工业工程基本概况

工业工程简介 - 1 RAOZHONG 2002 工业工程简介 Introduction of Industrial Engineering 工业工程简介 - 2 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 工业工程 l IE-INDUSTRIAL ENGINEERING l 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 RAOZHONG 2002 工业工程 Industrial Engineering IE l 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。 1955 年年 AIIE提出，后经修改提出，后经修改 工业工程简介 - 5 RAOZHONG 2002 工业工程的范畴 l 生物力学 l 成本管理 l 数据处理及系统设计 l 销售与市场 l 工程经济 l 设施规划与物流 l 材料加工 l 应用数学（运筹学、 管理经济学、统计和 数学应用等） l 组织规划与理论 l 生产规划与控制（含库 存管理、运输路线、调 度、发货等） l 实用心理学 l 方法研究和作业测定 l 人的因素 l 工资管理 l 人体测量 l 安全 l 职业卫生与医学-美国国家标准 ANSI-Z94（ 82年） 工业工程简介 - 6 RAOZHONG 2002 IE常用的方法和技术常用的方法和技术 l 美国美国 G.萨尔文迪主编的萨尔文迪主编的 对美国对美国 667家公司应家公司应 用用 IE技术的实际情况调查统计技术的实际情况调查统计 , 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 32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.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 RAOZHONG 2002 生产系统生产系统 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 RAOZHONG 2002 IE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，保证质量和的利用，降低成本，保证质量和 安全，提高生产效率，获得最佳安全，提高生产效率，获得最佳 效益。效益。 工业工程简介 - 9 RAOZHONG 2002 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，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。但它不同于一般方面的课程。但它不同于一般 的工程学科，它不仅包括自然的工程学科，它不仅包括自然 科学和工程技术，还包括社会科学和工程技术，还包括社会 科学和经济管理方面的知识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它是一门技术和管理有机地结 合的边缘科学。合的边缘科学。 工业工程简介 - 10 RAOZHONG 2002 工业工程的特点工业工程的特点 44 IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。的核心是降低成本，提高质量和生产率。 44 IE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） 44 注重人的因素是注重人的因素是 IE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 。 44 IE是系统优化技术。是系统优化技术。 44 IE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 RAOZHONG 2002 IE的意识：的意识： l成本和效率意识成本和效率意识 l问题和改革意识问题和改革意识 l工作简化和标准化意识工作简化和标准化意识 l全局和整体化意识全局和整体化意识 l以人为中心的意识。以人为中心的意识。 工业工程简介 - 12 RAOZHONG 2002 IE特点 l IE的核心是降低成本、提高质量和生产率。 l IE是综合性的应用知识体系。 l 注重人的因素是 IE区别于去他工程学科的特 点之一。 l IE的重点是面向微观管理。 l IE是系统化技术。 工业工程简介 - 13 RAOZHONG 2002 IE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 RAOZHONG 2002 工业工程（ IE） 基本职能 1.规划 确定研究对象在未来一定 时期内从事生产或服务所 应采用的特定行动的预备 活动，包括总体目标、政 策、战略和战术的制定和 各种分期实施计划的制定 。 2. 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、标准的拟订，最优选择 和蓝图绘制。和蓝图绘制。 3.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.创新创新 改进现行研究对象，使其更改进现行研究对象，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 RAOZHONG 2002 工业工程简介 - 16 RAOZHONG 2002 IE技术 l 工作研究 l 设施规划与设计 l 生产计划与控制 l 工程经济 l 价值工程 l 质量管理与可靠性技术 l 工效学 l 组织行为学 l 管理信息系统 l 现代制造系统 工业工程简介 - 17 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 生产计划与控制 l 通过对人、财、物、信息的合理组织调度 ，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 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 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、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 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 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 RAOZHONG 2002 现代制造系统 l 它是现代 IE的基础和组成部分，主要包括： l 数控技术（ NC、 CNC） ; l 成组技术（ GT）； l 计算机辅助设计与制造（ CAM/CAD ）； l 计算机辅助工艺（ CAPP）； l 柔性制造单元和系统 (FMC、 FMS); l 计算机集成制造（ CIM）。 