基础工业工程(IE)课件

基础工业工程,机电工程学院工业工程与物流教研室尹春建E-mail:chunjianyinTel:7046137,教材基础工业工程，易树平,郭伏主编，机械工业出版社参考书工业工程基础范中志主编,华南理工大学出版社工业工程，赵景华主编，中国科学技术出版社，2000年版生产系统现场工作研究，白信哲，机械工业出版社,与IE有关的杂志,1.IIESOLUTION2.IIETRANSACTION3.Harvardbusinessreview4.QualityWorld5.ManagementScience6.工业工程与管理（上海交大与Springer合办）7.工业工程（广东工业大学主办）,常用的IE网站,,第一章生产与生产率管理,1.1企业生产运作1.2生产率与生产率管理1.3思考题,基础工业工程,1.1企业生产运作,一.企业生产运作概述离散型机械制造企业流程型生产企业重入型制造企业服务型企业,基础工业工程,1.1企业生产运作,一.企业生产运作概述(一)离散型机械制造企业车间任务型生产概念企业的生产同时在几个车间交叉进行,生产的零部件最终流转到装配车间装配,成品由质量部门检测,合格件交付出厂的一种生产组织方式-适用单件小批量生产方式的制造企业特点每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力和资源；生产设备一般机群方式布置,基础工业工程,1.1企业生产运作,一.企业生产运作概述(一)离散型机械制造企业流水线生产概念加工对象按事先设计的工艺过程集资顺序地经过各个工位（工作地），并按统一的生产节拍完成每一道工序的加工内容的生产组织方式基本特征工作地专业化程序高，按产品或加工对象组织生产；生产按节拍进行；各道工序的单件作业时间与相应工序的工作地或设备数比值相等；工艺过程是封闭的,基础工业工程,1.1企业生产运作,一.企业生产运作概述(二)流程型生产企业通过对一些原材料的加工，使其形状或化学属性发生变化最终形成新形状或新材料的生产方式。石油、化工、钢铁、造纸等企业是典型的的流程型制造企业,基础工业工程,1.1企业生产运作,一.企业生产运作概述(三)重入离散型制造企业重入型制造（Re-entrantManufacturing）产品或零件在制造过程中被某些机器重复加2次以上的制造过程。电子制造企业是典型的重入型制造企业,基础工业工程,1.1企业生产运作,一.企业生产运作概述(四)服务型企业通用型服务专用型服务技术密集型服务人员密集型服务,按系统的运作特点,按顾客的需求特性,基础工业工程,1.1企业生产运作,二.企业生产运作管理存在的问题生产计划管理生产现场管理生产流程优化人员管理基础工业工程是针对企业生产运作管理中存在的问题发展起来,基础工业工程,1.2生产率与生产率管理,一、生产率的定义二、提高生产率的意义三、生产率测定四、提高企业生产率的途径五、生产率管理,一、生产率的定义,生产率就是产出与投入之比生产率（P）=产出满足外界需要而生产的产品或提供的服务投入为获得这些产出而投入的生产要素,二、提高生产率的意义,提高生产率是实现经济增长的主要手段提高生产率是增加工资和改善人民生活的基本条件提高生产率可以缓和通货膨胀提高生产率可以增强国际市场竞争力，保持国际贸易平衡生产率提高对就业和社会发展有促进作用生产率与质量是同步发展的关系,三、生产率测定,生产率测定的意义所谓生产率测定就是对某一个研究对象（如一个生产系统）的生产率进行度量和计算。我们的目的是要提高生产率，那么就必须首先测定生产率水平，以便有一个衡量生产率变化的基准。,三、生产率测定,生产率测定的种类(1)按生产要素的种类分类(2)按生产要素的数量分类(3)按测定方式分类,生产率的种类,用劳动量作为总投入计算,用折旧费或固定资产账面值作为总投入计算,以投入原材料量作为总投入计算,1.按生产要素的种类分类（1）劳动生产率（2）资本生产率（3）原材料生产率（4）能源生产率（5）直接劳动成本生产率（6）总成本生产率（7）外汇生产率,以投入能源量作为总投入计算,生产要素投入用直接劳动成本表示的生产率,将所有的生产要素的总成本作为投入计算的生产率,投入的生产要素成本中只考虑外汇一项所计算的生产率,（1）总生产率或全要素生产率（2）多要素生产率（3）单要素生产率,生产率的种类,一个系统的总产出量与某一种投入要素量之比,一个系统的总产出量与某几种投入生产要素量之比。,一个系统的总产出量与全部投入生产要素之比。,2.按生产要素的数量分类,生产率的种类,3.按测定方式分类（1）静态生产率（2）动态生产率指数,一个时期（测量期）的静态生产率被以前某个时期（基准期）静态生产率相除得的商，反映不同时期生产率的变化情况。,某一给定时期产出量与投入量之比，指某一给定时期的绝对生产率。