工业工程学1

（二）工业工程的研究目标 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条 件下进行。
具体地讲，就是通过研究、分析和评估，对人机系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
的每个组成部分进行设计(包括再设计，即改善)， 再将各 个组成部分恰当地综合起来，设计出系统整体，以实现生 产要素合理配置，优化运行，保证以低成本、低消耗、安 全、优质、准时、高效地完成生 产任务(机器制造、桥梁建 设、化工生产……)，从而达到上述目标。
第二讲

工作研究
工作研究包括：方法研究和作业测定


一、概述
工业工程(I E)的核心是降低成本、提高质量和生产率， 而工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术。 工作研究的显著特点是，在需要很少投资或不需投 资的情况下，可以使企业的生产率显 著提高，从而提高

企业的经济效益和增强竞争力。

工作研究包含方法研究和作业测定两大技术：
甘特：发明了“甘特图”， 这是一种预先计划和安排作 业活动、检查进度以及更新计划的系统图表方法，为工作 计划、进度控制的检查提供十分有用的方法和工具，直到 今天它仍然被广泛地用于生产计划与控制这一工业工程主 要领域。

2、工业工程发展历程

1）科学管理时代（本世纪初~30年代中期） 2）工业工程时代（30年代后期~现在） 二战后，IE取得了实质性进展，表现一下两个时期的 重要变化。 ①运筹学（Operations Research,简称OR）发生影响的 时期（40年代中期~70年代）。 在这个时期先后出现了：运筹学；数学规划；优化理论； 排队论；博弈论等，作为IE的理论基础。 这些理论和方法可以用来描述、分析和设计多种不同类型 的运行系统，寻求最优结果，用于产品和市场决策，降低 了成本，提高了效率。




② 工业与系统工程（System Engineering，简称SE）时期 （70年代 ~现在和未来） 系统分析与设计、信息系统、决策论、控制论等 它使IE具备了更加完善的科学基础和分析方法 IE与SE结合后，具有一下特征：从系统整体优化目标 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 及政府部门等组织。
程中的一部分。
劳动过程：劳动者使用劳动工具，作用于劳动对象， 使劳动对象按照人们预计的目的制作成质量合格的产品。 劳动过程又可分为：生产准备过程；基本生产过程； 辅助生产过程和生产服务过程。

基本生产过程又包括：工艺过程；检验过程和运输过程。
工艺 定义：使各种原材料、半成品加工成为产品的方法
（3）重点转向集成（或综合）制造（简称IM）；
（4）突出研究生产率和质量； （5）探索有关新理论，发展新方法。

二、工业工程学科的范畴与性质 （一）工业工程学科的范畴 对于 IE 学科范畴，有许多种不同的表述方法。迄今 为止，较正规和有代表性的是美国国家标准 ANSI—Z94 （1982年修订版），从学科角度把IE知识领域划分17个分 支，即：

他提出了一系列科学管理原理和方法，主要著作有《计件
工 资》、《工场管理》以及《科学管理原理》，系统阐述 了他的研究成果和科学管理思想，对科学管理的发展作出 重大贡献，并被公认为工业工程的开端。

吉尔布雷斯 (Frank B ． Giberth ， 1868 ～ 1924), 创造了与 “时间研究”相关的“动作研究”（Motion study）。

5、最后一个影响因素就是组织结构和企业中各种活动之 间的协调程度。

组织结构就象人体的骨骼系统，没有这个骨骼系统的
支撑，人体就不能很好的运动，一个良好的组织结构，不
仅可以提高企业的沟通效率，而且可以使职责明确，更好
地响应客户的需求，管理人员也不用浪费时间来确定自己 应该做什么，不应该做什么，而这些时间是企业最高贵的 资源。
而且没有好坏之分。这种不确定性和不唯一性，和现代 工业的其他元素有较大的不同，反而类似艺术。有人将 工艺解释为“做工的艺术”。




