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1、 现代 IE 与传统 IE 的对比 姓 名：_ 学 号：_ 专 业：工 业 工 程_ 目 录 一、工业工程的概念.-1-二、工业工程的发展历程.-1-三、基础 IE 与现代 IE 的关联.-3-3.1、几个相同.-3-3.2、几个区别.-3-四、现代工业工程技术与方法.-4-4.1、现代工业工程环境的新变化.-4-4.2、现代工业工程创新体系-新理念.-4-4.3、现代工业工程创新体系-新特征.-5-4.4、现代工业工程先进在制造系统.-5-4.5、现代工业工程创新体系-系统层.-6-五、现代工业工程发展趋势.-7-5.1、新的工业工程思想与信息技术紧密融合.-7-5.2、现代工业工程应用日趋
2、复杂化.-8-5.3、生产方式的精益化和敏捷化.-8-5.4、深度探索现代企业系统的人本化.-8-5.5、工业工程研究手段不断涌现.-8-一、工业工程的概念 工业工程（Industrial Engineering 简称 IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。工业工程在国际上有近百年的历史,是影响相当广泛的综合性、交叉性、反映技术与管理相结合的交叉型学科,并且它的内涵与外延仍然在不断发展。其中美国工业工程学会（AIIE）对工业工程的定义：“工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统，进行设计、改善和实施的一门学科，它综合运用数学、物理、和社会科学的专门知识
3、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认、预测和评价。”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,在不断的发展和完善之中。工业工程又分传统 IE 和现代 IE。传统 IE(Industrial Engineering)是通过时间研究与动作研究，工厂布置，物料搬运，生产计划和日程安排等，以提高劳动生产率，这一时期的 IE 重视与工程技术相结合，具有独立的专业工程性质。现代 IE（Modern Industrial Engineering）在经典 IE 的基础上内容得到了极大的扩充，是加入精益理念后的工业工程理论，它吸收了系统
4、工程、运筹学和系统工程的相关知识，基于现代科学技术,特别是信息、网络和计算机应用的综合技术。它跳出了传统 IE 只面向企业内部的圈子的局限,成为面向企业内、外部及其生存的“工业生态环境”的一门工程学科。它是利用人因学、社会科学、自然科学管理科学、同行为学、组织和伦理学的观念以及高度发达的通讯与交通技术和方一起去实现自己的目标。早期的工业工程是以提高现场作业效率为主;而现代工业工程是面向企业经营管理的全过程完善的信息网络，能够高速处理数据的计算机为手段，做到信息传递迅速，及时反馈,降低成本,提高效率,技术与管理的有机结合,实现经营管理的整体目标。二、工业工程的发展历程 纵观工业工程的发展历程，一
5、般分为四个阶段。第一：以泰勒的时间研究为代表的科学管理时代，可以说是工业工程的创建期；第二：以休哈特统计质量控制为代表工业工程时代，是工业工程走向科学的形成期；第三：以运筹学成为学科主要理论基础的优化技术时代，是工业工程方法和技术的丰富成熟期；第四：以系统科学与现代的计算机技术、IT 技术和信息技术为特征的工业与系统工程时代，是工业工程在理念、技术、应用范围等方面的空前发展期。经典工业工程是工业革命以小规模作坊式企业开始成长为现代大规模生产的工厂制企业的过程中，随着生产规模的扩大，必然要求管理者运用新的技术规划、设计、改进生产过程进而提高生产效率，客观上要求工业工程的产生。这一时期，工业工程的
6、研究对象主要集中于企业生产过程中的局部环节（主要是以福特 T 型车生产线为代表的生产线），在该阶段中以研究和应用工作研究为重点内容，分析机械运动，人的动作和工艺流程，制定标准作业，在实践中发现问题、解决问题，并使作业标准化等方法，以提高生产效率和生产能力。由泰罗的时间研究与吉尔布雷斯夫妇的动作研究合并而成的工作研究、工作方法、作业分析与控制、质量控制、标准化等方法，构成了基础工业工程的基本内容。工作研究是追求最经济、最有效率的工作方法。它从方法、设备、工具和材料四者入手，研究并实现“最佳的方法、最好的动作和最大效率的技术”，从而达到工作标准化和制定工作标准的时间。工作研究的目的是要确保个人的时