工业工程简介 - 27 RAOZHONG 2002 IE人员 l 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 l 工业工程的工作程序 工业工程简介 - 28 RAOZHONG 2002 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 得更佳的整体效益。 工业工程简介 - 29 RAOZHONG 2002 工业工程技术人员的知识结构 l 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 。 l 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。 l 经济学知识 :包括工程经济、会计学（特别是成本会计）等。 l 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 理、物资管理、组织与行政管理、劳动工资等。 l 基础 IE知识 ： 方法研究、作业测定、设施规划与设计、物料搬运、质量 管 理等。 l 管理科学知识 ： 包括系统工程（ SE）、 运筹学（ OR）、 模拟技术、预 测 和决策理论等。 l 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。 l 计算机科学与信息技术 ： 包括计算机应用、管理信息系统（ MIS） 等 。 工业工程简介 - 30 RAOZHONG 2002 工业工程的工作程序 l 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； l 现状调查与记录； l 分析改进、提出改进方案； l 确定作业时间； l 制定工作标准； l 贯彻标准； l 考核检查； l 修改完善。 工业工程简介 - 31 RAOZHONG 2002 IE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 循环法 工业工程简介 - 32 RAOZHONG 2002 方法研究分析方法 探 讨项 目 内 容 分 析 手 法 制造整个工程系 统 从原料 生 产 成品至出 货为 止 制造流程 图 分析 操作 标 准 书 分析 工厂布置物料移 动 工厂内部 门 与部 门 之 间 及人与物 料之活 动 流程 图 分析 模型配置分析 作 业 区域的配置 作 业 者的位置及作 业 者周 围 的物 品的放置方法 由基本 动 作的 动 作研 究 PTS 动 作 经济 原 则 作 业简 化原 则 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 机器作 业 的人与机器的配合 连 合工程分析 工作抽 样 作 业简 化原理 作 业 中的作 业员动 作 短的作 业 周期且高反复度的作 业 员动 作 基本 动 作的 动 作分析 PTS(预 定 时间标 准法 ） 动 作 经济 原 则 工业工程简介 - 33 RAOZHONG 2002 工业工程的发展简史 年份 概念或方法 创 始者 (发 展者 ) 国 别 1370年 机械 时钟 维 克 (Wyek) 法国 1430年左右 威尼斯兵工厂的船只外装 备 装配 线 威尼斯船厂 意大利 1776年 劳动 分工的 经济 利益 亚 当 斯密司 (Adam Smith) 英国 1798年 互 换 件 爱 立 维 脱耐 (Eli Whitney) 美国 1832年 按技能高低付酬；工 时 研究的一 般概念 查 理 倍倍奇 (Charles Babbage) 英国 1911年 科学管理原理；正式的 时间 研究 概念 泰勒 (Frederick W.Teylor) 美国 1911年 动 作研究；工 业 心理学的基本概 念 佛 兰 克与莉 莲 吉 尔 布雷 斯 (Frank and Lillian Gilbreth) 美国 1913年 移 动 的装配 线 亨利 福特 (Henry Ford) 美国 工业工程简介 - 34 RAOZHONG 2002 工业工程的发展简史 年份 概念或方法 创 始者 (发 展者 ) 国 别 1914 工作 进 度 图 表 亨利 甘特 (Henry L.Gantt) 美国 1917 应 用 经济 批量方法控制存 贮 F.W.哈利斯 (F.W.Harris) 美国 1931 质 量控制的抽 样检查 和 统计 表 瓦脱 休哈脱等 (walter Shewhart etc.) 美国 1927-1933 霍桑研究 对 工人 积 极性的新 见 解 爱 尔 顿 梅耶 (Elton Mayo) 美国 1934年 工作活 动 的抽 样调查 L.H.C.铁 佩特 (Tippett) 英国 1940年 解决复 杂 系 统问题 用的 协 作方法 运筹学小 组 英国 1947年 线 性 规 划的 单纯 形法 G.B.但 泽 (Dantzig) 美国 1949年 人的因素的研究 人机工程学会 1950年后 模 拟 、决策理 论 数学 规 划、 计 算机 技 术 的 应 用和 发 展 美国和 西欧 70年代后 完善的工 业 工程理 论 和技 术 ，研制出 软 件包 工业工程简介 - 35 RAOZHONG 2002 Eli Whitney 1765 1825 1798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 1995 Corel Corp. 工业工程简介 - 36 RAOZHONG 2002 Frederick W. Taylor 18561915 科学管理之父 1881年 , Midvale Steel总工程师 , 研 究完成工作的方法 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 ”，改进了操作，改进了操作 方法；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 RAOZHONG 2002 Frank 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 ”（ Motion study)： 分解动分解动 作确定基本动作要素，作确定基本动作要素， 经科学分析建立省时高经科学分析建立省时高 效和最满意的操作顺序效和最满意的操作顺序 工业工程简介 - 38 RAOZHONG 2002 1863 1947 1903年 , 创立福特汽车公司 1913年 , 首次使用流水装配 线制造 Model T 1911年支付给工人的日薪高达 $5/天 ! Henry Ford Make them all alike! 工业工程简介 - 39 RAOZHONG 2002 W. Edwards Dem