工艺过程；检验过程和运输过程均由各自的工序组成。 工序：是指一个人或一组工人，在一个工作地上，对 一个劳动对象或一组劳动对象进行加工，完成生产过程中 的一部分。 工序又可分为操作和动作。 操作：工序的组成部分，是工人为达到一个明显目的， 使用一定方法，所完成若干动作的总和。 动作：手工操作的构成因素，是指工人接触物件，移 动物件或离开物件的行为。






影响生产率的因素：
1、最重要的因素就是知识，知识是人类最有生产率的 资源，但也是最昂贵的资源，如果应用不当，则完全没有
生产率。

比如许多欧洲工业同相应的美国工业相比，虽然资本 投资和设备是相等的，但生产率却要低2/3。这是因为在 欧洲工业中，管理人员和技术人员的比重较低，而且过分 依赖体力技能的不良组织结构。

反思我们中国目前很多企业还处于这种过分依赖体力 劳动者的的状态，劳动力密集型的企业尤其如此。 例如：一家制鞋企业人员规模已经达到4000人左右，月 产量在几十万双，在温州地区已经有一定的知名度，但管理 水平却非常低。比如：生产管理上的生产计划管理非常薄弱， 生产准备的齐套率非常低，最基础的IE管理还没有建立。导 致生产的波动非常大，质量也不稳定，一切都好像处于救火 状态，上至老板，下至生产线上的作业员，大家都非常辛苦， 但是没有人来仔细思考是什么原因造成了这样的现状。而这 些工作就需要由知识来解决，尤其是管理知识，要用计划代 替体力劳动、用脑力代替体力、用知识代替汗水。


4、第四个因素就是“流程组合”，企业要对自己企业的
流程环节进行分析，有些流程环节是外包出去，还是自己
操作。自己操作的流程环节中又有哪些活动是增值的，哪 些是不增值。自己的核心竞争力是什么？自己有哪些独特 的知识、能力、经验和声誉。分析清楚了才能有所为有所 不为。只有这样才能将有限的资源投入到企业最需要的位 置上，才能更好的提高企业的生产率。


（二）工业工程学科的性质
按学科分类，国外把 IE 划入工程学范畴，这是 因为 IE 具有鲜明的工程属性。和所有其他工程学科 一样， IE 具有利用自然科学知识和其他技术进行观 察、实验、研究、设计等功能和属性。

生产率
生产过程：可分为自然过程和劳动过程 自然过程：借助自然力直接作用于劳动对象而完成过

（1）生物力学；
（2）成 本管理； （3）数据处理与系统设计； （4）销售与市场；

（5）工程经济； （7）材料加工； （9）组织规划与理论；
（6）设施规划； （8）应用数学； （10）生产计划与控制；


（11）实用心理学；
（12）人的因素；
（13）方法研究与作业测定；（14）工资管理； （15）人体测量； （17）职业卫生与医学。 （16）安全；


2、第二个因素是时间，是各种资源的利用时间，比如： 人和设备是经常得到使用，还是只有一半时间被使用，将 表现出不同的生产率。还有本来可以不需要非常紧张做的 工作被错误的安排在很紧的时间里完成。这样就造成了不
必要的资源浪费。还有一点经常被企业所忽视的就是管理
者的时间。管理者要善于处理紧急事务和重要事务之间的 关系。将时间的利用发挥到最佳效果。

（四）工业工程的发展简史起源 1、工业工程的起源 工业工程是工业化生产的产物，在本世纪初起 源于美国，并且从泰勒 (F ． W ． Taylor ， 1856 ～ 1915)等人创立的科学管理发展起来的。 他系统地研究了工场作业和衡量方法创立了 “时间研究”（Time study) ，改进操作方法，科 学地制定劳动定额，采用标准化，因而大大地提 高了效率，降低了成本。

（一）方法研究的定义 方法：进行工作所运用的整体手段的组成部分 方法研究的定义是：对现有的或拟议的工作(加工、制 造、装配、操作 ) 方法进行系统的记录和严格的考查，作
为开发和应用更容易、更有效的工作方法，以及降低成本 的一种手段。