7、间和才能以及每一部机器的操作时间均能作最有效的利用。提高生产力与获利性，并保证雇用人员获得较高的薪水，获得较高的工作满意度。世界各国科技的不断进步和市场竞争的加剧，产品种类日渐多样化，促使了产品品种的不断更新和产品寿命周期日益缩短。这种生产经营环境迫使企业从过去单一品种的大批量生产转向多品种小批量生产，以适应市场需求的变化。这种变化对工业工程提出了新的要求，要求企业有足够的柔性和快速响应市场的能力，以信息技术为基础综合应用各种新进工业技术和先进学科的现代工业工程应运而生。基础工业工程在知识体系和内容上主要指前两个发展阶段过程中所形成的学科知识体系与内容，似乎带有传统或经典工业工程的色彩，而实质
8、上是构成工业工程学科最基础、最本质的核心。因为，虽然如今工业工程已发展为一门思想理念现代、方法手段先进的成熟学科，但是，本质的目的和特征并没有发生变化。基础工业工程形成时期的应用领域主要是制造性工业企业的生产活动。在现阶段，随着工业工程学科的发展和社会对工业工程的需求，其应用领域已扩展到所有社会组织的运营活动，涉及工商业，行政机关、军事单位、交通运输、学校、医院、各类公私团体等组织的运营业务工作。三、基础 IE 与现代 IE 的关联 在经典工业工程时期,主要以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、工厂布置、物料搬运等工作,以提高单项作业的效率和降低
9、其作业成本;随着研究工作的深入,逐步转向以工厂为中心,管理者为对象,采用综合的管理以及运筹学的思想,进行生产过程的分析、规划、完善改进等工作,并提供系统各种最优化的技术支持。在此基础上,向以企业整体为中心,经营者为对象,用系统战略进行管理的阶段转变,这一阶段的主要特点是系统性和综合性,强调的是企业整体效益最佳。经典工业工程是泰勒科学管理原理的继承和发展，其内容是一个个孤立的分散的理论、方法和技术，只能处理工厂中单个工位、车间或生产线等较小系统的问题，很难在较大系统中发挥综合效益。现代工业工程是经典工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演化的结果，特别是运筹学（OR）、系统工程（SE
10、）、计算机科学及行为科学、人机工程学的发展，成为现代工业工程的理论基础。随着技术进步和相关学科的发展，工业工程知识体系仍在发展变化。现代工业工程呈现出信息化、集成化、智能化的显著特征和趋势。3.1、几个相同 1）、基础工业工程与现代工业工程所追求的本质目标相同。通过各种优化方法或技术，改善运营系统，达到降低成本、提高劳动生产率的目的。2）、基础工业工程与现代工业工程的意识相同。成本和效率意识；问题和改革意识；工作简化和标准化意识；全局和整体化意识；以人为中心的意识。3）、工业工程学科的性质没变：工业工程是一门工程学科，IE 要学习大量的工程技术和数学方面的课程。但它不同于一般的工程学科，它不仅
11、包括自然科学和工程技术，还包括社会科学和经济管理方面的知识，它是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。3.2、几个区别 1）、基础的以经验和定性分析为主；现代的以定量分析为主。实际上，从休哈特开始，这些方法的发展使管理开始真正有了科学的依据，而不再只是一种艺术或经验。2）、基础 IE 通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主；现代的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。3）、早期的 IE 以提高制造现场作业效率和改进生产管理为主；现代 IE 则面向企业经营管理全过程。4）、经典 IE 主要研究生产过程，各个作业和改进现场管理，属于微观范畴；而现代 IE 则扩展到包
12、括研究开发、设计、供应和销售服务在内的广义生产系统，并进而延伸到整个经营管理系统，已成为研究微观和宏观系统，追求系统整体优化和综合效益的工具。四、现代工业工程技术与方法 4.1、现代工业工程环境的新变化 传统的工业工程是面向刚性制造系统、单品种大规模生产方式的。随着环境的变化和生产方式的变革，必须“随机应变”，由于市场与技术的竞争,特别是高新技术的突飞猛进,使生产进入了空前发展的新时期,未来的产品是基于信息和知识的产品,未来的制造技术将进一步向系统化、柔性化、智能化和集成化方 向发展，经济全球化的今天，企业所面临的市场竞争更加激烈，也迫使企业的产品朝着个性化多样化的方向发展。信息技术制造技术和
