基础工业工程第一章工业工程概论

第一章工业工程概论第二章工业工程概论第一节引言第二节工业工程定义、目标和职能第三节工业工程发展历程第四节工业工程学科的特点和意识第五节工业工程的应用第六节生产率概述第一章工业工程概论●IE的推动力是人类不屈于现状的意愿和求尽善尽美的成就需欲（achievementdemand）。●IE是在人们致力于提高工作效率和生产率，降低成本的实践中产生的一门学科，就是把技术和管理有机地结合起来，去研究如何使生产要素组成生产力更高和更有效运行的系统，是实现提高生产率目标的工程学科。●IE的应用能够极大地推动生产发展和经济增长。第一章工业工程概论工业工程在管理运作中的角色工业工程是“生产力水桶”上两个提耳之一。离开工业工程，生产力的潜力和效率都得不到有效开发和提高工业工程在降低运作成本方面可以发挥重要作用工业工程起源于并成熟地应用于制造业，但其舞台不限于制造业第一章工业工程概论实施工业工程的目的–根本目的—提高企业盈利水平、提高企业综合竞争力，提高企业生产率，提高社会生产率–实施工业工程，不但有利于企业，也有利于员工增加收入，提高生活水平保障职业稳定性、安全性减轻疲劳强度，维护身体健康–从全社会角度看，实施工业工程将有助于社会资源的优化配置和有效利用，有利于可持续发展–广义工业工程的实施，将造福于社会各种产业第一章工业工程概论一、工业工程的定义二、工业工程的目标三、工业工程的基本职能四、工业工程师的职能范畴第二节工业工程定义、目标和职能第一章工业工程概论引言什么是工业工程？美国质量管理权威朱兰博士说：美国值得向全世界夸耀的东西就是IE，美国之所以打胜第一次世界大战，又有打胜第二次世界的力量，就是美国有IE。第一章工业工程概论IE----INDUSTRIALENGINEERING——---工业工程，简称IE是世界上公认的能杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的把技术与管理有机地结合起来的一门边缘学科。第一章工业工程概论一、工业工程的定义工业工程是对人员、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。第二节工业工程定义、目标和职能第一章工业工程概论IndustrialEngineeringisconcernedwiththedesign,improvementandinstallationofintegratedsystemofpeople(men),materials,information,equipment,andenergy.Itdrawsuponspecializedknowledgeandskillinthemathematical,physical,andsocialsciencestogetherwiththeprinciplesandmethodsofengineeringanalysisanddesigntospecify,predict,andevaluatetheresultstobeobtainedfromsuchsystems.一、工业工程的定义第一章工业工程概论●工业工程的本质采用各种科学和工程的方法，以最少的输入，力求取得最大（佳）的输出，即实现最佳的工作系统。输入：People,Materials,Information,Equipment,Energy输出：Productivity,Quality,Cost,delivery,Safety一、工业工程的定义第一章工业工程概论二、工业工程的目标通过不断地改进和优化设计，使系统更加合理化，产生最佳的综合效益。即：使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量和安全、提高生产率，获得最佳效益。第一章工业工程概论三、工业工程的基本职能1.规划2.设计3.实施4.评价5.创新第一章工业工程概论1.规划确定一个组织在未来一定时期内从事生产或服务所采取的特定行动的预备活动。包括总体目标、政策、战略和战术的确定。三、工业工程的基本职能第一章工业工程概论2.设计为实现某一种既定目标而创建具体实施系统的前期工作。包括技术准则、规范、标准的拟订，最优方案选择和蓝图绘制。三、工业工程的基本职能第一章工业工程概论三、工业工程的基本职能3.实施对具体的方案与项目进行实施。包括：各种生产技术准备工作日常的工艺管理生产控制第一章工业工程概论4.评价对现存的各种系统、各种规划和计划方案以及个人与组织的业绩作出是否符合既定目标或准则的评审与鉴定活动。三、工业工程的基本职能第一章工业工程概论5.创新对现存各种系统的改进提出崭新的、富于创造性和建设性见解的活动。三、工业工程的基本职能第一章工业工程概论四、工业工程师的职能范畴1．产品（或服务）的预测和决策2．生产系统设计和计划管理3．全面质量管理4．人因工程和工作设计5．项目管理6．经济学分析7．管理系统设计第一章工业工程概论第三节工业工程发展历程一、科学管理时代二、工业工程时代三、现代工业工程发展趋势第一章工业工程概论从18世纪初期蒸汽机开始促进机械化生产起至20世纪30年代中期的这个时期，被称为科学管理年代，是工业工程的前身。在这个时期中发生了两件大事：一是第一次产业革命；二是泰勒(F.W.Taylor)的科学管理运动(1900年前后)。产业革命促进了大批的技术革新项目，制造企业的规模和复杂性也大幅度增大了。这时在英国兴起的零件可互换性和劳动专业化分工，被认为是促使大量生产成为可能的两个重要的IE观念。一、科学管理时代第一章工业工程概论●传统的工业工程阶段(20年代后期~40年代中期)●工业工程与运筹学结合的阶段(40年代中期-70年代中期)●工业工程与系统工程结合的阶段(70年代中后期-现在)二、工业工程时代第一章工业工程概论工业工程100年(孕育期)管理的意识随着氏族的形成就已经产生了工程的概念直到土木、机械、电气、化学四大技术在18、19世纪先后发展起来之后，才开始萌发早期的工程原理首先是在土木建筑方面发展起来的，当时叫做民用工程（CivilEngineering）产业革命促进了大批革新项目，制造业的规模和复杂性大幅度增加。