工业工程材料.docx

工业工程概论 工业工程概论工业工程的发展背景 工业工程（Industrial Engineering，简称IE）于20世纪初起源于美国。泰勒(Taylor)被认為是工业工程学科的奠基人。其著作(1895年)、(1903年) 、(1911年)等书的出版，為工业工程学科的建立奠定了基础。吉尔布雷斯(Gilbreth)是和泰勒差不多同一时期的另一位工业工程奠基人。他也是一名工程师，其夫人是心理学家。他们的主要贡献是创造了与时间研究密切相关的动作研究。当时的工业工程以工作研究為主要内容,被称為经典工业工程.二战期间出现的运筹学和系统工程方法得到了广泛应用,拓展了经典工业工程的内容,也使工业工程的发展进入了现代工业工程阶段.柔性制造系统(FMS)是20世纪60年代由英国研制成功的,它解决了高效率与多样性之间的矛盾,為企业适应市场变化和用户需求的多样化提供了技术保証.在计算机辅助生產方面,经过20世纪60、70年代的发展,形成了CAD、CAM、CAPP、CAE等一系列领域.在管理信息系统方面,也形成了MRP、MRP等一系列成果.1973年美国的哈瑞顿教授提出了CIM,即计算机集成制造的概念.1989年美国麻省理工学院发表了改变世界的机器的著名报告,总结了日本丰田汽车公司的生產方式,提出了精益生產(Lean Production)的概念.丰田汽车公司经过多年的探索,提出了準时生產方式(Just in time).20世纪90年代以来,Internet尤其是环球纲(WWW)商业化的快速发展给企业经营提供了新的机会.在此背景下,美国李海大学于1991底发表了21世纪制造企业战略的报告,提出了新的制造模式-敏捷制造(Agile Manufacture).敏捷制造是在市场竞争日趋激烈、產品生命周期日益缩短的环境中建立一种能对用户需求作出快速反映,及时满足市场需求的生產系统.敏捷制造除了要求具备高度柔性的生產技术、高素质的从业人员以外,提出了不同于以往的新的组织形式,即虚拟公司的概念.迈克尔.海默博士于1990年在上首先发表了有关企业再造的文章,建议对目前的业务流程进行改造甚至重新设计.精益生產、敏捷制造和企业再造的概念的提出指明了工业工程的未来发展方向，為制造企业蠃得竟争优势提供了新的观念和思路。另一方面，人们也在探索从企业经营战略的角度认识生產活动。20世纪90年代以来，人们开始把物质供应和產品销售纳入到生產系统中统一考虑，系统首要的目的是以尽可能低的供应链费用满足顾客的要求。这种认识促使人们把生產活动与后勤活动、销售活动紧密联系起来，于是出现了集成化供应链管理的思想和方法。生產战略和供应链管理的概念和内容大大扩展了工业工程的研究领域，也拓宽了企业的视野。总之，经过近一百年的发展，工业工程已形成了完整的知识体系，并仍将不断发展。经典工业工程是泰勒科学管理原理的的继承和发展，其内容是一个个孤立的分散的理论、方法和技术。只能处理工厂中单个工位、车间或生產线等较小系统的问题，很难在较大系统中发挥综合效益。现代工业工程是经典工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演化的结果，特别是运筹学（OR）、系统工程（SE）、计算机科学及行為科学、人机工程学的发展，成為现代工业工程的理论基础。随著技术进步和相关学科的发展，工业工程知识体系仍在发展变化。现代工业工程呈现出信息化、集成化、智能化的显著特征和趋势。现代工业工程是在经典工业工程的基础上发展而来，并且包含了经典工业工程的内容。它与经典工业工程相比，主要特点可归纳如下：（1） 所处环境不同。（2） 在经典工业工程的基础上引进了行為科学与人类工程学的成果，提高了工业工程处理问题的层次和综合程度。（3） 由于引入了运筹学和系统工程的理论和方法，现代工业工程从20世纪50年代以前的分析和设计微观工程系统的单一功能，发展到现在的分析和设计微观、宏观系统的双重功能著重从企业整个系统的角度出发，以综合效益最佳為目标，注意研究对象的目的性、层次性和全面性。现代工业工程的发展趋势概括如下：（1） 研究对象扩大到系统整体。（2） 应用范围遍及生產领域及其他领域。（3） 采用计算机和信息系统（IS）為工具。