工业工程在生产效率方面改善之应用开题报告(易建伟).docVIP

吉林化工学院开 题 报 告 工业工程在生产效率方面改善之应用IE to improve the efficiency in production and Application 性 质: 毕业设计 毕业论文教 学 院： 机电工程学院系 别：工业工程系学生学号：11440323学生姓名：易建伟专业班级：工业工程1103指导教师：卢伟宏职 称：教授起止日期：2015.3.12015.3.28 吉 林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工学院本科毕业论文开题报告课题来源及选题的目的和意义 题目来源 教师科研和实际生产。 目的和意义 现代工业工程对可持续发展的推进作用 进入 21 世纪以来，片面追求高速经济发展带来的环境和社会等一系列问题日 益突出和严重，资源、生态环境与人类发展需求的矛盾愈加尖锐。无论是发达国家 还是发展中国家，都已经认识到社会、经济、环境协调发展的重要性，可持续发展 的思想被广泛接受并成为共识。 作为将现代科学技术转化为现实生产力的学科之一 1，现代工业工程（Industrial Engineering,IE）以系统优化为手段，以特定经济效 益为目的，成为实现可持续发展的重要途径之一，发挥着越来越突出的作用。 传统的工业工程研究主要集中在如何实现企业内部的生产系统整体优化与协 调，最大限度地开发生产系统的潜在性能，却忽视了科学技术在转为生产力的过程 中给社会和自然环境带来的负面影响。现代工业工程开始更加重视社会和环境因 素，并将研究范围从企业内部扩大到面向企业内、外部资源及其环境，注重实现企 业经济效益与环境保护、资源利用和生态平衡有机的统一。 随着可持续理论的发展和被广泛接受， 可持续思想融合到工业工程的理论和实 践中，工业工程开始研究生产和环境、人之间的关系。如何协调自然环境、社会与 生产系统的关系， 实现企业的可持续发展已经成为目前工业工程理论的重要内容之 一。 1、现代工业工程推进环境可持续发展 、 工业工程面向企业经营管理的全过程， 以规模化工业生产及工业经济系统为研 究对象2，以运筹学和系统工程为理论基础，以计算机为手段，是一门系统优化 技术学科。工业工程强调的是系统整体的优化，最终追求的是系统整体效益最佳。 工业工程的任务和目标是研究如何将人员、物料、设备、能源、信息等要素进行合 理地组合和配置，组成一个综合、有效的系统，以达到系统效益的提高。系统效益 的提高包括降低成本和提高效率两个方面，其结果都是减少各种资源的消耗，由于 资源的消耗总是或多或少地带来环境影响， 减少资源消耗就是减少环境影响。 因此， 提高系统效益是实现环境可持续发展的重要途径之一。由此可见，工业工程研究的 目的与环境可持续发展的本质是一致的。 传统工业工程虽然降低了单位产品资源消耗， 但是其结果并不是自然资源消耗 的减少，因为这种资源节约主要是指单个产品的资源消耗，效率的提高往往带来产 量的急剧扩大，导致总的自然资源消耗增加。造成这种结果的根据在于把制造模式 看作一个开环系统，即原料工业生产产品使用报废弃入环境，是 以大量的资源消耗和环境破坏为代价的发展模式， 很少系统考虑产品及过程的环境 属性。因此解决环境问题的根本方法是减少产品及过程的不可再生资源的消耗，着 眼于产品的生命周期全过程，达到以小于或等于再生资源的再生速度利用再生资 源，优化其利用效率和对非再生资源的替代能力，实现环境可持续化发展的目标。 这正是目前工业工程的重要研究领域，如绿色制造3、绿色供应链4等，其核心 是产品和过程的绿色化。“绿色”的根本目的是把工业生产和环境保护综合考虑，改 变原来末端治理的环境保护办法，将环境保护的思想贯穿于厂址选择、产品设计、 产品生产、产品使用、产品服务、产品报废回收等全过程，通过绿色技术，对其进 行系统化的控制，优化产品对自然资源的消耗和在生存期内对环境的影响。 2、现代工业工程推进社会可持续发展 、 现代工业工程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。这也是 IE 发展到今天的一个非常突出的特征。现代 IE 对生产要素优化 组合新规律的探索不断深入， 其中心问题就是对人和其他生产要素之间的关系的研 究。人、机器和设施的最佳组合，人在变速、高速系统中的适应性，环境对人的影 响等都是现代工业工程的重要研究领域。 工业工程对人的研究主要集中在人机工程 和人机一体化系统。人机工程或人因工程，又称工效学，应用心理学、行为科学、 工程技术的方法研究人与机器、环境的关系，研究劳动强度与人体疲劳强度，设计 出最佳的人、机、环境系统，使生产效率得到提高与改善。人机一体化系统从更深 的层次研究人的作用，采取以人为主，人机械一体化的技术路线，建立一种新型 的人与机器的协作关系， 各自执行擅长的工作， 成为高效高性能的新一代工作系统。 