基础工业工程1

基础工业工程 IE学堂 目录 工业工程及其发展 工业工程的应用 生产率的管理 工作研究 方法研究 作业测定 标准化管理 人机工程 作业能力与作业环境 组织设计与工作岗位分析 绩效考核与培训 激励和薪酬设计及管理 一、工业工程及其发展 一、工业工程及其发展 工业工程发展简史 工业工程的定义、目标和功能 工业工程的范围与性质 工业工程的特点和意识 工业工程发展简史 n 生产的系统 生产就是一种转换功能，是一个将生产要素经过投入、转换（加工与服务 活动），而得到产出物的系统过程。 人力、材料 机器设施 能源、信息 生产要素 财富 产品 服务 产出的产品 转换 工业工程发展简史 n工业工程的起源 1. 1900年前后，制造业的产值已产国农业。 2. 制造业没有生产计划和组织，靠口头上的指导 3. 改善只是员工自己的事情。 4. 总体效率低、浪费大。 工业工程发展简史 n工业工程的起源 泰勒（ F.W.Taylor） 1856-1915 59岁 1. 1874年，考取哈佛大学法学院； 2. 进入费城水泵制造公司当模型学徒； 3. 1878年，到米德维尔钢铁公司工作。 4. 致力于研究，创立了 “ 时间研究 ” （ Time Study） 5. 1895年，写著作 计件工资 ； 6. 1903年，写著作 工厂管理 ； 7. 1911年，写著作 科学管理原理 8. 泰勒是一位工程师和效率专家， “ 科学管理 ” 的创始人； “ 科学管理之父 ”“ 工业工程之父 ” 。 工业工程发展简史 n工业工程的起源 弗兰克 吉尔布雷斯（ Frank Bunker Gilbreth， 1868-1924 ） 1. 把动作分为 17种基本动作； 2. 制定了生产程序图和流程图； 3. 制定了卡片制度； 4. 差别计件工资制； 5. 创立了动作经济原则； 6. 探索重视企业中的人； 7. 强调进行制度管理； 8. 创立了影片分析法 9. 技能研究、疲劳研究和时间研究也有所 造诣。 工业工程发展简史 n工业工程的起源 亨利 劳伦斯 甘特（ Henry Laurence Gantt,18611919 ） 1. 提出 “ 奖励工资制 ” ； 2. 发明了 “ 甘特图 ” ； 3. 人际管理理论的先驱者； 4. 甘特的一生著作丰富，共达 150 多种，在管理方面有 3本专著。 IE 发展 历程 工业与系统 工程时期 运筹学 时期 科学管理 时期 20世纪初 - 30年代中期 20世纪 70年代 -现在和未来 20世纪 40年代 -70年代 n工业工程的发展历程 工业工程 时代 20世纪 20年代 -现在 工业工程发展简史 1491 1750 1890 1900 1915 1930 1940 1958 1977（年代） 会计 零件可 互换性 时间 研究 劳动专 业化分 工 标准化 逻辑代数 科学管 理原理 计件工资 日程安排表 动作研究 管理计划组织概念 存贮模型 第一批模型 工资激励 排队论 统计质量 管理 工厂布置 物料搬运 存贮论 一般系统论 生产率 人机关系 工程经济 网络技术 人的因素 模拟 决策理论 统计分析 作业分析 数学规划 系统工程 最优化理论 技术革新论 技术政策 信息系统 时间共享 可靠性 系统设计 产业革命 第一次世界大战 大萧条 第二次世界大战 信息时代 科学管理 工业工程 时代（ IE ） 运筹学 工业与系统工程 工业工程定义、目标和功能 n工业工程的定义 “ 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，它综合运用数学、物理学和社会科 学方面的专门知识和技术，以及工程分析和设计的原理和方法，对该系 统所取得的成果进行确定、预测和评价 ” -1955年美国工业工程学会（ AIIE） 该定义已被美国国家标准学会（ American National Standards Institute，简称 ANSI）采用作为标准术语，收入美国国家标准 Z94，即 工业 工程术语 标准（ Industrial Engineering Terminology， ANSI Z94， 1982） ，它被认为是 IE最基本的标准定义。 