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1、工业工程简介-1 RAOZHONG2002工业工程简介IntroductionofIndustrialEngineering工业工程简介-2 RAOZHONG2002什么是工业工程？l美国质量管理权威朱兰博士说：美国值得向全世界夸耀的东西就是IE，美国之所以打胜第一次世界大战，又有打胜第二次世界的力量，就是美国有IE。工业工程简介-3 RAOZHONG2002工业工程lIE-INDUSTRIALENGINEERINGl工业工程，简称IE，是世界上公认的能杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的把技术与管理有机地结合起来的一门边缘学科。工业工程简介-4 RAOZHONG2002工业工程工业工程
2、Industrial Engineering IEl工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。l综合运用数学、物理学、社会科学的专门知识、技术以及工程分析与设计的原理、方法，对由人、物料、设备、能源、信息组成的集成系统，进行规划、设计、评价、改进（创新）的一门学科。19551955年年年年AIIEAIIE提出，后经修改提出，后经修改提出，后经修改提出，后经修改工业工程简介-5 RAOZHONG2002工业工程的范畴工业工程的范畴1.生物力学生物力学2.成本管理成本管理3.数据处理及系统设计数据处理及系统设计4.销售与市场销售与市场5.工程经济工程
3、经济6.设施规划与物流设施规划与物流7.材料加工材料加工8.应用数学（运筹学、应用数学（运筹学、管理经济学、统计和管理经济学、统计和数学应用等）数学应用等）9.组织规划与理论组织规划与理论10.10.生产规划与控制（含库存生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、管理、运输路线、调度、发货等）发货等）11.11.实用心理学实用心理学12.12.方法研究和作业测定方法研究和作业测定13.13.人的因素人的因素14.14.工资管理工资管理15.15.人体测量人体测量16.16.安全安全17.17.职业卫生与医学职业卫生与医学-美国国家标准ANSI-Z94（82年）工业工程简介-6 RAOZHON
4、G2002IE常用的方法和技术常用的方法和技术l l美国美国美国美国G.G.萨尔文迪主编的萨尔文迪主编的萨尔文迪主编的萨尔文迪主编的 对美国对美国对美国对美国667667家公司应家公司应家公司应家公司应用用用用IEIE技术的实际情况调查统计技术的实际情况调查统计技术的实际情况调查统计技术的实际情况调查统计,IE,IE常用的方法与技术分为以下常用的方法与技术分为以下常用的方法与技术分为以下常用的方法与技术分为以下3232种种种种:1.方法研究2.作业测定(直接劳动)3.奖励工资制度4.工厂布置5.表格设计6.物料搬运7.信息系统开发8.成本与利润9.作业测定(间接劳动)10.物料搬运设备选用11
5、.组织研究12.职务评估13.办公设备的选择14.管理的发展15.系统分析16.库存管理与控制17.计算机编程18.项目网络技术19.计划网络技术20.办公室工作测评21.动作研究的经济效果22.目标管理23.价值分析24.资源分配网络技术25.工效学26.成组技术27.事故与可靠性操作分析28.模拟技术29.影片摄制30.线形规划31.排队论32.投资风险分析工业工程简介-7 RAOZHONG2002生产系统生产要素人财物投入转换产出生产的财富产品服务生产率=产出/投入技术管理工业工程简介-8 RAOZHONG2002IE目标目标l设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有
