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21世纪工业工程专业规划教材基础工业工程第一章生产与生产率管理制造过程（也称为生产过程）是将制造资源（原材料、劳动力、能源等，也成为生产要素）转变为有形财富或产品的过程。它涉及国民经济的许多行业，如机械、电子、轻工、化工、食品、军工、航天等。表生产运作类型及其特点生产方式概念特点分部行业离散型制造（IntermittentManufacturing）指以一个个单独的零部件组成最终产品的生产方式。车间任务型（Job-Shop）生产是指企业生产的同时在几个车间交叉进行，生产的零部件最终传送到装配车间装配，装配好的成品由质量部门监测，合格件出厂交付市场的一种生产组织方式（主要适用于单件、小批量）。特点是①每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力和资源；②生产设备一般按机群方式布置，将功能相同或类似的设备按空间和行政管理的隶属关系组建生产组织，形成诸如车、刨、铣、磨、钻、装配等工段或班组。流水线型（Flow-Shop）生产是指加工对象按事先设计的工艺过程依次顺序的经过各个工位（工作地），并按统一的生产节拍完成每一道工序的加工内容的一种生产组织方式。其基本特征有：①工作地专业化程度高，按产品或加工对象生产；②生产按节拍进行，各工序同时进行作业，重复相同的作业内容；③各道工序的单件作业时间与相应工作的工作地（或设备）数比值相等，即流水生产线上各道工序的生产能力是相等的；④工艺过程是封闭的，即加工对象全部在线上连续加工，不接收线外加工，且工作地（设备）按工艺顺序成线状连续排列，加工对象在工序间单线流动，各工序作业有先后顺序约束，生产过程连续而均衡地进行。机械加工、仪表仪器、汽车、服装、家具、五金、医疗设备、玩具生产等。流程型制造（FlowManufacturing）指通过对于一些原材料的加工，使其形状或化学属性发生变化，最终形成新形状或新材料的生产包括重复生产（RepetitiveManufacturing,又叫大批量生产）和连续生产（ContinuousManufacturing），区别仅在于生产的产品是否可分离。诸如石油、化工、钢铁企业。方式。重入型制造（Re-entrantManufacturing）指产品或零件在制造过程中被某些机器（至少1台）重复加工2次以上的制造过程。产品加工过程精密而复杂，工序繁多，生产周期长，并且产品在整个加工过程中需多次甚至数十次经过相同的机器群组加工。半导体制造业等高科技制造系统，现代微电子产品。服务型企业指必须以为人民提供服务,以社会服务为中心组织生产的企业。1.按顾客的需求特性分：①通用性服务。它主要是针对一般的、日常的社会需求所提供的服务。如零售批发业、学校、交通运输业、餐饮业等。其特点是服务过程比较规范，服务系统有明显的前、后台之分。顾客只在前台接受服务，后台提供技术支撑，不直接与顾客发生关系。②专业型服务。它主要是针对顾客的特殊需求或一次性要求所提供的服务。如医院、汽车维修站、各类咨询公司、律师事务所等等。专业型服务与顾客有较紧密的接触，一般无前后台之分，服务型特点更为明显，难以制定统一的服务过程规范。2.按系统的运作特点分：①技术密集型服务。它需要更多的设备来支持所提供的服务。如航空公司、银行、娱乐业、通信业、医院等。此种类型的企业更加注重合理技术装备的投资决策和有效的管理。②人员密集型服务。它主要依赖高素质的人员来支持所提供的服务。如学校、百货公司、咨询业、餐饮业等。此种类型的企业更加注重人员的聘用、培训和激励等。目前，企业的现场管理普遍存在如下问题：①浪费严重，主要是物料的浪费。②无效劳动普遍存在。③现场环境较差。如：原材料、半成品乱堆乱放，地面脏乱不堪，杂物堆积，通道堵塞，作业面狭窄，“脏、乱、差”的情况比较严重。有效的企业运作与管理，还需要以下一些方面的支持：①企业领导及员工的高素质。②合理的生产场所布局和物流规划。③与企业匹配的管理信息系统。④现代人力资源管理的支持等。