工业工程定义、目标和功能 n工业工程的目标 “ 工业工程是对一个组织中人、物料和设备的使用及其费用作详细 分析研究，这种工作由工业工程师完成，目的是使组织能够提高生产率 、获利性和效率 ” -1982年 美国大百科全书 “ 工业工程的目标就是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的条件下进行。 ” -美国工业工程专家 P.希克斯（ Philip E. Hicks） 工业工程的目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质 量和安全，提供生产率，获得最佳效益。 工业工程定义、目标和功能 n工业工程的功能 工业工程的基本功能是： “ 研究人员、物料、设备、能 源、信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置 ” 规划 设计 评价 创新 n工业工程的功能 IE基本功能 规划 设计 评价 创新 企业（微观） 业务发展规划 新产品开发规划 技术革新规划 成本降低规划 产品系列化规划 产品标准化计划 库存计划 安全、卫生、环保 计划 职工教育及培训计 划 企业（宏观） 产业政策 产业结构分析 产业技术政策 技术发展计划 技术培训规划 工厂选址 工厂布置 设施设计 生产流程设计 作业程序设计 信息系统设计 工业安全、卫生、 环保系统及设施设 计 运输系统设计 职工教育课程设计 制定各种设计的标 准规划及规程 产品设计评审 工艺改进 各种规划设计方案的评审 现有各种系统的评价 质量控制欲可靠性工程 职工业绩与职务评价 制定各种评价的指标与 规程 技术评价 产品改进 工艺改进 设施改进 系统组织改进 工作方法改进 技术创新的激励与 组织 新产品、新技术的 工程开发 工业工程范围与性质 1.生物力学 13.人的因素 2.成本管理 14.工资管理 3.数据处理与系统设计 15.人体测量 4.销售与市场 16.安全 5.工程经济 17.职业卫生与医学 6.设施规划 7.材料加工 8.应用数学 9.组织规划及理论 10.生产计划与控制 11.实用心理学 12.方法研究和作业测定 -美国国家标准 ANSI-Z94分类 n工业工程的范围 工业工程范围与性质 1. 国外，一般把 IE划入工程学范畴，因为 IE具有鲜明的工程属 性； 2. 在一些国家， IE作为一门工程学科， IE人员被培养成工业工 程师； 3. IE是一门跨学科的边缘学科。 4. 国外大学把 IE系改名为工业与系统工程（ I&SE）系。 n工业工程的性质 工业工程特点和意识 日本从美国引进 IE，形成了富有日本特色的 IE，即把 IE与管理实践紧密结合；强调 现场管理优化 ；美国则更强调 IE的工程性 。 n工业工程的特点 1 2 3 4 5 IE的核心是降低成本、提高质量和生产率 IE是综合性的应用知识体系 注重人的因素是 IE区别于其它工程学科的主要特点之一 IE的重点是面向微观管理 IE是系统集成和优化技术 工业工程特点和意识 “ 意识 ” 是人对客观物质世界的反映，是社会实践的产物；同时，它又会物质世界 具有能动的、积极的反作用。 n工业工程的意识 1 2 3 4 5 成本和效率意识 问题和改革意识 工作简化和标准化意识 全局和整体意识 以人为中心的意识 二、工业工程的应用 二、工业工程的应用 工业工程常用技术 工业工程师知识构架 工业工程组织 工业工程的 应用 工业工程常用技术 IE首先在制造业中产生和应用，后来逐步发展到建筑业、交通运输、销售 、农场管理、航空、金融、医院、军事后勤及其服务业。 美国 G.萨尔文迪主编的 工业工程手册 根据哈里斯对英国 667家公司应用 IE的实际情况调查统计，常用的技术为以下 32种： 1. 方法研究 14. 管理的发展 27. 事故与可操作性分析 2. 作业测定（直接劳动） 15. 系统分析 28. 模拟技术 3. 奖励 16. 库存控制欲分析 29. 影片摄制 4. 工厂布置 17. 计算机编程 30. 线性规划 5. 表格设计 18. 