工业工程课件 答案.pdf

2011 11 25 1 美国质量管理权威朱兰博士说 美国值得向全世界夸耀美国质量管理权威朱兰博士说 美国值得向全世界夸耀 的东西就是的东西就是IE 美国之所以打胜第一次世界大战 又有 美国之所以打胜第一次世界大战 又有 打胜第二次世界大战的力量 就是美国有打胜第二次世界大战的力量 就是美国有IE 1 IE Industrial Engineering 工业工程 简称工业工程 简称IE 人们在致力于提高工作效率和 人们在致力于提高工作效率和 生产率 降低成本的实践中产生的学科 是世界上生产率 降低成本的实践中产生的学科 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效益的把技术与管理有机地结合起来的一门边缘学 科科 2 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 3 工业工程的目标工业工程的目标 不断改进 降低成本 提高效率 提高质量 4 课程内容 工业工程概述工业工程概述 工业工程理论工业工程理论 工作研究工作研究 人因工程学人因工程学 生产计划与控制生产计划与控制 设施规划与物流分析设施规划与物流分析 现代质量工程现代质量工程 5 教学内容 第一节第一节 工业工程的发展和应用工业工程的发展和应用 第二节第二节 工业工程的概念和内容工业工程的概念和内容 第三节第三节 现代工业工程面临的挑战和发展趋势现代工业工程面临的挑战和发展趋势 6 2011 11 25 2 工业工程的产生与发展 IE是工业化的产物 一般认为最早起源于美国是工业化的产物 一般认为最早起源于美国 19世纪末世纪末20世纪初 美国工业高速发展 工厂由家世纪初 美国工业高速发展 工厂由家 庭小作坊向社会化大生产转化 劳动力严重不足 庭小作坊向社会化大生产转化 劳动力严重不足 劳动效率底下 管理方法缺乏科学性和系统性劳动效率底下 管理方法缺乏科学性和系统性 泰勒泰勒 时间研究时间研究 吉尔布雷斯吉尔布雷斯 动作研究动作研究 7 工业工程发展简史 年份年份 概念或方法概念或方法 创始者创始者 发展者发展者 国别国别 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 Adam Smith 英国 1798年 互换件 埃利 惠特尼 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 8 工业工程发展简史 年份年份 概念或方法概念或方法 创始者创始者 发展者发展者 国别国别 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 梅奥 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 9 工业工程的产生与发展 惠特尼惠特尼 1798年年 得到政府的订单 生产得到政府的订单 生产 10 000 滑膛枪滑膛枪 机器可以制造满足特定要求的机器可以制造满足特定要求的 标准化部件标准化部件 零件可以用于任何滑膛枪零件可以用于任何滑膛枪 1995 Corel Corp 10 工业工程的产生与发展 泰勒泰勒 科学管理之父科学管理之父 1881米德维尔钢铁厂 金属切削实验米德维尔钢铁厂 金属切削实验 1898 1901伯利恒钢铁公司 铁锹实验伯利恒钢铁公司 铁锹实验 因素 改善前 改善后 员工数 个 400 600 140 铲费 改善后减少50 工作量 16吨 59吨 工人工资 1 15美元 1 88美元 成本 年节省78000美元 11 工业工程的产生与发展 吉尔布雷斯夫妇吉尔布雷斯夫妇 动作研究之父动作研究之父 提出提出17个动作要素个动作要素 砌砖实验砌砖实验 因素 改善前 改善后 动作数 18 5 工作效率 砌砖数 小时 120 350 12 2011 11 25 3 工业工程的产生与发展 福特福特 1903年年 创立福特汽车公司创立福特汽车公司 1913年年 