果容量为n n的随机样本取自一个均值为的随机样本取自一个均值为 标准差为标准差为 的分布的分布 , , l l则样本的均值将形成一个新的分布，新分布的均值与原分布相同，则样本的均值将形成一个新的分布，新分布的均值与原分布相同，l l但标准差将缩小为但标准差将缩小

108、为 总体分布总体分布 样本分布样本分布x x- - - - - - -* 此概念对正态和非正态同样成立此概念对正态和非正态同样成立现代工业工程 - 180 中心极限定理中心极限定理: 第第2部分部分随着n 增加，对任何分布，均值的分布越趋向正态分布。现代工业工程 - 181 不同样本容量 的 抽样分布n = 1n = 5n = 30n = 2现代工业工程 - 182 中心极限定理总结中心极限定理总结l l中心极限定理使我们可以假定：来自任何分布的样本均值中心极限定理使我们可以假定：来自任何分布的样本均值分布都近似于正态分布，只要分布都近似于正态分布，只要“ “n”n”足够大（对未知的分足够大（

109、对未知的分布要求布要求n 30 n 30 ）。）。l l对对正态分布正态分布，中心极限定理使我们可以假定：样本均值分，中心极限定理使我们可以假定：样本均值分布本身也是正态分布，且与样本容量无关。布本身也是正态分布，且与样本容量无关。l l均值标准误告诉我们，随着样本容量的增加，样本均值的均值标准误告诉我们，随着样本容量的增加，样本均值的标准差将减小，标准误有助于计算置信区间。标准差将减小，标准误有助于计算置信区间。现代工业工程 - 183 区间估计与假设检验估计过程估计过程均值是未知的总体总体随机样本随机样本均值 = 50我有 95% 的把握认为 在40和60之间.现代工业工程 - 184 未

110、知总体参数的估计未知总体参数的估计估计总体参数均值比率p ps方差 s2均值差12相应样本统计量1 2现代工业工程 - 185 置信区间估计要素置信区间估计要素置信区间Confidence Interval样本统计量Sample Statistic置信区间下界Lower Limit 置信区间上界 Upper Limit总体参数落在某区间内的概率现代工业工程 - 186 总体均值的置信边界总体均值的置信边界参数 = 统计量? 这是有误差的?1984-1994 T/Maker Co.现代工业工程 - 187 置信区间置信区间90% 样本95% 样本99% 样本 x_现代工业工程 - 188 1.未

111、知总体参数落在区间内的概率 2.表示为 (1 - 置信水平 是参数不在区间内的概率3.通常取值Typical Values ：99%, 95%, 90%置信水平置信水平现代工业工程 - 189 区间和置信水平区间和置信水平 Intervals & Level of Confidence均值的 抽样分布有许多这样的区间区间下限与上限(1 - ) % 的区间包含 . % 不包含. x= 1 - /2 /2X_ x_现代工业工程 - 190 影响区间宽度的因素影响区间宽度的因素1.数据离散程度用用 度量度量2.样本容量 X X = = X X / / n n3.置信水平 (1 - )影响影响 Z Z

112、区间的宽度?1984-1994 T/Maker Co.现代工业工程 - 191 什么是假设什么是假设?l假设是对总体参数的假设是对总体参数的一种推断一种推断44总体参数如：均值、总体参数如：均值、比率和方差比率和方差44进行分析前必须先进行分析前必须先识别参数识别参数我相信这个班级的平均 GPA为 3.5!?1984-1994 T/Maker Co.现代工业工程 - 192 零假设零假设 The Null Hypothesis1. 陈述需要检验的假设例如例如: : H H0 0: : 3 32. 零假设用 H0 表示3. 代表“通常”的情形 “Business as usual”4. 总是包含

113、等号“=”5. 检验以“假定零假设为真”开始现代工业工程 - 193 备择假设备择假设 The Alternative Hypothesis1.为零假设的对立情况例如: H1: 32.备择假设用H1表示 3. 表示对“通常”情形挑战 Captures the challenge to Business as UsualCaptures the challenge to Business as Usual4. 从不包含等号现代工业工程 - 194 现代工业工程 - 195 假设检验步骤假设检验步骤 Hypothesis Testing Process总体总体假设假设总体平均年龄总体平均年龄为为5

