2025年工業(yè)工程試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.工業(yè)工程的首要任務(wù)是（）A.供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計B.服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計C.生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計D.管理系統(tǒng)的設(shè)計答案：C。工業(yè)工程是對人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、改善和設(shè)置的一門學(xué)科，生產(chǎn)系統(tǒng)是其核心關(guān)注的集成系統(tǒng)，所以首要任務(wù)是生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計。2.下列哪項不屬于工作研究的內(nèi)容（）A.方法研究B.作業(yè)測定C.時間研究D.質(zhì)量控制答案：D。工作研究包括方法研究和作業(yè)測定，時間研究是作業(yè)測定的一種重要方法，而質(zhì)量控制主要側(cè)重于產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量的保證和提升，不屬于工作研究的內(nèi)容。3.模特法中，移動手指的動作代號是（）A.M1B.M2C.M3D.M4答案：A。模特法中，M1表示手指的動作，移動手指就對應(yīng)M1這個動作代號。4.成組技術(shù)是按照（）的相似性將零件分類成組進(jìn)行加工。A.工藝過程B.尺寸大小C.加工設(shè)備D.工人操作習(xí)慣答案：A。成組技術(shù)是根據(jù)零件在工藝過程上的相似性，將其分類成組，以便采用相似的加工方法和生產(chǎn)組織形式，提高生產(chǎn)效率。5.下列哪種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)效率通常最高（）A.單件生產(chǎn)B.成批生產(chǎn)C.大量生產(chǎn)D.定制生產(chǎn)答案：C。大量生產(chǎn)具有生產(chǎn)量大、品種少、生產(chǎn)過程穩(wěn)定等特點(diǎn)，可采用專用設(shè)備和高效的生產(chǎn)組織方式，所以生產(chǎn)效率通常最高。6.設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的對象是（）A.生產(chǎn)系統(tǒng)B.服務(wù)系統(tǒng)C.工程項目D.以上都是答案：D。設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計要對生產(chǎn)系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)以及各類工程項目等進(jìn)行全面規(guī)劃和設(shè)計，以實現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。7.價值工程中的價值是指（）A.產(chǎn)品的使用價值B.產(chǎn)品的交換價值C.產(chǎn)品功能與成本的比值D.產(chǎn)品的總價值答案：C。價值工程中價值的計算公式為V=F/C（V表示價值，F(xiàn)表示功能，C表示成本），即價值是產(chǎn)品功能與成本的比值。8.下列不屬于生產(chǎn)計劃指標(biāo)的是（）A.產(chǎn)品品種B.產(chǎn)品質(zhì)量C.產(chǎn)品價格D.產(chǎn)品產(chǎn)量答案：C。生產(chǎn)計劃指標(biāo)主要包括產(chǎn)品品種、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值等，產(chǎn)品價格不屬于生產(chǎn)計劃指標(biāo)。9.看板管理是（）生產(chǎn)方式的重要組成部分。A.大量生產(chǎn)B.成批生產(chǎn)C.準(zhǔn)時生產(chǎn)D.單件生產(chǎn)答案：C?？窗骞芾硎菧?zhǔn)時生產(chǎn)方式（JIT）中用于控制生產(chǎn)流程、實現(xiàn)“拉動式”生產(chǎn)的重要工具。10.質(zhì)量管理中，控制圖的控制界限一般?。ǎ〢.±1σB.±2σC.±3σD.±4σ答案：C。在質(zhì)量管理中，控制圖的控制界限通常取±3σ，這是因為根據(jù)正態(tài)分布的原理，在±3σ范圍內(nèi)包含了約99.73%的數(shù)據(jù)，能有效判斷生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.工業(yè)工程的意識包括（）A.成本和效率意識B.問題和改革意識C.工作簡化和標(biāo)準(zhǔn)化意識D.全局和整體意識E.以人為中心的意識答案：ABCDE。工業(yè)工程強(qiáng)調(diào)以低成本、高效率實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)，需要有成本和效率意識；不斷發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改革創(chuàng)新，要有問題和改革意識；通過工作簡化和標(biāo)準(zhǔn)化提高效率；從全局和整體角度優(yōu)化系統(tǒng)；同時重視人的因素，以人為中心進(jìn)行設(shè)計和管理。