6、特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全条件下进行。l使生产系统投入的要素得到有效的利用，降低成本，保证质量和安全，提高生产效率，获得最佳效益。工业工程简介-9 RAOZHONG2002工业工程学科的性质：工业工程学科的性质：l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。工业工程简介-10 RAOZHONG2002工业工程的特点工业工程的特点4IEIE的核心是降低成本，提高质量和生产率。的核心是降低成本
7、，提高质量和生产率。4IEIE是综合性的应用知识体系（技术和管理）是综合性的应用知识体系（技术和管理）4注重人的因素是注重人的因素是IEIE区别于其他工程学科特点之一。区别于其他工程学科特点之一。4IEIE是系统优化技术。是系统优化技术。4IEIE的面向的面向-由微观向宏观管理。由微观向宏观管理。工业工程简介-11 RAOZHONG2002IE的意识：的意识：l成本和效率意识l问题和改革意识l工作简化和标准化意识l全局和整体化意识l以人为中心的意识。工业工程简介-12 RAOZHONG2002IE特点特点1.IE的核心是降低成本、提高质量和生产率。2.IE是综合性的应用知识体系。3.注重人的因
8、素是IE区别于去他工程学科的特点之一。4.IE的重点是面向微观管理。5.IE是系统化技术。工业工程简介-13 RAOZHONG2002IE功能功能l研究人员、物料、设备、能源、信息组成的集成系统，进行设计、改善、设置，具体表现为规划、设计、评价和创新。工业工程简介-14 RAOZHONG2002工业工程（工业工程（IE）基本职能）基本职能1.1.规划规划规划规划确定研究对象在未来一定时确定研究对象在未来一定时期内从事生产或服务所应期内从事生产或服务所应采用的特定行动的预备活采用的特定行动的预备活动，包括总体目标、政策、动，包括总体目标、政策、战略和战术的制定和各种战略和战术的制定和各种分期实施
9、计划的制定分期实施计划的制定。2.2.设计设计设计设计为实现某一既定目标而创为实现某一既定目标而创建具体实施系统的前期工建具体实施系统的前期工作，包括技术准则、规范、作，包括技术准则、规范、标准的拟订，最优选择和标准的拟订，最优选择和蓝图绘制。蓝图绘制。3.3.评价评价评价评价评价是对现存各种系统、评价是对现存各种系统、规划方案、设计方案以及规划方案、设计方案以及各类业绩按照一定的评价各类业绩按照一定的评价标准确定活动有效性的活标准确定活动有效性的活动。包括各种评价指标和动。包括各种评价指标和规程的制定，评价实施。规程的制定，评价实施。4.4.创新创新创新创新 改进现行研究对象，使其更改进现行
10、研究对象，使其更有效的生产、服务和运作。有效的生产、服务和运作。工业工程简介-15 RAOZHONG2002工业工程简介-16 RAOZHONG2002IE技术技术l工作研究工作研究工作研究工作研究l设施规划与设计设施规划与设计设施规划与设计设施规划与设计 l生产计划与控制生产计划与控制生产计划与控制生产计划与控制 l工程经济工程经济工程经济工程经济 l价值工程价值工程价值工程价值工程 l质量管理与可靠性技术质量管理与可靠性技术质量管理与可靠性技术质量管理与可靠性技术 l工效学工效学工效学工效学 l组织行为学组织行为学组织行为学组织行为学 l管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统 l
11、现代制造系统现代制造系统现代制造系统现代制造系统 工业工程简介-17 RAOZHONG2002工作研究工作研究它是工业工程体系中最重要的基础技术，包括方法研究、时间研究。方法研究：把工作简化并定出进行此项工作的更经济的方法和程序建立标准工作方法。时间研究：确定进行某项工作所需时间的长短建立标准时间通过方法研究与时间研究制定工作标准，从而提高生产效率。工业工程简介-18 RAOZHONG2002设施规划与设计设施规划与设计l对系统进行具体的规划和设计，通过实现系统整体优化，提高整体效益。工业工程简介-19 RAOZHONG2002生产计划与控制生产计划与控制l通过对人、财、物、信息的合理组织调度