首次使用流水装配线首次使用流水装配线 制造制造T型车型车 1911年支付给工人的日薪高年支付给工人的日薪高 达达 5 天天 8小时工作制小时工作制 13 工业工程的产生与发展 甘特甘特 科学管理运动 人际关系理论先驱者科学管理运动 人际关系理论先驱者 提出了任务和奖金制度提出了任务和奖金制度 在科学管理运动先驱中最早注意到人在科学管理运动先驱中最早注意到人 的因素的因素 制定了制定了甘特图甘特图 生产计划进度图 当生产计划进度图 当 时管理思想的一次革命 时管理思想的一次革命 14 工业工程的产生与发展 霍桑实验霍桑实验 实验发起人 心理学家梅奥实验发起人 心理学家梅奥 照明实验照明实验 福利实验福利实验 访谈实验访谈实验 群体实验群体实验 15 工业工程的发展历程 第一阶段 第一阶段 萌芽和奠基时期萌芽和奠基时期 19世纪末世纪末 20世纪世纪30年年 代初代初 第二阶段 第二阶段 成长时期成长时期 20世纪世纪30年代初年代初 20世纪世纪40年年 代中期代中期 第三阶段 第三阶段 成熟时期成熟时期 20世纪世纪40年代中期年代中期 20世纪世纪70 年代末年代末 第四阶段 第四阶段 扩展与创新期扩展与创新期 20世纪世纪70年代末至今年代末至今 发展特点总结发展特点总结 工业工程的发展方向工业工程的发展方向 16 第一阶段 F W F W 泰勒泰勒 1856 1856 1915 1915 被誉为 被誉为工业工程之父 工业工程之父 进行了著名的进行了著名的 铁铲实验铁铲实验 1911 1911年发表了年发表了 科学管理原理科学管理原理 一书 一书 19101910年 吉尔布雷斯夫妇从事动作研究年 吉尔布雷斯夫妇从事动作研究 砌墙砌墙 实验实验 和工业心理学研究和工业心理学研究 19131913年 亨利年 亨利 福特发明流水装配线 福特发明流水装配线 19141914年 年 甘特从事作业进度规划研究甘特从事作业进度规划研究和按技能和按技能 高低与工时付酬的计件工资制的研究 高低与工时付酬的计件工资制的研究 19171917年 哈里斯研究应用经济批量控制库存量年 哈里斯研究应用经济批量控制库存量 的理论 的理论 17 第二阶段 19081908年年美国美国PurduePurdue大学机械工程系首先开设了大学机械工程系首先开设了 工业工程选修课 工业工程选修课 19171917年美国成立了美国工业工程师协会年美国成立了美国工业工程师协会ASIEASIE 后又成立后又成立AIIEAIIE 工厂中出现专门从事 工厂中出现专门从事IEIE的职业 的职业 19241924 19311931年 休哈特首创年 休哈特首创 统计质量管理统计质量管理 19241924 19331933年 年 G F MayoG F Mayo通过通过 霍桑实验霍桑实验 首首 创创 人际关系学说人际关系学说 J FishJ Fish 首创首创 工程经济工程经济 18 2011 11 25 4 第三阶段 4040年代中期 英 美两国发表了关于年代中期 英 美两国发表了关于运筹学运筹学成成 果的资料 立刻受到果的资料 立刻受到IEIE工作者的注意 并将之工作者的注意 并将之 运用于运用于IEIE实践中 实践中 19481948年 美国工业工程学会年 美国工业工程学会 AIIE AIIE 正式成立 正式成立 第三阶段的第三阶段的IEIE与前两阶段的比较 表现为从与前两阶段的比较 表现为从以以 经验和定性分析为主发展为以定量分析为主经验和定性分析为主发展为以定量分析为主 从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动 成本为主转化为以研究整体系统的优化 降低成本为主转化为以研究整体系统的优化 降低 各种资源消耗 各种资源消耗 提高整体系统的生产率为主提高整体系统的生产率为主 19 第四阶段 在在5050 6060年代 系统科学 年代 系统科学 SSSS 以及系统工程 以及系统工程 System EngineeringSystem Engineering SESE 已经出现 已经出现 7070年代开始 