2022年教案第一章工业工程概论.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案基础工业工程课 程 教 案2022 9 学年第 1 学期院系（部）教研室二 八年 七月任 课教 师职称名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第一章 工业工程概述教学时数： 3 学时 教学目的与要求：1、明白工业工程的产生和进展过程；熟识现代工业工程进展快速的 特点和进展趋势；2、明白关于工业工程的各种定义,并把握工业工程的内涵；熟识和深刻懂得定义的内容,明确IE 的目标和功能,为学好IE 打好基础；3、明白工业工程的内容体系和学科特点

2、；明白工业工程学科涉及的 学问领域,熟识该学科范畴宽阔的特点和边缘学科的性质,懂得工业工程 与相关学科的关系,特殊是与治理的关系；4、明白工业工程人才的素养结构和学问结构；5、把握反映工业工程学科实质的基本特点,树立工业工程意识；教学内容：1、工业工程的产生和进展过程、现代工业工程进展快速的特点和发 展趋势；2、工业工程的各种定义,比较美、日和中国关于工业工程的定义,说明其内涵；3、工业工程的内容体系和学科特点；4、工业工程人才的素养结构和学问结构；5、工业工程学科的基本特点,工业工程意识；教学重点 IE 的定义、特点和意识；教学难点： IE 的特点和意识；时间支配：第一节课： 1）课程定位、

3、课程体系分析、参考资料介绍（15分钟）2）课程内容介绍（ 10分钟）3）课堂争论（ 10分钟）4）工业工程的定义（ 15分钟）其次节课：名师归纳总结 4）工业工程的特点（ 10分钟）第 2 页,共 10 页 5）工业工程学科的意识（10分钟） 6）工业工程的进展（ 28分钟）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6名师精编优秀教案3分钟）布置课外作业和参考资料（第三节课： 1）工业工程的学科特点（10分钟） 2）工业工程的内容体系（20分钟） 3）工业工程的人才素养（20分钟）导入新课：第一,对课程定位、课程体系、课堂纪律、成果构成、教学方法、参考资料进行

4、简洁介绍；以阐述下你心目中的工业工程.这一问题引入本课程；作为工业工程专业的同学,入学两年后,以对工业工程的熟识进行争论；激发同学的 学习爱好和热忱；然后,以一漫画生动形象地引入工业工程的理念和精神所在；简洁介绍工 业工程经典的两个故事；第一节 工业工程的定义和特点一、工业工程定义 1.工业工程的定义（1）美国工业工程师学会 AIIE 工业工程 Industrial Engineering是对有关人员、物资、设备、能源和信 息所组成的集成系统 Integrated System进行设计、改善和设置的一门学科；它综合运用数学、物理和社会科学方面的特地学问与技术,并且使用工程分 析的原理和方法,对

5、上述系统可能取得的成果予以确定、猜测和评判；（2）日本工业工程师学会（ JIIE ）IE 的定义是在美国 AIIE 于 1955 年的定义的基础上略加修改而制定的；其定义如下： “ IE 是对人、材料、设备所集成的系统进行设计、改善和实施；为了对系统的成果进行确定、猜测和评判,在利用数学、自然科学、社会科 学中的特地学问和技术的同时,仍采纳工程上的分析和设计的原理和方法；”此后,进行了修改,又在“ 人、材料、设备” 上加上了信息和能源；JIIE 依据 IE 长期（特殊战后）在日本应用所取得的成果和广泛的应用,IE 不论在理论上和方法上都取得了很大的进展；对IE 重新定义如下：“ IE是这样一种

6、活动, 它以科学的方法, 有效地利用 人、财、物、信息、时间等经营资源,优质、廉价并准时地供应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意和幸福；”（3）中国工业工程学会 工业工程是一门工程技术与治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,采名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案用系统化、 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

7、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、猜测和评判；（4）工业工程的最新定义国际工业工程学会主席Allen Soyster ,在 2005年国际工业工程学会度会议上这个定义的说明的背景资料：工业工程就是设计与改善系统；设计： 生成概念、构造和产生一个产品,过程或者系统；基于将来推理 的一种肯定模式；对需要的和可执行的产品的规划和进展；创新；更深化的 懂得,工业工程包括全部的规划和设计方面；改善： 必需熟识到最好的或最正确的回答是从来得不到的；连续改善的 机理在商业系统和过程中是明确一样的；查找效率最大化；削减铺张；达到 最好的质量；系统： 一系列相互影响的、相互依靠的要

