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工业工程的职业与学习 先进制造管理与信息研究所邵宏宇2007 8 27 话题 什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习 一 什么是工业工程 美国 五大工程之一电机工程 机械工程 土木工程 化学工程 工业工程在美国的110万工程师当中大约有20万工业工程人员提高生产率 效率的工具 工程学 基础科学 应用科学 原理 领域 问题 数学 物理 化学 生物科学 机械工程 力学 加工 制造 电子工程 电子学 电器 工业工程 交叉学科 效率 生产率 工业工程 研究对象企业 非营利性组织 管理 研究目的提高效率 降低成本 保证质量研究方法工程学方法 设计 规划 实验 改善专业知识 制造 数学 心理 财会 工业工程的定义 IE是对有关人员 物料 设备 能源和信息等组成的整体系统进行规划 设计 改进和实施的一门科学 它从数学 自然科学和社会科学中吸取有关的专门知识和技术 同时运用工程设计与分析的原理与方法 以阐述 预测和评价上述系统所得到的成果 美国工业工程师学会 1955 工业工程术语 标准ANSIZ941982 工业工程的起源与发展 产业背景工业化中期畜牧 农业 工业 信息 知识 服务生产力背景机器效率提高处于瓶颈机器 劳力 资金 技术经济背景商品交换 社会分工自然经济 商品经济 20世纪初 工业工程的起源与发展 起源 科学管理 1900 1920 泰勒将科学的定量分析方法引入到生产与作业管理中 首创了时间研究方法 并实际运用 以提高总体效率 著作 科学管理的原理 涉及劳动组织 专业化分工 工作方法 作业测量 工资激励制度和制造工艺过程等问题吉尔布雷斯夫妇扩大了对动作和疲劳的研究 首创了分解动作研究 泰勒的两个典型实验 搬运生铁实验实验背景 原来每个工人每天搬运量 12T实验后每个工人每天搬运量 47 5T原来每个工人每天工资 1 15 实验后每个工人每天工资 1 85铁锹实验实验前 干不同的活拿同样的锹铲不同的东西每锹重量不一样 应当有一个效率最高的重量实验发现22P时效率最高 铲不同的东西拿不同的锹 生产效率得到提高 工业工程的起源与发展 奠基 多学科发展 1920末 1940 休哈特 统计质量控制梅奥 霍桑实验 行为科学工程经济工厂布置 设施规划工具设计 人机关系 工业工程的起源与发展 成长 与运筹学结合 1940中 1960 运筹学包括数学规划 优化理论 博弈论 排队论 存储论设施规划 搬运分析 运输选址生产与库存控制人因工程组织设计工资与激励 工业工程的起源与发展 成熟 与系统工程结合 1960末 1980 系统工程包括系统论 决策论 控制论 耗散论等系统分析与设计MRP 物料需求计划 企业信息系统丰田生产方式向服务业等扩展 现代工业工程 工业工程的起源与发展 创新 与信息工程结合 1980末 至今 MRP ERP 企业资源计划 精益生产SCM 供应链管理 AMT 先进制造技术 BPR 业务流程重组 物流管理 工业工程的主要研究内容 设计改善类 工作研究 设施规划 物流管理 组织设计 人机工程等控制管理类生产设计与控制 质量控制 成本控制 信息管理等分析评价类工程经济 市场预测 统计回归 可靠性工程等 工业工程内容举例1 流程分析 工业工程内容举例2 问题分析 工业工程内容举例3 设施规划 工业工程内容举例4 物流仿真 工业工程内容举例5 生产方式 工业工程内容举例6 生产线改善 工业工程内容举例6 生产线改善 利用TPS理念 按工序配置设备 简化生产流程 对设备布局进行调整 调整设备21台 设计并制作滑道 话题 什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习 工业工程的作用 20世纪的工业取得的重大成就 在管理技术上贡献最大的莫过于工业工程技术 这是一个由美国人创造 被世界接受并产生重大影响的思想 不论什么时候它被应用 生产率就会提高 在减少工人工作负荷的同时 工人的收入就会增加 它已经提高 美国 人工的劳动生产率超过100倍 美国著名的管理大师彼得 杜拉克 工业工程的作用 美国值得向全世界夸耀的东西就是工业工程 美国之所以能够打赢第一次世界大战 又有打胜第二次世界大战的力量 就是因为有工业工程 美国著名质量管理大师 朱兰 J M Juran 工业工程的作用 统计数据 美国在1889年以来的100多年的时间里 一直保持生产率以平均每年2 5 的速度增长 这种增长使美国财富每隔30年便翻一番 在这每年2 5 的增长中 劳动力素质的提高的贡献是0 