生产率（Productivity）是产出与投入比，用来描述上述转换功能的效率。P=O/I式中，P为生产率（Productivity）;O为产出（Output）;I为投入（Input）衡量生产率的主要目的是为了通过使用较少的投入生产相同的产出或通过使用相同的投入生产较多的产出来改善经营。生产率管理就是对一个生产系统的生产率进行规划、测定、评价、控制和提高的系统管理过程。其实质是以不断提高生产率为目标和动力，对生产系统进行积极地维护和改善，它包括生产率测定和生产率提高。生产率测定与评价（测评），是对某一生产、服务系统（组织）或社会经济系统的生产率进行测定、评价及分析的活动和过程。它包括：①生产率测定（ProductivityMeasurement）。根据生产率的定义，比较客观地度量和计算对象系统当前生产率的实际水平，为生产率分析提供基本素材和数量依据。②生产率评价（ProductivityEvaluation）。在将对象系统生产率实际水平的测算结果与既定目标、历史发展状况或同类系统水平进行比较的基础上，对生产率状况及存在的问题所进行的系统评价和分析，它能为生产率的改善和提高提供比较全面、系统和实用价值的信息。生产率测定是评价的基础和重要依据，没有经过测定的生产率评估是缺乏客观性和说服力的；生产率评价是生产率测定的目的和必然发展，不进行评估与分析的生产率测定实际意义不大，所提供的信息基本没有使用价值。生产率测评是生产率提高的前提，是生产率管理系统过程的中心环节和实质内容之一。在企业生产系统等微观组织的发展过程中，生产率测评的作用和意义主要表现在以下五方面：①定期或快速评价各种投入资源或生产要素的转换效率及系统效能，确定和调整组织发展的战略目标，指定适宜的资源开发与利用规划和经营管理方针，保证企业或其他组织的可持续发展。②合理确定综合生产率（含利润、质量、工作效果等）目标水平和相应的评价指标体系及调控系统，制定有效提高现有生产率水平、不断实现目标要求的策略，以确保用尽可能少的投入获得较好或满意的产出。③为企业或组织的诊断分析建立现实可行的“检查点”，提供必要的信息，指出系统绩效的“瓶颈”和发展的障碍，确定需优先改进的领域和方向。④有助于比较某一特定产业部门或地区、国家层次中不同微观组织的生产率水平及发展状况，通过规范而详细的比较研究，提出有针对性的并容易被人们所接受的提高与发展方案和相应的措施，以提高竞争力，求得新的发展。⑤有助于决定微观组织内各部门和工作人员的相对绩效，实现系统内各部分、各行为主体间利益分配的合理化和工作的协同有序，从而保证集体努力的有效性。生产率测评的种类：1.按生产系统投入资源或要素范围分类①单要素生产率（SingleProductivity,SP）。它是生产过程的总产出于某一资源（要素）的投入之比。如劳动生产率、资本生产率、设备生产率、能源生产率、原材料生产率、成本生产率、工资生产率等。②多要素生产率（MultifactorProductivity,MP）。它是生产系统或系统的总产出与几种生产要素的实际投入量之比，表明集中要素的综合使用效果。③总生产率或全要素生产率（TotalProductivity,TP）。它是生产过程或系统的总产出与全部资源（生产要素）投入总量之比。2.按生产系统运作结果分类①狭义生产率。它是指只考虑直接的资源（要素）投入产出结果的各种要素生产率。②广义生产率。它是指生产系统从投入到产出转换过程的总绩效或效能（Performance）。通常可用效益或效果（Effectiveness）、效率（Efficiency）、质量（Quality）、生产率（Productivity）、获利能力（Profitability）、工作生活质量（QualityofWorkLife）、创新（Innovation）这些指标进行测评。3.按生产率测评层次和对象分类大体上有国民经济生产率、部门（或行业）生产率、地区经济生产率、组织（企业等）生产率等。组织生产率有氛围对营利组织（企业等）和非营利组织（政府和公共机构等）等不同类型组织生产率的测评。4．