石大机制专业工业工程基础课件第2章 工业工程概念和内容

第二章工业工程概念和内容

一、工业工程的定义

美国工业工程师学会（AIIE）于1955年提出又经修订的，也是最有权威的概念：工业工程是对由人员、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鉴定、预测和评价。定义的说明研究的对象不是一般孤立事物，而是一个系统（其中人是主体）；研究的手段综合运用系统理论、运筹学、工程分析等知识和技术；

研究的目标是通过不断改进和优化系统，产生最佳综合效益。日本工业工程师学会：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统方面的设计、改善与设置工作的学科。为了规定、预测、评价经营管理系的成果，运用数学、自然科学、社会科学中的特定知识，同时使用技术分析与归纳的原理和方法。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综合性工程学科，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，采用系统化、专业化和科学化地方法，综合运用多种专业的工程技术、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，使之成为更为有效、更为合理的综合优化系统、并对系统取得的成果进行鉴定、预测和评价。

二、IE的目标《美国大百科全书》（1982年版）提出，IE是对一个组织中人、物料和设备的使用及其费用做详细的分析研究，这种工作由IE工程师完成，目的是使组织能够提高生产率、利润率和效率。著名IE专家P.希克斯博士指出，IE的目标就是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的条件下进行。因此，IE的目标就是：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。■三、

IE的功能规划

确定一个组织在未来指定时间内所应采取的特定行动，IE的规划着重于技术发展方面的规划设计

IE的设计不是一般的机器设计，而是着重工程系统方面的设计，包括系统整体和部分设计、概念设计及具体工程项目设计等。评价对现有各种系统规划、设计方针及人事组织的绩效作出评定，为高层决策者提供具有科学根据的资料，避免决策失误。创新

改进现有的各个系统，提出崭新的、富有创造性和建设性的方案，已达到最佳的运作效果。工业工程的功能规划企业（微观）业务发展规划，持续改善规划：能力、质量、流程、成本产品多样化，产品标准化规划，产品寿命周期规划物流规划，库存计划，安全、绿色生产计划，职工教育与培训计划产业（宏观）产业政策，产业结构分析，产业发展规划科研政策与规划，技术发展规划，工程教育与技术培训规划设计项目设计工程项目总体设计，CIMS设计，能力设计制造系统设施布置与设计，流程设计，技术选择，人机、工作地设计物流系统设施选址，储运设计，供应、生产、销售、物流设计信息系统数据库，MIS，MRP，ERP，PDM，网络产业系统供应链设计，安全、卫生、环保系统设计，产业标准化管理系统库存管理，教育培训评价技术评价产品设计评审，DFM/A，质量/可靠性经济分析评价指标及规程，成本/效率/效用评价，业绩与职务评价系统集成性评价各规划、设计的全面评审，标杆管理，生产系统与生产方式先进性评价创新工作地产品、材料、工作方法、操作人员、环境、工具、数据与信息系统设施，创新激励，人员与团队流程生产方式，管理流程，产品开发与设计四、IE的特点IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。IE是整体性综合性的应用知识体系（技术和管理）注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。IE是系统优化技术。IE的面向--由微观向宏观管理。五、IE的思想与原则1．问题导向原则：1）工业工程是一门具有很强针对性的技术体系，他首先要对对象系统及现状进行综合诊断、深入分析和恰当说明，这是工业工程的有效性的基本条件；2）经过对对象的具体分析后，来确定具体的工作程序和选择适宜的方法与技术，这是工业工程工作成功的重要保障。2．着眼整体的原则：现代工业工程是从全局出发，把问题作为一个整体来处理。强调以成本、效率、质量为核心。

3．组织先行的原则：首先表现为一种企业家的行为。4．全员参与的思想：要有一支比较专业化的骨干队伍，但有效的工业工程实践仍然是全体员工参与的过程和企业集体努力的结果。5．苦练内功：工业工程立足于一定的环境条件，在中国推广工业工程，首先应着眼于内部。把技术改造和强化内部管理结合起来。6．规范管理：工业工程的核心是系统化和规范化的管理。7.思变求新改善是工业工程永恒的目标，创新是工业工程的本质功能，决不能不思进取、拒绝变革。改善是永恒的，永无止境的8．特色取胜：9．方法集成：

针对问题的不同方面，应用工业工程及其相关的各种知识通过集成式手段和综合治理，使问题得以有效解决。10．系统推进

现代工业工程的开发与应用是一项复杂的系统工作，需按如下图模式来进行综合诊断明确目标和重点组织与方法设计

外部衔接分析与协调动作管理与不断改善■六、IE的内容体系IE内容体系人因与效率工程工作研究工效学组织设计人力资源开发与管理生产及其制造系统工程设施规划与物流分析现代制造工程生产计划与控制质量管理与可靠性现代经营工程工程经济工业设计企业战略管理工业系统分析方法与技术量化分析方法计算机系统技术工业工程的基本方法系统分析（SystemsAnalysis）