,三、生产率测定,生产率计算公式（1）静态生产率（某一给定时期的生产率）,三、生产率测定,生产率计算公式（1）静态生产率（某一给定时期的生产率）单要素生产率：,、分别为测定期内第i种产出量与投入量,三、生产率测定,生产率计算公式（1）静态生产率（某一给定时期的生产率）多要素或全要素生产率：,工业企业生产率的测定计算公式产品总产量或产值劳动生产率=生产这些产品的劳动投入量产品总产量或产值材料生产率=生产这些产品的材料消耗量,工业企业生产率的测定计算公式产品总产量或产值能源生产率=生产这些产品的能源消耗量产品总产量或产值设备生产率=生产这些产品所摊的折旧费量产品总产量或产值总生产率=生产这些产品投入的总成本,三、生产率测定,生产率计算公式（2）动态生产率指数（两个不同时期生产率之比值）生产率指数:,分别为现测定期k内第i种产出量与投入量分别为基准期j内第i种产出量与投入量,工业企业生产率的测定公式2.动态生产率指数测定期静态生产率测定期产出量/测定期投入量生产率指数=基准期静态生产率基准期产出量/基准期投入量,三、生产率测定,生产率测定的实施1.数据采集（1）产品数据（2）会计数据（3）作业测定数据2.生产率测定模型的选择（1）单要素生产率模型（2）全要素或多要素模型,四、提高企业生产率的途径,影响生产率的因素提高企业生产率的途径,四、提高企业生产率的途径,影响生产率的因素,国家和部门（产业）生产率的影响因素人力资源科技水平宏观管理,人力资源科技水平政府政策,重视人的教育、培训、技术、劳动态度和动机，以及智力开发，重视劳动力的身体和精神健康，能提高劳动力质量。此外，工作环境、劳动条件、对人才的合理使用和鼓励政策等都直接影响人的积极性、创造性和工作效率，从而影响生产率水平。,科技水平直接影响生产率（可以认为，生产率的是反映一个国家的科技实力和水平的重要指标），加强科研开发，促进科技进步，提升一个国家的科技水平，先进设备,政府的政策、战略和计划等通过职能部门的实际工作、法规（如价格控制、收入和工资政策）、交通通讯、动力、财政措施和经济杠杆（利率、关税和其他税种）等极大地影响生产率。政府的工作作风和工作效率也是影响生产率的一个因素。,企业生产率的影响因素,产品设计生产系统设计生产规模职工的素质政治思想工作,四、提高企业生产率的途径,提高企业生产率的途径,人力资源和管理方法工业工程的应用,人力资源和管理方法国外通过对生产率的基本因素产出、投入、劳动、资本、技术和管理等的分析表明，有效地使用人力资源和提高劳动力质量，可以有效地提高劳动生产率。高质量的劳动力通过生产行为表现为生产效率的提高、产出增多、对成本的控制能力强等。劳动力质量主要表现为：承诺感、对组织的献身和忠诚、良好的沟通能力、参与能力、社会责任感、专业技术能力和感受变化的敏感程度。,人力资源和管理方法,物质奖励非物质奖励教育培训职业保障,在企业内有计划地分配生产率提高所获得的利益，是激励劳动者更好地工作的关键。计件工资、计时工资、效益工资等分配制度是劳动者分享劳动成果的一种方式，许多股份制企业给优秀职工以额外的企业股份，许多使劳动者得到更多的利益并更多地参与企业管理活动。,精神鼓励包括职位的晋升、调整以及让职工参与决策、给予职工表扬和某种荣誉等。能够使职工感到自我价值的实现，使他们工作范围扩大，提高工作技能和兴趣，带来从属于企业的意识，增强主动性和责任感。,通过教育培训，树立职工生产率的意识，提高职工综合素质，推动职工开展生产过程、工作方法、工作设计等方面的革新。同时，教育培训也是一种非物质奖励，为职工提供更多的晋升机会。,生产率提高，有可能增加职工对职业保障的忧患意识。因此，管理者有必要对职工作出对职业保障的保证（将剩余劳动向人力资源紧缺部门转移、减少劳动时间、向企业外输送、开展其他服务等），使职工积极参与提高生产率的活动。,工业工程的方法运用工业工程原理和方法对现有生产组织进行系统分析，改进工厂布置采用现代化制造技术，CAD/CAM、CAPP、FMC、MRP等对生产技术和设施加强研究开发，开发新工艺、建立新流程运用价值分析改进产品设计、减少产品工作量、降低成本开展工作研究，改善作业和工艺系统，减少多余的操作和无效工作时间运用现代生产与库存技术，建立均衡高效的生产系统在生产系统设计和改造中运用现代物流技术运用可靠性工作进行系统维护，保证系统运行质量采用人因工程知识和技术改善作业环境，创造良好的工作条件。,第二章工业工程概述,2.1工业工程2.2工业工程的产生与发展过程2.3工业工程的内容体系和人才素质,基础工业工程,2.1工业工程,一、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与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。