（4） 重点转向集成制造（Integrated Manufacturing,简称IM）。（5） 更加强调和重视人的因素。（6 支持生產经营战略决策。（7） 吸收相关学科最新成果以保持现代化水平。认识工业工程工业工程的研究对象是生產和生產系统。认识工业工程，应首先从生產和生產系统的基本概念入手。生產是把生產要素转变成经济财富，包括有形的财富和无形的服务，从而通过增加附加价值创造效益的过程。生產就是输入输出系统。生產的基本含义生產要素是指购进的和生產过程中用于制造物品的生產输入。根据生產要素在生產过程中所起的基本作用，将其分為四类：（1） 生產对象：生產对象是完成生產活动所用的材料。包括主要材料和辅助材料。（2） 生產劳动：生產劳动是指人的能力，包括每个劳动者用于进行生產活动的体力、脑力和智力。（3） 生產资料：生產资料是指借助于生產劳动把生產对象转变成產品的手段。包括直接生產资料和间接生產资料。（4） 生產信息：生產信息是有效地进行制造有形财富的生產过程所用的知识。基于上述认识，工业工程应是一门运用工程学的方法，研究解决生產系统的设计、优化、评价、改善等问题的学科。工业工程的概念及范畴在各种工业工程中，最具权威性和今天被广泛采用的是美国工业工程师学会（AIIE）于1955年正式提出、后经修改的定义，表述如下：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进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理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与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。该定义表明，IE实际是一门方法学。美国从学科角度把工业工程知识领域划分為17个分支，即：（1） 生物力学（2） 成本管理（3） 数据处理与系统设计（4） 销售与市场（5） 工程经济（6） 设施规划（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）（7） 材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）（8） 应用数学（含运筹学、管理科学、统计质量控制、统计和数学应用等）（9） 组织规划与理论（10） 生產规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）（11） 实用心理学（含心理学、社会学、工作评价、人事实务等）（12） 方法研究和作业测定（13） 人的因素（14） 工资管理（15） 人体测量16） 安全（17） 职业卫生与医学工业工程的特点：（1） IE的核心是降低成本、提高质量和生產率（2） IE是综合性的应用知识体系（3） 注重人的因素是IE区别于其他工程学科的特点之一（4） IE是系统优化技术系统分析根据系统的观点，企业是一个生產系统，是一个把生產输入转变為生產输出的系统。企业通过其生產过程，把生產要素转变為经济财富，从而產生效益。在工业工程中，常用下述模型来研究生產系统：（1） 实物模型：实物模型用立体方式表述系统。（2） 图式模型：工业工程中常用图表、图形、表格、曲线等形式对实际情况进行描述。（3） 数学解析模型工业工程所处理的各种问题大多具有很强的系统性，需要统筹规划和综合治理。工业工程的系统分析方法繁多，可以分為传统工业工程方法和系统工程与运筹学方法两种。（1）传统工业工程方法：在系统分析作业中，常用活动规划图表和问题分析图表。（2）系统工程与运筹学方法a.数学规划方法：包括线性规划、非线性规划和动态规划等。b.网络分析理论工业工程活动美国工业工程师学会（AIIE）给工业工程技术人员下的定义是：工业工程技术人员是為了达到经营的目标（目标的根本含义是要使企业取得最佳利润、且冒最小风险）而贡献出技术的人。工业工程技术人员帮助上下各级管理人员，在业务经营的设想、计划、实施、控制方法等方面从事发明和研究，以期达到更有效地利用人力和经济资源。一个企业的各个方面、各个层次的业务都需要IE人员发挥作用。