系统设计方法

创造性技术

系统图表法

工业工程的基本方法系统分析（SystemsAnalysis）：分析资料和数据，回答“干什么”的问题。系统设计方法：回答“怎么干”的问题，通常有两种方法：a.归纳法：由个别到一般b.演绎法：由普通到一般基本方法之创造性技术提问法：列出研究对象提出问题形成检核表找出改进之处。如5W1H法，即从目的（Why）、对象（What）、时间（When）、场所（Where）、人员(Who)、手段(How)等六个方面提出问题，看是否合理，并找出改进之处。列举法：通过会议等集体启发形式，将所研究的问题的特性、缺点或希望的状态列举出来，然后提出相应的改进措施，从而形成独创性的系统方案，主要有缺点列举法和希望点列举法。基本方法之创造性技术头脑风暴法（智力激励法）：针对一定问题，召集有关人员参加小型会议，在融洽轻松的会议气氛中，与会者敞开思想，各抒己见，自由联想，畅所欲言，相互启发，相互鼓励，使创造性设想起连锁反应，从而获得众多解决问题的方案。（此法实施，需要对会议主持人、与会者和会议的时空条件等提出应有的要求）。基本方法之创造性技术情景分析法：基本步骤：建立信息库确定主题目标分析并构造影响区域确定描述影响区域的关键变量探寻各种可能的未来发展趋势选择并解释环境情景引入“突发事件”检验其对未来情景的影响详细阐明主题情景。（对未来情景既要考虑正常的非突变的情景，又要考虑各种受干扰的、极端的情景）。工业工程的基本方法系统图表法——

包括：问题分析图表、活动规划图表

问题分析图表如：关联树图、特征因素图（鱼刺图）等；

活动规划图如：各种流程图、工作分配表、工作进度表等。浪费：在生产经营中对最终产品及顾客没有意义的行为。常见的七大浪费制造过剩的浪费；搬运的浪费；在制品过多的浪费；修复不良品的浪费；动作的浪费；加工的浪费；等待的浪费。8、未能开发的员工创造力的浪费大野耐一：减少一成的浪费，就等于增加一倍的销售额第四层次：动作、等待的浪费产品成本增加第一层次（过剩的生产能力）过剩的生产要素：过多的人员、设备、物料和厂房第二层次（最大的浪费）制造过剩的浪费（工作进展过度）第二层次：等待浪费的层次多余的劳务费多余的折旧费多余的利息支出第三层次：搬运、加工、不良品和库存的浪费体会：现场管理的目的就是要把现场黑箱中潜在的浪费凸显出来，并采取有效措施加以解决。真正效率和表面效率例如：

在某条生产线上，以前是10个人每天生产100个零件。改善后，达到10个人每天生产120个零件。这时效率提高了20%。如果生产计划提高到每天生产120个，则不需要增人就使效率提高了20%。这是真正效率。如果生产计划仍是每天100个，而管理者还是以提高效率为由，平均每天生产120个，那么，平均每天就多出20个零件。这种效率就是表面效率，为生产现场的管理带来极大的浪费。如果管理者在产量不变的情况下，将人员减少到9人甚至8人，这样既可以提高效率，还能降低成本，这才是“真正效率”。

企业中的工业工程组织1．企业IE组织的发展早期企业的IE，只研究生产过程与现场管理，较少有企业IE组织现代IE，在原来的基础上，向前延伸到经营决策、向后延伸到产品销售与市场服务。现代IE成为研究整个生产（包括微观和宏观系统）整体优化的工具，活动内容比过去丰富。企业中普遍设立了独立的IE部门。

2.企业IE的组织形式企业的IE部门组成方式与以下几个因素有关：行业类型；企业规模；经营体制与传统；经营管理水平；技术力量等。国外典型的IE部门组织形式及在企业中的位置：

中、小企业常采用的组织结构。工业工程部门由业务经理直接领导，与其它几项同级并列。工业工程部门是业务经理的参谋机构和全企业的咨询机构，负责处理全企业有关工业工程的事务。（如下图）中小型企业的IE组织形式总经理销售经理人事经理生产经理IE部经理作业测定方法工程生产计划生产控制

…

…大中型公司、企业

通常有一个精干的IE总部,担负指导和监督的责任,而大部分IE人员则分布在各有关部门工作,其组织结构分为三种:

