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第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日1/72内容提要第2章工业工程的基本职能2.1工业工程职能概述2.2规划职能2.3设计职能2.4评价职能2.5创新职能第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日2/722.1工业工程职能概述1．企业生产系统运作模型系统规划系统分析系统设计系统实施维护与评价第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日3/722.1工业工程职能概述2．工业工程的主要职能第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日4/722.2规划职能规划活动贯穿于企业所有活动的始终，在企业中具有重要作用。1)企业必须制订规划;2)为企业经营活动提供详细的实施计划.第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日5/722.2.1规划的概念和类型1．规划的概念规划是对一个系统在未来一定时期内所从事的生产或服务采取的特定行动的预备活动。包括总体目标、方针政策、战略和战术的制定，也工业工程的规划职能侧重于系统、技术和管理的发展规划，主要是协调和整合各类资源的利用。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日6/722.2.1规划的概念和类型２．规划的类型按要素可分为人员、财务、物料、能源、信息规划等。按地域范围可分为跨国、区域或流域、省级、工业区规划、企业规划等。按规划涉及的具体内容可分为企业层、车间层、班组规划等。按规划期限可分为长期规划、中期规划、短期规划。按资源类型可分为物料资源规划、制造资源规划、企业资源规划等。按生产或服务的广度可分为生产型、服务型、混合型规划等。按业务类型可分为企业发展、生产、技术、人力资源、新产品开发、安全、职工教育培训规划等。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日7/722.2.2规划的任务和程序1．规划的任务规划的任务是提出一个初步的系统设想，包括确定系统目标、业务流程调查、设定系统功能、配置系统资源及可行性分析。主要内容有：①可行性分析;②详细调查;③用户需求分析;④系统模型建立;⑤系统分析报告。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日8/722.2.2规划的任务和程序2．制定规划的程序一套完整的规划程序包括:定义问题，找出问题的关键，建立解决问题的各种可能方案，并根据实际资源状况作出可行性分析，评估各个方案的利弊得失，选择最佳方案并付诸实施。规划制订的一般程序为：调查、收集和整理涉及企业战略决策和经营环境的各种信息；根据企业实际情况确定生产资源规划期限；采用定性、定量相结合的方法进行预测；分别制订各项业务计划。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日9/722.2.3可行性研究1．可行性研究的意义它是确定系统开发的依据。它是确定下阶段工作范围、编制工作计划、协调各部门活动的依据。它是分配资源的依据。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日10/722.2.3可行性研究2．可行性研究的内容(1)系统的必要性研究(2)技术可行性(3)经济可行性(4)运行可行性(5)安全性研究第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日11/722.2.3可行性研究3．可行性分析报告(1)引言(2)当前系统的初步调查与分析企业的目标和任务；企业概况；企业外部环境；当前系统的概况；当前系统的业务(3)新系统初步方案新系统的目标(含范围、边界、主要目标)(4)可行性分析新系统的必要性分析；新系统的可能性分析；从经济可行性、技术可行性、实现可行性等方面进行(5)分析处理分析后的结论大致有以下几种：①可以立即开始进行；②需对系统目标进行某些修改后才能进行；③需等待某些条件具备后才能进行；④不必要或不可能。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日12/722.2.4系统规划的调查与分析1．系统调查的目的和范围系统调查的目的是深入了解企业工作中的具体情况和存在的具体问题，为提出新系统的逻辑模型提供可靠的依据。其内容包括：组织机构和功能业务；组织目标和发展战略；工艺流程和产品构成；业务流程与工作形式；管理方式和具体业务的管理方法；决策方式和决策过程；可用资源和限制条件；存在的问题和改进意见。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日13/722.2.4系统规划的调查与分析2．系统调查的方法收集资料将各部门、科室和车间日常业务中所用的计划、原始凭证、单据和报表等的格式或样本统统收集起来，以便对它们进行分类研究。调查表征求意见根据系统特点设计调查表，并用其向有关单位和个人征求意见和设计数据。开调查会开调查会的目的是集中征询意见，它适用于对系统作定性调查。访问个别访问可消除被访者在座谈会上的一些顾虑，能收集到被访者的真实想法。直接参加业务实践直接参加业务实践是了解当前系统的最好方法，但有时受到条件的限制。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日14/722.2.4系统规划的调查与分析3．系统调查与分析(1)(2)(3)(4)第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日15/722.2.5企业规划1．制造业的问题制造业在生产规划时经常会遇到以下问题：预测困难；前置时间短、交货急迫；设计更难以控制；生产排程经常变动；对于生产排程表的改变响应不良；制造现场生产进度不明；制造现场绩效衡量困难；制造成本不正确；缺乏管理决策所需信息；供货商交货期难以控制；供货商品质不稳定。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日16/722.2.5企业规划2．