《工业工程概述》PPT课件.pptx

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1、COEJ工业工程概论工业工程概论中国科学院大学中国科学院大学工程工程管理与信息技术学院管理与信息技术学院GUCAS-COEJ22/1/2023IE Introductionn本课程教学环节本课程教学环节课堂讲授课堂讲授作业作业邮件交流与答疑：邮件交流与答疑：，18611483986n本课程考核方式本课程考核方式期末笔试和平时成绩相结合期末笔试和平时成绩相结合期末期末60/平时平时40；开卷考试；开卷考试n使用及主要参考教材使用及主要参考教材薛伟，蒋祖华，薛伟，蒋祖华，工业工程概论工业工程概论，机械工业出版社，北京，机械工业出版社，北京，2010。Wayne C.Turner,Joe H.Miz

2、e,etc.，Introduction to Industrial and System Engineering 罗振壁，朱立强，罗振壁，朱立强，工业工程导论工业工程导论，机械工业出版社，北京，机械工业出版社，北京，2009。胡宗武，胡宗武，工业工程工业工程原理、方法与应用原理、方法与应用，上海交通大学出版社，上海，上海交通大学出版社，上海，2007 工业工程概论GUCAS-COEJ32/1/2023IE Introduction第第1章章 工业工程概述工业工程概述n本课程的主要目的本课程的主要目的以工业工程领域的主要内容为基础，以工业工程领域的主要内容为基础，对工业工程作出概括和介绍；对工业

3、工程作出概括和介绍；掌握工业工程领域的知识体系以及主要领域的基本概念与方法；掌握工业工程领域的知识体系以及主要领域的基本概念与方法；明确工业工程的研究及其应用领域，初步形成现代工业工程的理念及明确工业工程的研究及其应用领域，初步形成现代工业工程的理念及思想；思想；提供一个理论框架，使大家在将来的工作或研究时遇到相关的问题能提供一个理论框架，使大家在将来的工作或研究时遇到相关的问题能有一个基本的理论体系，并初步掌握研究工业工程问题的能力；有一个基本的理论体系，并初步掌握研究工业工程问题的能力；为大家在学习其他工业工程课程与拓展工业工程知识提供必要的基础为大家在学习其他工业工程课程与拓展工业工程知

4、识提供必要的基础知识，理论与方法。知识，理论与方法。GUCAS-COEJ42/1/2023IE Introduction第第1章章 工业工程概述工业工程概述教学目的与要求教学目的与要求n了解工业工程的发展与应用了解工业工程的发展与应用n理解工业工程的概念、学科性质以及内容体系理解工业工程的概念、学科性质以及内容体系 n了解现代工业工程面临的挑战及其发展趋势了解现代工业工程面临的挑战及其发展趋势GUCAS-COEJ52/1/2023IE Introductionn主要内容主要内容工业工程的发展应用工业工程的发展应用工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容 现代工业工程面临的挑战和发展现代工业工程

5、面临的挑战和发展123第1章 工业工程概述GUCAS-COEJ62/1/2023IE Introduction第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展工业工程工业工程n社会生产力发展需求社会生产力发展需求 n社会环境社会环境 n科学技术成果科学技术成果动动因因支支持持运筹学运筹学统计学统计学系统工程系统工程计算机工程计算机工程信息技术信息技术n工业工程的产生工业工程的产生生产与管理系统的规模变大生产与管理系统的规模变大竞争竞争第一次世界大战前出现的第一次世界大战前出现的5大工程学科之一：土木，化学，电气，机械，工业工程大工程学科之一：土木，化学，电气，机械，工业工程GUCAS-COE