因此，工业工程师必须具备广博的知识和技能，有很强的综合应用各种知识和技术的能力有革新精神，不断探索新的方法去进一步改进工作，改善生產系统的结构和运行机制，求得最佳的整体效益。工业工程部门职能：（1） 进行工作研究（方法研究、作业测定），确定作业标准和标准时间。（2） 生產设计。研究產量、成本和生產方式的关系，进行生產方案和生產系统合理化设计，努力使加工和装配简单、容易，不断降低成本。（3） 工艺装备设计。按照IE原理设计工夹具，设计或选用机器装备，保証操作使用方便，效率高。新装备设计要应用人机工程学原理。（4） 生產技术准备。IE人员应早期介入產品开发和设计，使工艺设计提前准备，并使產品设计更符合企业生產技术水平和工艺装备条件，缩短开发周期，这就是现代IE采用的并行工程思想。（5） 设施规划与设计。（6） 生產计划与控制。（7） 质量管理。（8） 经济分析。（9） 全员预防性维修保养。（10） 制定规划、计划及工作制度。（11） 建立评价、考核与奖励制度。（12） 系统分析与综合诊断。从全局上对企业进行系统分析和综合诊断是一项重要的IE活动。针对企业外部环境和内部条件的发展变化，全面研究生產经营系统功能，发现问题，找出薄弱环节，提出改进方案，从而使系统不断优化，保証整体效益目标实现。（13） 同企业内各部门配合，為其服务和进行协调。工业工程意识所谓IE意识就是IE实践的產物，是对IE应用有指导作用的思想方法。（1） 成本和效率意识（2） 问题和改革意识（3） 工作简化和标准化意识（4） 全局和整体意识（5） 以人為中心的意识工作研究工作研究概述 工业工程中最重要的基础技术是工作研究。一工作研究的范畴工作研究是以工业企业中的作业系统為对象，运用方法研究与作业测定（工作衡量）两种技术，对產品的设计、作业的程序、材料的使用、机器设备与工具的运用以及人的操作动作加以分析研究，制定最佳的工作方法，并配以最适宜的标准时间。方法研究的目标是改进工作方法，并使方法标准化。一方面，以整个生產过程為著眼点，根据人们在生產活动中所遵循的某种工作程序完成的一个过程及条件进行研究，以达到改进的目的，此种研究称為程序分析。另一方面，以人的细微动作為著眼点进行分析研究，以寻求最省力、省时、安全的操作方法及动作，这种研究称為操作分析、动作分析。作业测定是制定用经济合理的方法完成工作所需的时间标准，达到减少工作人员、机器设备的空闲时间。方法标准、时间标准最终使人、机、物将能力全部贡献于有价值的工作上，并為运用其他IE技术奠定基础。二工作研究的目的（1）提高生產率采用工作研究技术通常只需很少甚至无需另外支出资本，就能对生產率的提高起直接作用。（2）制定方法标准和时间标准，為应用其他管理方法标准奠定基础。三工作研究的实施步骤将复杂的问题逐步的加以剖析，以寻求解决，工作研究就是建立在这种科学的方法上的。工作研究共有八个基本步骤。1选择工作或工艺管理人员在选择某项作业进行工作研究时，必须考虑以下因素：（1） 经济因素（2） 技术因素（3） 人的因素在确定选择对象时，还可以用ABC分析法。ABC分析法即巴雷特分析法，其基本原理是：在眾多的可以进行工作研究的对象中，抓住重点，照顾一般。2观察、记录利用最适当的记录方法，记录直接观察到的每一件事实，以便分析。最常用的记录技术是图表法和图解法，有如下几种：（1） 表示工艺过程的图表：工艺程序图，人型流程程序图，物料型流程程序图，双手操作图。（2） 利用时间坐标的图表：人机程序图，联合作业分析图等。（3） 表示活动的图表：线路图，线图等。3分析对记录的每一件事逐项进行考察的内容包括：事项的目的，发生的地点，完成的顺序，当事人，采用的方法等。严格考察所用的方法是采用5W1H提问技术和ECRS四大原则。4制定方法明确解决问题的关键所在后，即著手设计新的方法来正确地解决问题。一般必须设计出若干可行的方案加以分析比较，从中选择最佳方案。5评选新方案选择最优方案的原则是适应性。在判断最佳方案时要考虑如下因素：（1） 经济性在评选各个方案时，必须对每个方案作成本预测，进行比较，选择节省费用最多的方案。（2） 安全与管理（3） 有关单位的协作配合6计算标准作业时间确定所选择方法的工作量及有关的作业时间，并用作业测定制定这一工作的标准时间。