（二）方法研究的目的


1、改进工艺和程序。
第一讲 工业工程学概述


一、工业工程及其发展
（一 ）工业工程的定义 工业工程（简称I E）：就是在人们致力于提高工作效 率和生产率、降低成本的实践中产生的一门学科；就是把 技术和管理有机地结合起来，去研究如何使生产要素组成
生产力更高和更有效运行的系统，去实现提高生产率目标
的工程学科。 在各种IE 定义中，最具权威性和今天被广泛采用的是 美国工业工程师学会（AIIE）于1995年正式提出、后经修 订的定义，表述如下：

（三）工业工程的功能 基本功能是：研究人员、物料、设备、能源、信息所成的集 成系统，进行设计、改善和设置。 具体表现为： 对系统进行如下工作 1、规划；2、设计；3、评价；4、创新 管理的职能：决策；组织；领导；协调；控制 工业工程的特点： 1、IE的核心是消耗，提高生产率和产品质量。 2、IE是综合性的应用知识的体系。 3、IE注重人的因素，是其区别于其他工程学科的特点之一。 4、IE的重点是面向微观管理。 5、IE是系统优化的技术。


3、现代工业工程发展趋势
工业工程的发展具有鲜明的时代特征。 由于现代科学技术和生产力的高度发展， 尤其是高新技术的出现和应用，今天的生 产经营环境和条件与过去相比，发生了 很 大的变化，主要表现在：

1 ）市场需要多样化，产品生产周期大大缩短，竞争激 烈，要求不断开发新产品。 2 ）系统的、成套产品的服务和市场不断扩大，用户越 来越多地需要优质、可靠、系统的服务，如交钥匙工程。
“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”。
I E一门方法学他告诉人们，为把人员、物资 和设备组成有效的系统，用哪些知识，用什么方 法去研究问题以及如何解决问题。
和过程。 工艺：是劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进 行增值加工或处理，最终使之成为制成品的方法与过程。 制定工艺的原则是：技术上的先进和经济上的合理。 对于同一种产品而言，不同的工厂制定的工艺可能 是不同的；甚至同一个工厂在不同的时期做的工艺也可 能不同。可见，就某一产品而言，工艺并不是唯一的，

生产率
表示产出与投入比率的术语（总产出除以劳动投入 是劳动生产率）。 如果相同数量的投入生产了更多的产出，则生产率就 增长了。劳动生产率的增长是由于技术进步、劳动技能的 改善和资本深化。 劳动生产率水平可以用单位时间内所生产的产品的数 量来表示，也可以用生产单位产品所耗费的劳动时间来表 示。单位时间内生产的产品数量越多，劳动生产率就越高， 反之，则越低；生产单位产品所需要的劳动时间越少，劳 动生产率就越高，反之，则越低。 生产率取决于生产技术和管理方法



3）严格保证交货期，提供周到、及时的售后服务。
4）现代制造技术。 5 ）信息技术的发展为生产经营决策科学化和增强应变 能力提供了手段。

为了适应这些变化和要求，现代IE吸收了越来越多 的新学科和高新技术，如信息科学、自动化技术、模拟技 术和优化理论等。发展趋势为：

（1）研究对象和应用范围扩大到系统整体； （2）采用计算机和管理信息系统(MIS)为支撑；

3、第三个因素是要关注产品组合和相同资源不同组合之 间的平衡。相同的资源配置，如果产品组合不同，可能使 其获利，也可以让其破产。 例如：某一个小快餐店，每天做饭的预算是固定的， 如果用相同的预算来购买不同组合的蔬菜和肉类，就可能 做出不同的菜肴来，有的组合很可能营养搭配和口味非常 好，很快就买完了（并盈利），有的组合就不合理，吃了 对身体无益或者菜的口味不好，结果可想而知。所以，人 和预算都是相同的，做不同组合的菜肴，就会有不同的结 果，其他大型企业也是如此。