项目网络技术 31. 排队论 6. 物料搬运 19. 计划网络技术 32. 投资风险分析 7. 信息系统开发 20. 办公室工作测定 8. 成本与利润分析 21. 目标管理 9. 作业测定（间接劳动） 22. 价值分析 10. 物料搬运设备选用 23. 动作研究 11. 组织研究 24. 资源分配网络技术 12. 职务评估 25. 工效学 13. 办公设备选择 26. 成组技术 工业工程师知识结构 知 识 深 度 IE人员 管理人员 专业技术人员 工业工程组织 典型的 IE组织：集中式、分散式、矩阵式 集中式： IE人员集中属 IE部署，被指派到各业务部门服务 ； 分散式： IE人员固定在低层次部门工作，他们同高层次的 IE经历保持业务上的联系； 矩阵式： IE人员集中为 IE部的成员，但根据需要被指派到 有关的车间 工业工程的应用 （ %） 0 20 40 50 60 80 100 1960 1970 1980 1990 1 2 3 4 5 1-日本 2-加拿大 3-法国 4-德国 5-英国 各国生产率的比较（以美国 100%） 20世纪 80年代，每装 配一辆汽车，美国用工量 33个，而日本只需 14个， 制造一台发动机，美国要 花 6.8h，而日本只需 2.8h ，每辆日本汽车成本比美 国低 33万日元。本田 42s就 能生产一辆汽车。 我国工业工程的应用 国营红光电子管厂，运用工作研究和模特法进行改造，仅花费 1万元就使产值增加 840万元； 北京机床电器公司运用 IE建立三条流水线，年新增产值 1165万 元，成为 “ 老厂不大量投资，运用 IE大幅度提高生产率 ” 的典 型； 宝山钢铁总厂推行 IE进行改善， 1988年 -1991年共减少员工 8000人； 邯郸钢铁公司运用 “ 5W1H” 技术分析焦炭质量不高的问题，找 到了最佳的方法，提高了焦炭质量，获得经济效益 430.3万元 ； 1981年路特对美国企业应用 IE情况抽查表明： 94.2%的企业应用了 方法研究， 96.3%的企业应用了作业测定； 1979年，哈里斯对英国 401家企业的调查统计中， 84%的企业应用 工作研究。 三、生产率的管理 三、生产率的管理 生产率的概念 生产率的管理 生产率的种类 如何提高生产率 生产率的概念 投入（ I) 人力、设备、 设施、材料、 能源、信息等 系统 转换过程 产出（ O ） 产品 服务 O/I 生产率 生产率（ P） =产出（ O） /投入（ I） 生产率的管理 环境 战 略技 术 和 经营规 划 采 购 投 入 转换过程 产 出 销 售 环境 生产率测定 过程 生产率 度量 O/I T2时产出量 /T2时产出量T1时产出量 /T1时产出量 标准标准 标准 规划 测定 评价、控制 、提高 生产率评价、规划、控制、提高 静态生产率 动态生产率指数 生产率的管理 例如：一个 5人作业小组，在一个月里生产了 500个产品，所花费的劳 力为 880（ 5人 *22日 /月 *8小时 /日 =880人 *时 /月）个小时。 生产率 =500/880=0.57 生产率 =500/5=100 假设第二个月这个小组生产了 600个产品，所用的劳力为 800（ 5人 *20 日 *8小时 =800人 *时 /月） 生产率 =600/800=0.75 生产率 =600/5=120 生产率指数 = =1.32 生产率指数 = =1.2 600/800 500/880 600/5 500/5 生产率的种类 1.全员劳动生产率 = 2.净产值劳动生产率 = 3.材料生产率 = 4.能源生产率 = 5.固定资产生产率 = 6.流动资金生产率 = 7.工资生产率 = 产品总量或总产值 员工人数 净产值 年平均在册人数 产值或产量 材料量或材料费用 产值或产量 消耗的标准能源 产值或产量 固定资产总值 产值或产量 占用流动资金总值 产值或产量 工资总额 如何提高生产率 提高方式 方法 成本 见效快慢 提高程度 研究的作用 投 资 1.开发新技术 ，或对现有技 术进行根本性 改进 基础研究 应用研究 实验开发 高昂 需数几年 无明显 限制 以方法研究来 改进设计阶段 的作业与维护 保养工作 2.