114、0岁。岁。拒绝拒绝假设假设样本均值样本均值为为20样本样本现代工业工程 - 196 样本均值样本均值 = 50基本思想基本思想抽样分布抽样分布则样本均值不大可能为这个值如果总体均值真的如此因此拒绝零假设 = 50.20H0现代工业工程 - 197 显著性水平显著性水平 Level of Significance1.定义如果零假设成立样本统计量不可能的取值的区间称为抽样分布的拒绝域称为抽样分布的拒绝域 Rejection region of sampling distributionRejection region of sampling distribution2.用 表示典型值为典型值为 0

115、.01, 0.05, 0.100.01, 0.05, 0.103.由研究人员在检验开始时选定现代工业工程 - 198 检验结论错误检验结论错误 Errors in Making Decision1.第一类错误Type I Error否真错误否真错误后果往往严重后果往往严重出现第一类错误的出现第一类错误的概率为概率为 等于显著性水平等于显著性水平 Level of SignificanceLevel of Significance2.第二类错误Type II Error存伪错误存伪错误出现第二类错误的出现第二类错误的概率为概率为 现代工业工程 - 199 检验决策结果检验决策结果 Decisio

116、n ResultsH0: 无罪无罪陪审团裁决陪审团裁决0假设检验假设检验实际情况实际情况实际情况实际情况裁决裁决无罪有罪决策决策H0 为真 H0为假无罪无罪正确正确错误错误不拒绝不拒绝H0置信度置信度1 - 第二类第二类错误 ( )有罪有罪错误错误正确正确拒绝拒绝H0第一类第一类错误()检验能力检验能力(1 - )现代工业工程 - 200 与与 的逆向关系的逆向关系不能同时降低两类错误!现代工业工程 - 201 影响影响 值的因素值的因素1.总体参数的真值随着随着假设值与真值之差假设值与真值之差的减少，的减少， 值值增加增加2.显著性水平 随着随着 值的值的减少，减少， 值值增加增加3.总体的

117、标准差 随着随着 增加，增加， 值值增加增加4.样本容量 n随着随着n n 减少，减少， 值值增加增加现代工业工程 - 202 H0 检验步骤检验步骤1.1.定义定义 H H0 02.2.定义定义 H H1 13.3.选择选择 4.4.选择选择 n n5.5.选择检验选择检验: : Z Z检验或检验或 p p值检验值检验6.6.确定临界值确定临界值 Critical ValuesCritical Values7.7.收集数据收集数据8.8.计算检验统计量计算检验统计量9.9.作出统计决策作出统计决策10. 10. 表述决策表述决策现代工业工程 - 203 检验能力检验能力 Power of T

118、est1.H0为假时拒绝H0的概率 决策正确决策正确2.用1 - 来表示3.用来判断检验的辨伪能力4.受以下因素影响总体参数真值总体参数真值显著性水平显著性水平 标准差标准差和样本容量和样本容量 n n现代工业工程 - 204 Capability Analysis能力分析能力分析现代工业工程 - 205 客户的期望能满足吗？客户的期望能满足吗？我们做的如何？我们做的如何？我们应做的如何？我们应做的如何？明天的预期是什么？下周呢？明天的预期是什么？下周呢？能力分析回答：能力分析回答：现代工业工程 - 206 Capability estimates:能力估计能力分析的类型能力分析的类型l l计

119、量型能力的确定计量型能力的确定l l计数型能力的确定计数型能力的确定估算PPM估计Cp,Cpk,Pp,Ppk检查规格对过程抽样计算Z值不合格计数计算PPM计算Z值计算Cpk,Ppk计量参数计量参数计数参数计数参数现代工业工程 - 207 计量型输出：方法计量型输出：方法计量型输出的能力确定计量型输出的能力确定44规格确认规格确认44抽样（短期或长期）抽样（短期或长期）44计算计算Z Z值值44将将Z Z值转化成需要的指标值转化成需要的指标 PPM, PPM, Cp, Cp, CpkCpk, Pp, , Pp, PpkPpk估算PPM估计Cp,Cpk,Pp,Ppk检查规格对过程抽样计算Z值现代工

120、业工程 - 208 第第1步：规范确认步：规范确认l l此步骤经常被忽视此步骤经常被忽视l l不合格产品出货的频度？不合格产品出货的频度？l l合格产品判为不合格的频度？合格产品判为不合格的频度？l l规范的定义重要吗？规范的定义重要吗？l l要确定真实的能力，必须使用真实的规范要确定真实的能力，必须使用真实的规范l l如何确定如何确定“ “真实真实” ”的规范？的规范？l l例：一香波生产商想评估将一定量的香波装例：一香波生产商想评估将一定量的香波装入各容器的能力。任意一瓶应装入各容器的能力。任意一瓶应装101 +/- 3 101 +/- 3 mlml 。规范已验证。规范已验证。44规格是什

