工业工程概论作业测定与学习曲线
工业工程论文之学习曲线理论
y
a ak
ak * k ak 2 ak 2 * k ak 3
……
2 21 4 22 8 23
……
x 2n
ak n
可得到学习曲线的公式：
y ak n
(1)
其中， y 为生产第 x 个产品所需要消耗的工时， n 为产品倍增的次数，在 x 增加 n 倍时有：
1
3 学习曲线数学模型的建立
学习曲线理论有两种主要的模型： 单位产品生产时间学习曲线和累计平均时 间学习曲线。 单位产品生产时间学习曲线表示的是生产第 N 个单位的产品耗用了 多少时间， 而累计平均时间学习曲线表示的是生产 N 个单位的产品总共耗用了多 少时间。 学习曲线的建立基于以下的一些基本假设： (1)生产某种产品或完成某项作业的直接工时，是随着生产的重复进行而逐 渐减少的； (2)上述时间的减少，是按着一定的递减率的，其随累积产量的增加呈指数 函数关系，这个递减率即为学习率； (3)学习率是根据产品和加工条件确定的，即各个产品有特定的学习率。 根据以上假设，设 x 为生产的产品数量，学习曲线的学习率为 k ，生产第 一个产品所用的时间为 a ，则生产第二个产品时，单位产品平均工时为 a k ， 生产第四个产品时单位平均工时为 ak 2 ……依次类推，可以得到表 1：
lg y lg a n (b) lg 2 lg a b lg x
(7)
对公式（7）两边取对数则得到广泛被大家使用的学习曲线数学模型的形式：
y ax b
(8)
式中：a 表示生产第一件产品的工时数；y 表示生产产品的累积产量；b 为 学习系数； x 为生产 x 件产品时单位产品的平均工时数。在给定的学习率的条件 下， 可以推算出产量增加到任一水平时的时间消耗，这对于生产能力的规划以及 工时定额管理都是非常有用处的。下面讨论一下学习率 的变化范围。 设产品数为 x 时，总工时为 T1 ，单位产品的平均工时为 y，则：
工业工程概论第9章 作业测定与学习曲线PPT课件
标准时间ts＝正常时间tn+宽放时间tk
工业工程概论 工业工程第7章 工作研
2020/11/23
9.3 作业测定的方法概述
⑴ 秒表时间研究=密集时间抽样法=直接时间研究 (Direct Time Study) 利用秒表，在一段时间内连续地观测一位合格的操作者，
对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间。
技术服务时间T技布
组织服务时间T组布
工 作
休息与生理需要时间T休
时 间
非 定 额
非生产时间t非
非操作者原因损失的时间t非组 操作者原因损失的时间t非工
时 间
停工时间t停
非操作者原因停工时间t停
操作者原因停工时间t工停
t
图9-2 全部工作时间的构成
工业工程概论 工业工程第7章 工作研
2020/11/23
⑵ 工作抽样(Work Sampling) =离散时间抽样法，瞬时观测法
在较长时间内，以随机间隔的方式观测操作者的操作，并
分析所调查的资料，得出需要的结果（空闲比率）。
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9.1 作业测定概述
9.1.1 作业测定的起源 9.1.2 作业测定的的目的 9.1.5 作业测定的用途
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9.1.1 作业测定的起源
经过方法研究后，获得了最佳的操作程序、最省力的 动作和工作方法，接下来就是要确定运用新的程序和方法 完成工作所需的时间标准，并将之视为管理的基本工具。
作业测定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按 照规定的操作标准，完成某项工作所需时间的过程。
这里所说的“合格工人”，必须具备必要的素质、技能 和知识，接受过某工作方法的完全训练，能独立完成所从事 的工作，并在安全、质量和数量方面达到令人满意的水平。
工业工程导论方法与案例 第9章 学习曲线
从图中可知，随着累计产品产量的增加，
学习曲线将学习效果尽量
产品累计平均工时在递减，但其递减速度却
地画在坐标图上：
随累计产量增加而逐渐变慢，直到趋于稳定。
横轴表示学习次数， 纵轴表示学习效果。
（1000 工时）
在生产实践中，学习次数通 每
常用累积产品产量来表示，学习
架 直
效果用累积平均工时表示，因此， 接
学习曲线表示了产品制造工时与
人 工
累积产量之间的变化规律。
工
时
单架直接人工工时 累积平均直接人工工时
学习曲线图
累积架数
小结
1. 完成一项作业或某种产品的工时消耗，随着生产重复程度提高而逐渐 减少。 2. 单台（件）产品工时消耗按一定递减率（学习率）随累积产量增加而 降低，呈指数函数关系。 3. 产品工时消耗的递减率（学习率）与产品的结构，制造过程机械化、 自动化程度以及企业的生产组织技术相联系，各种产品都有其特定的学 习递减率，因而也各有其特定的学习曲线。