7建立新方法（1）写报告书。应对现行的和改进的方法作详细的叙述，陈述提出改进的理由。（2）工作标准。包括：制品的标准机器设备和工具标准化工作环境标准化（照明、温度、湿度、音响等）动作标准化作业指导书。（3）工作的时间标准。人员或机器的每日工作量单位零件或產品的标准时间工厂生產量一定时，完成生產任务所需要的人数。8实施和维持新方法按新方案进行工作，在实施中观察新方案的各种效果，检查新方案是否达到原定目标所定标准与实际情况是否有差异，有无调整的必要等。如发现有不适当之处，应加以修正如适当，则应以适当的管理步骤来维持。方法研究概述 1方法研究的定义是：对现有的工作方法进行系统的记录和严格的考察，作為开发和应用更容易、更有效的工作方法以及降低成本的一种手段。2方法研究的目的改进工艺和程序1改进工厂、车间和工作场所的平面布置1改进整个工厂和设备的设计1经济地对工厂和设备进行设计1改进物料、机器和人力的利用，提高生產率1改进实际工作环境，实现文明生產1降低劳动强度13方法研究的内容（1）程序分析程序分析主要以整个生產过程為对象，研究分析一个完整的工艺程序。（2）操作分析研究分析以人為主体的工序，使人、物、机三者科学地、合理地布局和安排。（3）动作分析研究分析人在进行各种操作时的身体动作。4方法研究的符号表示操作。為工艺过程、方法或工作程序中的主要步骤。操作是使產品接近完成的一切活动之一。-表示搬运、运输。為工人、物料或设备从一处向另一处的移动。表示检验。為对物品的品质或数量及某种操作执行情况的检查。9表示暂存或等待。為事情进行中的等待。表示受控制的储存。為物料在某种方式的授权下存入仓库，或為了控制目的而保存货品。这是在原来五种符号的基础上派生出的符号。表示同一时间或同一工作场所由同一人同时执行操作与检验的工作。程序分析 1技巧（1）提问技术提问技术在国外又称為6W技术，或5W1H技术。 What 完成了什么？ Why為什么 要做这,是否必要?有无其他更好的成就?Where 何处做？ 要在此处做?有无其他更合适的地方?When 何时做? 要此时做?有无其他更合适的时间?Who 由谁做? 要此人做?有无其他更合适的人?How 如何做? 有这样做?有无其他更合适的方法?（2）ECRS四大原则对现行的方案（工作）进行严格考核与分析的目的是為了建立新方法。Eliminate(取消)：经5W1H提问不能有满意答复者皆非必要，即予以取消。Combine（合并）：对于无法取消而又必要者，看是否能合并，以达到省时简化的目的。Rearrange（重排）：根据“何人/何处/何时”三提问进行重排，使其能有最佳的顺序，除去重复，使办事有序。Simplify（简化）：能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间及费用。（3）五方面操作分析：这是最重要的分析，它涉及到產品的设计。搬运分析：搬运问题需考虑搬运重量、距离及消耗时间。检验分析：检验的目的是為了剔除不合格產品，应根据產品的功能和精度要求，选择适宜的检验方法及决定是否需设计更好的工、夹、量具等。储存分析：储存分析应著重对仓库管理、物资供应计划和作业进度等进行检查分析。等待分析：等待应减至最低程度。要分析引起等待的原因。（4）动作经济原则应用动作经济原则，可在同样或更少的努力下获得更多的產值。2图表3工艺程序分析工艺程序分析是对现场的宏观分析，把整个生產系统作為分析对象。进行工艺程序分析时采用工艺程序图。工艺程序图仅作出程序中的操作，以及保証操作效果的检验两种主要动作。避免了图形复杂，可以很方便地研究整个程序的先后次序。工艺程序图包含如下内容：（1） 含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系，并根据工艺顺序编制，且表明所需的时间。（2） 能清晰地表明各种材料及零件的投入，因此可作為制定采购计划的依据。（3） 包含各生產过程的机器设备、工作范围、所需的时间及顺序。（4） 从工艺程序图能清楚地了解到关键问题所在，以及它在整个制造程序中所占的地位，以便发现问题，并进行改进。