基礎工業(yè)工程學習曲線

基礎工業(yè)工程學習曲線第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四課程性質(zhì)：專業(yè)必修課適用專業(yè)：工業(yè)工程專業(yè)三年級學生第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四內(nèi)容提要第五章作業(yè)分析

第十二章現(xiàn)場管理方法第九章預定時間標準法

第一章生產(chǎn)與生產(chǎn)率管理

第二章工業(yè)工程概述

第三章工作研究第四章程序分析第六章動作分析第八章工作抽樣第十章標準資料法第十一章學習曲線第七章秒表時間研究

第十四章工業(yè)工程的發(fā)展

第十三章工作分析與設計方法研究作業(yè)測定第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第十一章學習曲線☆教學目的與要求1.了解知識學習曲線的含義。2.領會影響學習曲線的原因。3.掌握萊特公式及學習曲線的應用方法。1.了解知識學習曲線的含義。2.領會影響學習曲線的原因。3.掌握萊特公式及學習曲線的應用方法。第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四☆教學內(nèi)容復習與思考第一節(jié)

學習曲線概述第二節(jié)學習曲線的原理第三節(jié)學習曲線的應用第四節(jié)知識學習曲線簡述第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)

學習曲線概述二、影響學習曲線的因素一、學習曲線的概念第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

“學習曲線”，也稱為熟練曲線，是指在大批量生產(chǎn)過程中，用來表示單臺（件）產(chǎn)品工時的消耗和連續(xù)累計產(chǎn)量之間關系的一種變化曲線。隨著累計產(chǎn)量的增加，意味著操作者生產(chǎn)制造熟練程度的提高，產(chǎn)品單臺（件）工時消耗必然呈現(xiàn)下降趨勢，這樣就形成了一條工時遞減的函數(shù)曲線。學習曲線由此而得名。一、學習曲線的概念第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四普遍認識：完成一項作業(yè)或某種產(chǎn)品的工時消耗，隨著生產(chǎn)重復程度提高而逐漸減少。單臺（件）產(chǎn)品工時消耗按一定遞減率（學習率）隨累計產(chǎn)量增加而降低，呈指數(shù)函數(shù)關系。產(chǎn)品工時消耗的遞減率（學習率）與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，制造過程機械化，自動化程度以及企業(yè)的生產(chǎn)組織技術(shù)相聯(lián)系，各種產(chǎn)品都有其特定的學習遞減率，因而也各有其特定的學習曲線。第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四圖11-1

學習曲線圖第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四表11-1飛機構(gòu)架加工制造直接人工工時表產(chǎn)品生產(chǎn)累計數(shù)單臺產(chǎn)品按人工工時（h）累計直接人工工時（h）累計平均直接人工工時（h）產(chǎn)品生產(chǎn)累計數(shù)單臺產(chǎn)品按人工工時（h）累計直接人工工時（h）累計平均直接人工工時（h）1100000100000100000323276814678624587128000018000090000642621423624533738246400031421078553128209723874395302698512005345916682425616777624731824404164096089201455751512134221024150520003從圖11-1中可知，隨著累計產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，產(chǎn)品累計平均工時在遞減，但其遞減速度卻隨累計產(chǎn)量增加而逐漸變小，直到趨于穩(wěn)定。第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四學習曲線通常有狹義和廣義兩種解釋。狹義學習曲線：指操作人員的個人學習曲線，隨著時間的推移，知識和經(jīng)驗得到有效的累積，它反映了個人操作技術(shù)熟練程度的提高。

廣義學習曲線：指一個生產(chǎn)單位中直接勞動者（操作工）和間接勞動者（設計、制造及管理者）加工制造某種產(chǎn)品時的學習曲線，它除了反映操作者個人操作技術(shù)熟練程度以外，還包含了生產(chǎn)方式、設備的改進、管理的改善與技術(shù)創(chuàng)新共同努力的結(jié)果。

第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四因此，學習曲線又稱為制造進步函數(shù)、經(jīng)驗曲線、效率曲線、成本曲線、改進曲線等。更廣義的學習曲線是指某一行業(yè)或某一產(chǎn)品從引入期、成長期、成熟期以至衰退期的整個學習曲線。學習曲線現(xiàn)象告訴我們，生產(chǎn)中永遠有潛力可挖。研究與制定學習曲線對提高生產(chǎn)率有很大的作用，這是工業(yè)工程師應掌握的理論與方法。第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四1.操作者動作的熟練程度；2.改善操作者的工裝設備及工位器；3.產(chǎn)品設計變更有助于降低工時；4、高質(zhì)量的原材料和充足的供應可減少學習中斷現(xiàn)象；5.專業(yè)化分工，使每個操作者做簡單重復工作；6.管理科學化。二、影響學習曲線的因素第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)學習曲線的原理一、對數(shù)學習曲線的建立二、學習率的測定方法第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