12、，加快物流、信息流和资金周转率，从而达到高效率和高效益的统一。工业工程简介-20 RAOZHONG2002工程经济工程经济l通过对整个生产系统的经济性研究，多种技术方案的成本与利润计算，投资风险分析评价与比价等，为选择技术先进、效益最高或费用最低的方案提供决策依据。工业工程简介-21 RAOZHONG2002价值工程价值工程l它是工业工程师为寻求高效益、低成本方案常用的一种方法，主要用于新产品、新技术开发等过程中，为了有效地改善价值而进行的有组织的活动。工业工程简介-22 RAOZHONG2002质量管理与可靠性技术质量管理与可靠性技术l包括传统的质量控制方法、现代质量管理质量保证、生产保证、
13、全面质量控制（TQC）、全面质量管理（TQM）、可靠性概念、故障及诊断分析等。工业工程简介-23 RAOZHONG2002工效学工效学l研究人、机器和环境之间的相互作用的一门边缘科学。通过对作业中人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的关系等的研究。使作业操作人员获得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率和效果。工业工程简介-24 RAOZHONG2002组织行为学组织行为学l涉及对组织及人的行为进行系统研究的学问，为IE进行组织管理系统设计必需的基础知识和原理。工业工程简介-25 RAOZHONG2002管理信息系统管理信息系统l它是为一个企业的经营、管理和决策提供信息支持的用
14、户计算机综合系统，包括应用计算机硬件和软件、操作程序、分析模型和数据库等。工业工程简介-26 RAOZHONG2002现代制造系统现代制造系统l它是现代IE的基础和组成部分，主要包括：4数控技术（数控技术（NCNC、CNCCNC）;4成组技术（成组技术（GTGT）；）；4计算机辅助设计与制造（计算机辅助设计与制造（CAM/CADCAM/CAD）；）；4计算机辅助工艺（计算机辅助工艺（CAPPCAPP）；）；4柔性制造单元和系统柔性制造单元和系统(FMC(FMC、FMS);FMS);4计算机集成制造（计算机集成制造（CIMCIM）。）。工业工程简介-27 RAOZHONG2002IE人员人员l工
15、业工程技术人员的职责工业工程技术人员的职责l工业工程技术人员的知识结构工业工程技术人员的知识结构l工业工程的工作程序工业工程的工作程序工业工程简介-28 RAOZHONG2002工业工程技术人员的职责工业工程技术人员的职责l工业工程技术人员是为了达到经营者的目标（是企业取得最佳利润，冒最小风险）而贡献出技术的人，工业工程技术人员帮助上下各级管理人员，在业务经营的设想、计划、实施、控制方法等方面从事发明和研究，以期达到更有效地利用人力和经济资源。l工业工程师必须具备广博的知识和技能，又很强的综合应用各种知识和技术的能力，有革新精神，不断探索新方法去进一步改进工作，改善生产系统的结构和运行机制，求
16、得更佳的整体效益。工业工程简介-29 RAOZHONG2002工业工程技术人员的知识结构工业工程技术人员的知识结构l l工程技术知识工程技术知识:如机械工程、电气工程、等专业的理论和应用技术。如机械工程、电气工程、等专业的理论和应用技术。l l数学与统计知识数学与统计知识:包括应用数学、概率论与数理统计、统计学等。包括应用数学、概率论与数理统计、统计学等。l l经济学知识经济学知识:包括工程经济、会计学（特别是成本会计）等。包括工程经济、会计学（特别是成本会计）等。l l经营管理知识经营管理知识:包括经营学、市场学、工厂计划、生产管理、设备管包括经营学、市场学、工厂计划、生产管理、设备管理、物
17、资管理、组织与行政管理、劳动工资等。理、物资管理、组织与行政管理、劳动工资等。l l基础基础IEIE知识知识 ：方法研究、作业测定、设施规划与设计、物料搬运、质量管方法研究、作业测定、设施规划与设计、物料搬运、质量管理等。理等。l l管理科学知识管理科学知识 ：包括系统工程（包括系统工程（SESE）、运筹学（）、运筹学（OROR）、模拟技术、预测）、模拟技术、预测和决策理论等。和决策理论等。l l人类与社会科学知识人类与社会科学知识 ：包括工业心理学、人机工程、组织行为学等。包括工业心理学、人机工程、组织行为学等。l l计算机科学与信息技术计算机科学与信息技术：包括计算机应用、管理信息系统（包