工艺程序图绘制方法：（1） 垂直线表示工艺流程的程序，以主要零件作為工艺程序图的主要垂直线，各种操作（检验）符号之间用垂直短线连接。（2） 水平线代表材料及零件的投入，引入线上应填写材料或零件规格、型号。（3） 在操作或检验符号的右边填写操作或检验的内容，通常还要注明使用的工具及设备。在符号的左边记录操作时间。（4） 按照实际加工、装配的先后顺序，将操作与检验的符号分别编号，由1编起，从上到下，自右至左，遇有水平线即转入下一个零件连续编号。编号写在符号内。（5） 如一件工作需分成几部分去分别处理，此时由一个主要程序分成几个程序。通常是将最主要的分程序置于最右边的一行，其余依其重要性自右向左依项排列。4流程程序分析特别用于分析其搬运距离和暂存、贮存等“隐藏成本”的浪费。流程程序图依其研究对象可分為：物料型的流程程序图：说明生產或搬运过程中材料或零件被处理的步骤。人型的流程程序图：记载操作人员在生產过程中一连串的活动。流程程序图与工艺程序图的构成极為相似，其差别仅增加了搬运、贮存、等待三种符号，及在符号左边标注时间外，再加上了搬运距离。流程程序分析表：将五种图示符号先印在表格中，分析记录时，只需将各项工作按照发生的顺序用直线连接起来，而表头部分应有工作部门、工作名称、现行方法和建议方法及最后统计。5线路图分析线路图是在按比例缩小绘制的工厂简图或车间平面布置图上，用线段长短表示距离，以线条和符号来表示流程程序图上的所有动作，即以图示方式表明流程的实际流通路线。它常与流程程序图一起配合使用，它是程序分析中最直观、最简单也是最有用的分析方法之一。线路图主要用于搬运和移动路线的分析，研究从工作地或设备的布置上缩短搬运距离。在图上不标记等待，只标记操作、检验、储存三项位置，对于搬运则直接用箭头画在流程图上。线路图可以理解為是将流程程序图画在工场布置图上的结果。6线图分析线图是线路图上一种特殊形式，是按比例绘制的平面布置图或模型。线路图只是近似地按比例作图，在图上标注相应的距离，而线图则因為是用线条来度量距离，因此要求精确地按比例绘制。制作时可用一画有方格的软质木板或图纸，将程序内有关的机器、工作台、仓库、各工作点以及可能影响移动路线的门、柱、隔墙等均按比例用硬纸片剪出，用图钉按照实际位置的比例钉在木板上。长线的一端，用图钉钉于移动的起点，然后依照其实际的顺序，绕过钉住于各点的图钉，直至全部移动完毕為止。这样就建立了操作工作活动路线情况的模型。操作分析 操作分析，又叫作业分析。根据不同的调查目的,操作分析可分為:（1）人机操作分析（2）联合操作分析（3）双手操作分析1.人机操作分析调查在操作周期内机器操作与工人操作的相互关系，以便充分利用机器与工人的能量及平衡操作，可利用人机操作程序图。人机操作程序图可将生產过程中工人操作的手动时间和机器的机动时间清楚的表现出来。人机操作分析的目的，在于了解工人或机器的闲余能量，以便设法利用以提高工效。闲余能量的分析可从三个方面进行。（1）机器的闲余能量在机器加工的过程中，装卸工件的工作是為了保証机器加工得以实现的辅助操作，对工件本身的变化不直接起作用，因此应尽量减少这部分工作所占的时间。此外，因机器工作能力不平衡而发生的空闲，可从平整生產线来解决。影响机器加工时间的因素，可从零件的加工精度以及机器的负载能量两方面考虑。（2）工人的闲余能量主要考虑在机器自动加工时所產生的工人空闲，对此应考虑安排两个不同作业交叉进行。（3）工人与机器数的确定通常以一年或一月的工作量為依据计算：工人数一月总的工作量/平均一个工人一月有效工时在人机工作时，决定一个工人看管多少台机器，常用下式计算：N（tM）/t式中N一个工人操作的机器数t 一个工人操作一台机器所需的时间（包括从一台机器走到另一台机器的时间）M机器完成该项工作的机动时间增多一台机器，有时可能会有若干空闲而减少一台机器，则又会发生工人空闲。此时，应衡量工人或机器空闲对成本的影响。衡量方法可先求出一个工人操作机器的最低数。N1（LM）/（LW）式中N1一个工人操作机器的最低数L装卸工件时间M机器机动时间W工人由一台机器走到另一台机器所需的时间LM一台机器的作业周期LW工人操作机器所需时间2.联合操作分析在生產现场中，两个或两个以上操作人员同时对一台设备（一项工作）进行操作，称為联合操作作业。