按上述学习曲线现象所反映的规律，它的变化呈指数函数关系，
可用以下关系式来表示：
Y = KC n
X = 2n
式中，Y：生产第X台（件）产品的工时；
K：为生产第1台（件）产品的工时；
C：工时递减率或学习率；
X：累积生产的台（件）数；
n：累积产量翻番指数。
对上面两式取对数，可得：
lgY = lgK + nlgC ； lgX = nlg2 lgY
20世纪30年代美国康乃尔大学的莱特（T.P.Wright）博士首先在航空科学 期刊上提出了学习曲线的概念。他研究波音公司的制造工时数据时发现，每一 架飞机的工时消耗在前一架飞机制造完后都会有所下降，而且还是以一个可预 测的比例下降，从生产第一架飞机开始，累积产量每增加一倍，工时下降约 20%。工人逐渐学会了更快地工作，更少地犯错以及最大程度地减少浪费，直 到他们达到最大的生产率为止，这就是知识学习的直接结果。
工业工程概述与基础-作业测定的基本程序
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作业测定取得成功的关键，在于发现作业中的无效时间，分析其产生的原因， 并采取措施加以消除。在实际工作中，因企业管理部门组织不当而造成的无效时 间远比工人自己造成的无效时间多得多，并常常影响到正常的工作节奏和工人的 情绪，诱发由于工人责任而产生的无效时间。所以要特别注意消除因管理部门组 织不当而产生的无效时间。
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有效地进行作业测定，需要建立一个作业测定系统。这个系统的要素包括： 1. 制定工作标准 2. 选择测定技术 3. 选择一个以提高生产率为目标的激励和控制系统 4. 拟订一项选择与培训人员的计划 5. 建立工作标准系统文件 6. 及时进行工作标准系统的修订等。
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1. 什么是工作研究？工作研究的对象、特点是什么？ 2. 工作研究的内容和分析工具是什么？ 3. 工作研究包括哪些内容？工作研究的两种技术的关系如何？ 4. 工作研究的步骤是什么？ 5. 方法研究的概念、特点与目的是什么？ 6. 方法研究的内容是什么？ 7. 方法研究的基本步骤有哪些？ 8. 作业测定的定义、目的和用途是什么?
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工业工程概述与基础
工作研究
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工作研究
作业测定的基本程序
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1.选择研究对象，即所研究的工作或作业。 2.记录与该作业有关的全部工作环境、作业方法与工作要素等资料。 3.分析这些记录材料，将各种非生产的或不适当的工作要素从生产要素中剔除， 得到最有效的方法和动作。 4.选用恰当的作业测定技术，测定各项作业所需的时间。 5.制订各项作业的标准时间。标准时间中除了完成生产所必需的时间外，还应包 括由各种原因所需要的宽放时间。 6.拟订相应的文件，包括该作业的要素、操作方法和标准时间，并正式公布执行。 7.当作业环境或条件发生较大的变更而原订标准时间不再反映当前生产过程时， 重新进行作业测定，修改作业的要素、操作方法和标准时间。
工业工程导论课后习题含答案-未删减版
《基础工业工程》课后思考题第一章1.企业的生产运作有哪几种类型？各有什么特点？企业的生产运作有离散型制造、流程型制造、重入离散型制造、服务型。
离散型是指一个个单独的零部件组装成最终产品的生产方式。
流程型是指通过对一些原材料进行加工，使其物理形状或化学属性发生变化，最终成新形状或者新材料的生产方式。
重入离散型指产品重复进入同一工序、工艺次数多，生产管理复杂的生产方式。
服务型是指为人们提供服务，为社会提供服务为中心组织生产。
2.企业生产运作与管理存在的主要问题是什么？没有一套标准、规范、优化的作业流程，运作时间长，效率低。
3.生产率从本质上讲反映的是什么？产出与投入之比4.生产率测评的意义是什么？（1）评价系统效率，确定发展目标，制定管理方针。
（2）确定目标水品和评价体系，制定有效策略。
（3）为企业实现自检，确定优化方向（4）有助于同类企业、经济比较，提出改进措施（5）有助于内部绩效管理，协同管理。
5.生产率测评的种类与方法有哪些？（1）单要素生产率（2）多要素生产率（3）全要素生产率方法：单要素生产、多要素生产、全要素生产、动态生产指数、系统评价6.提高生产率的方法有哪些？（1）增加资源投入（2）提高劳动者积极性、技术水平第二章1.什么是工业工程？试简明地表述IE的定义应用工程和管理的知识，评价、分析、改进、管理生产系统的方法体系，目的是提高生产效率。