13、管理技术的发展，使得生产和经营活动的节奏加快，从产品策划设计开发到投放市场的时间不断地缩短。因而，产品的市场竞争力不仅体现在质量和成本，而且还要求设计与投产周期缩短加快市场响应速度。制造方式的演变 1)、作坊式生产 2）、批量生产(早期工业化生产)3）、大规模流水线生产(刚性自动化)4）、柔性自动化(FMS,CIMS)5）、先进制造方式 4.2、现代工业工程创新体系-新理念 1)、静态到动态；2）、时不变到时变；3）、线性到非线性；4）、局部到整体；5）、单一到多元；6）、现实到虚拟；7）、内部到外部；8）、专能到多能 4.3、现代工业工程创新体系-新特征 1）、研究对象扩大到系统整体。2）、
14、应用范围遍及生产领域及其他领域。3）、采用计算机和信息系统（IS）为工具。4）、重点转向集成制造（Integrated Manufacturing，简称 IM）。5）、更加强调和重视人的因素。6）、支持生产经营战略决策。7）、吸收相关学科最新成果以保持现代化水平。4.4、现代工业工程先进在制造系统 先进制造系统主要包括以下几个方面，1）、柔性制造系统(FMS)，2）、虚拟制造(Virtual Manufacturing)，3）、灵捷制造（Agile manufacturing），4）、计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing System,简称 CIM
15、S)，5）智能制造(Intelligent Manufacturing)，6）、全能制造系统(Holonic Manufacturing System，简称 HMS)，7）、网络化制造(Dispersed Network Manufacturing)，7）、单元制造系统(Cell Manufacturing)，8）、多代理制造(Multi-agent manufacturing)，9）、可重构制造系统(Re-configurable Manufacturing)。1)、柔性生产(Flexible Manufacturing)柔性生产主要依靠具有高度柔性的数控机床、加工中心等制造设备来实现多品种
16、小批量生产。它增强了企业生产的灵活性和应变能力,缩短了生产周期,降低了制造成本,提高了劳动生产率和设备利用率。但由于投资巨大,相应的组织变革与管理模式没有跟上,实际效果并不理想。2）、敏捷制造(Agile Manufacturing,AM)敏捷制造是以动态联盟为基础的，对客户个性化需求驱动的动态市场环境中能够快速予以响应，创造机会的一种能力，敏捷制造强调将柔性的、先进的、实用的制造技术，熟练掌握生产技能的、高素质的劳动者以及企业内部、企业之间以及外部客户灵活的管理三者有机的集成，实现总体最佳化，对千变万化的市场做出快速响应。通过可重组的、模块化的加工单元，实现快速生产新产品及各种各样的变型产品
17、，从而使生产小批量、高性能产品能达到大批量生产同样的效益，达到同一产品的价格和生产批量无关。按订单组织生产，以合适的价格生产顾客的订制产品或顾客个性化产品；不强调全能，而强调企业间的动态合作；3）、智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思。和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。4）、计算机集成制造(Computer Integrate
18、d Manufacturing System,CIMS）计算机集成制造系统。它是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。它是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来，形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。集成化反映了自动化的广度，智能化则体现了自动化的深度，它不仅涉及物资流控制的传统体力劳动自动化，还包括信息流控制的脑力劳动的自动化。4.5、现代工业工程创新体系-系统层 企业管理系统 1）、质量管理：全面质量管理(Total Quality Management,简称 TQM)2）、产品开发管
19、理：并行工程(Current Engineering,简称 CE)3）、企业流程管理：业务流程再造 (Business Process Reengineering,简称 BPR)；4）、企业资源与生产管理：JIT、ERP、CRM、SCM;企业形态 1）、精益企业(Lean Enterprise)2）、扩展企业(Extend Enterprise)3）、分型公司(Fractal Company)4）、虚拟企业(Virtual Enterprise)5）、数字工厂(Digital Factory)6）、企业动态联盟（Enterprise Dynamic Alliance)1）、精益企业(Lean