8、素为达到共同目标而结合的有 机整体,对于工业工程来说,系统包含人、信息和经济因素；系统的界限是 视情形而定的；一些不怜悯形下定义的系统的例子包括：生产产品和服务的 企业系统,一个制造工厂,一个工厂里的一个部门,一个工作单元,一项具 体的工作；信息和学问治理系统；战略规划系统；服务流程系统；和资源管 理系统 ；尽管各种定义的表述方式不同, 说明的侧重点不同, 但其内涵基本是一样的；各种 IE 定义都旨在说明：（1）学科性质：是一门技术和治理结合的交叉学科；（2）争论对象：由人、物料、设备、能源、信息等所构成的各种生产及经营 治理系统以及服务系统；（3）任务：如何将各种要素设计和建立成一个集成系统

9、,并不断改善,从而 实现更有效运行；（4）争论方法：综合运用各种工程技术与方法；（5）目标：提高生产率、降低成本、保证质量和安全；（6）功 能：对系统进行规划、设计、评判和创新；二、 IE 的特点和意识1.特点：IE 的核心是降低成本、提高质量和生产率 IE 是综合性的应用学问体系（80/20 原就）注意人的因素是IE 区分于其他工程学科的特点IE 的重点是面对微观治理 IE 是系统优化技术名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案2.意识：成本和效率意识问题和改革意识（“ 5W1H” 提问技巧和鱼骨要因

10、图分析技术）工作简化和标准化意识（Simplification ）、特地化（ Specialization）和标准化（ Standardization）,即所谓的“3S”全局和整体意识 以人为中心的意识其次节 工业工程的生产与进展一、工业工程的产生 任何一门科学能被人们所接受并成为人们改造自然和社会强有力的工 具,必定存在其赖以生存和进展的基础、环境和动因；概况地说 IE 进展的 动因在于三个方面,即社会生产力进展的需求、科学技术日新月异的成果的 支持作用和社会环境 或说经济形状 ,准确地说是商品经济所供应的社会发 展环境；生产力的进展使生产与治理系统的规模越来越大和越来越多样化；这客观上要求

11、必需存在着分析、设计、改善这些系统和治理的技术体系,因 而本世纪初在生产力开头快速进展时,才产生工业工程；而科学技术成果如 运筹学、统计学、系统工程、运算机工程及信息技术都为工业工程技术体系 供应支持和手段；商品经济供应了企业竞争的社会环境,谁做得更好,谁就 生存、胜利,否就消亡；这样客观需要供应竞争的武器；因而无论是工业发 达国家,仍是像印度、泰国、马来西亚这样的进展中国家都不约而同地采纳 工业工程来提高企业竞争才能,且收效甚佳；也可说工业工程是商品经济的 产物；依据上述分析就很简洁懂得工业工程进展的历史缘由和过程；二、工业工程的进展历程 1.IE 的萌芽时期（ 20 世纪初 30 岁月中期

12、）F.W.泰勒 1856-1915 ,被誉为工业工程之父；通过闻名的“ 铁铲实验” 、“ 搬运试验”,总结了“ 科学治理” 的一套思想；1911 年发表了科学治理原理一书；1908 年美国宾夕法尼亚州立高校首次开设工业工程课程；1910 年,Frank Gilbreth和 Lillian Gilbreth从事动作争论 砌墙实验 和工业心理学争论；1913 年,Henry Ford 创造流水装配线；1914 年,Harry Gantt 酬的计件工资制的争论；从事作业进度规划争论和按技能高低与工时付1917 年,美国成立工业工程师协会 ASIE；后又成立 AIIE ,工厂中显现 特地从事 IE 的

13、职业 ；2. 传统 IE 或经典 IE 时代（ 20 世纪 20 岁月后期 40 岁月中期）名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案IE 吸取了数学和统计学学问,创立了一系列的IE 原理和方法；如休哈特建立了“ 统计质量掌握” ；另外,进度图、库存模型、人的鼓励、组织理 论、工程经济、工厂布置、物料搬运等；3.IE 与运筹学结合时期（ 40 岁月中期 70 岁月中期）数学规划、优化理论、博奕论、排队论、存贮论 4. 工业与系统工程时期（ 70 岁月中后期将来）系统分析与设计、信息系统、决策理论、掌握理论

14、 工业工程的进展方向：IE 就面 早期的 IE 以提高制造现场作业效率和改进生产治理为主；现代 向企业经营治理全过程；早期的 IE 单兵独进, 现代 IE 已经成为为企业 CIMS、进而为企业进展成 为领先企业供应治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、服务和行政治理等多种产业中（例如全美医疗保健系统的规划和设计）；查阅资料争论：1、工业工程在我国的进展应用情形；（1）进展情形（2）应用领域（3）应用内容（4）应用成效 2、工业工程在我国的进展前景；（1）先进的工业工程技术（2）先进的工业工程方法第三节 工业工程的内容体系和人才进展（ 3）IE