年代开始 系统工程的原理和方法用于系统工程的原理和方法用于IEIE 使它具备更加完善的科学基础与分析方法 得使它具备更加完善的科学基础与分析方法 得 到进一步发展和更广泛的应用到进一步发展和更广泛的应用 主要技术 系统分析与设计 信息系统 决策主要技术 系统分析与设计 信息系统 决策 理论 控制理论等理论 控制理论等 SESE的方法论的方法论 OR OR的定量方法的定量方法 传统传统IEIE方法方法 工业工业 专业知识专业知识 新新IEIE 20 IE发展的新动向 7070年代以来 特别是近年代以来 特别是近1010年来 年来 IEIE的发展出现的发展出现 了一些新动向 了一些新动向 早期的早期的IEIE以提高制造现场作业效率和改进生产管理以提高制造现场作业效率和改进生产管理 为主 现代为主 现代IEIE则则面向企业经营管理全过程面向企业经营管理全过程 早期的早期的IEIE单兵独进 现代单兵独进 现代IEIE已经成为为企业已经成为为企业CIMSCIMS 进而为企业发展成为领先企业提供管理集成基础结进而为企业发展成为领先企业提供管理集成基础结 构的有效工具 构的有效工具 早期的早期的IEIE只应用于制造业 现代只应用于制造业 现代IEIE已经普及到已经普及到交通 交通 建筑 服务和行政管理等多种产业建筑 服务和行政管理等多种产业中 例如全美医中 例如全美医 疗保健系统的规划和设计 疗保健系统的规划和设计 21 IE发展特点总结 不断吸收现代科技成就 尤其是计算机科学 运筹不断吸收现代科技成就 尤其是计算机科学 运筹 学 系统工程及相关的学科知识 得以由经验为主学 系统工程及相关的学科知识 得以由经验为主 发展到以定量分析为主 以研究生产局部或小系统发展到以定量分析为主 以研究生产局部或小系统 的改善 到研究大系统整体优化和生产率提高 成的改善 到研究大系统整体优化和生产率提高 成 为一门独立的学科 为一门独立的学科 22 IE的发展方向 应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织 应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织 应用重点从提升现场生产效率到提高系统的集成化应用重点从提升现场生产效率到提高系统的集成化 综合效益 新型工业化 综合效益 新型工业化 特别依赖于信息科学与技术 计算机软硬件 网络特别依赖于信息科学与技术 计算机软硬件 网络 与通信技术 数据库支撑环境等 与通信技术 数据库支撑环境等 突出研究生产率和质量的改善 突出研究生产率和质量的改善 可以说 工业工程的研究与发展水平 在一定程度可以说 工业工程的研究与发展水平 在一定程度 上标志着一个国家或地区的经济和管理发展水平 上标志着一个国家或地区的经济和管理发展水平 23 IE在我国的发展及应用 20世纪世纪30年代 国立交通大学 实业工程系 年代 国立交通大学 实业工程系 50 60年代 时间研究 劳动定额标准年代 时间研究 劳动定额标准 1990年初机械工业部完成推广应用工业工程的可行年初机械工业部完成推广应用工业工程的可行 性研究 成立研究机构性研究 成立研究机构 1990年年6月天津 召开首次工业工程学术会议月天津 召开首次工业工程学术会议 1992年年9月 西安交通大学 天津大学招收工业工月 西安交通大学 天津大学招收工业工 程专业本科生程专业本科生 目前 我国设有工业工程专业的高等学校目前 我国设有工业工程专业的高等学校100余所余所 24 2011 11 25 5 IE在我国的发展及应用 严格地讲 在严格地讲 在20世纪世纪60年代到年代到80年代 中国已经有年代 中国已经有 了一定水平的工业工程应用实例 并从了一定水平的工业工程应用实例 并从80年代开始 年代开始 随着外资企业的进入使工业工程在一定范围内得到随着外资企业的进入使工业工程在一定范围内得到 推广推广 在中国 企业应用工业工程的情况大致分为在中国 企业应用工业工程的情况大致分为 外资 合资企业的工业工程应用情况外资 