①集中式

②分散式

③矩阵式集中式：IE人员集中属IE部管,被指派到各部门服务

行政首长高级副总裁（法律）总裁高级副总裁（综合工作）高级副总裁（科研）高级副总裁（财务）工程与发展部主任工业工程部主任副总裁兼甲分部总经理副总裁兼乙分部总经理人事经理生产经理市场经理分配经理财务经理IE部经理1号工厂主管2号工厂主管3号工厂主管1号工厂督导1号工厂督导1号工厂督导分散式：IE人员固定在低层次部门工作,他们同高层次的IE经理只是保持业务上的联系(如虚线所示),接受指导和监督

总载经营经理IE部经理1号工厂主管2号工厂主管3号工厂主管副总裁兼经营分部经理公司董事（IE）制造部门IE人员制造部门IE人员制造部门IE人员矩阵式：IE人员集中为IE部的成员,但根据需要,不同的IE人员被指派到工厂或车间、部门去工作,具有很大的灵活性工业工程部督导1号工厂IE部督导2号工厂IE部督导3号工厂IE部工厂布置专家工作测定专家方法研究专家奖励制度质量保证典型的工业工程活动—工业工程部门职能

1.进行工作研究

(方法研究、作业测定),确定作业标准和标准时间。这是IE部门最主要的业务。2.生产设计

研究产量、成本和生产方式的，进行生产方案和生产系统合理化设计，努力不断降低成本。3.工艺与装备设计

按照IE原理编制工艺和设计工夹具,设计或选用机器装备,保证操作使用方便,效率高。新装备设计要应用人机工程原理。4.生产技术准备

内容包括:确定工艺方案和加工方法；核算成本；准备所需设备及工夹具；制订工厂平面布置与运输计划；人员和材料需求；进行大量试制等。5.设计规划与设计6.生产计划与控制7.质量管理8.经济分析9.全员预防性维修保养

保障设备正常有效地运行,把故障率减至最低成为IE最关心的问题之一,组织和开展“全员预防维修保养”是IE部门的一项重要业务。10．制定规划、计划及工作制度11．建立评价、考核与奖励制度

工业工程技术人员熟悉现场作业,经常进行作业观察和改善,因此,最适合对各岗位作业量的评价提出客观的标准,并据此制定各岗位人员的考核与奖励制度,这样就可以科学、合理地把职工的个人利益(工资、奖金)与企业的整体利益结合起来,鼓励所有人员的积极性、创造性。12．系统分析与综合诊断

要不断进行技术和市场预测,针对企业外部环境和内部条件的发展变化,全面研究生产经营系统功能,发现问题,找出薄弱环节,提出改进方案,从而使系统不断优化,保证整体效益目标的实现。13．同企业内各部门配合，为其服务和协调

工业工程部门在企业内部是起咨询服务作用的,为各级管理者提供方法,为各部门参谋和咨询,在开发上述业务活动时,与企业内各部门及外部协作单位密切协作,并对各部门(如设计、制造和供应部门)之间的业务进行协调和综合。工业工程师始终从全局和整体出发,起着各部门和专业间沟通者、综合者、咨询者和协调人的作用。第三节工业工程的研究对象及时代特征（一）制造生产系统的概述产品计划子系统技术信息处理子系统管理信息处理子系统生产控制子系统生产过程子系统（二）生产系统及环境条件的新特点经济全球化动态市场带来挑战和机会社会加速信息化技术创新加快科学发展观及其可持续发展开始引起普遍关注现代生产活动的资源要素多样化（三）现代工业发展的显著特征工业工程的研究对象和应用范围逐步扩大到整体生产系统广泛采用计算机强化信息的采集、处理、传输突出重视生产率和质量的研究努力实现不断改善与持续发展的要求和综合创新这一现代工业工程本质功能现代工业飞、工程的重要特点注意形成面向问题的适宜的工业工程工作模式（一）人因与效率工程

1.工作研究（Workstudy）

工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术和经典内容。利用IE七大手法

改善系统，提高经济效益，是专门的诊断技术。2.工效学（Ergonomics）也称为人类工程学（HumanFactorsEngineering）、人机工程学(Man-machineEngineering)，是综合运用生理学、心理学、系统工程等及有关工程技术知识，致力于研究生产系统中人、机器和环境间相互作用的一门交叉学科。

3.组织设计（OrganizationDesign）组织设计就是指设计实施管理和生产经营任务的组织结构

4.人力资源开发与管理（HumanResourceDevelopment&Management）内容主要有：人的创造性、人力资源规划、人员选聘与培训、工作绩效的测定与评价等。

IE七大手法：时间研究工作测定动作研