121、么？公差？规格是什么？公差？估算PPM估计Cp,Cpk,Pp,Ppk检查规格对过程抽样计算Z值现代工业工程 - 209 长期能力长期能力精度精度精度精度短期能力短期能力总方差总方差分组之内分组之内分组之间分组之间xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx时间输出输出第第2步：长期与短期样本步：长期与短期样本 2Total = 2Between + 2Within现代工业工程 - 210 第第2步：过程抽样步：过程抽样-短期短期l短期样本4无可归因原因4代表仅随机原因的影响4从狭小推断空间收集而来 从一条生产线收集而来。从一条生产线收集而来。 仅使用一台机器仅使用一台机器 仅有一个操作者

122、仅有一个操作者 仅使用一批原材料中的元件仅使用一批原材料中的元件估算PPM估计Cp,Cpk,Pp,Ppk检查规格对过程抽样计算Z值现代工业工程 - 211 第第2步：过程抽样步：过程抽样长期长期l l长期数据长期数据44反映了随机原因和可归因现象反映了随机原因和可归因现象的影响的影响44从宽广推断空间收集而来从宽广推断空间收集而来44从许多生产班次而来从许多生产班次而来44使用许多机器使用许多机器44有许多操作者有许多操作者44使用多批原材料，等等使用多批原材料，等等. . l l大部分过程中，我们收集的数据大部分过程中，我们收集的数据接近长期接近长期估算PPM估计Cp,Cpk,Pp,Ppk检

123、查规格对过程抽样计算Z值现代工业工程 - 212 l l“ “Z Z变换变换变换变换” ”将任意正态分布（给定样本均值和样本将任意正态分布（给定样本均值和样本将任意正态分布（给定样本均值和样本将任意正态分布（给定样本均值和样本标准差标准差标准差标准差）转换成均值转换成均值转换成均值转换成均值=0=0，=1=1的标准正态分布的标准正态分布的标准正态分布的标准正态分布l l无无无无论论论论你你你你测测测测量量量量的的的的单单单单位位位位是是是是毫毫毫毫升升升升、英英英英寸寸寸寸、英英英英尺尺尺尺、磅磅磅磅/ /每每每每平平平平方方方方英英英英寸寸寸寸，伏伏伏伏特特特特等等等等，变变变变换换换换后后

124、后后的的的的分分分分布布布布总总总总具具具具有有有有均均均均值值值值=0=0和和和和标标标标准差准差准差准差=1=1。任意分布通过任意分布通过任意分布通过任意分布通过Z Z变化转换成标准正态分布变化转换成标准正态分布变化转换成标准正态分布变化转换成标准正态分布l lZ Z值指明了值指明了值指明了值指明了X X的一个特定数目离样本均值的距离，其的一个特定数目离样本均值的距离，其的一个特定数目离样本均值的距离，其的一个特定数目离样本均值的距离，其单位是标准差单位是标准差单位是标准差单位是标准差l l例如：例如：例如：例如：Z=2Z=2，那么对特定的那么对特定的那么对特定的那么对特定的X X，距样本

125、均值的距离为距样本均值的距离为距样本均值的距离为距样本均值的距离为2 2标准差。标准差。标准差。标准差。l l对预测不合格水平（或估计产出），用下规格限和对预测不合格水平（或估计产出），用下规格限和对预测不合格水平（或估计产出），用下规格限和对预测不合格水平（或估计产出），用下规格限和上规格限代替上规格限代替上规格限代替上规格限代替X X。l l在规范和样本均值及标准差的基础上，我们可以近在规范和样本均值及标准差的基础上，我们可以近在规范和样本均值及标准差的基础上，我们可以近在规范和样本均值及标准差的基础上，我们可以近似估计产品超出规范的比例。似估计产品超出规范的比例。似估计产品超出规范的比例

126、。似估计产品超出规范的比例。Z变换变换第第3步：计算步：计算Z值值 估算PPM估计Cp,Cpk,Pp,Ppk检查规格对过程抽样计算Z值现代工业工程 - 213 实际问题实际问题确定在规范外的产品的百分比。需要与确定在规范外的产品的百分比。需要与USL和和LSL关联的关联的Z值值统计问题统计问题通过通过Z值估算正态曲线中超出规格高限和值估算正态曲线中超出规格高限和低限的部分低限的部分各规格限的各规格限的Z值是多少？值是多少？LSLUSLZUSL?ZLSL?Z变换变换现代工业工程 - 214 估算超出规格的比例:%ofProductOutsideofSpecZUSLZLSL高于规格的比例低于规格的