合资企业的工业工程应用情况 从从20世纪世纪80 年代后期开始应用工业工程 如年代后期开始应用工业工程 如OTIS MOTOROLA 一汽大众 上海大众等 设立有一汽大众 上海大众等 设立有IE部或岗位部或岗位 内资企业的工业工程应用情况内资企业的工业工程应用情况 东部沿海地区企东部沿海地区企 业从业从20世纪世纪90年代相继应用工业工程技术 并有显著年代相继应用工业工程技术 并有显著 成效 如科龙 美的 康佳等 其他地区从成效 如科龙 美的 康佳等 其他地区从90年代末年代末 开始工业工程逐步深入开始工业工程逐步深入 25 工业工程的概念 美国工业工程师协会美国工业工程师协会 AIIE 1955年年 工业工程工业工程 Industrial Engineering 是对有关人员 物是对有关人员 物 资 设备 能源和信息所组成的资 设备 能源和信息所组成的集成系统集成系统 Integrated System 进行进行设计 改善和设置设计 改善和设置的一门学的一门学 科 它综合运用数学 物理和社会科学方面的科 它综合运用数学 物理和社会科学方面的专门专门 知识与技术知识与技术 并且使用 并且使用工程分析的原理和方法工程分析的原理和方法 对 对 上述系统可能取得的成果予以上述系统可能取得的成果予以确定 预测和评价确定 预测和评价 26 工业工程的概念 日本工业工程协会日本工业工程协会 JIIE 1959年年 工业工程是从事把人员 原材料 设备作为一个整工业工程是从事把人员 原材料 设备作为一个整 体系统去发挥其功能的科学 它是进行经营管理系体系统去发挥其功能的科学 它是进行经营管理系 统方面的设计 改善与设置工作的学科 统方面的设计 改善与设置工作的学科 为了规定 为了规定 预测 评价经营管理系统的成果 运用数学 自然预测 评价经营管理系统的成果 运用数学 自然 科学 社会科学中的特定知识 同时使用技术分析科学 社会科学中的特定知识 同时使用技术分析 与归纳的原理和方法与归纳的原理和方法 IE是这样一种活动 它以科学的方法 有效地利用人 是这样一种活动 它以科学的方法 有效地利用人 财 物 信息 时间等经营资源 优质 廉价并及财 物 信息 时间等经营资源 优质 廉价并及 时地提供市场所需要的商品和服务 同时探求各种时地提供市场所需要的商品和服务 同时探求各种 方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福 27 工业工程的概念 中国工业工程学会中国工业工程学会 工业工程是一门工程技术与管理技术相结合的工业工程是一门工程技术与管理技术相结合的综合综合 性工程学科性工程学科 是将科学技术转化为生产力的技术 是将科学技术转化为生产力的技术 它以降低成本 提高质量和生产率为导向 采用它以降低成本 提高质量和生产率为导向 采用系系 统化 专业化和科学化统化 专业化和科学化的方法 综合运用多种专业的方法 综合运用多种专业 的的工程技术工程技术 对人员 物料 设备 能源 和信息 对人员 物料 设备 能源 和信息 所组成的所组成的集成系统集成系统进行设计 改善和设置 使之成进行设计 改善和设置 使之成 为更为有效 更为合理的综合优化系统 并对系统为更为有效 更为合理的综合优化系统 并对系统 取得的成果进行取得的成果进行鉴定 预测和评价鉴定 预测和评价 28 工业工程的概念 总结 尽管各种定义的表述方式不同 说明的侧重点不同 尽管各种定义的表述方式不同 说明的侧重点不同 但其内容基本是一致的 各种但其内容基本是一致的 各种IE定义都旨在说明定义都旨在说明 学科性质学科性质 技术与管理相结合 交叉学科技术与管理相结合 交叉学科 研究对象研究对象 人员 物料 设备 能源 信息组成人员 物料 设备 能源 信息组成 的各种生产及经营管理系统 服务系统的各种生产及经营管理系统 服务系统 研究方法研究方法 综合运用工程技术与方法综合运用工程技术与方法 任务任务 设计和建立集成系统设计和建立集成系统 目标目标 提高效率 降低成本提高效率 降低成本 功能功能 对系统进行规划 