6、J72/1/2023IE Introduction第一阶段第一阶段Scientific Management提出时间研究、动作提出时间研究、动作研究的概念、发明流水研究的概念、发明流水装配线装配线、“铁铲实验铁铲实验”、“搬运实验搬运实验”和和“切削切削实验实验”、动素研究、甘、动素研究、甘特图特图时期时期主要内容主要内容 代表人物代表人物主要事件主要事件第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展F.W.泰勒，查尔斯泰勒，查尔斯 巴贝奇巴贝奇、吉尔布雷、吉尔布雷斯夫妇斯夫妇、亨利、亨利 福特、福特、亨利亨利 劳伦斯劳伦斯 甘特、甘特、F.W.哈里斯等哈里斯等19世纪末世纪末20世纪世纪

7、30年代初：年代初：IE萌芽和奠基的时期。萌芽和奠基的时期。这一时期以劳动专业化分工、时间这一时期以劳动专业化分工、时间研究、动作研究、标准化，互换性研究、动作研究、标准化，互换性等方法的出现为主要内容等方法的出现为主要内容。GUCAS-COEJ工业工程的先驱者82/1/2023IE IntroductionF.W.泰勒泰勒(1856-1915)，被誉，被誉为工工业工程之父。工程之父。进行了著名的行了著名的“铁铲实验”,1911年年发表了表了科学管理原理科学管理原理一一书。1910年，年，Frank Gilbreth和和Lillian Gilbreth从事从事动作研究作研究(砌砌墙实验)和工和

8、工业心理学研究。心理学研究。1913年，年，Henry Ford发明流水明流水装配装配线。1914年，年，Harry Gantt从事作从事作业进度度规划研究和按技能高低与划研究和按技能高低与工工时付酬的付酬的计件工件工资制的研究。制的研究。1917年，年，F.W.Harris研究研究应用用经济批量控制批量控制库存量的理存量的理论。GUCAS-COEJ92/1/2023IE Introduction第二阶段第二阶段Industrial Engineering时期时期主要内容主要内容 代表人物代表人物主要事件主要事件第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展人机工程，设施规划人机工程，设施

9、规划与设计，物料搬运，与设计，物料搬运，生产计划与控制，质生产计划与控制，质量控制，等等量控制，等等吸收了数学和统计学的知识，创立吸收了数学和统计学的知识，创立了许多了许多IE的原理和方法，形成了现的原理和方法，形成了现代代IE的主体：的主体：20世纪世纪30年代初年代初40年代中期：年代中期：这是工业工程的成长时期。这是工业工程的成长时期。高校的研究者；高校的研究者；专业的研究和实践人员专业的研究和实践人员美国高校成立了更多的美国高校成立了更多的IE专业或系专业或系，并且出现了专门从事，并且出现了专门从事IE的职业的职业。GUCAS-COEJ工业工程的体系化102/1/2023IE Intr

10、oduction1911年美国年美国Purdue大学机械工程系首先开设了工业工程大学机械工程系首先开设了工业工程选修课。选修课。1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系。年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系。1920年美国成立了美国工业工程师协会年美国成立了美国工业工程师协会ASIE；后又成立；后又成立AIIE，工厂中出现专门从事，工厂中出现专门从事IE的职业。的职业。1924-1931年，年，W.A.Shewhart首创首创“统计质量管理统计质量管理”。1924-1933年，年，G.F.Mayo通过通过“霍桑实验霍桑实验”首创首创“人际人际关系学说关系学说”。J.Fish 首创首

11、创“工程经济工程经济”。GUCAS-COEJ112/1/2023IE Introduction第三阶段第三阶段Operations Research20世纪世纪40年代中期年代中期70年代年代末：工业工程的成熟时期。末：工业工程的成熟时期。运筹学和系统工程成为运筹学和系统工程成为IE的理的理论基础，计算机为论基础，计算机为IE提供有效的提供有效的技术手段，技术手段，IE得到了重大发展，得到了重大发展，被成功引入亚太地区。被成功引入亚太地区。美国工业工程师美国工业工程师学会学会、日本、日本、德、德国、亚洲四小龙、国、亚洲四小龙、成立了美国工业工程成立了美国工业工程师学会。首次给出了师学会。首次给