127、比例USL=104LSL=98Z变换变换LSL距样本均值有多少各标准差？USL距样本均值有多少各标准差？现代工业工程 - 215 PPM Outside of Spec = 0.1598 * 1,000,000 = 159,899 PPM (LT)将ZLT转换成PPM很容易Probability ( Z of 0.9952 ) = 0.1598如何估计Cp, Cpk, Pp, Ppk?第第4步：计算能力步：计算能力计量型输出的能力确定计量型输出的能力确定1) 1) 规格的确认规格的确认2) 2) 抽样（短期或长期）抽样（短期或长期）3) 3) 计算计算Z Z值。值。4) 4) 适用时将适用时将

128、Z Z值移位值移位1.51.5 5) 5) 将将Z Z值转化为所需的指标值转化为所需的指标 PPM, orPPM, or Cp, Cp, CpkCpk, Pp, , Pp, PpkPpk现代工业工程 - 216 LSLProcess WidthDesign WidthUSLT+ 3s- 3s短期能力指标短期能力指标长期能力指标长期能力指标当估计值为3时， Cpk 和 Ppk的公式会发生什么？Cpk, Ppk, ZST, 和 ZLT的关系是怎样的？Cp, Cpk, Pp, Ppk公式公式现代工业工程 - 217 Statistical Process Control统计过程控制统计过程控制现代工

129、业工程 - 218 什麽是什麽是 SPC?FF所有的过程都具有正常变动和异常变动。所有的过程都具有正常变动和异常变动。SPCSPC用来监控用来监控和过程，可以通过失控信号指出特殊原因，但控制图表和过程，可以通过失控信号指出特殊原因，但控制图表不能不能告诉你过程为什麽失控。告诉你过程为什麽失控。FF控制图表是通过随着时间的推移来统计跟踪该过程和产控制图表是通过随着时间的推移来统计跟踪该过程和产品参数的方法。控制图表具体表现出反映（随机）变动品参数的方法。控制图表具体表现出反映（随机）变动的自然界限的控制上限与下限。这些界限不必与客户规的自然界限的控制上限与下限。这些界限不必与客户规格界限相比较。

130、格界限相比较。G G 控制界限基于对参数控制界限基于对参数 设立设立 + + 3 3 平均平均 界限。界限。 FF基于统计原理，控制图表可用来识别非自然（非随机）基于统计原理，控制图表可用来识别非自然（非随机）模式：特殊原因已经使过程发生了改变。模式：特殊原因已经使过程发生了改变。G G采取行动来控制特殊原因是成功使用采取行动来控制特殊原因是成功使用SPCSPC的关键。的关键。现代工业工程 - 219 Shewhart: 控制图表之父控制图表之父沃尔特.施华德于1924年发明了控制图表WalterA.Shewhart现代工业工程 - 220 控制图的构成控制图的构成控制上限控制上限控制下限控制

131、下限中心线中心线UCL = + k1 Center Line = LCL = - k2 现代工业工程 - 221 控制图表的时间要素控制图表的时间要素 UCLLCL现代工业工程 - 222 特殊原因特殊原因:- 不可预知的不可预知的(时时，日日，周周时时，日日，周周)- 目标：探知并消除特殊原因目标：探知并消除特殊原因 普遍原因普遍原因:- 统计控制中统计控制中- 自然的或典型的过程变动自然的或典型的过程变动Time(Time(时间时间) )变异的类型变异的类型现代工业工程 - 223 TimeTimeTimeTime如果只有如果只有普通原因的变异普通原因的变异, 那麽过程输出随着时间推那麽过

132、程输出随着时间推移是移是稳定和可预知的稳定和可预知的如果只有如果只有特殊原因的变特殊原因的变异异, 那麽过程输出那麽过程输出既不稳既不稳定的又不可预知定的又不可预知? ?变异变异 vs SPC? ?现代工业工程 - 224 过程控制及过程能力尺寸尺寸不受控(存在特殊原因)过程能力规范下限规范上限受控(消除了特殊原因)受控但没有能力符合规范(普通原因造成的波动太大)受控且有能力符合规范(普通原因造成的波动已减少)过程控制现代工业工程 - 225 控制图选择数据类型个体还是子组 取样？子群体大小固定吗？样本容量是否恒定？关心不合格数量？ucp, nppX, mRX-bar, RX-bar, s计数