2.方法研究的內(nèi)容包括（）A.程序分析B.作業(yè)分析C.動作分析D.時間分析E.成本分析答案：ABC。方法研究主要包括程序分析、作業(yè)分析和動作分析，時間分析屬于作業(yè)測定的內(nèi)容，成本分析與方法研究的核心內(nèi)容關(guān)聯(lián)不大。3.設(shè)施布置的基本類型有（）A.工藝專業(yè)化布置B.產(chǎn)品專業(yè)化布置C.混合布置D.固定布置E.成組布置答案：ABCDE。工藝專業(yè)化布置按工藝特點(diǎn)布置設(shè)備；產(chǎn)品專業(yè)化布置按產(chǎn)品生產(chǎn)流程布置設(shè)備；混合布置結(jié)合了前兩者的特點(diǎn)；固定布置是產(chǎn)品固定，人員和設(shè)備移動；成組布置則是按零件組進(jìn)行布置。4.生產(chǎn)過程的時間組織形式有（）A.順序移動方式B.平行移動方式C.平行順序移動方式D.間斷移動方式E.連續(xù)移動方式答案：ABC。生產(chǎn)過程的時間組織形式主要有順序移動方式、平行移動方式和平行順序移動方式，后兩者能有效縮短生產(chǎn)周期。5.質(zhì)量控制的統(tǒng)計方法有（）A.排列圖法B.因果圖法C.散布圖法D.直方圖法E.控制圖法答案：ABCDE。排列圖法用于找出主要質(zhì)量問題；因果圖法分析質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因；散布圖法研究兩個變量之間的關(guān)系；直方圖法分析質(zhì)量數(shù)據(jù)的分布；控制圖法監(jiān)控生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述工業(yè)工程的定義和目標(biāo)。工業(yè)工程（IE）是對人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、改善和設(shè)置的一門學(xué)科。它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會科學(xué)方面的專門知識和技術(shù)，以及工程分析和設(shè)計的原理與方法，對該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行確定、預(yù)測和評價。工業(yè)工程的目標(biāo)是使生產(chǎn)系統(tǒng)投入要素得到有效利用，降低成本，保證質(zhì)量和安全，提高生產(chǎn)效率，獲得最佳效益。具體包括提高生產(chǎn)率、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障安全生產(chǎn)、改善工作環(huán)境、提高員工的工作生活質(zhì)量等。2.簡述工作研究的步驟。工作研究包括方法研究和作業(yè)測定，其一般步驟如下：（1）選擇研究對象：選擇對生產(chǎn)系統(tǒng)影響大、存在問題多或有改進(jìn)潛力的工作或作業(yè)作為研究對象。（2）記錄現(xiàn)行方法：采用各種記錄技術(shù)，如工藝程序圖、流程程序圖、作業(yè)分析圖、動作分析圖等，詳細(xì)記錄現(xiàn)行的工作方法和流程。（3）分析研究記錄的事實：運(yùn)用“5W1H”（做什么、為什么做、誰來做、何時做、何地做、如何做）提問技術(shù)和“ECRS”（取消、合并、重排、簡化）四大原則，對記錄的事實進(jìn)行系統(tǒng)分析，找出存在的問題和不合理之處。（4）設(shè)計和評價新方法：根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計出改進(jìn)后的新方法，并對新方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價，確保新方法在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理。（5）實施新方法：在實施新方法前，要對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其了解新方法的內(nèi)容和要求。在實施過程中，要加強(qiáng)監(jiān)督和指導(dǎo)，及時解決出現(xiàn)的問題。（6）持續(xù)改進(jìn)：對新方法的實施效果進(jìn)行跟蹤和評估，根據(jù)評估結(jié)果，不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，以實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化。3.簡述看板管理的作用和規(guī)則。看板管理的作用主要有：（1）生產(chǎn)以及運(yùn)送的工作指令：看板中記載著生產(chǎn)量、時間、方法、順序以及運(yùn)送量、運(yùn)送時間、運(yùn)送目的地、放置場所、搬運(yùn)工具等信息，從裝配工序逐次向前工序追溯，使生產(chǎn)和運(yùn)送按照看板的指示進(jìn)行。（2）防止過量生產(chǎn)和過量運(yùn)送：看板數(shù)量代表著某種零件的最大庫存量，沒有看板就不能生產(chǎn)和運(yùn)送，從而有效防止了過量生產(chǎn)和過量運(yùn)送。