15、 与治理的主要区分：两者是相互交叉相互依存但是又互不混同的关系：就其目的而言,二者 都是为了实现生产系统中产品结构、生产方案、生产治理的合理化,从而降 低成本,提高产品质量, 提高劳动生产率, 使企业生产和经营达到正确状态；工业工程与治理就学科体系来说,二者却有着很多差异：职能不同；IE 的任务是争论治理方法和手段,为各级治理供应方法和询问,所从事的是生 产系统的争论、分析、设计和改进等工程活动；而治理就是偏重于对各部门 也包括 1E部门 及整个企业活动的决策和指挥,实施组织、掌握和监督等 行政职能；工业工程是透过工程途径,应用科学上及工程上之方法与技术,考虑人 员、机器、设备、制程、方法、时

16、间等因素来解决治理上遭受的问题,而企 业治理、行政治理,便无法实行工程途径去解决治理上的问题；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案工业工程的成效是通过本身的作业来实现的,治理的成效就是通过别人 的作业表现出来的；（ 4）工业工程与治理科学的桥梁 换句话说,工业工程就是连接工程学与治理学之间的一门新兴科学；有 人称工业工程 =机械工程电机工程化学工程土木工程* 治理；实际上,最简洁的说明就是：工业工程是用工程的改善手法去解决与工 程和治理有关的问题；在工厂里,一个纯粹争论制造的人和一个精于治理的人常无

17、法沟通,此时就有赖工业工程作桥梁了；所以说：理；三、 IE 的进展方向及在制造业中的应用1.进展方向：IE 既是技术又是管应用范畴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）；特殊依靠于信息科学与技术（运算机软硬件、网络与通信技术、数据库支撑环境等）；突出争论生产率和质量的改善；2. 现代 IE 进展的主要特点：争论对象和应用范畴扩大到系统整体；采纳运算机技术、治理信息系统MIS 和网络通信技术为支撑条件；重点转向集成 或综合 生产；突出争论生产率和质量的改善；探究有关新理论,进展新方法等；3.工业工程

18、在制造业中的应用 工业工程基础 工作争论 ：利用方法争论和作业测定 工作衡量 两大技术 , 分析影响工作效率的各种因素,帮忙企业挖潜、革新、排除人力、物力、财 力和时间方面的铺张,削减劳动强度,合理支配作业,并制定各作业时间,从而提高工作效率；方法争论目的是削减工作量,建立更经济的作业方法；时间争论旨在制定相应的时间标准；设施规划与设计：对系统（工厂、医院、学校、商店等）进行详细的规 划设计,包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备挑选等,使 个生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤保证、销售等部门）依据 IE 要求得到合理的配置,组成有效地集成系统；涉及SE、OR、工作争论、

19、成组技术、治理信息系统、工效学、工程经济学、运算机模拟等知 识；生产方案与掌握：争论生产过程和资源的组织、方案、调度和掌握,保 障生产系统有效地运行；包括生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业 方案、生产线平稳、库存掌握等；采纳的方法：网络方案（方案评审技术 PERT、关键路线法 CPM）、经济定货量 EOQ、经济生产批量 EPQ、物料需求方案MRP 以及生产资源方案MRP-II 和准时制 JIT；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案工程经济： IE 必备的经济学问,既投资效益分析与评判的原理与方

20、法；通过整个生产系统的经济性争论、多种技术方案的成本与利润运算、投资风 险评判与比较等,为挑选技术先进、效益最高或费用最低的方案供应决策依 据；包括：工程经济原理、资金的时间价值、工程项目牢靠性争论、技术改 造与设备更新的经济分析；价值工程：寻求高效益、低成本方案,主要用于新产品、新技术开发过 程；质量治理与牢靠性技术：包括为保证产品或工作质量进行质量调查、计 划、组织、和谐与掌握等各项工作,核心是为了到达规定的质量标准,利用 科学方法对生产进行严格检查和掌握,预防不合格品产生；内容包括传统的质量掌握方法,现代质量治理-保证,生产保证、全面质量掌握TQC 与全面质量掌握 TQM ；牢靠性技术是

21、现有系统有效运行的原理与方法,包括牢靠 性概念、故障及诊断分析、使用牢靠性、系统牢靠性设计、系统保护与保养 策略等；工效学：又称人类工程学Human Engineering或人因学（ Human Factors）或人机工程 Ergonomics,它综合运用生理学、心理学、卫生学、人体测量学、社会学和工程技术等学问,争论生产系统中人、机器与环境之间的相互作用的一门边缘科学,是IE 的一个重要分支与特地学问；通过对作业中的人体机能、能量消耗、疲惫测定、环境与效率的关系等的争论,在 系统设计中科学地进行工作职务设计、设施与工具设计、工作场地布置、确 定合理的操作方法等, 使作业人员获得安全、 健康、