133、型计量型缺限品YesNo缺陷数No测量 子组Yes个体现代工业工程 - 226 lXbarXbar, R , R 图图对于机器支配型工程很有用对于机器支配型工程很有用l该图画出该图画出 平均平均 和和 范围范围lXbarXbar, R , R 图使用子群体估计图使用子群体估计中心趋向中心趋向和和 稳定性稳定性的变化的变化控制图控制图X, R现代工业工程 - 227 控制图控制图X, R对于扭矩的对于扭矩的Xbar & R 图表图表现代工业工程 - 228 Xbar 图图l lX-barX-bar图测量随时间推移的变量的中心趋向。它使用来自图测量随时间推移的变量的中心趋向。它使用来自大小为大小为

134、n n的样本的平均，或的样本的平均，或X-barX-bar。l l图表的中心线由平均值的长期平均水平或图表的中心线由平均值的长期平均水平或X-double barX-double bar描描绘出来绘出来l l控制界限规定范围为控制界限规定范围为+ +3 sigma, 3 sigma, 或在平均上的或在平均上的 99.7% 99.7% 的的置信区间置信区间 现代工业工程 - 229 R图图l极差，或极差，或R R图表监控随着时间推移图表监控随着时间推移在子群体内部在子群体内部的的变异变异l图的中心线是极差的长期平均水平或图的中心线是极差的长期平均水平或R-barR-barl控制界限规定范围为在平

135、均上的控制界限规定范围为在平均上的 + +3 sigma of the 3 sigma of the range range 的置信区间的置信区间 现代工业工程 - 230 Xbar & R 控制图界限控制图界限XbarXbar & R & R 控制图表界限是：控制图表界限是： Range X barFA A2 2, D, D3 3, D, D4 4 和和 d d2 2 是取决于统计置信区间的常数。是取决于统计置信区间的常数。对于不同的样本大小已经将这些对于不同的样本大小已经将这些XbarXbar & R & R控制图表控制图表常数常数(A(A2 2, D, D3 3, D, D4 4 和和

136、d d2 2) )制成表格（见附录）制成表格（见附录）现代工业工程 - 231 控制图与规格界限控制图与规格界限l l控制图用来监控稳定性控制图用来监控稳定性44图的目的是监控当前过程所在之处图的目的是监控当前过程所在之处 即使其不能达到规格即使其不能达到规格l l注意控制界限与规格界限绝对没有关系注意控制界限与规格界限绝对没有关系 44规格界限不应该放置于控制图表之上规格界限不应该放置于控制图表之上l l能力评估要分开进行能力评估要分开进行 尽管稳定性是宣称工程尽管稳定性是宣称工程“ “有能力有能力” ”的先决的先决条件。条件。* *（单值图例外）单值图例外）现代工业工程 - 232 “非受

137、控制非受控制”的含义是什麽？的含义是什麽？过程如果显示出一种非随机图样，过程如果显示出一种非随机图样，则认为是在则认为是在统计上统计上非受控非受控44该工程仍可能会生产出良品；该工程仍可能会生产出良品；44该非随机图形样式只是意味着存在过程程该非随机图形样式只是意味着存在过程程已经发生已经发生 变化的明显证据。变化的明显证据。现代工业工程 - 233 控制图：特殊原因的检测控制图：特殊原因的检测 UCLLCLAABCCBUCLLCLAABCCBUCLLCLAABCCBUCLLCLAABCCB1. 一个点超出一个点超出A区区2. 九个点在中心线的一侧九个点在中心线的一侧 3. 连续六个点稳定增加

138、或减少连续六个点稳定增加或减少 4.连续十四个点交替上升和下降连续十四个点交替上升和下降 xxxxxx现代工业工程 - 234 20100Observation NumberUCLLCL201 00Observation Num berUCLLCL控制图的趋势规律控制图的趋势规律控制图的趋势规律控制图的趋势规律201 00Observation Num berUCLLCL1 51 050Observation Num berUCLLCL现代工业工程 - 235 2 0100O b s e r v a t io n N u m b e rUCLLCL控制图的趋势规律控制图的趋势规律控制图的趋势规

