第1章 工业工程概述

1工业工程概论工业工程概论主讲：王云霞2工业工程概论工业工程导论本课程教学环节课堂讲授一般作业网上交流与答疑本课程考核方式采取期末笔试和平时成绩相结合的形式3工业工程概论工业工程导论第1章工业工程概述2学时第2章工业工程理论2学时第3章工作研究4学时第4章人因工程4学时第5章生产计划与控制4学时第6章设施规划与物流分析4学时第7章现代质量工程2学时教学总结2学时本课程学时分配4工业工程概论工业工程导论使用及参考教材工业工程概论薛伟、蒋祖华主编机械工业出版社出版工业工程汪应洛主编机械工业出版社工业工程基础范中志主编华南理工大学出版社5工业工程概论引子:“名人名言”美国质量管理权威朱兰博士“美国值得向全世界炫耀的东西就是工业工程，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，就是美国有工业工程”。现代管理大师彼得·德鲁克“工业工程已经被证明是20世纪最有效的思想，它是唯一在世界范围内被接受和具有广泛影响的美国人的思想。无论何时，工业工程一旦应用将提高生产率，降低工人的体力劳动强度和工作时间，它有可能将工人劳动生产率提高100倍”。6工业工程概论第1章工业工程概述☆教学目的与要求1.了解工业工程的发展与应用2.理解工业工程的概念、学科性质以及内容体系3.了解现代工业工程面临的挑战及其发展趋势7工业工程概论第1章工业工程概述工业工程的发展应用工业工程的概念和内容现代工业工程面临的挑战和发展123主要内容工业工程的产生和发展历程工业工程的概念工业工程在我国的发展和应用工业工程的学科特点工业工程内容体系现代工业工程面临的挑战现代工业工程的发展8工业工程概论第1章工业工程概述工业工程社会生产力发展需求科学技术日新月异的成果社会环境科学技术成果动因支持运筹学统计学系统工程计算机工程信息技术工业工程的产生9工业工程概论第1章工业工程概述工业工程形成和发展的演变过程，实际上就是各种用于提高效率、降低成本的知识、原理和方法产生与应用的历史，工业工程技术随着社会和科学技术的发展不断充实新的内容。从19世纪开始，IE发展经历了四个相互交叉的时期，他们突出表明了不同时期IE的重大发展及特点。10工业工程概论1.1工业工程的发展历程第一阶段（19世纪末～20世纪30年代初）：IE萌芽和奠基的时期。这一时期以劳动专业化分工、时间研究、动作研究、标准化等方法的出现为主要内容。查尔斯•巴贝奇、吉尔布雷斯夫妇、亨利•福特、甘特、泰勒、E.Whitney提出时间研究的概念、发明流水装配线、“铁铲实验”、“搬运实验”和“切削实验”、动素研究时期主要内容代表人物主要事件11工业工程概论1800，Whitney,倡导零件标准化.生于1765年;卒于18251798年,获得政府合同生产10,000枝步枪。指出机器工具可以精确地按照说明制造出步枪部件，步枪部件可以被用到任何步枪上。零件标准化零件互换性1.1工业工程的发展历程第一阶段12工业工程概论1881，Taylor,“科学管理”1856——1915，世称管理学之父1881年,他担任米德威尔钢铁厂的总工程师，研究了如何完成工作任务，开创了时间和工作研究，创造性提出效率原则“铁铲实验”“搬运实验”“切削实验”1.1工业工程的发展历程第一阶段13工业工程概论引子:一个人的传奇故事•考入世界最著名的大学，却无缘完成学业。•从普通工人、技工、工长，总技师一直做到总工程师的成长经历。•系统地进行了工场作业和衡量方法研究，创立了“时间研究”(Timestudy)，改进操作方法，科学地指定劳动定额，采用标准化，从而大大地提高了工作效率，降低了成本。•著名的“铁锹实验”;•提出了一系列科学管理原理与方法，主要著作：《计件工资》（1895）、《工场管理》（1903）以及《科学管理》（1911）。14工业工程概论铁锹实验问题：如何铲料是每天铲料量最大？比如铲铁矿石很重，一锹铁可能有20公斤，而一锹焦碳很轻，一铁锹可能只有几公斤。实验：他找来两个一般体质的工人做实验。