22、舒服、牢靠的作业环境,从而提高工作效率；人力资源开发与治理：争论如何有效地利用人力资源和提高劳动者的素 质（承诺感、对组织献身和忠诚、良好的沟通才能与才能、社会责任感、专业技术技能和感受变化敏锐程度） ；企业文化；技术培训与在职训练；鼓励机制；政治思想工作治理信息系统：它为一个企业的经营、治理和决策供应信息支持的用户运算机综合系统,是现代IE 应用的重要基础与手段；包括运算机治理系统的组成,数据库技术、 信息系统设计与开发等；（MRP-II 、ERP、PDM、CIMS）现代制造系统： IE 的基础和组成部分,包括成组技术 GT、运算机帮助工艺过程设计、柔性制造单元FMC 与系统 FMS、运算机

23、集成制造、灵敏制造、虚拟企业、网络制造、虚拟制造、可重组制造系统（Re-configurable Manufacturing system）、孤岛制造系统 Holonic Manufacturing System, 基于智能体的制造系统 Agent-based Manufacturing system 、自组织制造系统等；四、工业工程学科IE “ 治理科学与工程” 一级学科下的一个分支,工业工程专业是综合名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案工程科学与治理科学的复合型专业,它有别于“ 工商治理”,更强

24、调工程技术层面的治理和科学技术的应用；治理科学、运筹学、系统工程和工效学等都是IE 的基础和相关学科,与 IE 有很多共同点,目标都是使治理得到优化,资源得到有效利用,但涉及的范畴、 争论的方法和侧重点与IE 不同；“ IE”是治理技术, 侧重于争论管理的方法和手段, 为治理供应技术和决策依据,是一种工程活动； 而“ 治理”是指利用物质和人力资源去实现预定目标的过程；企业治理过程是对企业生 产经营活动进行方案、组织、指挥、和谐和掌握的活动的总称,与 IE 的主 要区分在于其偏重于对部门及整个企业的决策、指挥、组织与和谐等行政职 能；由于“ 工业” 和“ 工程” 两个词的含义特别广,而含义越广,

25、越简洁使 人捉摸不定；同时, IE 自身的定义不像数学、机械工程等老专业深化人心,也不像环境工程、电子商务等新专业简洁被大众所懂得和接受；另外,我国企业的内部组织结构、制度仍缺少IE 专业的明确岗位和职务；这些因素使得整个社会即使高校也对 IE 学科和专业缺乏熟识和懂得；工业工程学科特点（1）交叉性： IE 是一门技术与治理相结合的交叉学科；（2）拓展性： IE 与其他相关学科相互渗透,学科内部结构不断调整,研 究领域不断拓展；（3）目的性： IE 的核心是降低成本、提高质量和生产率；（4）人本性： IE 认为人力资源是系统中最重要的因素,充分发挥人的功 能、适应人的要求、提高人的工作效率是促

26、进系统效率提高的根本；（5）综合优化性： IE 是系统的综合优化技术,是解决整个系统的设计和 优化问题的学科；我国 IE 本科办学模式（1）以天津高校工业工程专业为代表 IE 专业的四年 目前我校采纳该模式,即由治理学院（系）为基础承办 制本科；专业基础课以运筹学、经济学、治理学、系统工程导论和一门工程 学科的课（一般是机械工程）为主；（2）以西安交通高校工业工程专业为代表此类模式 IE 专业属于治理类五年制本科；前3 年学习机电工程专业或电气与自动化专业基础,后 2 年学习工业工程的经管类学问；这种模式学习时间较长,有的能获得双学位,因而就业率很高,生源质量也比较好；西安交大目前考虑开放 6

27、 年制本硕连读；（3）以重庆高校、上海交通高校为主要代表这是依靠机械学院的四年制本科；课程设置中工程学有较强的比例,专业工程技术学习较为扎实,基础较好；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（4）以西安电子科技高校、北京航空航天高校、东北高校、中国矿业 高校等为主要代表 此类模式为电子、航空、冶金、矿山等相关行业培育 IE 四年制本科学 生,既表达了很强的专业工程基础,又表达了行业特色；（5）以清华高校为主要代表实行六年制的本硕连读方式,较多地引用美国 系和原版教材,较多地采纳双语教学；IE 的教学模式、课程体名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页