IndustrialEngineeringisconcernedwiththedesign,improvementandinstallationofintegratedsystemofpeople(men),materials,information,equipment,andenergy.Itspecializedknowledgeandskillinthemathematical,physical,andsocialsciencestogetherwiththeprinciplesandmethodsofengineeringanalysisanddesigntospecify,predict,andevaluatetheresultstobeobtainedfromsuchsystems.,基础工业工程,一、工业工程的定义,IE的学科性质：IE是一门技术与管理相结合的交叉学科IE的研究对象：由人员、物料、设备、能源和信息组成的各种生产及经营管理系统及服务系统IE的研究方法：是数学、物流学及社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等，结合系统工程与计算机系统技术IE的任务：将人员、物料、设备、能源和信息等要素建成一个集成系统，并不断改善，以实现更有效的运行IE的目标：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、提高生产率，获得最佳效益IE的功能：对生产系统进行规划、设计、评价和创新。,基础工业工程,一、工业工程的定义,1.规划2.设计3.评价4.创新,对系统未来总体情况的构想。包括总体目标、方针政策、战略战术、以及实施计划的制定。工业工程侧重于技术发展规划。例如：企业发展规划、新产品开发计划、利润目标、职工培训计划。,在规划的指导下，具体创建系统各个有机组成部分时所做的前期工作。包括技术准则、规范、标准的拟订，最优方案选择和蓝图绘制。例如：新建一个企业时的厂址选择、车间布置、生产流程设计、管理信息系统的设计、厂内运输系统的设计。,对现存的各种系统、各种规划、计划和设计方案以及个人与组织的业绩做出是否符合既定目标或准则的评审与鉴定活动。包括各种评价指标和规程的制订以及评价工作的实施。从而分清孰优孰劣，明确问题和差距，为决策提供科学依据。,打破常规、不循规蹈矩、敢为人先，不断地创造出新思想、新观点、新方法、新技术，对现存系统进行改进；对规划、设计的内容与技术进行改进；对评价方法进行改进。,IE的功能,工业工程的特点,1.工业工程的核心是降低成本，提高质量和生产率2工业工程是综合性的应用知识体系，技术与管理结合的学科，用技术支持管理；从系统管理的角度统筹技术3以人为本、重视人的作用：人是现代生产和服务系统的核心要素4工业工程的重点是面向微观管理，解决各环节的具体管理工作问题。5工业工程是系统优化技术，注重整体系统，追求系统的整体效益，服从系统的总目标,工业工程与生产率工程的关系,IE与生产率有着共同的目标IE的技术和方法是企业提高生产率的直接途径IE技术的发展将推动生产率管理和控制方法的改善；生产率改善方法的创新、发展将促进生产率工程的发展和平率工程的发展将丰富IE技术、方法，推动IE的发展,从18世纪初期蒸汽机开始促进机械化生产起至20世纪30年代中期的这个时期，被称为科学管理年代，是工业工程的前身。在这个时期中发生了两件大事：一是第一次产业革命；二是泰勒(F.W.Taylor)的科学管理运动(1900年前后)。产业革命促进了大批的技术革新项目，制造企业的规模和复杂性也大幅度增大了。这时在英国兴起的零件可互换性和劳动专业化分工，被认为是促使大量生产成为可能的两个重要的IE观念。,一、科学管理时代,2.2工业工程的产生与发展过程,传统的工业工程阶段(20年代后期40年代中期)工业工程与运筹学结合的阶段(40年代中期-70年代中期)工业工程与系统工程结合的阶段(70年代中后期-现在),二、工业工程时代,2.2工业工程的产生与发展过程,2.2工业工程的产生与发展过程,科学管理时代(本世纪初30年代中期)工业工程时代（30年代后期至今）运筹学时期（40年代中期70年代）工业与系统工程（70年代）,在制造业中，采用以动作研究和时间为主要内容的科学管理方法，提高工人的作业效率。1908年，宾洲大学根据泰勒的建议首次开设工业工程专业。,工业工程研究吸收数学和统计知识，创立了一系列IE原理和方法。统计质量控制、进度图、库存模型、人的激励、组织理论、工程经济、工厂布置、物料搬运等方法的产生和运用，使管理有了真正的科学依据。,运筹学的出现为IE提供了理论基础，数学规划、优化理论、博弈论、排队论、存贮论等理论和方法用于描述、分析和设计多种不同类型的运行系统，寻求最佳结果。计算机为处理数据和对大系统进行模拟提供了手段。