12、出了IE的正式定义。的正式定义。IE被成功被成功引入亚太地区引入亚太地区时期时期主要内容主要内容 代表人物代表人物主要事件主要事件第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展GUCAS-COEJ从经验和定性分析走向定量分析122/1/2023IE Introduction4040年代中期，英、美两国发表了关于运筹学成果的资料，年代中期，英、美两国发表了关于运筹学成果的资料，立刻受到立刻受到IEIE工作者的注意，并将之运用于工作者的注意，并将之运用于IEIE实践中。实践中。19481948年，美国工业工程学会成立。年，美国工业工程学会成立。第三阶段的第三阶段的IEIE与前两阶段的比较，表现

13、为从以经验和定性与前两阶段的比较，表现为从以经验和定性分析为主发展为以定量分析为主。分析为主发展为以定量分析为主。从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主转从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主转化为以研究整体系统的优化、降低各种资源消耗、提高整化为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。体系统的生产率为主。GUCAS-COEJ132/1/2023IE Introduction第四阶段第四阶段Industrial and Systems Engineering20世纪世纪70年代末至今：工年代末至今：工业工程的扩展与创新期业工程的扩展与创新期 系统工

14、程原理和方法用于系统工程原理和方法用于IE，完善了，完善了IE的理论基础和分析方法，的理论基础和分析方法，IE的应用范的应用范围从微观系统扩展到宏观系统、从工业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，部门应用到政府部门和各种组织，工业和制造部门、政府部门和工业和制造部门、政府部门和各种组织各种组织 系统工程原理和方法用于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宏观系统、从工业部门应用到政府部门和各种组织府部门和各种组织时期时期主要内容主要内容 代表人物代表人物主要事件主要事件第1章 工业工程概述-工

15、业工程的发展工业工程的发展GUCAS-COEJ成熟、扩展与创新142/1/2023IE Introduction在在20世纪世纪70年代年代以后以后，系统科学（，系统科学（SS）以及系统工程）以及系统工程（System Engineering，SE）成为）成为IE学科发展的基础。学科发展的基础。SE的方法论的方法论+OR的定量方法的定量方法+传统传统IE方法方法+工业专业知工业专业知识识=新新IEGUCAS-COEJ152/1/2023IE Introductionn工业工程发展过程重大事件年代表工业工程发展过程重大事件年代表第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展GUCAS-COE

16、J162/1/2023IE Introductionv工业工程在我国的发展和应用（80年代）主要事件主要事件机械电子工业部门机械电子工业部门最早提出最早提出“加强企业加强企业管理，实行整体优化管理，实行整体优化”的要求的要求 有关部门普遍认为有关部门普遍认为工业工程技术比较适工业工程技术比较适合中国现阶段经济发合中国现阶段经济发展的需要展的需要 北京、大连等地推北京、大连等地推广应用工业工程广应用工业工程代表人物代表人物机械电子工业部门机械电子工业部门有关部门和许多有有关部门和许多有识之士识之士 北京、大连等地北京、大连等地起因起因工业部门认识到工工业部门认识到工业工程的推广和应用业工程的推广

17、和应用将会对其经济发展产将会对其经济发展产生巨大的影响生巨大的影响 第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展GUCAS-COEJ172/1/2023IE Introductionv工业工程在我国的发展和应用（90年代）主要事件主要事件1990年年6月，成立月，成立了国内第一个工业工了国内第一个工业工程学术团体程学术团体中国中国机械工程学会工业工机械工程学会工业工程分会。程分会。1993年年7月，国家月，国家教委批准天津大学、教委批准天津大学、西交大试办西交大试办“工业工工业工程专业程专业”，本科。，本科。有了一定水平的工有了一定水平的工业工程应用案例业工程应用案例 代表人物代表人物中