设计 评价和创新对系统进行规划 设计 评价和创新 29 工业工程的定义 总结 利用利用 设计设计 DesignDesign 改善改善 ImproveImprove 设置设置 InstallationInstallation 规划规划 设计设计 评价评价 改进改进 创新创新 人员人员 物料物料 设备设备 能源能源 信息信息 综综 合合 体体 系系 通过通过 期待的成果期待的成果 成本成本 效率效率 质量质量 数数 学学 物理学物理学 社会科学社会科学 知识知识 技术技术 工程学的工程学的 分析分析 设计设计 原理原理 方法方法 30 2011 11 25 6 工业工程的内涵 补充 IE的的核心核心是降低成本 提高质量和生产率是降低成本 提高质量和生产率 IE是综合性的应用知识体系是综合性的应用知识体系 IE应用注重人的因素应用注重人的因素 IE是系统化技术是系统化技术 31 工业工程的学科性质 工业工程是一门工程学科 但它又不同于一般的工工业工程是一门工程学科 但它又不同于一般的工 程学科 它不仅包括自然科学和工程技术 而且还程学科 它不仅包括自然科学和工程技术 而且还 包括社会科学和经济管理方面的知识 所以包括社会科学和经济管理方面的知识 所以IE是一是一 门技术和管理有机地结合的边缘科学 门技术和管理有机地结合的边缘科学 工业工程与相关学科的关系工业工程与相关学科的关系 工业工程 工业工程 IE 与管理工程的关系 与管理工程的关系 工业工程 工业工程 IE 与系统工程的关系 与系统工程的关系 工业工程 工业工程 IE 与制造工程的关系 与制造工程的关系 32 工业工程的学科特点 与相关学科的关系与相关学科的关系 MEME1 1 管理工程 管理工程 MEME2 2 制造工程 制造工程 SE SE 系统工程 系统工程 IEIE 工业工程 工业工程 SE ME1 ME2 IE 33 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 管应用数学 运筹学 管 理经济学 统计和数学理经济学 统计和数学 应用等 应用等 9 组织规划与理论组织规划与理论 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 实用心理学实用心理学 12 方法研究和作业测定方法研究和作业测定 13 人的因素人的因素 14 工资管理工资管理 15 人体测量人体测量 16 安全安全 17 职业卫生与医学职业卫生与医学 美国国家标准美国国家标准ANSI Z94 82年 年 34 工业工程常用方法和技术 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 方法研究方法研究 2 作业测定作业测定 直接劳动直接劳动 3 奖励工资制度奖励工资制度 4 工厂布置工厂布置 5 表格设计表格设计 6 物料搬运物料搬运 7 信息系统开发信息系统开发 8 成本与利润成本与利润 9 作业测定作业测定 间接劳动间接劳动 10 物料搬运设备选用物料搬运设备选用 11 组织研究组织研究 12 职务评估职务评估 13 办公设备的选择办公设备的选择 14 管理的发展管理的发展 15 系统分析系统分析 16 库存管理与控制库存管理与控制 17 计算机编程计算机编程 18 项目网络技术项目网络技术 19 计划网络技术计划网络技术 20 办公室工作测评办公室工作测评 21 动作研究的经济效果动作研究的经济效果 22 目标管理目标管理 23 价值分析价值分析 24 资源分配网络技术资源分配网络技术 25 工效学工效学 26 成组技术成组技术 27 事故与可靠性操作分析事故与可靠性操作分析 28 模拟技术模拟技术 29 影片摄制影片摄制 30 线形规划线形规划 31 排队论排队论 32 投资风险分析投资风险分析 35 项目项目 领域领域 使用率使用率 排序排序 方法研究方法研究 作业方法作业方法 9090 1 1 作业分析作业分析 8383 4 4 动作研究动作研究 6666 5 5 物流物流 5353 10