人机一体化系统强调人的安全性、友好性和创新性，资源的再生性及社会性。工业 工程对生产系统与人的研究，协调了人与机器的关系，使人从机器奴隶的被动地位 变为机器主人的主动地位，极大地改善了人的工作环境和生存状态，促进了人与社 会经济发展的和谐，从而推动社会的可持续发展。 现代工业工程的另一个突出特点是，它已经完全产业化，不仅在制造业广泛应 用，而且更重要的是在建筑工程业、服务行业、医疗卫生、体育、教育等领域广泛 应用。我国就有将工业工程应用到医院的成功案例5。现代 IE 在非制造业的广泛 应用，不仅丰富了工业工程的学科研究对象和研究内容，而且为发展第三产业提供 了有力的工具和科学基础，提高了第三产业的供给能力和质量，有利于产业结构调 整，推进社会的全面发展。随着现代工业工程在非制造业更深层次的应用，必将进 一步推动社会的可持续发展。 2本课题所涉及的内容国内外研究现状综述(一) 国外研究动态 工业工程(Industrial Engineering,简称 IE)起源于 20 世纪初的美国。 工业工程已经走过了 100 多年的历史，他是以现代化生产为背景，对人类社 会，尤其是对西方发达过年的经济及社会发展产生了重大的推进作用1。世 界上众多的工业发达国家，如美国、日本、德国、英国、法国等国家中，期 经济的高速发展都与期国家内雄厚的工业工程（IE）实力有着密不可分的关 系。 工业工程（IE）在工业化发达国家都受到了普遍的重视，期最为重要的 原因就是工业工程 （IE） 是以大规模工业生产以及社会经济系统为研究对象， 直接面向企业的生产运作全过程。它与人因学，数学，经济管理学以及各种 工程技术有着密不可分的关系， 以系统工程为哲理，以运筹学等方法为理论 基础， 以现代信息技术为工具， 用工程量化的分析方法对包括服务业和制造 业在内的由人、物料、设备、储存、能源、信息等多种因素所组成的各种复 杂的企业或组织系统中的实际工程与管理问题惊醒定量、系统的分析、设计 与优化， 从而实现系统的最大效率和效益，提高工业生产率和社会经济效益 专门化的综合技术2。工业工程（IE）是不能被其他工程所代替的，因为这 是唯一的一门以系统效率和效益为目标的工程技术， 它同时又是一门对其他 工程的一种具有很强互补性的一门综合性边缘学科。 在人类从事小农经济和工业生产的时代里， 人们都是凭着自己的经验去 管理生产。直到 20 世纪初期，工业开始进入了“科学管理时代” ，美国工程 师泰勒（Taylor）发表的著作科学管理的原理一书是那一时代工业工程 的代表作也是经典著作， 也是在那个时候，人们开始对工业工程有所认识并 且逐渐的接受了它。从 1910 年左右开始，美国的吉尔布雷斯夫妇（Frank Bunker Gnlbreth）从事动作方法的研究和工作流程的研究，还设定了一共 17 种动作的基本要素（动素）3。因为这些成就，泰勒和吉尔布雷斯夫妇被 称为工业工程的创始人， 他们的研究成果为以后工业工程的发展打下了坚实 的基础。 1908 年美国宾州大学首次开设了工业工程课程，后来又专门成立的工 业工程系，1917 年，工业工程师协会在美国成立。在此后则有人主张把当 时从事动作研究、 实践研究等提高劳动生产率的各种研究工作，从管理职能 中抽离出来， 由懂得工程技术的人员去参与，逐步形成了一批将工程技术和 管理相结合的工业工程师。 到了二战期间以及二战后的一段时间里，质量管理、工程布置、工作研 究、生产计划、人事评价与选择等都已经正式成为了工业工程的基本内容。 随着制造行业的不断地发展，经济学家费西（Facey）开创了工程经济分析 的研究领域； 战后由于工业生产发展以及经济建设的需要，使得工业工程开 始和运筹学联系起来， 这为工业工程的发展提供了更为科学的方法基础，这 也极大的丰富了工业工程的技术内容。1948 年，美国成立工业工程师学会。 1950 年左右，美国许多大学先后成立了工业工程系，到了 1975 年，已经有 超过 150 所大学开设了工业工程的课程4。 到了近期， 工业工程更是发展迅速， 如在美国福特公司成功的应用工业 工程实现了 “福特生产方式” ， 它是以大规模的流水生产方式来提高生产效 率、 降低劳动成本的， 这一生产模式使福特公司的在生产过程中极大的降低 了成本、提高了生产效率。随着市场和技术的发展，随着人们对工业发展的 长期实践、认识与研究，在近三十年里，各种先进的生产模式层出不穷，如 对日本汽车工业发展及至全世界制造业产生重要影响的准时生产方式 （Just In Time-JIT） 、精益生产方式（Lean Production） ，具有美国信息时代生产 制造特征的敏捷制造方式（Agile Manufacturing） ，以及现在人们谈论很多 的大规模定制生产方式（Mass Customization）5。 (二) 国内研究动态 与发达国家相比， 我国的工业工程起步较晚， 直到 20 世纪 80 年代初期， 工业部门才开始对工业工程有所认识，并逐步加以推广。 工业工程在我国的应用前景非常的广阔。 日本能率协会专家三上展喜受 日本政府的委托， 在我国的北京、 大连等地推广应用工业工程技术， 他认为， 中国的很多企业不需要在硬件方面做更多的投资， 只要在管理方式以及人员 素质等工业工程方面努力改进，那么这些公司的生产效率就可以至少提高 2-3 倍，甚至有可能是 5-10 倍6。 90 年代，随着工业工程学会在中国的建立以及工业工程正式教育的全 面普及，工业工程作为一门学科得到了全社会的认可。到了 90 年代后期， 许多内地企业开始逐步的应用工业工程知识改善企业管理出现的问题7。一 直到目前为止，工业工程已经应用到了钢铁、汽车、建材、家电、信息等十 多个行业中，包括一汽集团、广东科龙集团、富士康公司、美的集团、华为 公司等众多企业都已经应用工业工程作为企业提高生产效率以及提高管理 水平的重要手段，并已经取得了显著的成果8。 我国以企业为基础和主体的工业以及产业经济系统一直面临资源利用 率相对较低、质量和效益不高、产品等综合结构不合理、环境适应性相对较 差、国际竞争力及创新能力都比较低9，以及企业战略管理和内部管理比较 弱、技术与管理脱节、特色化缺乏、产品、市场、技术等方面的发展不平衡、 企业与市场和政府以及其他企业间关系欠规范、不稳定等诸多问题和困境 10 。 现代工业工程就是企业和整个产业经济摆脱困境、赢得新的机遇的有力 武器3本课题研究的内容及创新之处内容：本论文一共由六个章节构成：第一章 绪论，主要介绍本论文的研究背景、目的、意义、方法和框架等内容，是整体论文的研究内容规划总纲。第二章 理论概述，简要综述了现场管理 的概念、精益生产、基于精益生产现场改善体系等相关的理论知识，为论文的展开、分析问题和解决问题奠定理论基础。第三章 分析公司的生产现状，发现其存在的问题和不足，为改进生产管理，提高生产效率提供研究对象。第四章 根据公司车间布局的现状及问题，对该公司的设施布置进行重新设计和规划，改进公司的车间布局，以降低时间成本，提高工作效率。第五章 根据公司工作台布置所存在的问题，对该公司的作业流程进行研究和分析，改进公司的工作台布局，以减少工人工作时间，提高生产效率。第六章提出研究结论，对本论文进行总结和展望。研究方法：(1)文献资料研究法；(2)比较研究法；(3)实地调查法；(4)采用理论与实践相结合，辅以具体的案例研究。创新点：本题研究会对比假定公司改进前和改进后，各个方面的全面的数据比较，来量化工业工程在生产效率方面的改善会给企业带来多大了经济利益。4课题研究的内容和实施方案设计总共16周。具体安排如下：2015.03.052015.03.16：调研、收集资料（书籍和案例）、外文翻译；2015.03.192015.03.23：撰写开题报告2015.03.262015.03.30：完成系统需求分析，画出需求分析框图和系统结构图，最后确定方案；2015.04.022015.05.18：系统的具体实现，编程；2015.05.212015.06.01：系统调试（包括测试）和修改；2015.06.042015.06.17：论文撰写、装订与提交，准备答辩。5完成本课题的工作计划及进度安排设计总共16周。具体安排如下：1、论文准备阶段，学习毕业论文的有关要求和规定，明确论文题目类型命题原则，一周。2、调查研究，收集资料，广泛收集有关资料和查找相关文献资料，两周。3、撰写及修改开题报告，对所收集到的文献进行综合分析整理后，撰写开题报告，交指导老师审阅，并根据指导老师的意见修改开题报告，一周。4、撰写及修改论文提纲，开题报告通过后，开始拟定论文提纲，交指导老师审阅，并根据指导教师的意见修改论文提纲，一周。5、撰写、修改论文初稿及最后定稿，论文提纲经指导老师审阅合格后，进行论文初稿的撰写工作。初稿完成后，交导师审阅。根据指导老师提出的意见进一步修改直到最后定稿，五周。6 参考文献1）阚树林 主编 基础工业工程 高等教育出版社 （2）傅武雄 主编 标准工时制定与工作改善 厦门大学出版社（3）Xu Zhiwei，Liu YongxianMechanical production line simulation and Optimization analysisJProceedings of the IEEE International Conference on Automation and LogisticsQingdao，China September 2008：2925-2930（4）汪应洛 主编 工业工程手册 东北大学出版社（5）刘立户 主编 全面质量管理 北京大学出版社（6）Vincent M.Denis D.Imbeau D. 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