20、Enterprise)精益企业是精益生产沿产品价值流方向的扩大和延伸。一种不同部门同心协力消除浪费以满足用户需求为目标、力求降低成本、提高产品的质量、不断创新的资源节约型的拉动生产。2）、虚拟企业(Virtual Enterprise)是当市场出现新机遇时，具有不同资源与优势的企业为了共同开拓市场，共同对付其他的竞争者而组织的、建立在信息网络基础上的共享技术与信息，分担费用，联合开发的、互利的企业联盟体。虚拟企业是一种具有代表性的合作企业策略，它实际上是一种短期的，只限于一个或几个项目周期内的企业网络结合。具体地说，就是因特网使企业的合作空间加大，企业的透明度提高，监督成本降低，核心企业能够以
21、信用为纽带实现资源的最佳配置。3）、数字化工厂(Digital Factory)是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂（DF）是企业数字化辅助工程新的发展阶段，包括产品开发数字化、生产准备数字化、制造数字化、管理数字化、营销数字化。除了要对产品开发过程进行建模与仿真外，还要根据产品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真，使生产系统在投入运行前就了解系统的使用性能，分析其可靠性、经济性、质量、工期等，为生产过程优化和网络制造提供支持。4）、企业动态联盟（Enterprise Dyna
22、mic Alliance)是基于盟主企业核心能力的一种外部优化整合，即盟主企业将投资和管理的注意力集中于自身核心能力上，而一些非核心能力或自己短时间内尚不具备的能力则依靠外部盟员企业来提供。其特点有：分布性，联盟企业各成员在地理上是较为分散的，他们之间的协作沟通需要快速畅通的信息传递为基础；临时性，动态联盟企业是面向某一机遇产品的一种企业组织形式,所以具有明确的生命周期。五、现代工业工程发展趋势 5.1、新的工业工程思想与信息技术紧密融合 制造业已从单一规格的大规模批量生产发展到根据不同用户的具体需求生产的柔性制造系统,这是制造业或加工业发展的最高阶段。通过应用先进的信息通信技术,实现柔性制造
23、,用户需求与柔性制造系统获知此类信息之间的时延是影响柔性制造系统响应能力的主要因素之一,进而也会影响到柔性制造系统其他优势性能的充分发挥。如果不能及时、准确获取有效的需求信息,“柔性制造”就成了一句空话。信息技术可以通过网络迅速、准确地将自己的需求传递给柔性制造系统,企业迅速设计、研制出合格的个性化产品以满足用户的需求,使“个性化可制定”的策略充分实现。5.2、现代工业工程应用日趋复杂化 现代 IE 技术要解决企业生产经营中存在的诸多问题,如增效降耗、生产管理、质量保证、现场管理、项目开发和实施等。我国企业在管理方面存在着许多问题,主要表现在管理层次过多、管理职责混乱、管理模式粗放、企业生产过
24、程欠优化、企业生产系统集成功能不强。这些问题的存在,使得工业工程的应用变得十分复杂。5.3、生产方式的精益化和敏捷化 精益化的特征：低成本、高质量是基本和永恒的生产目标。对成本和质量应不断有系统化的理解。为满足顾客需求和实现持续发展，需要不断完善，这是精益化的精髓。精益化还应强调生产活动的环境效益。敏捷化的特征：企业要能快速、灵敏、积极、有效的影响市场变化。生产系统应具有较高的灵活性，自适应性，及可重构性，可重用性和规模可调性。虚拟企业，敏捷供应链等成为具有竞争力的新型组织战略。合作文化和信息平台的构建成为敏捷化的瓶颈与基础。5.4、深度探索现代企业系统的人本化 IE 注重研究人为因素和人机环
25、境系统，为有效落实人本原则提供实用技术。21 世纪，IE 与生命科学紧密结合，着眼于研究大幅度提高脑力劳动的效率和准确性，提高，人性化管理是现代化管理理论和实践发展的必然趋势和要求。在现代企业中，人本化管理已经成为企业竞争的一个有力的手段。人本化管理有利于增强企业凝聚力提高员工的工作热情和创新能力。5.5、工业工程研究手段不断涌现 随着计算机技术的不断发展,人们可以使用个人计算机进行许多高级的数字仿真。数字仿真技术为实际系统的描述、分析和性能预测提供了一种定量化的手 段，传统的数字仿真只能得到用数字表示的仿真结果以及相应的二维图像,其应用深度受到很大的限制。而最新的仿真技术可以将仿真与虚拟现实技术相结合,将设计者置于虚拟现实的环境中,使其能够“身临其境”地发现潜在的问题,从而降低制造成本,缩短实施时间,减少设计的反复。