使用普通的时间单位，记录一个以上的工作者、工作物及机器设备的动作，以显示其相互关系的图形，称联合操作分析图。利用联合操作分析图对联合操作进行分析的基本原则是：人与机的动作如能同时完成為最佳。3.双手操作分析调查、了解如何用双手进行实际操作，则称為双手操作分析。分析时常采用双手操作程序图，以指导操作者如何有效地运用双手，对从事生產性的工作提供一种新的动作观念，找出一种新的改善途径。双手操作分析的作用归纳有以下几点：（1）研究双手动作及其平衡。（2）发掘独臂式的操作。（3）发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作。（4）发现工具、物料、设备等不合适的放置位置。（5）使动作规范化绘制双手操作程序图，必须深入生產现场，观察全部操作，了解情况，并决定操作中的循环周期及其起点与终点。作图时，先在左上角记录有关资料。右上角画工作场所的平面布置图。表示出操作对象、操作工具的名称。图中的主要幅面分别记录左右手的动作。距离完成后，应将左右手的动作分别进行统计，统计资料可放在图幅的右方或右下方。最简单的双手操作程序图仅用下面两种符号。小圈表示伸手或运送6大圈表示握取、对准、使用及放下物件的动作-常用的双手操作程序图用五种符号表示：操作，即握取、放置、使用、放手的动作搬运，即手移动的动作等待，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，此符号用得不多，因為工人检查物件时可根据具体情况用操作或其他符号表示。动作分析1.动作分析动作分析是在程序决定后研究人体各种动作的浪费，以寻求省力、省时、安全和最经济的动作。动作分析的实质是研究分析人在进行各种操作时的细微动作，删除无效动作，使操作简便有效，以提高工作效率动作分析的目的：发现操作人员的无效动作或浪费现象，简化操作方法，减少工作疲劳，降低劳动强度。在此基础上制定出标准的操作方法，為制定动作时间标准作技术准备。按精确程度不同，动作分析有下列方法：（1） 目视动作分析：以目视观测寻求改进动作的方法，详细观察各个操作单元，以双手程序分析及动作经济原则為分析工具。（2） 动素分析：完成的操作虽然千变万化，但人完成工作的动作可由17个基本动作构成。（3） 影片分析：用摄影机将各个操作动作拍摄成影片放映，而后加以分析。2.动素动素可以用形象图案（符号）、顏色等方法表示。按对操作的影响，动素可分為有效动素与无效动素两大类：（1） 有效动素：指对操作有直接贡献者。如装配、拆卸、使用等，伸手、握取、移物及放手為操作中最常用的有效动素。（2） 无效动素：如寻找、选择、检查、持住、定位及预定位等為辅助动素，休息、故延、迟延及计划為消耗性的动素。台湾周道教授将这17种动素用4个同心圆表示。第一圈為中心圈，是核心动素第二圈為常用动素，是改善的对象第三圈為辅助性动素，操作中愈少愈好第四圈（最外圈）為消耗性动素，应尽可能予以取消。1. 动作经济原则动作经济原则為吉尔布雷斯首创，后经多位学者研究改进，美国巴恩斯将其分為三大类22条。动作经济原则一关于人体的运用 1.双手应同时开始并同时完成其动作。2.除规定的休息时间外，双手不应同时空闲。3.双臂动作应该对称、反向并同时进行。4.手的动作应用最低的等级而能得到满意的结果。5.物体的动量应尽可能地利用，但是如果需要肌力制止时，则应将其减少至最小程度。6.连续的曲线运动，比方向突变的直线运动為佳。7.弹道式的运动，较受限制或受控制的运动轻快自如。8.动作应尽可能地运用轻快的自然节奏，因节奏能使动作流利及自发。二关于工作地布置 1.工具物料应放置在固定的地方。2.工具物料及装置应布置在工作者前面近处。3.零件物料的供给，应利用其重量坠送至工作者的手边。4.坠落应尽量利用重力实现。5.工具物料应依最佳的工作顺序排列。6.应有适当的照明，使视觉舒适。7.工作台及桌椅的高度，应保証工作者坐立适宜。8.工作椅式样及高度，应能使工作者保持良好姿态。三关于工具设备 1.尽量解除手的工作，而以夹具或脚踏工具代替。2.可能时，应将两种工具合并使用。3.工具物料应尽可能预放在工作位置上。4.