學習曲線現(xiàn)象所反映的規(guī)律，它的變化呈指數(shù)函數(shù)關系，可用以下關系式來表示：

Y=KCn

(11-1)

X=2n

(11-2)式中，Y為生產(chǎn)第X臺（件）產(chǎn)品的工時；

K為生產(chǎn)第1臺（件）產(chǎn)品的工時；

C為工時遞減率或?qū)W習率；

X為累計生產(chǎn)的臺（件）數(shù)；

n為累計產(chǎn)量翻番指數(shù)。

一、對數(shù)學習曲線的建立第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四對上面兩式取對數(shù)，可得：

lgY=lgK+nlgClgX=nlg2

設(11-3)式中，a稱為學習系數(shù)。由此可得：

lgY=lgK-algX

(11-4)從而

Y=KX-a

(11-5)式11-5叫萊特公式，它表示了學習效果即累計平均工時Y隨累計產(chǎn)量X（即學習次數(shù)）而變化的情況，其圖形如圖11-1所示。第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

對于學習曲線通常采用對數(shù)分析法，既便于作圖，又便于計算，也更加直觀。

現(xiàn)仍以上述資料為例，將學習曲線繪制在雙對數(shù)坐標紙上，便成為一條直線，而累計平均直接人工工時曲線在開頭n件產(chǎn)品之后也變成了直線。這種特性，從圖表中能較準確地讀出數(shù)值。詳見圖11-2。圖11-2

80%學習率的學習曲線對數(shù)圖表第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四例如，要想求得生產(chǎn)第32臺飛機構(gòu)架時的直接人工工時，則將已知數(shù)值K=100000，C=0.80，X=32代入即得

Y32=100000×32-a從而得Y32=100000×32-0.322=100000/320.322=32768h

在萊特公式Y(jié)=KX-a中，由于，所以當學習率為一定時，學習系數(shù)也是一個定值，如表11-2所示。第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四學習率學習系數(shù)a學習率學習級數(shù)a學習率學習系數(shù)a51%0.9714368%0.5563984%0.2515352%0.9434169%0.5553385%0.2344653%0.9159370%0.5145786%0.2175954%0.8889671%0.4941087%0.2009155%0.8624972%0.4739388%0.1844256%0.8365073%0.4540389%0.1681257%0.8109674%0.4344090%0.1520058%0.7858775%0.4150391%0.1360659%0.7612176%0.3959292%0.1202960%0.7369677%0.3770693%0.1046961%0.7131178%0.3584594%0.0892662%0.6896579%0.3800795%0.0740063%0.6665780%0.3219296%0.0588964%0.6438581%0.3040097%0.0439465%0.6214882%0.2863098%0.0291866%0.6994683%0.2688199%0.0144967%0.5777684%0.25153100%0.00000表11-2學習率與學習系數(shù)對照表第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

學習系數(shù)a與學習率C存在一定的關系，即。因此若能確定學習率C，就可求得學習系數(shù)a。確定學習率方法常有直接測定法、歷史資料法、經(jīng)驗估計法、合成法、MTM法（方法時間測定）。這里介紹直接測定法如下：由萊特公式可知，K為生產(chǎn)第1件產(chǎn)品的工時，可通過實際觀測得到，a為學習系數(shù)，是一個參數(shù)。如果對生產(chǎn)情況進行現(xiàn)場觀測，求得參數(shù)a的估計值，再根據(jù)，從而求得學習率C。二、學習率的測定方法第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

例11-1

已知某機械廠生產(chǎn)某種機器，第10臺的成本為3000元，生產(chǎn)第30臺的成本為2000元，求該產(chǎn)品的學習率。解：由已知條件可得：

故該產(chǎn)品的學習率為78％第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四練習題

已知某產(chǎn)品的學習率為70％，累計生產(chǎn)到第200臺的工時為50h/臺，試寫出該產(chǎn)品的學習曲線函數(shù)方程。

a=－lgC/lg2=0.515

由Y200=K×200－0.515＝50

得K＝765.60

則Y＝765.60X-0.515第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

國外專家學者研究表明，學習率的范圍在50%～100%之間。當人工作業(yè)時間與機器加工時間比例為1:1時，學習率約為85%；當人工作業(yè)時間與機器加工時間比例為3:1時，學習率約為80%；當人工作業(yè)時間與機器加工時間比例為1:3時，學習率約為90%；當機器完全處于高度自動化狀態(tài)加工零件時，無需人工作業(yè)配合，則學習率為100%，它意味著加工一批零件的第1件產(chǎn)品與加工最后1件產(chǎn)品的工時相同。由此可見，人工作業(yè)時間所占比例越大，學習率就越低，學習系數(shù)就越大，反之則學習率越高，學習系數(shù)就越小。工程實際應用中，通常學習率大約在75%～95%之間變動。第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)學習曲線的應用一、利用學習曲線預測作業(yè)時間三、利用學習曲線建立動態(tài)績效考評制度二、利用學習曲線預測產(chǎn)品銷售價格第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