（3）進(jìn)行“目視管理”的工具：看板可以反映生產(chǎn)過程的狀態(tài)，如是否有異常情況、生產(chǎn)進(jìn)度如何等，現(xiàn)場人員可以通過看板一目了然地了解生產(chǎn)情況，便于進(jìn)行管理。（4）改善的工具：通過看板數(shù)量的調(diào)整，可以暴露出生產(chǎn)過程中的問題，如設(shè)備故障、工序能力不平衡等，從而促使企業(yè)不斷進(jìn)行改善?？窗骞芾淼囊?guī)則有：（1）后工序只有在必要的時候，才向前工序領(lǐng)取必要數(shù)量的零部件：遵循“拉動式”生產(chǎn)原則，以需求為導(dǎo)向進(jìn)行生產(chǎn)。（2）前工序僅生產(chǎn)被后工序領(lǐng)取的零件：避免生產(chǎn)過剩。（3）不合格品絕對不允許送到后工序：防止不合格品流入下一道工序，保證產(chǎn)品質(zhì)量。（4）看板在使用時，必須附在裝有零件的容器上：確?？窗迮c實物一一對應(yīng)。（5）看板必須按照既定的運(yùn)用規(guī)則來使用：嚴(yán)格遵守看板管理的流程和要求。（6）逐步減少看板的數(shù)量：通過減少看板數(shù)量，暴露生產(chǎn)過程中的問題，推動企業(yè)進(jìn)行持續(xù)改善。四、計算題（每題15分，共30分）1.某零件批量為4件，需經(jīng)5道工序加工，各工序的單件加工時間分別為t1=10分鐘，t2=5分鐘，t3=20分鐘，t4=15分鐘，t5=10分鐘。試計算該批零件在順序移動方式、平行移動方式和平行順序移動方式下的加工周期。解：（1）順序移動方式下的加工周期計算公式為：$T_{順}=n\sum_{i=1}^{m}t_{i}$其中，n為批量，m為工序數(shù)，$t_{i}$為第i道工序的單件加工時間。將n=4，m=5，$t_{1}=10$，$t_{2}=5$，$t_{3}=20$，$t_{4}=15$，$t_{5}=10$代入公式得：$T_{順}=4\times(10+5+20+15+10)$$=4\times60$$=240$（分鐘）（2）平行移動方式下的加工周期計算公式為：$T_{平}=\sum_{i=1}^{m}t_{i}+(n1)t_{L}$其中，$t_{L}$為最長工序的單件加工時間。在本題中，$t_{L}=20$分鐘，代入公式得：$T_{平}=(10+5+20+15+10)+(41)\times20$$=60+60$$=120$（分鐘）（3）平行順序移動方式下的加工周期計算公式為：$T_{平順}=n\sum_{i=1}^{m}t_{i}(n1)\sum_{j=1}^{m1}\min(t_{j},t_{j+1})$$\min(t_{1},t_{2})=\min(10,5)=5$$\min(t_{2},t_{3})=\min(5,20)=5$$\min(t_{3},t_{4})=\min(20,15)=15$$\min(t_{4},t_{5})=\min(15,10)=10$$T_{平順}=4\times(10+5+20+15+10)(41)\times(5+5+15+10)$$=2403\times35$$=240105$$=135$（分鐘）答：該批零件在順序移動方式下的加工周期為240分鐘，在平行移動方式下的加工周期為120分鐘，在平行順序移動方式下的加工周期為135分鐘。2.某企業(yè)生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品，需使用A、B兩種原材料。生產(chǎn)1件甲產(chǎn)品需消耗A材料3千克、B材料2千克；生產(chǎn)1件乙產(chǎn)品需消耗A材料2千克、B材料4千克。已知A材料的供應(yīng)限量為180千克，B材料的供應(yīng)限量為200千克。甲產(chǎn)品每件利潤為50元，乙產(chǎn)品每件利潤為60元。試建立該企業(yè)的線性規(guī)劃模型，確定甲、乙兩種產(chǎn)品的最優(yōu)生產(chǎn)數(shù)量，使企業(yè)利潤最大，并求解該模型。解：（1）設(shè)甲產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量為$x_{1}$件，乙產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量為$x_{2}$件。（2）目標(biāo)函數(shù)：企業(yè)的目標(biāo)是使利潤最大，利潤等于甲產(chǎn)品的利潤加上乙產(chǎn)品的利潤，所以目標(biāo)函數(shù)為：$Z=50x_{1}+60x_{2}$（求最大值）（3）約束條件：①A材料的供應(yīng)限制：生產(chǎn)甲、乙產(chǎn)品消耗的A材料總量不能超過A材料的供應(yīng)限量，即$3x_{1}+2x_{2}\leq180$。②B材料的供應(yīng)限制：生產(chǎn)甲、乙產(chǎn)品消耗的B材料總量不能超過B材料的供應(yīng)限量，即$2x_{1}+4x_{2}\leq200$。③非負(fù)約束：產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量不能為負(fù)數(shù)，即$x_{1}\geq0$，$x_{2}\geq0$。