18、括计算机应用、管理信息系统（MISMIS）等。）等。工业工程简介-30 RAOZHONG2002工业工程的工作程序工业工程的工作程序1.选择研究对象、瓶颈环节、薄弱环节、劳动条件差、选择研究对象、瓶颈环节、薄弱环节、劳动条件差、工作负荷重处；工作负荷重处；2.现状调查与记录；现状调查与记录；3.分析改进、提出改进方案；分析改进、提出改进方案；4.确定作业时间；确定作业时间；5.制定工作标准；制定工作标准；6.贯彻标准；贯彻标准；7.考核检查；考核检查；8.修改完善。修改完善。工业工程简介-31 RAOZHONG2002IE的手法l5W2H法l流程表l动改法l防错法l定量法l分析法l指标法l循环
19、法工业工程简介-32 RAOZHONG2002方法研究分析方法探讨项目探讨项目内内 容容分分 析析 手手 法法制造整个工程系统制造整个工程系统从原料从原料生产生产成品至出货为止成品至出货为止制造流程图分析制造流程图分析操作标准书分析操作标准书分析工厂布置物料移动工厂布置物料移动 工厂内部门与部门之间及人与物料工厂内部门与部门之间及人与物料之活动之活动流程图分析流程图分析模型配置分析模型配置分析作业区域的配置作业区域的配置 作业者的位置及作业者周围的物品作业者的位置及作业者周围的物品的放置方法的放置方法由基本动作的动作研究由基本动作的动作研究PTSPTS动作经济原则动作经济原则作业简化原则作业简
20、化原则组合作业或自动机械作业组合作业或自动机械作业 以组合进行的共同作业或以自动机以组合进行的共同作业或以自动机器作业的人与机器的配合器作业的人与机器的配合连合工程分析连合工程分析工作抽样工作抽样作业简化原理作业简化原理作业中的作业员动作作业中的作业员动作短的作业周期且高反复度的作业员短的作业周期且高反复度的作业员动作动作基本动作的动作分析基本动作的动作分析PTS(PTS(预定时间标准法）预定时间标准法）动作经济原则动作经济原则工业工程简介-33 RAOZHONG2002工业工程的发展简史年份年份年份年份概念或方法概念或方法概念或方法概念或方法创始者创始者创始者创始者(发展者发展者发展者发展者
21、)国别国别国别国别13701370年年机械时钟机械时钟维克维克(Wyek)(Wyek)法国法国14301430年左右年左右威尼斯兵工厂的船只外装备装配线威尼斯兵工厂的船只外装备装配线 威尼斯船厂威尼斯船厂意大利意大利17761776年年劳动分工的经济利益劳动分工的经济利益亚当亚当斯密司斯密司(Adam(AdamSmith)Smith)英国英国17981798年年互换件互换件爱立爱立维脱耐维脱耐(Eli(EliWhitney)Whitney)美国美国18321832年年按技能高低付酬；工时研究的一般按技能高低付酬；工时研究的一般概念概念查理查理倍倍奇倍倍奇(Charles(CharlesBabb
22、age)Babbage)英国英国19111911年年科学管理原理；正式的时间研究概科学管理原理；正式的时间研究概念念泰勒泰勒(Frederick(FrederickW.Teylor)W.Teylor)美国美国19111911年年动作研究；工业心理学的基本概念动作研究；工业心理学的基本概念 佛兰克与莉莲佛兰克与莉莲吉尔布雷吉尔布雷斯斯(FrankandLillian(FrankandLillianGilbreth)Gilbreth)美国美国19131913年年移动的装配线移动的装配线亨利亨利福特福特(HenryFord)(HenryFord)美国美国工业工程简介-34 RAOZHONG2002工
23、业工程的发展简史年份年份年份年份概念或方法概念或方法概念或方法概念或方法创始者创始者创始者创始者(发展者发展者发展者发展者)国别国别国别国别19141914工作进度图表工作进度图表亨利亨利 甘特甘特(Henry(HenryL.Gantt)L.Gantt)美国美国19171917应用经济批量方法控制存贮应用经济批量方法控制存贮F.W.F.W.哈利斯哈利斯(F.W.Harris)(F.W.Harris)美国美国19311931质量控制的抽样检查和统计表质量控制的抽样检查和统计表瓦脱瓦脱休哈脱等休哈脱等(walter(walterShewhartetc.)Shewhartetc.)美国美国1927-