學習曲線在工業(yè)工程中的應用制訂標準時間計算產(chǎn)品銷售價格預測產(chǎn)品的制造工時考察系統(tǒng)的穩(wěn)定性考核工人的工作績效還可應用到非制造業(yè)的企業(yè)中，描述發(fā)生在每一個工作中的學習過程。第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四例11-2

某廠生產(chǎn)一批產(chǎn)品，生產(chǎn)第一件產(chǎn)品需10h，其學習率為95%，求：（1）生產(chǎn)第51件產(chǎn)品的工時為多少？（2）生產(chǎn)前100件產(chǎn)品的平均工時為多少？（3）設產(chǎn)品的標準時間為7h，要生產(chǎn)多少件產(chǎn)品才能達到標準時間？（4）操作者需要多長時間才能達到標準？一、利用學習曲線預測作業(yè)時間第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四解：（1）第51件產(chǎn)品的制造工時，由表11-2可知a=0.074，則：

T51=KX-a=10h×51-0.074=7.48h（2）在學習曲線下的一批m件產(chǎn)品的生產(chǎn)總工時Tm是每臺產(chǎn)品工時之和，則：

當產(chǎn)品數(shù)量足夠大時，可假設T為連續(xù)函數(shù)，于是有：

(11-7)

第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)前100件產(chǎn)品的總工時為生產(chǎn)前100件產(chǎn)品的平均工時為（3）已知產(chǎn)品的標準時間是7h，K=10h，a=0.074，將它們代入萊特公式得：7=10X-0.074所以，X=lg-12.093=124件。因此需要生產(chǎn)124件才能達到標準時間。第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四（4）因為需要生產(chǎn)124件才能達到標準時間，所以由式(11-7)可得：如果一天工作8小時，則相當于工作116天才可達到標準。第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

例11-3

某機床廠現(xiàn)已生產(chǎn)機床150臺，每臺平均工時100h，已知學習率為80%，現(xiàn)準備再生產(chǎn)300臺，求需要多少工時才能完成？解：先求出第1臺機床所需工時，已知學習率為80%，則學習系數(shù)為0.322，則：第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)450臺機床所需總工時為：還需追加生產(chǎn)300臺機床的工時為：第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

由于單件產(chǎn)品的制造工時隨著累計產(chǎn)品數(shù)量的增加而減少，因此單件產(chǎn)品的制造成本也隨著產(chǎn)品數(shù)量的增加而降低。如果不考慮原材料價格的變動，追加訂購的產(chǎn)品價格總會低于原訂購產(chǎn)品的價格，在比較復雜的情況下，可用學習曲線來預測產(chǎn)品銷售價格或作為確定產(chǎn)品銷售價格的參考。二、利用學習曲線預測產(chǎn)品銷售價格第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四例11-4

設甲方向乙方訂購發(fā)動機1000臺，每臺銷售價格20000元，現(xiàn)需用增加訂購2000臺，決策條件如下：求增加的這2000臺價格應為多少？(1)乙方準備了1,000,000元的設備費用，在最初的1000臺訂購時已全部折舊。(2)材料在第一次訂購時，每臺為5000元。但現(xiàn)在已漲價為6000元。(3)噴漆費用為每臺200元，此項費用與產(chǎn)量無關，是一個不變的量。(4)乙方在第一次銷售時沒有獲取利潤，決定在這次追加訂貨時希望獲得15%的利潤。(5)學習率為90%.第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四解：為了確定追加訂貨的價格，必須分析第一次訂購時產(chǎn)品的單價。為此，要把第一次銷售產(chǎn)品的單價分為對學習曲線有影響的項目和對學習曲線沒有影響的項目。其中對學習曲線沒有影響的項目有：每臺設備費用=1000000÷1000=1000元材料費=5000元噴漆費=200元三項費用合計為：1000+5000+200=6200元從而可求出對學習曲線有影響的平均費用為：20000-6200=13800元第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四（1）由式(11-7)求出K:（2）再求出3000臺總金額，仍由式(11-7)求得:第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四（3）追加訂購2000臺除去對學習曲線沒有影響因素后的總金額為:C2000=C總－C1000=35072867-13800000=21272867元（4）計算追加訂購2000臺的銷售價格（單價）：1）已知設備折舊費在第一次訂購的1000臺中全部轉(zhuǎn)換完，因而這次追加訂購2000臺設備折舊費應為0元。2）追加訂購時，材料費漲價，材料費為6000元。3）由題目給出每臺發(fā)動機的噴漆費不變，仍為200元。第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四4）除去對學習曲線沒有影響的因素后，追加訂購2000臺的累計平均價格為5）再考慮追加訂購2000臺時希望有15%的利潤。綜合以上各項，追加訂購的2000臺發(fā)動機每臺的銷售價格為：