手指分别工作时，各指的负荷应按照其本能予以分配。5.设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面。6.机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置，应能使工作者极少变动姿势，且能最大限度地利用机械力。作业测定 作业测定的意义是在标准状态下,确定人们作业活动所需时间的一种方法。即决定一个合格、适宜而训练有素的操作者，在标准状态下，对一种特定工作，以正常速度操作所需时间的一种方法。该定义的含义：（1） 合格适宜的操作者：必须是具备必要的身体素质、智力水平的工人，该项工作必须适合于他。（2） 良好训练：操作者必须受过该项工作的操作方法的训练，具备必要的技能和知识。（3） 正常速度（或标准速度）：指一般的平均工作速度，这个速度，没有过度的肉体及精神疲劳，容易持续下去，但需努力才能达到。（4） 标准状态：是指标准工作方法、标准工作环境、标准设备、标准程序、标准动作、标准工具和机器的标准速度等等。这些都是由方法研究确定的。故首先进行方法研究，规定并达到标准状态，尔后进行作业测定。作业测定的应用大体上涉及到生產活动的全部领域，若将其用途分為三大类，具体是：（1） 用以改进工作系统：排除或减少无效时间，提高系统的工作效率。（2） 為了运行工作系统：设定标准时间，把标准时间运用于工作系统。（3） 用于设计工作系统：提供用于计划、设计工作系统的主要时间的基础资料。作业测定的主要方法：（1） 密集抽样，也叫秒表时间研究（2） 工作抽样（3） 预定时间标准法，简称PTS法（4） 标准资料法作业测定的阶次，即工作阶次通常分為下列四种：第一阶次：动作。人的基本动作测定的最小工作阶次。第二阶次：单元。由几个动作连续而成。第三阶次：作业。通常由两三个操作集合而成。即将其分解為两个以上的操作，而不能分配给两个以上的人进行分担的作业。第四阶次：工序。指為进行某项活动所必需的作业的串联。一般来说，秒表时间研究应用于第二阶次的工作，工作抽样通常用于第三、四阶次的工作，预定时间标准法常用于第一阶次的工作，标准资料法可用于第二、三、四阶次的工作。密集抽样时间研究 一时间研究之定义时间研究是一种作业测定技术,旨在决定一位合格、适当、训练有素的操作者,在标準状态下,对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间. 定义中:（1）合格、适当、训练有素的操作者:即操作者必须是一个合格的工人,而且该作业必须适合于他做;操作者对该项特定工作的操作方法,必须受过完全的训练;操作者必须在正常速度下工作,不能过度紧张,也不能故意延误,工作时生理状态正常.（2）在标準状态下:系指用经过方法研究后制定的标準工作方法、标準设备、标準程序、标準动作、标準工具、标準的机器运转速度及标準的工作环境等. 二时间研究之方法原理时间研究也称秒表时间研究、直接时间研究或密集抽样时间研究,是采用抽样调查技术来对操作者的作业进行观测,以决定作业的标準时间.抽样调查是一种科学的非全面的调查方法.它是按一定的原则,抽选总体中的部分单位进行调查,以推断总体的有关数据.抽样调查无任何主观意图的影响,因此具有充分代表性.抽样调查的次数是根据科学的计算确定的,在调查次数上有最低限度的保証.抽样调查的结果,其调查可在调查之前根据抽样的次数和总体各单位时间标志的差异程度,事先通过计算,将其控制在一定范围内.因此,调查结果比较可靠.密集抽样与工作抽样不同之处在于：密集抽样是在一段时间内,利用秒表连续不断的观测操作者的作业而工作抽样则是在较长时间内，以随机的方式，分散的观测操作者。三时间研究之用途（1）决定工作时间标準,并用以控制人工成本.（2）制定标準时间作為工资制度的依据.（3）生產计划编排之依据.（4）决定标準成本,并作為标準预算的依据.（5）决定机器的使用效率,并用以帮助解决生產线的平衡.四时间研究之工具1秒表2观测板：时间研究时使用观测板,以安放秒表和时间研究表格.3时间研究表格：时间研究表格记录一切有关研究的资料及每单元的时间与评比等资料等。4其它工具除了上列主要工具之外,还应準备笔,计算器等.