2.如何理解工业工程的内涵？（1）核心是降成本、提高质量和生产率（2）是综合性的应用知识体系（3）注重人的因素（4）系统优化（5）重视现场管理3.试述经典IE与现代IE的关系。
如何理解经典IE是现代IE的基础和主要部分？经典IE是对时间研究和动作研究的继承和发展，经典IE重视与工程技术相结合，具有独立的专业工程性质。
现代IE是在经典IE的基础上，吸收了系统工程和信息技术的现代科技知识，有了理论基础和科学手段，由经验为主发展到定量分析为主，以研究生产局部或小系统的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，成为一门独立的学科。
基础工业工程各章节作业习题
各章节作业习题V弟一、—早＞1. 什么是工业工程？试简明地表述IE的定义。
2如何理解工业工程的内涵？3•试述经典IE与现代IE的关系。
如何理解经典IE是现代IE的基础和主要部分？4•如何理解工业工程与生产率工程的关系？5.IE学科的性质如何，这样理解这一性质？6.IE学科与相关学科的关系是什么？7.IE的学科范畴包括哪些主要知识领域？企业应用的主要领域是哪些？8.企业工业工程师要求具备什么样的知识结构？9•什么是IE意识？为什么说“掌握IE方法和技术是必要的，而树立IE意识更重要”？探＜第三章生产率概述＞1.企业的生产运作有哪几种类型？各有什么特点?2企业生产运作与管理存在的主要问题是什么？3•生产率从本质上讲反映的是什么？4•生产率测评的意义是什么？5•生产率测评的种类与方法有哪些?6. 提高生产率的方法有哪些？探＜第四章工作研究＞1.什么是工作研究？工作研究的对象、特点是什么？2工作研究的内容和分析工具是什么？3•工作研究包括哪些内容？工作研究的两种技术的关系如何? 4•工作研究的步骤是什么？5•方法研究的概念' 特点与目的是什么？6•方法研究的内容是什么？7. 方法研究的基本步骤有哪些？探＜第五章程序分析＞1. 程序分析的概念、特点、种类是什么？2. 程序分析的步骤和常用工具是什么？3. 工艺程序分析的概念、特点和分析对象是什么？4. 工艺程序图的组成和作用规则是什么？5. 工艺程序图有哪几种基本形式？6.流程程序分析的概念、特点和种类是什么？7.布置和经路分析的概念、特点、目的是什么？ &布置和经路分析的种类有哪些？9.任意选定一个超市，绘出其设施布置简图以及顾客移动路线图，分析现行布置的优缺点，提出改进意见。
10.某空气调节阀由阀体、柱塞套、柱塞、座环、柱塞护圈、弹簧' O型密封圈、锁紧螺母、管堵等组成。
各组成部分的加工工艺和装配顺序如下：（1）阀体：切到规定长度、磨到定长、去毛刺、钻较4孔、钻餃沉头孔、攻螺纹、去毛刺、检验与柱塞以及柱塞套组件装配、加锁紧螺母、加管堵、检查、包装、贴出厂标签、最终检查、出厂。
学习曲线——精选推荐
学习曲线第一节学习曲线概述第二节对数线性学习曲线分析第三节学习速率的测定方法第四节学习曲线的应用│概述│方法研究│程序分析│操作分析│动作分析│作业测定│时间研究│工作抽样│预定标准时间│标准资料法│学习曲线│现场管理│第一节学习曲线概述一、学习曲线的含义学习曲线又称为经验曲线，是指在大量生产周期中，随着生产产量的增加，单件产品的制造工时逐渐减少的一种变化曲线。
1936年美国康乃尔(Cornell)大学的莱特博士首先在航空科学期刊上发表了有关学习曲线的文章，从此学习曲线的理论才不断被人们所吸收和研究，并广泛地用于航空工业预测制造费用。
以后被逐步推广发展运用到其它领域。
要弄清学习曲线的理论，必须首先了解学习的概念。
学习是人们在工作中由于多次反复的练习而改变形为的过程。
当一个人在重复地做某件事时，无意之间就会学习做得更好，这种形为的改变可大致分为两类。
1．容易观察得到的形为改变这种改变很容易被经过训练过的观察者全神贯注地辨别出来，未经训练过的观察者则无法观察出。
当操作者努力学习去减少学习周期里的一些动作时，这种方式的形为改变立即发生。
因为通过学习，发现有些动作是多余的不需要的可以消除。
例如右手拿起A物，左手固定，右手再拿起B物，然后将A、B物组装在一起，这种操作可以改变为左、右手同时取物，然后组装在一起。
这种行为的改变可以通过讲解来完成。
2．细微的形为改变任何一种单纯的重复性手工操作，都存在学习的现象。
例如，伸手向非固定物取物，刚开始时操作者不热悉，需要用眼睛去寻找目的物的所在，然后才能伸手把物取到，经过了一段时间的学习，操作者逐渐热悉了操作之后，就不再需要每次都用眼睛去寻找目的物而顺利地把物取到了。
除此之外如疲劳适应，作业姿态的改进等，都属于这类细微的形为改变。
学习曲线是将学习的效果定量地面在坐标图上，横轴表示学习次数，纵轴表示学习效果在工业使用中，学习次数通常用累计平均工时来表示。