按生产率测评方式分类①静态生产率（StaticProductivityRatios）。它是指某一给定时期的产出量与投入量之比，也就是一个测评期的绝对生产率。比值法和系统评价法等是静态生产率测评有效的基本方法。②动态生产率指数（DynamicProductivityIndexes）。它是指一个时期内（测评期）的静态生产率被以前某个时期（基准期）静态生产率相除所得的商。比值法和基于统计学与计量经济学原理的各种方法等是动态生产率指数测评的基本方法和常用技术。生产率测定的基本方法静态生产率=测定期内产出量/测定期内要素投入量单要素生产率指数PPI=产出量总和/某要素投入量多要素或全要素生产率TP=产出总量/全部资源投入量动态生产率指数=测定期内静态生产率/基准期静态生产率生产率评价的基本方法①系统评价法I系统的一般过程II生产率的测评方法i以经济关系和量化及优化分析为基础的费用-效益（或投入-产出）分析法和数据包络分析法ii以多指标评价和定性与定量相结合为特点的层次分析法、模糊综合评判法等。②比较分析法I纵向比较II横向比较III系统比较③企业生产率评价实用方法I劳勤法i经济或收益目标ii效率iii有效性iv进展趋势II生产率快速评估方法提高劳动生产率的途径主要有两种方法：一是增加资源的投入，如增加投资、更新设备、吸收外资、引进技术、提高劳动强度等；二是从改进方法入手，提高劳动的积极性、技术水平和操作熟练程度，充分挖掘企业的内部能力，努力降低成本，促使企业走内涵发展的路子。表影响国家或产业生产率提高的因素主要的影响因素人力资源、经济结构、科技水平、宏观管理政策等直接的影响因素产品结构及设计、生产系统规划与设计、生产规模、组织合理性、职工素质、管理及激励等至关重要的因素人力资源开发与管理、组织变革与管理、技术创新与进步等表提高生产率的基本要素和方法综合提高生产率的外部要素/方法提高生产率的内部要素/方法1.全社会管理者和职工对提高生产率的态度2.提高生产率的经济和环境因素（方法）·市场规模及稳定性·社会服务功能及政策环境·有效的培训设施·原材料的质量和适用性·税收结构·产（行）业结构·生产要素的品质及可用性·研究信息交换与技术革新·资金和信贷的可利用性1．工厂设置、机器和设备·产品系统结构·设备水平及机器的维修保养·人-机-环境系统设计·物料搬运·工厂布置2．成本会计和降低成本的技术3.生产的组织、计划和控制·企业及生产系统合理组织·作业研究·质量控制·生产计划和控制·库存控制·信息系统·其他方法：如运筹学、抽样、模拟、排队、网络技术·简化、标准化和专业化（包括更好的产品系统设计）4.人事策略·管理者与工人的合作·督促与纪律·作业时间·劳动方法·职务分析、绩效评价和晋升·工作激励和利润分成计划·职业培训·工作条件和福利·工人的选择与安排·轮班数第二章工业工程概述19世纪80年代一般认为泰勒（FrederickW.Taylor）和吉尔布雷斯（FrankB.Gilbreth）是IE的开山鼻祖。美国工业工程师协会（AIIE）于1995年正式提出：“工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术，它综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术，结合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。”IE是质量和生产率的技术和人文状态。（IE是用软科学的方法获得最高的效率和效益。）IE的学科性质：IE是一门技术与管理相结合的交叉学科。IE的研究对象：IE是由人员、物料、能源、信息组成的各种生产及经营管理系统后以及服务系统。IE的研究方法：IE是数学、物理学以及社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等理论。特别与系统工程的理论、方法和计算机系统技术关系密切。IE的任务：IE是如何将人员、物料、设备、能源和信息等要素设计和建立成一个集成系统，并不断改善，从而实现更有效的运行。IE的目标：IE是提高生产率