(10636+0+6000+200)×(1+15%)=19361元/臺第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

企業(yè)的傳統(tǒng)績效考評制度一般是靜態(tài)的，只是單純地依靠工時研究制定的標準工時，來確定每月的標準產(chǎn)量，在完全正常的標準狀態(tài)下，這種辦法較為合適。但在有學習現(xiàn)象發(fā)生的情況下，還采用這種單一的標準，則易產(chǎn)生在學習的初期階段由于目標過高，沒有激勵作用，使學習者失去努力的動力和興趣。因此，如何應用學習效果，建立一個動態(tài)的績效考評制度，使學習者提高學習積極性，激發(fā)工作熱情，生產(chǎn)效率提高，從而降低單件產(chǎn)品的制造工時。三、利用學習曲線建立動態(tài)績效考評制度第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

在前面講述的由學習曲線原理所繪出的學習曲線圖形，橫坐標代表累計生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量，縱坐標代表累計平均工時，累計平均工時隨著累計生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量的增加有遞減的趨勢。但在實際使用上，橫坐標若能改為時間（如日、周或月），縱坐標為每日、每周或每月的效率，既是說隨著時間的推移，若能預測每日、每周或每月生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量，那么使用起來就非常方便。在編制產(chǎn)品生產(chǎn)計劃和進行動態(tài)績效考評時都可以此作為參考。第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

表11-3為某汽車廠的前橋分廠的動態(tài)績效考評表，亦稱學習曲線表，它是將學習曲線所表達的生產(chǎn)效率隨累計產(chǎn)量增加而提高的這種動態(tài)績效關系制成表格的形式。表中列出了當學習率在80%～90%之間變動時，每周的預期效率。根據(jù)此表，可以建立動態(tài)績效考評制度。第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四8081828384858687888990139414344464851525455582565759606162646568707237270686966727272717374488757070717676747275755100909080828279767676776100968583838078797880710098898686868281828100958887878583839100999088868488101009890919092111009994959612100979899學習率(%)生產(chǎn)率周次表11-3某汽車前橋分廠裝配線學習曲線表第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四由學習曲線圖可知，隨著產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量的增多，單位產(chǎn)品工時在減少，生產(chǎn)成本在降低，但工人通過學習對知識的積累在增長，隨著掌握知識的程度在提高，使得生產(chǎn)力在不斷地上升，這就是與學習曲線同樣說明學習的時間效應的知識學習曲線，見圖11-3。

圖11-3知識學習曲線第四節(jié)知識學習曲線簡述第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

知識學習曲線描述了生產(chǎn)力的增長，將其定義為獲取關鍵操作知識函數(shù)。它標明了操作知識與生產(chǎn)力之間的關系以及學習和生產(chǎn)力成果之間的關系。與學習曲線相反，知識學習曲線從y軸的零點出發(fā)隨著獲取知識的增加而上升。其斜率越大越好，它說明獲取操作業(yè)務知識的速度在加快，因此生產(chǎn)力在提高。第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

知識學習曲線的傾斜也有可能是反向的（曲線是下降而非上升）。這就意味著發(fā)生了無效的學習。當然相應地工作表現(xiàn)變差，生產(chǎn)力在下降，例如：當一個職工離開他的工作崗位，若操作知識沒有保留下來并傳給繼任者，就會發(fā)生知識的丟失。對企業(yè)而言，當企業(yè)出現(xiàn)了高頻率的職工更迭，產(chǎn)生了知識的不連續(xù)性，或者企業(yè)沒有進行學習，導致了知識學習曲線的下降，企業(yè)的知識（技能）受到了損失，必然使企業(yè)陷于困境。第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四

因此,知識的連續(xù)性帶來了生產(chǎn)力的連續(xù)性，知識學習曲線說明了企業(yè)職工的生產(chǎn)力使其所能獲取操作知識及其增長率的一個函數(shù)。這種操作知識和生產(chǎn)力之間的關系增強了持續(xù)管理（持續(xù)管理―使知識持續(xù)管理的簡稱）的潛力，進而為企業(yè)創(chuàng)造了更明顯的競爭優(yōu)勢。第45頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四工業(yè)工程師的30種自我提升術(shù)選自《IIESolutions》Johnson譯23.Network

搭建、維持一個IE的社交圈子(與其它兄弟廠的IE、其它公司的IE等.以后要找工作或要招人也容易些。:-))24Helpraisethen