零件互换性(E.Whitney)和劳动分工(A.Smith)，是促使大量生产成为可能的两个重要的IE观念。在德国兴起的标准化同样也是促进大量生产和工业化的重要IE成就。1832年，英国的CharlesW.Babbage发表了《机械制造业经济论》(OntheEconomyofMachineryManufactures)，提出了时间研究的重要概念。第一章工业工程概论工业工程100年(第一阶段)F.W.泰勒(1856-1915)，被誉为工业工程之父。通过著名的“铁铲实验”、“搬运实验”和“切削实验”，总结了称为“科学管理”的一套思想，其内容涉及制造工艺过程、劳动组织、专业化分工、标准化、工作方法、作业测量、工资激励制度以及生产规划和控制等问题的改进，其科学性和系统性为IE开创了通向今天的道路。1910年，FrankGilbreth和LillianGilbreth从事动作研究(砌墙实验)和工业心理学研究；1913年，HenryFord发明流水装配线；1914年，HarryGantt从事作业进度规划研究发明了著名的GanttCharrt和按技能高低与工时付酬的计件工资制研究；1917年，F.W.Harris研究应用经济批量控制库存量的理论；第一章工业工程概论工业工程100年(第二阶段)1908首次开设工业工程课程，1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系；1911年美国Purdue大学机械工程系首先开设了工业工程选修课；1920年美国成立了美国工业工程师协会（AmericanSocietyofIndustrialEngineer,ASIE；后又成立AIIE），工厂中出现专门从事IE的职业；1922年马肯著《预算控制》，1924年著《会计管理》；1924-1931年W.A.Shewhart首创“统计质量管理”；1924-1933年，G.F.Mayo通过“霍桑实验”首创“人际关系学说”；J.Fish首创“工程经济”。第一章工业工程概论工业工程100年(第三阶段)–40年代中期，英、美两国发表了关于运筹学成果的资料，立刻受到IE工作者的注意。OR是包括数学规划、优化理论、排队论、存贮论、博奕论等理论和方法在内的比较系统的学科体系，可以用来描绘、分析和设计多种不同类型的运行系统。–例如，对于设施设计（facilitydesign），传统的IE主要凭工业的专门知识和经验设计车间、仓库的最佳布置和最优位置，使用的传统方法不外乎是流程图、模型板、规范清单等。而现在则可用OR的排队分析、数学规划，更系统、更方便、更精确地进行各种设施的设计，而且把IE的设施设计范围扩展到其他更复杂、更庞大的设施系统。第一章工业工程概论工业工程100年(第三阶段小结)第三阶段的IE与前两阶段的比较–以经验和定性分析为主以定量分析为主。实际上，从休哈特开始，这些方法的发展使管理开始真正有了科学的依据，而不再只是一种艺术或经验。–以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主以研究整体系统的优化、降低各种资源消耗、提高整体系统的生产率为主。第一章工业工程概论工业工程100年(第四阶段)在50、60年代，系统科学（SS）有了长足进展。一种承袭了SS思想和包含自然科学、社会科学知识的、并声称也以OR为理论基础但很注重工程应用的技术——系统工程（SystemEngineering,，SE）脱颖而出。SE重视系统哲学思想的培养和系统分析方法的训练，又包含有较丰富的自然科学和社会科学的知识，正是IE所需要的一种“统帅”学科。SE的方法论OR的定量方法传统IE的专门技术第一章工业工程概论新IE学科的“连续光谱”（continuumspectrum）第一章工业工程概论工业工程100年(第五阶段)70年代以来，特别是最近10年来，IE的发展出现了一些新动向：–早期的IE以提高制造现场作业效率和改进生产管理为主；现代IE则面向企业经营管理全过程。–早期的IE单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、进而为企业发展到LAF企业提供管理集成基础结构的有效工具。–早期的IE只应用于制造业，现代IE已经普及到交通、建筑、服务和行政管理等多种产业中（例如全美医疗保健系统的规划和设计）。第一章工业工程概论第五阶段小结工业工程向何处去？•应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织（非制造业工业工程应用大有可为）•应用重点从提升现场生产效率到提高系统的集成化综合效益（新型工业化）•特别依赖于信息科学与技术（计算机软硬件、网络与通信技术、数据库支撑环境等）第一章工业工程概论三、现代工业工程发展趋势研究对象扩大到系统整体•应用领域重点转向集成制造并扩大到制造业以外•的其它领域•以信息网络系统为手段，与计算机技术紧密结合•定性研究与定量研究相结合•广泛的国际交流和多学科协调发展第一章工业工程概论第四节工业工程学科的范畴与特点一、工业工程学科的范畴二、工业工程学科的性质三、工业工程学科的特点四、工业工程学科的意识第一章工业工程概论一、工业工程学科的范畴从学科角度把IE知识领域划分为17个分支，即：⑴生物力学。⑵成本管理。⑶数据处理与系统设计。⑷销售与市场。⑸工程经济。⑹设施规划（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）。⑺材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）。⑻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）。⑼组织规划与理论。⑽生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）。⑾应用心理学（含心理学、社会学、工作评价、人事实务等）。⑿方法研究和作业测定。⒀人的因素。⒁工资管理。⒂人体测量。⒃安全。⒄职业卫生与医学。第一章工业工程概论二、工业工程学科的性质按学科分类，国外一般把IE列为工程学范畴，这不仅仅是因为它的名称中包含“工程”二字，更主要的是因为它具有