因此，学习曲线表示了产品制造工时与累计产量之间的变化规律。
工业工程概述与基础-知识学习曲线简述
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因此,知识的连续性带来了生产力的连续性，知识学习曲线说 明了企业职工的生产力使其所能获取操作知识及其增长率的一个 函数。这种操作知识和生产力之间的关系增强了持续管理（持续 管理―使知识持续管理的简称）的潜力，进而为企业创造了更明显 的竞争优势。
6ห้องสมุดไป่ตู้
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谢谢
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知识学习曲线的倾斜也有可能是反向的（曲线是下降而非上升）。 这就意味着发生了无效的学习。当然相应地工作表现变差，生产力在下 降，例如：当一个职工离开他的工作岗位，若操作知识没有保留下来并 传给继任者，就会发生知识的丢失。对企业而言，当企业出现了高频率 的职工更迭，产生了知识的不连续性，或者企业没有进行学习，导致了 知识学习曲线的下降，企业的知识（技能）受到了损失，必然使企业陷 于困境。
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工业工程概述与基础
工作抽样
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学习曲线
知识学习曲线简述
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由学习曲线图可知，随着产品 生产数量的增多，单位产品工时在 减少，生产成本在降低，但工人通 过学习对知识的积累在增长，随着 掌握知识的程度在提高，使得生产 力在不断地上升，这就是与学习曲 线同样说明学习的时间效应的知识 学习曲线，如图。
操 作 知 识
生 产 力
知识学习曲线
3
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知识学习曲线描述了生产力的增长，将其定义为获取关键操作 知识函数。它标明了操作知识与生产力之间的关系以及学习和生产 力成果之间的关系。与学习曲线相反，知识学习曲线从y轴的零点出 发随着获取知识的增加而上升。其斜率越大越好，它说明获取操作 业务知识的速度在加快，因此生产力在提高。
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第 1章 工业工程的概念与意识 第 2章 工业工程的发展与应用 第 3章 工业工程的学科构成 第 4章 IE与运筹学 OS 第 5章 IE与系统工程学 SE 第 6章 IE与创新工程 第 7章 生产率工程 第 8章 工作研究与方法研究 第 9章 作业测定与学习曲线 第10章 现场管理 第11章 现代工业工程的发展
标准时间ts＝正常时间tn+宽放时间tk
2)正常时间(Normal Time)：一个一般受过训练的操作者，在正 常工作条件和正常速度下，完成一定工作所需要的时间。
3)宽放时间: 是为了使正常时间符合实际而进行修正的时间。是 个人需要和延迟的时间。
4)实际时间：一个操作者完成一项任务所必需的观测的时间。 5)定额时间：是指在正常的生产技术组织条件下，工人为完成一
技术服务时间T技布
组织服务时间T组布
工 作
休息与生理需要时间T休
时 间
非 定 额
非生产时间t非
非操作者原因损失的时间t非组 操作者原因损失的时间t非工
时 间
停工时间t停
非操作者原因停工时间t停
操作者原因停工时间t工停
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图9-2 全部工作时间的构成
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9.2.2 工时消耗分类
2）布置工作地时间（T布）：工人在工作班中用于照看和保 持工作地的正常状态所必须消耗的时间。 3）休息和生理需要时间（T休）：指工人在轮班中用以恢复 体力、视力和生理需要所消耗的时间。 4）准备与结束时间：指工人在工作班内为完成一项生产任务， 事先进行准备和事后结束工作所必须消耗的时间。
⑵ 工作抽样(Work Sampling) =离散时间抽样法，瞬时观测法
在较长时间内，以随机间隔的方式观测操作者的操作，并
分析所调查的资料，得出需要的结果（空闲比率）。
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9.1.3 作业测定的步骤 图9-1
步骤 ⑴ ⑵ ⑶
⑷ ⑸
方法研究的结果 选择研究对象