24、19331927-1933霍桑研究对工人积极性的新见解霍桑研究对工人积极性的新见解爱尔顿爱尔顿梅耶梅耶(Elton(EltonMayo)Mayo)美国美国19341934年年工作活动的抽样调查工作活动的抽样调查L.H.C.L.H.C.铁佩特铁佩特(Tippett)(Tippett)英国英国19401940年年解决复杂系统问题用的协作方法解决复杂系统问题用的协作方法运筹学小组运筹学小组英国英国19471947年年线性规划的单纯形法线性规划的单纯形法G.B.G.B.但泽但泽(Dantzig)(Dantzig)美国美国19491949年年人的因素的研究人的因素的研究人机工程学会人机工程学会19501
25、950年后年后模拟、决策理论数学规划、计算机技模拟、决策理论数学规划、计算机技术的应用和发展术的应用和发展美国和美国和西欧西欧7070年代后年代后完善的工业工程理论和技术，研制出完善的工业工程理论和技术，研制出软件包软件包工业工程简介-35 RAOZHONG2002EliWhitney176518251798年,得到政府的订单：生产10,000步枪机器可以制造满足特定要求的标准化部件步枪的零件可以用于任何步枪1995CorelCorp.工业工程简介-36 RAOZHONG2002FrederickW.Taylor18561915科学管理之父1881年,MidvaleSteel总工程师,研究完成
26、工作的方法创立效率原理44强调科学管理，从而提高生产率；强调科学管理，从而提高生产率；44创立了创立了”时间研究时间研究”，改进了操，改进了操作方法；作方法；44提出了一系列科学管理原理与方提出了一系列科学管理原理与方法；法；工业工程简介-37 RAOZHONG2002Frank&LillianGilbreth1995CorelCorp.Frank(1868-1924);Lillian(1878-1972)工作测量方法之父 创立了创立了“动作研究动作研究”（Motionstudy)Motionstudy)：分：分解动作确定基本动作要解动作确定基本动作要素，经科学分析建立省素，经科学分析建立省时
27、高效和最满意的操作时高效和最满意的操作顺序顺序工业工程简介-38 RAOZHONG2002186319471903年,创立福特汽车公司1913年,首次使用流水装配线制造ModelT1911年支付给工人的日薪高达$5/天!HenryFord Make them all alike!工业工程简介-39 RAOZHONG2002W.EdwardsDeming19001993Engineer&physicistCreditedwithteachingJapanqualitycontrolmethodsinpost-WW2UsedstatisticstoanalyzeprocessHismethodsi
28、nvolveworkersindecisions工业工程简介-40 RAOZHONG2002Shigeo Shingo(1909-1990)Shigeo Shingo(1909-1990)“Those who are not dissatisfied will never make progress”Poka-YokeSourceInspectionZero-DefectSystemsSMED工业工程简介-41 RAOZHONG2002控制图（ControlChart)l1925年，贝尔实验室的沃尔特.休哈特（W.A.Shewhart）发明了简单而有效的过程监测与质量控制工具。工业工程简介-42 RAOZHONG2002朱兰博士（JosephH.Juran）质量的基本定义质量环朱兰三步曲管理突破STAL原则工业工程简介-43 RAOZHONG2002费根堡姆(A.V.Feigenbaum)TQC全面质量管理工业工程简介-44 RAOZHONG2002石川馨（ISHIKAWA）质量圈（QualityCircles)工业工程简介-45 RAOZHONG2002田口玄一（Taguchi)l三次设计l质量损失函数