五时间研究之步骤1收集资料,做好準备為制定某一操作的标準时间,必须对整个操作有详细而完整的了解不能遗漏操作的任何一部分,或有任何错误,否则将导致标準时间的失準.进行时间研究之前,对下列事项应予了解及準备:(1)工厂的布置方法(2)產品的制程分割状况(3)各工序的作业方法(4)材料、零件的供应品质是否稳定(5)人员流动状况2划分操作单元為便于分析研究,通常将操作划分為若干单元.每一单元的动作不但数量少,并且性质相同,所以个别评比每一单元的快慢要容易且準确得多.这些个别单元的时间加起来就等于整个操作的总时数.这里必须强调,测时前操作方法应已标準化.操作方法不同,所消耗的时间亦不同.如果操作方法尚未标準化,操作单元的划分及其时间研究是毫无意义的. 划分操作单元的原则如下: （1）每一单元应有明显易辨认的起点和终点.為方便辨认,常将工作循环中的一个操作单元终止,而另一个操作单元开始的瞬间定為分解点或称定时点.在划分操作单元时,要确定分解点.（2）单元时间愈短愈好。但要使时间研究人员能精确测记，一般认為不小于2.4S為宜。（3）人工操作单元应与机器单元分开.这是因為时间研究主要测定人工单元.（4）尽可能使每一人工单元内的操作动作為基本动作(如伸手、握取等),使易于辨认.（5）不变单元与可变单元应分开.不变单元是指在各种情况下其操作时间基本相等.可变单元是指因加工对象尺寸、大小、重量的不同而所需时间变化的单元.（6）规则单元、间歇单元和外来单元应分开.规则单元是加工每个工件都有规则性的出现的单元,间歇单元是加工过程中偶尔出现的单元,外来单元為偶发事件 且将来不需列入标準时间以内.（7）由于操作的时间标準仅用于特定的操作,所以每一单元应有完整而详细的说明,或记于时间研究表内，或另附纸于后。3观测对象之选定假如是改善用时,最好选择一个最熟练和一个最不熟练的.熟练的人,往往是熟能生巧,他的一些细微动作,可能给我们得到许多啟示.假如是要制定标準时间用的,则选取的对象最好是效率是在平均以上或担任该项作业的时间6个月至一年為宜. 4测时（1）测时的方法将观测板挂在左手与左腕,且支持在左胸前,被观测者的动作部分与秒表成一直线.时间研究人员最好是在被观测者斜前方1.5-2.0M之距离為宜有时為了避免对被观测者的干扰,且其动作能清楚分辨的也可以采用斜后方观测.测时的方法有:1）归零法第一单元开始时,开动秒表,第一单元结束时,即按停秒表.读取表上读数,然后使表针回复到零位.次一单元开始,再开动秒表,如此不断记录每一单元时间.现场记录时,因為要归零,所以费时,且易漏记.2）累积测时法用两个秒表,由一连杆机构连结.一表开动,另一表即停止;一表停止,另一表即开动.读取停止的表上的时间,立即归回零位.此法最大缺点是携带不便.3）周程测时法采用每次去掉一个单元的办法来测时,单元甚小且周程甚短的操作,可用此法.4）连续测时法当第一单元开始时,开动秒表,在整个研究过程中不使秒表指针回零,而任其继续走动.仅当每一单元完毕时看指针并记录其表面时间.待全部记录完毕,再将两相邻单元的表面时间相减,以求得每一单元的时间.用此法现场记录时,因表针开动后不再归零,任其继续走动至各单元末记录时间,比较方便,且一直连续记时,能保証所有时间均可记录而无遗漏.（2）现场情况的记录1）如测时时来不及记录某一单元的时间,则应在该单元R栏中记X或M,表示失去记录,不準按照估计随意补入,以免影响其真实性.2）如操作中发现操作者省去某一单元,则应在该单元的R栏中划一斜线/,表示省去.3）如操作者不按照单元的顺序进行,则在该单元的R栏内划一横线-,并于横线上记完毕时间,横线下记开始时间.4）若操作过程中发生外来单元，则应在相应发生的单元的T栏内依次记上A、B、C，并在表下方的外来单元栏内作简要说明，并记载其起止时间。若外来单元时间很短，此时无法照上述方法记录时间，则与单元时间一起记录，并将此时间值加一圆圈。（3）剔除异常值记录之后即著手计算和综合。首先计算各单元的平均值，但在计算平均值之前,必须检查、分析、剔除观测数值内的异常值。美国机械工程协会(SAM)对异常值定义為:某一单元的秒表读数,由于一些外来因素的影响而使其超出正常范围的数值.剔除异常值的方法可采用三倍标准差法。其计算如下：