确定时间研究方法
直接研究法 ①秒表时间法 ②工作抽样法
间接研究法 ①预定动作时间标准法 ②标准资料法
确定宽放时间
制定标准时间
图9-1 作业测定的步骤图
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9.2 工时消耗分类与标准时间构成
9.2.1 时间的几个概念 9.2.2 工时消耗分类 9.2.3 标准时间构成
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9.2.1 时间的几个概念
1)标准时间: 在适宜的操作条件下，用最合适的操作方法，以普 通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间。
如何确定工人完成某项操作所需的时间呢？其制定方 法随人们对于该项工作的重要性的认识及工业工程学科的 发展不断完善。到目前为止，有三种确定时间标准或工时 定额的方法，即经验判断法、历史记录法（统计分析法） 和作业测定法。
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9.1.2 作业测定的定义
定量的工作所必需消耗的时间。
是根据标准时间，由有关部门规定，下达操作者执行的操作规定时间。
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9.2.2 工时消耗分类 图9-2
机动时间
准备与结束时间T准
基本作业时间T基
手动时间
定 额
作业时间T作
辅助作业时间T辅
机手并动时间
全 部
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时 间
布置工作地时间T布
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第9章 作业测定与学习曲线
9.1 作业测定概述 9.2 工时消耗分类与标准时间构成 9.3 作业测定的方法概述 9.4 秒表时间研究法 9.5. 模特排时法 9.6 学习曲线 9.7 案例 工作研究在鞍钢的应用
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9.1 作业测定概述
9.1.1 作业测定的起源 9.1.2 作业测定的定义 9.1.3 作业测定的步骤 9.1.4 作业测定的目的 9.1.5 作业测定的用途
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9.1.1 作业测定的起源
经过方法研究后，获得了最佳的操作程序、最省力的 动作和工作方法，接下来就是要确定运用新的程序和方法 完成工作所需的时间标准，并将之视为管理的基本工具。
9.2.2 工时消耗分类
定额时间由四部分组成： 1）作业时间（T作）：直接用于生产产品，完成工序中各项 操作所必需消耗的时间。它是定额时间中最主要的部分，其 时间消耗的长短与加工批量大小成正比。它又可分为： ①基本作业时间（T基）：指实现基本操作，直接作用于劳动 对象并改变劳动对象的尺寸、形状、性质、组合、外观等的 时间。 ②辅助作业时间（T辅）：指工人为保证完成基本工艺而执行 的各种辅助性动作所消耗的时间。
标准时间ts＝正常时间tn+宽放时间tk
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9.3 作业测定的方法概述
⑴ 秒表时间研究=密集时间抽样法=直接时间研究 (Direct Time Study) 利用秒表，在一段时间内连续地观测一位合格的操作者，
对一特定的工作以正常速度操作所需要的时间。
作业测定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按 照规定的操作标准，完成某项工作所需时间的过程。
这里所说的“合格工人”，必须具备必要的素质、技能 和知识，接受过某工作方法的完全训练，能独立完成所从事 的工作，并在安全、质量和数量方面达到令人满意的水平。
按照规定的操作标准是指工人按照经过方法研究后制定 的标准的工艺方法和科学合理的操作程序完成操作。此外， 还应使生产现场的设备、工位器具、材料、操作环境、人的 动作等方面达到操作标准要求的状态。
非定额时间（t):是指在一个工作班内因停工而损失的时间， 或执行非生产性工作所消耗的时间。
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9.2.3 标准时间构成 图9-3
正常时间
标准时间
宽放时间
图9-3 标准时间的构成
标准时间: 在适宜的操作条件下，用最合适的操作方法， 以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时 间。