,系统工程原理和方法用于IE，IE与SE的结合，使IE从系统整体优化的目标出发，研究各生产要素和子系统的协调配合，强调综合应用各种知识和方法的整体性，应用范围从微观系统扩大到宏观大系统的分析设计，从工业和制造部门扩大到服务业及政府等各组织。,在美国，通常将工业工程与机械工程、电气工程、土木工程、化学工程并列为五大工程。,其的基本原则：（1）科学管理的核心是提高生产率；（2）挑选最好的工人，制定劳动定额；（3）实行工资报酬制度，激励员工努力工作；（4）使业主和工人认识到，提高生产率对双方都有利；（5）为了提高生产率，应将计划控制职能与执行操作的职能分开（6）对大型企业要实行分层管理。,2.3工业工程的内容体系和人才素质,一、工业工程的学科特点,工业工程学科的性质,按学科分类，国外一般把IE列为工程学范畴，这不仅仅是因为它的名称中包含“工程”二字，更主要的是因为它具有工程学的一般属性，即利用自然科学知识和其它技术对生产系统或其他系统进行观察、试验、分析、研究、设计等。,2.3工业工程的内容体系和人才素质,一、工业工程的学科特点,具有明显的工程性质不等同于一般的工程技术与工业管理、企业管理有所不同,广义的生产系统设计是IE的首要任务利用自然科学和工程技术进行分析与设计,不仅包括自然科学与工程技术，还包括社会科学和经济管理知识的应用。,IE主要是对于生产系统进行研究、分析、设计和改进等工程活动。而管理则主要偏重于行政职能。,工业工程学科的性质,2.3工业工程的内容体系和人才素质,一、工业工程的学科特点,工业工程与相关学科的关系,IE与管理IE与系统工程,IE是研究管理的方法和手段，为管理提供技术方法和决策依据，是一种工程活动,IE是系统工程在生产系统中的具体应用，系统工程是现代IE的技术基础和方法学,2.3工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系工业工程学科的范畴,从学科角度把IE知识领域划分为17个分支，即：生物力学。成本管理。数据处理与系统设计。销售与市场。工程经济。设施规划（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）。材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）。应用数学（含运筹学、管理科学、统计质量控制、统计和数学应用等）。组织规划与理论。生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）。应用心理学（含心理学、社会学、工作评价、人事实务等）。方法研究和作业测定。人的因素。工资管理。人体测量。安全。职业卫生与医学我国工业工程专业的核心课程基础工业工程生产计划与控制物流工程人机工程,2.3工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系工业工程的应用领域,制造业建筑业交通运输农场银行医院超级市场军事后勤政府部门,2.3工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系工业工程的方法和技术,方法研究作业测定（直接劳动）奖励工资制度工厂布置表格设计物料搬运信息系统开发成本与利润作业测定（间接劳动）物料搬运设备选用,组织研究职务评估办公设备选择管理的发展系统分析库存控制与分析计算机编程项目网络技术计划研究的经济效果办公室工作测定动作研究的经济效果,目标管理价值分析资源分配网络技术工效学成组技术事故与可操作性分析模拟技术影片摄制线性规划排队论投资风险分析,2.3工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系我国常用的IE知识和技术,工作研究设施规划与设计生产计划与控制工程经济价值工程质量管理与可靠性人机工程组织行为学管理信息系统现代制造技术,工业工程的应用领域和技术,制造业的工业工程,2.3工业工程的内容体系和人才素质,三、工业工程人才的素质结构工业工程师是从事工业工程的专业技术人员，他们的职责主要是将人员、物料、设备、能源和信息等联系在一起，以求得最有效的运行。素质结构主要包括：知识结构能力结构IE意识,三、工业工程人才的素质结构,知识结构具备机械工程、电子工程、信息工程或其他工程方面的知识理解机械工程、电子工程、信息工程或其他工程方面的产品开发与设计技术、生产与工艺技术、企业管理等知识具备工作研究、设施规划与设计、生产计划与控制、工程经济、价值工程、质量管理与可靠性、人机工程、组织行为学、管理信息系统、现代制造技术掌握现代工程设计、产品开发、生产工艺、企业管理等方面较系统的的知识掌握计算机应用、仿真和计算机处理知识掌握会计、统计、经济和人文科学方面的知识掌握我国经济技术方面的