结论：铲料量在11磅时每天的铲料量是最多。改进：铲轻料的用大铁锹，铲重料的用小铁锹，保证每锹都在11磅上下。他还采用科学方法对工人进行训练。效果：工效提高4倍。效率工程15工业工程概论引子:一个人的传奇故事（续）•研究人－机关系，重视劳动效率；•进行动作分析，对生产过程进行分析；•实行差别计件工资制；•注重劳动条件、劳动环境和劳动过程；•实行以计划管理为中心的职能制；•以新的作业方法和作业标准培训新工人。泰勒的科学管理（泰勒制）大致可归纳为七条内容泰勒制的基本特征是”三定”：定标准作业方法，定标准工作时间，定每日的工作量，形成了高工资与低生产成本的管理。16工业工程概论弗兰克(1868-1924);林莲(1878-1972)夫妻工程小组进一步发展了工作衡量方法将效率原则应用到家庭和12个孩子当中发明了18个动素弗兰克·吉尔布赖斯&林莲·吉尔布赖斯(FrankandLillianGilbreth)第一阶段1.1工业工程的发展历程17工业工程概论1913，HenryFord，“流水生产线”让它们都一样!1863—19471903年建立福特汽车公司1913年首次使用移动装配线生产T型车、半成品通过传送带到达各个工作站在1911年的水平上给予工人优厚的工资(5美元一天!)1920s-30s，福特(大量生产理念）+通用斯隆（组织技术），“大量生产方式”第一阶段1.1工业工程的发展历程18工业工程概论第二阶段20世纪30年代初～40年代中期：这是工业工程的成长时期。吸收了数学和统计学的知识，创立了许多IE的原理和方法，形成了现代IE的主体。相关实践人员美国高校成立了更多的IE专业或系，并且出现了专门从事IE的职业时期主要内容代表人物主要事件1.1工业工程的发展历程19工业工程概论第三阶段20世纪40年代中期～70年代末：工业工程的成熟时期。运筹学和系统工程成为IE的理论基础，计算机为IE提供有效的技术手段，IE得到了重大发展，被成功引入亚太地区。美国工业工程师学会、日本、亚洲四小龙、德国成立了美国工业工程师学会。首次给出了IE的正式定义。IE被成功引入亚太地区时期主要内容代表人物主要事件1.1工业工程的发展历程20工业工程概论引子：丰田汽车上世纪50年代日本丰田汽车毫无名气，年产量还不到福特一天的产量；20年后日本汽车工业真的崛起了，一举颠覆了美国世界制造业霸主的地位；美国人痛定思痛，麻省理工学院的一批学者到丰田进行了深入的研究，写下了脍炙人口的一本名著：《改变世界的机器》，提出了一个影响深远的精益生产制造模式（LP）。丰田精益生产的核心理念：JustinTime21工业工程概论第四阶段20世纪70年代末～至今：工业工程的扩展与创新期系统工程原理和方法用于IE，完善了IE的理论基础和分析方法，IE的应用范围从微观系统扩展到宏观系统、从工业部门应用到政府部门和各种组织，工业和制造部门、政府部门和各种组织系统工程原理和方法用于IE、IE的应用范围从微观系统扩展到宏观系统、从工业部门应用到政府部门和各种组织时期主要内容代表人物主要事件1.1工业工程的发展历程22工业工程概论从工业工程发展的四个阶段看，工业工程技术是从着眼局部改造的工作研究开始逐步到第二个阶段的设施设计、物料搬运、人机工程、生产计划与控制、质量控制、工程经济及成本控制等。其特点是着眼于生产、管理的全过程和整体系统的效益提高。而第三、四个阶段在全面性、整体性的基础上，吸收了信息技术的特点，面向企业的柔性化、集成化、全面化服务又产生了诸如CAD/CAM、MRP、MRPII、准时制（JIT）、敏捷制造(AM)、并行工程(CE)、企业流程重组(BPR)等最新的技术方法。1.1工业工程的发展历程23工业工程概论工业工程在我国的发展和应用（80年代）主要事件机械电子工业部门最早提出“加强企业管理，实行整体优化”的要求有关部门普遍认为工业工程技术比较适合中国现阶段经济发展的需要北京、大连等地推广应用工业工程代表人物机械电子工业部门有关部门和许多有识之士北京、大连等地起因工业部门认识到工业工程的推广和应用将会对其经济发展产生巨大的影响1.1工业工程的发展历程24工业工程概论工业工程在我国的发展和应用（90年代）主要事件成立了国内第一个工业工程学术团体——中国机械工程学会工业工程分会。