5 大量投入资本的贡献是0 4 而管理创新的贡献是1 6 占整个生产率增长的64 工业工程的作用 亚洲经济的腾飞 自日本开始 台湾 马来西亚 新加坡 韩国 乃至中国 印度 都有工业工程在背后的支持 工业工程的作用 企业三大主要任务所占的比例 美国某企业统计实例 114 21 71 企业效益增加 生产管理 假定节约20 财务 假定节约50 市场 假定增加50 三大任务 中国是制造大国 而非制造强国 劳动生产率及工业增加值率低1999年 我国制造业的劳动生产率为4258美元 人年 约为美国的4 37 日本的4 07 德国的5 56 制造工艺装备落后优质高效低耗工艺的普及率不足10 90 以上高档数控机床 100 的光纤制造装备 85 的集成电路 IC 制造装备 80 的石化装备 70 的轿车工业装备依赖进口 中国是制造大国 而非制造强国 低水平生产能力严重过剩 高水平生产能力不足据1995年第三次全国工业普查显示 全国主要工业产品有80 以上的生产能力利用不足或严重不足 其中机械 电子 化工 建材等行业的生产能力利用率分别为51 86 51 45 54 9 64 03 技术创新能力十分薄弱制造业新产品贡献率美国为52 中国为5 9 工业工程技术 管理目标与专业工程技术关系 将生产力比作水桶中的水 D 专业工程技术比作水桶的一个耳子 A 而工业工程应是另一个耳子 B C为管理 管理目标是多提水 但如果缺乏工业工程 水桶只有一个耳子 A 技术上再下功夫 最多也只能提出半桶水 不可能提满水 管理科学与工业工程 管理 工业工程 与经济形态 管理发展具有顺序性科学管理 系统管理 现代管理这种发展与经济发展具有对应性工业经济 商品经济 知识经济 管理 工业工程 规律 过程不可省略过程可以加速美欧100年日本 台湾 韩国50年左右 话题 什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习 企业的一般描述 企业生产过程 物料设备人力资金信息 产出 绩效衡量 环境 机会约束威胁需求 管理 管理 输入 资源 产品服务 生产过程组织方式 生产过程组织方式流程式生产 石油 化工 冶金等 离散式生产 机械 电子等 大批量生产 库存生产 中小批量生产 订单或订单组装生产 定制生产 企业活动 企业模型 银行结算 工业工程技术在企业各环节的应用 工业工程技术在企业不同层次的应用 工业工程技术和信息技术与企业的不同发展阶段 企业信息化是提升企业竞争力的重要手段 但信息化必须以坚实的管理作为基础 其中 工业工程技术是最主要的管理基础 工业工程在企业实践的两种方式 美国为代表的技术 设计型 工业工程在企业实践的两种方式 日本为代表的技术 改善型 我国工业工程实施的一些成功案例 长春一汽变速箱厂降低流动资金70 提高劳动生产率90 二汽车桥厂转向节生产线产量提高29 8 废品率下降68 设备故障率下降84 上海大众一线劳动生产率接近德国同行水平科龙冰箱供应系统一次性降低流动资金3000万元邯钢1994 1996年38个IE项目累计创利1 66亿元 企业一般岗位 工业工程在企业的组织地位 方式 海尔早期的工业工程组织方式 工业工程在企业的组织地位 方式 海尔现在的工业工程组织方式 话题 什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习 工业工程所属学科 高等教育学科体系 工学 理学 管理学 文学 农学 医学 国内三种工业工程划归方式工学 属机械学院 比如清华管理学 属管理学院 比如天大工学 管理学 跨机械 管理学两院 比如西交大 工业工程所属学科 行政管理教育管理国土资源管理社会保障管理 人力资源管理 工业工程国际教育情况 1908年美宾夕法尼亚理工学院成立了工业工程系 至1959年 美设立工业工程系的大学达到71所 1975年增至150所 欧洲 日本于40年代末引入工业工程 台湾1955年引入 印度1975年引入 以台湾为例 目前 04年 41所大中院校设立工业工程专业 在校学生31500人 台湾总计2300万人 工业工程中国教育情况 40年代曾设立工业管理专业 解放后 教育体制遵循苏联模式 管理类专业基本取消 1992年天津大学 西交大开办工业工程专业 90年代末 中国工业工程教育进入旺盛发展期 99年38所高校开办此专业 2003年达到107所 工业工程人员的知识要求 工业工程人员的意识要求 问题与改革意识成本与效益意识全局和整体意识优化与标准化意识以人为本的意识 工业工程人员的能力要求 发现问题的能力综合各方面知识的能力理论联系实践的能力协调各方面关系的能力 工业工程学