增设更现代 化或高生产能 力的设备 工艺研究 高昂 立即见效 无明显 限制 在进行现代化 改造时，对工 厂布局进行方 法研究，以改 进作业。 改 进 3.减少产品 的工作量 产品研究与开 发，质量管理 ，方法研究， 价值分析 不高 要几个月 有限度 方法研究，改 进设计，使生 产易于进行 4.减少工艺的 工作量 工艺研究，实 验，方法研究 ，培训，价值 分析 低廉 立即见效 有限度，但程度较高 消除不必要的 活动，减少操 作中的浪费 5.减少无效时 间（包括管理 部门） 作业测定，生 产计划与控制 ， TPM，培训 ，激励制度 低廉 开始时收效缓 慢，但效果迅 速增加 有限度，但程 度较高 作业测定，找 出无效时间， 工时的利用， 劳动成本控制 四、工作研究 四、工作研究 工作研究的含义 工作研究的内容 工作研究的步骤 工作研究的含义 动作研究延伸到操作和流程的 研究，逐步成了 “ 方法研究 ” ， “ 时间研究 ” 更名为 “ 作业测定 ” 由此，方法研究和作业测定结合 在一起为 “ 工作研究 ” 20世纪初 1924年 后 1936年 1940年 后 工作研究的由来工作研究的由来 泰勒研究会重点研究 “ 时间研究 ” 工业工程学会重点研究 “ 动作研究 ” 两协会合并为 “ 美国企业管理促进协会 ” （ S.A.M） 泰勒创立 “ 时间研究 ” （ Time Study） 吉尔布雷斯创立 “ 动作研究 ” （ Motion Study） 工作研究的含义 n 工作研究的定义 工作研究是以 作业系统 为对象的一项工业工程活动，它 是通过对作业系统进行 观察、记录、分析 ，结合运用 作业测 定技术 ，研究科学合理的作业流程和操作方法，并制定出各 项作业的 工作定额 ，以作为企业进行计划、预算、控制盒工 资奖励的基础。 工作研究的内容 对 象的 选 定 事 实 的 观 察 与 记录 分析 与研 究 WHAT ? WHY? WHEN? WHERE? WHO ? HOW? 确定改 进 方法 对 象的 选 定 作 业 要素的 划 分 测 定和 评 价 作 业 时间 宽 放 时间 标 准定 额时间 作 业 方法 标 准化， 实 施 新方法，培 训 新工人 达 到： 工 厂 布置、工作 条 件 和工作方法的改善， 减 少疲 劳 提高 劳动 生 产 率 达 到： 改 进计划与 控制，改 进 劳动组织 ，健全工 资 制 度，降低成本 方法研究 工作研究 作业测定 工作研究的步骤 挖掘问题和确 定研究项目 观察现行方法 记录全部事实 评价和拟定 新方案 新方案的组 织实施 问题意识 永不满足现状 投入人力、物力、 费用 选择观察记录的方 法和工具 一切用数据说话 5W1H 评价考虑的因素： 技术因素、经济因 素、环境因素、难 易度 学习新方案 组织专门的培训 制定作业标准文件 考察记录的事实 寻求改进的方案 改进的原则：取消 、合并、重排、简 化 先取消，再次合并 重排，最后简化 5W1H提问法 制定作业标准 及时间标准 设备标准化 工具标准化 环境标准化 布置标准化 作业标准化 检查和评价 检查方案实施程度 评估实施的效果 PDCA 5W1H提问法 观察现行方法第一次提问 考察分析时第二次提问 改进原则和方法 目的是什么？ 为什么要做？ 取消 在哪里做？ 为什么要在这里做？ 合并与重排 什么时候做？ 为什么要在这时做？ 谁来做？ 为什么要由他来做？ 怎么样做？ 为什么要这样做？ 简化 五、方法研究 五、方法研究 方法研究的定义 程序分析 操作分析 动作分析 方法研究的定义 n 方法研究是对现有的和 拟议 的工作方法进行系统的观察记录 和严格考查，改进其中不必要和不合理的部分，以寻求更为 简便、有效、安全和经济的工作方法的原理和技术。 1 2 3 4 改进工艺和流程 改进工厂、车间和工作场所的平面布置 改进物料、设备和人力的利用 经济的使用人力、减少不必要的疲劳 5 改善现场作业环境，实现安全文明生产 作业系统划分 00% 作业 系统 划分 分析 技术 基本 生产 过程 运输过程 工艺过程 检验过程 储存过程 工 艺 工 序 构 成 操