大多数高等院校都已相继设立“管理工程系”或者“工业工程系”。有了一定水平的工业工程应用案例代表人物中国机械工程学会工业工程分会高等院校第一汽车集团、一汽大众有限公司、广东科龙集团广东美的集团以及东南沿海的许多企业起因中国企业面临直接进入国际市场竞争的挑战，急需提高管理水平，降低成本，提高效益。1.1工业工程的发展历程25工业工程概论工业工程在我国的发展和应用（90年代以后）主要事件一汽成立了工业工程科，这标志着一汽工业工程的应用进入了一个新的阶段。工业工程应用的范围增大IE的应用方面存在盲目性代表人物一汽集团对工业工程认识还处于萌芽状态的企业起因随着改革开放的深入，各种先进的管理理念为更多的企业所认识，中国的企业也逐渐认识到了工业工程对提高企业竞争力的重要作用。1.1工业工程的发展历程26工业工程概论什么是工业工程？物料设备能源信息人集成系统设计改善实施自然科学（如数学，物理）社会科学（如心理学）工程分析和设计效率效益质量服务任务对象知识与工具目标IE是追求卓越方法：以正确的方法把事情做好！27工业工程概论IE解读•自然科学+社会科学+工程分析与设计原理；•交叉性学科。IE所采用的知识与方法•设计+改善+控制＋评价；•效率与效益首先是设计出来的；•改善的基本方法：ECRS,5W1H。IE的任务•质量（Q)•时间（T)•成本(C）•服务(S)IE的目标28工业工程概论在IE发展的不同时期，不同背景，不同国家的学者、学术团体对其所下的定义也不尽相同，但其内涵大体相似。1.2工业工程的概念和内容美国工业工程师学会（AIIE）IndustrialEngineeringTerminology,ANSI94,1982工业工程(IndustrialEngineering)是研究由人、物料、设备、能源和信息所组成的综合系统的设计、改善和设置的工程技术，它应用数学、物理学等自然科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和方法，来确定、预测和评价由该系统可得到的结果。工业工程概念29工业工程概论日本工业工程师学会（JIIE）工业工程是以科学的方法，有效的利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质价廉并及时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。“以人为本”1.2工业工程的概念和内容工业工程概念30工业工程概论1.2工业工程的概念和内容中国工业工程学会工业工程是一门工程技术与管理技术相结合的综合性工程学科，是将科学技术转化为生产力的技术，它以降低成本、提高质量和生产率为导向，采用系统化、专业化和科学化地方法，综合运用多种专业的工程技术、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，使之成为更为有效、更为合理的综合优化系统、并对系统取得的成果进行鉴定、预测和评价。工业工程概念31工业工程概论工业工程师是一种复合型人才。工业工程的工程属性很强，是一门工程类科学技术工业工程研究的对象是是由人、物料、设备、能源、信息等生产要素所组成的各种生产及经营管理系统，且不局限于工业生产领域；工业工程采用的理论与方法是来自于数学、自然科学、社会科学中的专门知识和工程学中的理论和技术。它追求综合系统的整体效益。现代IE不仅是一种工程技术而且还是一种哲理，特别强调发挥系统中人的作用。各种IE定义都旨在说明：1.2工业工程的概念和内容工业工程概念32工业工程概论工业工程学科特点工业工程是一门综合性很强的交叉学科。它是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。工业工程工程技术管理技术