所以，該企業(yè)的線性規(guī)劃模型為：$\maxZ=50x_{1}+60x_{2}$$\begin{cases}3x_{1}+2x_{2}\leq180\\2x_{1}+4x_{2}\leq200\\x_{1}\geq0,x_{2}\geq0\end{cases}$（4）求解該模型：首先，將不等式約束轉(zhuǎn)化為等式約束，引入松弛變量$x_{3}$和$x_{4}$，得到：$\maxZ=50x_{1}+60x_{2}+0x_{3}+0x_{4}$$\begin{cases}3x_{1}+2x_{2}+x_{3}=180\\2x_{1}+4x_{2}+x_{4}=200\\x_{1},x_{2},x_{3},x_{4}\geq0\end{cases}$采用單純形法求解：列出初始單純形表：|基變量|$x_{1}$|$x_{2}$|$x_{3}$|$x_{4}$|b|||||||||$x_{3}$|3|2|1|0|180||$x_{4}$|2|4|0|1|200||$Z$|50|60|0|0|0|計算檢驗數(shù)，選擇最大負(fù)檢驗數(shù)對應(yīng)的變量$x_{2}$作為進(jìn)基變量。計算$\theta$值：$\theta_{1}=\frac{180}{2}=90$$\theta_{2}=\frac{200}{4}=50$取$\theta=50$，對應(yīng)的$x_{4}$為出基變量。進(jìn)行迭代計算，得到新的單純形表：|基變量|$x_{1}$|$x_{2}$|$x_{3}$|$x_{4}$|b|||||||||$x_{3}$|2|0|1|0.5|80||$x_{2}$|0.5|1|0|0.25|50||$Z$|20|0|0|15|3000|此時，檢驗數(shù)仍有負(fù)數(shù)，繼續(xù)迭代。選擇$x_{1}$作為進(jìn)基變量。$\theta_{1}=\frac{80}{2}=40$$\theta_{2}=\frac{50}{0.5}=100$取$\theta=40$，對應(yīng)的$x_{3}$為出基變量。再次迭代得到新的單純形表：|基變量|$x_{1}$|$x_{2}$|$x_{3}$|$x_{4}$|b|||||||||$x_{1}$|1|0|0.5|0.25|40||$x_{2}$|0|1|0.25|0.375|30||$Z$|0|0|10|10|3800|此時，所有檢驗數(shù)均非負(fù)，達(dá)到最優(yōu)解。所以，$x_{1}=40$，$x_{2}=30$，$Z_{max}=3800$。答：該企業(yè)應(yīng)生產(chǎn)甲產(chǎn)品40件，乙產(chǎn)品30件，此時企業(yè)利潤最大，最大利潤為3800元。五、論述題（15分）論述現(xiàn)代工業(yè)工程在智能制造中的應(yīng)用和作用?，F(xiàn)代工業(yè)工程在智能制造中具有廣泛的應(yīng)用和重要作用，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：1.生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計：智能制造強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)系統(tǒng)的高度自動化、柔性化和智能化。工業(yè)工程可以運(yùn)用設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的方法，對智能制造工廠的布局進(jìn)行優(yōu)化，合理安排設(shè)備、人員和物料的位置，減少物流距離和搬運(yùn)時間，提高生產(chǎn)效率。例如，采用自動化倉儲系統(tǒng)和物流輸送系統(tǒng)，實現(xiàn)物料的自動存儲和配送，提高生產(chǎn)過程的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性。同時，工業(yè)工程還可以根據(jù)產(chǎn)品需求和生產(chǎn)工藝，設(shè)計合理的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)線，確保生產(chǎn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。2.生產(chǎn)過程管理與優(yōu)化：在智能制造環(huán)境下，生產(chǎn)過程涉及大量的數(shù)據(jù)和信息。工業(yè)工程可以運(yùn)用生產(chǎn)計劃與控制、質(zhì)量管理、成本管理等方法，對生產(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)控和優(yōu)化。通過建立生產(chǎn)模型和仿真系統(tǒng)，預(yù)測生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題，并提前采取措施進(jìn)行調(diào)整。例如，利用工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對生產(chǎn)過程中的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，采取改進(jìn)措施，提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時，通過優(yōu)化生產(chǎn)計劃和調(diào)度，合理安排設(shè)備和人員的使用，降低生產(chǎn)成本，