18、国机械工程学会中国机械工程学会工业工程分会工业工程分会 高等院校高等院校 第一汽车集团、一第一汽车集团、一汽大众有限公司、广汽大众有限公司、广东科龙集团广东美的东科龙集团广东美的集团以及东南沿海的集团以及东南沿海的许多企业许多企业 起因起因中国企业面临直接中国企业面临直接进入国际市场竞争的进入国际市场竞争的挑战，急需提高管理挑战，急需提高管理水平，降低成本，提水平，降低成本，提高效益。高效益。第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展GUCAS-COEJ182/1/2023IE Introductionv工业工程在我国的发展和应用（90年代以后）主要事件主要事件一汽成立了工业工一汽成立

19、了工业工程科，这标志着一汽程科，这标志着一汽工业工程的应用进入工业工程的应用进入了一个新的阶段。了一个新的阶段。工业工程应用的范工业工程应用的范围增大围增大 IE的应用方面存在的应用方面存在盲目性盲目性 代表人物代表人物一汽集团一汽集团 对工业工程认识还对工业工程认识还处于萌芽状态的企业处于萌芽状态的企业起因起因随着改革开放的深随着改革开放的深入，各种先进的管理入，各种先进的管理理念为更多的企业所理念为更多的企业所认识，中国的企业也认识，中国的企业也逐渐认识到了工业工逐渐认识到了工业工程对提高企业竞争力程对提高企业竞争力的重要作用。的重要作用。第1章 工业工程概述-工业工程的发展工业工程的发展

20、GUCAS-COEJ192/1/2023IE Introduction第1章 工业工程概述-工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容n工业工程概念工业工程概念 p美国工业工程师学会（美国工业工程师学会（AIIE）Industrial Engineering Terminology,ANSI 94,1982(Industrial Engineering is concerned with the design,improvement,and installation of integrated systems of people,materials,information,equipment,a

21、nd energy.It draws upon specialized knowledge and skill in the mathematical,physical and social sciences together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify,predict,and evaluate the results to be obtained from such systems)p中国工业工程学会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

22、学科，是将科学技术转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、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。综合优化系统、并对系统取

23、得的成果进行鉴定、预测和评价。GUCAS-COEJ202/1/2023IE Introductionn工业工程概念总结：工业工程概念总结：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。丰田公司中山清孝：丰田公司中山清孝：所谓丰田生产方式，就是美国的工业工程在日本企业的

24、应用。所谓丰田生产方式，就是美国的工业工程在日本企业的应用。第1章 工业工程概述-工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容GUCAS-COEJ212/1/2023IE Introduction生物力学生物力学成本管理成本管理数据处理与系统数据处理与系统设计设计 销售与销售与市场市场工程经济工程经济设施规划设施规划材料加工材料加工应用数学应用数学组织规划与理组织规划与理论论生产计划与控生产计划与控制制实用心理学实用心理学 作业测定及方作业测定及方法法 人的因素人的因素 工资管理工资管理 人体测量人体测量 安全安全 职业卫生与医学职业卫生与医学 工业工程范畴（美国国家标准）工业工程范畴（美国国家标

25、准）第1章 工业工程概述-工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容GUCAS-COEJ222/1/2023IE Introduction工业工程的内容体系工业工程的内容体系v工业工程学科特点第1章 工业工程概述-工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容GUCAS-COEJ232/1/2023IE Introduction领域领域使用率使用率排序排序作业方法901作业分析834动作研究665物流5310生产计划4513标准化607时间研究852PTS法656工厂布局852设备购买和更新5211激励609职务评价5212工程管理3714成本管理608工工业业工工程程在在制制造造业业中中的的应应用用第1章 工业工程概述-工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容GUCAS-COEJ242/1/2023IE Introductionq以人为中心的意识。以人为中心的意识。q 成本和效率意识；成本和效率意识；q问题和改革意识；问题和改革意识；q 工作简化和标准化意识；工作简化和标准化意识；q全局和整体化意识；全局和整体化意识；工业工程的意识工业工程的意识第1章 工业工程概述-工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容