139、律控制图的趋势规律现代工业工程 - 236 Xbar & S图图 现代工业工程 - 237 极差极差vs标准差标准差l l对于大小为对于大小为2 2，3 3或或4 4的子组，精确度上几乎的子组，精确度上几乎没有差异没有差异l l当子组数超过当子组数超过4 4时，标准差变得比极差愈加时，标准差变得比极差愈加精确，对于大于精确，对于大于1010的子组数不应使用极差的子组数不应使用极差l l策略：除非碰到以下情况，否则使用标准差策略：除非碰到以下情况，否则使用标准差方法，方法，44需要手工计算标准差需要手工计算标准差44不理解标准差的作业者（或其他人）不理解标准差的作业者（或其他人）现代工业工程 -

140、 238 计数型数据控制图计数型数据控制图l共有4种upcnp样本数固定样本数不定Defects（缺陷）(Poisson Distribution)泊松分布Percent/Fraction百分比/分数 Defective（缺陷单位）(Binomial Distribution)二项式分布现代工业工程 - 239 p 图图l中心线l上控制限l下控制限现代工业工程 - 240 np 图：不合格品数控制图图：不合格品数控制图 lnpnp chart chart 画出一个子组中的画出一个子组中的不不合格品合格品的的直接计数直接计数 。样本子。样本子组大小必须相等或被当作充分组大小必须相等或被当作充分近

141、似相等。近似相等。现代工业工程 - 241 5040302010076543210Sample NumberSample CountNP Chart for C3NP=2.160UCL=6.473LCL=0.000np - Chart:不合格品数控制图不合格品数控制图现代工业工程 - 242 np Chart: 计算计算中心线上控制限下控制限现代工业工程 - 243 lc chartc chart 画出一个样本中的画出一个样本中的缺陷缺陷数的数的直接计数直接计数 。当所有样本大小相同时。当所有样本大小相同时它是一种可供选择的实践方法。它是一种可供选择的实践方法。l当在一个单元上的可能缺陷数很大

142、当在一个单元上的可能缺陷数很大而任何单一缺陷的百分比却很小时而任何单一缺陷的百分比却很小时该图表最为有效。该图表最为有效。 lc chart c chart 基于泊松分布。基于泊松分布。c - Chart: 缺陷数控制图缺陷数控制图现代工业工程 - 244 235040302010076543210Sample NumberSample CountC C h a rt fo r C 3C=2.160UCL=6.569LCL=0.000c - Chart: c - Chart: 缺陷数缺陷数缺陷数缺陷数现代工业工程 - 245 c - Chart计算计算中心线上控制限下控制限现代工业工程 - 2

143、46 lu chartu chart 是样本中的是样本中的每单位缺陷每单位缺陷平平均数的控制图表。当几个独立的缺均数的控制图表。当几个独立的缺陷可能在产品的一个单位中出现时，陷可能在产品的一个单位中出现时，该图表非常有用。该图表非常有用。lu chart, u chart, 与与 c chart c chart 一样一样, , 基于泊松基于泊松分布。分布。u - Chart: 单位缺陷数控制图单位缺陷数控制图现代工业工程 - 247 25504030201001.51.00.50.0Sample NumberSample CountU Chart for C3U=0.4320UCL=1.314

144、LCL=0.000u - Chart:现代工业工程 - 248 u Chart 计算计算中心线控制上限控制下限现代工业工程 - 249 附录：控制图表常数：附录：控制图表常数： Xbar & R 样本大小样本大小nA2D3D4d221.880*3.2671.12831.023*2.5751.69340.729*2.2822.05950.577*2.1152.32660.483*2.0042.53470.4190.0761.9242.70480.3730.1361.8642.84790.3370.1841.8162.970100.3080.2231.7773.078现代工业工程 - 250 附录

145、：控制图表常数：附录：控制图表常数： Xbar & s 样本大小样本大小nA3B3B4C422.659*3.2670.797931.954*2.5680.886241.628*2.2660.921351.427*2.0890.940061.2870.0301.9700.951571.1820.1181.8820.959481.0990.1851.8150.965091.0320.2391.7610.9693100.9750.2841.7160.9727110.9270.3211.6790.9754120.8860.3541.6460.9776130.8500.3821.6180.9794140

146、.8170.4061.5940.9810150.7890.4281.5720.9823160.7630.4481.5520.9835170.7390.4661.5340.9845180.7180.4821.5180.9854190.6980.4971.5030.9862200.6800.5101.4900.9869210.6630.5231.4770.9876220.6470.5341.4660.9882230.6630.5451.4550.9887240.6190.5551.4450.9892250.6060.5651.4350.9896现代工业工程 - 251 附录：控制图表常数附录：控制图表常数