企业规划企业生产都有一个制订规划的问题，企业规划时将管理制度建立在通用的系统架构上，并建立适合个别公司的管理方法，同时不断地缩短前置时间以确保资源的弹性，并根据实际的可用资源做出合理、适用的规划。(1)材料需求规划(materialrequirementplanning,MRP)(2)制造资源计划(manufacturingresourceplanning,MRPⅡ)(3)信息资源规划(informationresourceplanning,IRP)第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日17/722.3设计职能2.3.1设计的概念设计是为实现某一既定目标而创建具体实施系统的活动，包括技术准则、规范、标准的拟定，以及最佳方案选择和蓝图绘制等。从不同的角度，设计可以分为不同的类型。按设计发展的阶段设计可分为传统设计和现代设计。⑴信息论方法。⑵系统论方法。⑶控制论方法。⑷优化论方法。⑸对应论方法。⑹智能论方法。⑺寿命论方法。⑻离散论方法。⑼模糊论方法。⑽突变论方法。⑾艺术论方法。按照设计对象设计可分为产品设计、设施规划与物流系统设计、信息系统设计、运输系统设计、工业安全与环保系统设计等。按照对象范围设计可分为生产系统设计、生产车间布置与设计、生产流程设计、人机系统设计、工作地设计、作业方法设计、组织系统设计、岗位设计等。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日18/722.3设计职能2.3.2设计的原则系统性原则灵活性原则可靠性原则经济性原则第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日19/722.3.3设计的方法1．优化设计(1)优化设计的数学模型给定变量x1，x2,…，xn(用向量X表示)，f(x)是对应的多变量函数，求满足约束不等式gi(x)和等式hj(x)条件下其最优值，这是求X=[x1,x2,…,xn]T，使minf(X)=f(x1,x2,…,xn)(X∈Rn)(i=1,2,…,p)(j=1,2,…,q)(2)优化方法基本思想：搜索、迭代和逼近，即求解时，从某一初始点出发，利用函数在某一局部区域的性质和信息，确定每一迭代步骤的搜索方向和步长，去寻找新的迭代点，这样一步一步地重复数值计算，用改进后的新设计点替代老设计点，逐步改进目标函数，并最终逼近极值点。()0..()0ijgXsthX第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日20/722.3.3设计的方法2．变型产品设计为了满足使用者的不同要求，可在原有产品基础上进行变型产品的开发，使零件标准化、部件通用化、产品系列化。变型产品系列包括纵系列产品、横系列产品和跨系列产品。纵系列产品设计也称相似系列产品设计，在基型产品的基础上，通过相似理论求各扩展型产品的尺寸在系列产品设计中，一般按照几何级数的相似产品系列和几何级数的半相似产品系列两种原理进行造型。系列产品设计的步骤依次是基型设计，确定相似类型，确定尺寸和参数级差，求各扩展型产品的尺寸参数，以及确定全系列产品的结构尺寸等。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日21/722.3.3设计的方法3．价值工程设计设计的目标是在满足功能需求的前提下，提高产品的价值。价值是产品功能与成本的综合反映，即FVC式中：V为产品的价值；F为产品具有的功能；C为实增加产品价值的方法有：①C不变，V增加；②V不变，C减小；③C减小很多，V减小一点点；④C增加，V增加更多；⑤C减小，V增加。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日22/722.3.3设计的方法3．创新设计智力激励法提问追溯法联想类推法反向探求法系统分析法组合创新法除了以上方法外，在工程上还有许多其他方法，如计算机辅助设计、可靠性设计、模块化设计、反求工程、有限元法、动态设计、相似性设计、系统化设计、并行工程、人机工程学、模态设计等，这些方法的广泛采用，丰富了设计（尤其是工程设计）的内涵和手段，完第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日23/722.3.4典型的系统设计1．机械产品系统设计第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日24/722.3.4典型的系统设计1．机械产品系统设计以市场需求为目标的产品开发流程第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日25/722.3.4典型的系统设计1．机械产品系统设计技术方案的构思过程第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日26/722.3.4典型的系统设计2．供应链系统设计供应链系统设计基本模式第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日27/722.4评价职能2.4.1评价的概念和分类1．评价的概念评价是对现存的各种系统、各种规划和计划，以及个人与组织的业绩作出是否符合既定目标和准则的评审与鉴定的活动。包括各种评价指标和规程的制定及评价工作的实施。工业工程评价是为最高层决策提供科学依据、避免决策失误的重要手段，是工业工程评价基本理论与方法的总体概括和总结，包括评价的大体范围、基本程序、主要内容和一般方法等内容。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日28/722.4评价职能2.4.1评价的概念和分类1．评价的分类按评价范围分类有：宏观工业工程、中观工业工程、微观的工业工程评价。按评价的内容分类有：条件、过程、成果（效果）评价。按评价的基准分类有：相对、绝对、个体差异评价。按参与评价的主体分类有：自我、他人、第三方评价。按评价的方法按评价的时间和作用按评价对象的复杂性程度按评价的对象分类有：产品设计、规划设计、系统、绩效、管理评价。第二章工业工程的基本职能武汉科技大学工业工程基础2020年2月15日29/722.4.2评价的原则评价工作应遵从下列原则(1)(2)符合企业总体规划及其他相关规划的原则；(3)(4)(5)(6)符合经