基础工业工程第一章工业工程概论

第一章 工业工程概论
三 、现代工业工程发展趋势
研究对象扩大到系统整体 • 应用领域重点转向集成制造并扩大到制造业以外 • 的其它领域 • 以信息网络系统为手段，与计算机技术紧密结合 • 定性研究与定量研究相结合 • 广泛的国际交流和多学科协调发展
第一章 工业工程概论
工业工程100年(第二阶段)
1908首次开设工业工程课程， 1918年美国宾夕法尼亚州立大学建 立了工业工程系；
1911年美国Purdue大学机械工程系首先开设了工业工程选修课； 1920年美国成立了美国工业工程师协会（American Society of
Industrial Engineer ,ASIE；后又成立AIIE），工厂中出现专门 从事IE的职业； 1922年马肯著《预算控制》，1924年著《会计管理》； 1924-1931年W.A.Shewhart首创“统计质量管理”； 1924-1933年，G.F.Mayo通过“霍桑实验”首创“人际关系学 说”； J.Fish 首创“工程经济”。
– 早期的IE单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、进而为企 业发展到LAF企业提供管理集成基础结构的有效工具。
– 早期的IE只应用于制造业，现代IE已经普及到交通、建筑、 服务和行政管理等多种产业中（例如全美医疗保健系统的规 划和设计）。
第一章 工业工程概论
第五阶段小结 工业工程向何处去？
•应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组 织（非制造业工业工程应用大有可为） •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） •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）
F.W.泰勒(1856-1915)，被 誉为工业工程之父。通过著 名的“铁铲实验”、“搬运 实验”和“切削实验”，总 结了称为“科学管理”的一 套思想，其内容涉及制造工 艺过程、劳动组织、专业化 分工、标准化、工作方法、 作业测量、工资激励制度以 及生产规划和控制等问题的 改进，其科学性和系统性为 IE开创了通向今天的道路。
第一章 工业工程概论
三 、工业工程的基本职能
1. 规划 确定一个组织在未来一定时期内从
事生 产或服务所采取的特定行动的预 备活动。包括总体目标、政策、战略和 战术的确定。
第一章 工业工程概论
三 、工业工程的基本职能
2. 设计 为实现某一种既定目标而创建具体
实施系统的前期工作。包括技术准则、 规范、标准的拟订，最优方案选择和蓝 图绘制。
IE----INDUSTRIAL ENGINEERING
——---工业工程，简称IE 是世界上公认的能 杜绝各种浪费，有效 地提高生产率和经 济效益的把技术与管 理有机地结合起来 的一门边缘学科。
第一章 工业工程概论
第二节 工业工程定义、目标和职能
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。
第一章 工业工程概论
一 、工业工程的定义
● 工业工程的本质
采用各种科学和工程的方法，以最少的输入，力求 取得最大（佳）的输出，即实现最佳的工作系统。
输入： People, Materials, Information , Equipment , Energy
输出： Productivity, Quality, Cost , delivery, Safety
第一章 工业工程概论
工业工程100年(第三阶段小结)
第三阶段的IBiblioteka 与前两阶段的比较– 以经验和定性分析为主 以定量分析为主。实 际上，从休哈特开始，这些方法的发展使管理开始 真正有了科学的依据，而不再只是一种艺术或经验。
– 以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为 主 以研究整体系统的优化、降低各种资源消 耗、提高整体系统的生产率为主。
– 实施工业工程，不但有利于企业，也有利于员工 增加收入，提高生活水平 保障职业稳定性、安全性 减轻疲劳强度，维护身体健康
– 从全社会角度看，实施工业工程将有助于社会资 源的优化配置和有效利用，有利于可持续发展
– 广义工业工程的实施，将造福于社会各种产业
第一章 工业工程概论
第二节 工业工程定义、目标和职能
第一章 工业工程概论
第三节 工业工程发展历程
一 、科学管理时代 二 、工业工程时代 三 、现代工业工程发展趋势
第一章 工业工程概论
一 、科学管理时代
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。
● IE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， 是实现提高生产率目标的工程学科。
● IE的应用能够极大地推动生产发展和经济 增长 。
第一章 工业工程概论
工业工程在管理运作中的角色
1910年，Frank Gilbreth和 Lillian Gilbreth从事动作研 究(砌墙实验)和工业心理学研 究； 1913年，Henry Ford发明流 水装配线； 1914年，Harry Gantt从事 作业进度规划研究发明了著名 的Gantt Charrt和按技能高低 与工时付酬的计件工资制研究 ； 1917年，F. W. Harris研究 应用经济批量控制库存量的理 论；
第一章 工业工程概论
第二章 工业工程概论
第一节 引言 第二节 工业工程定义、目标和职能 第三节 工业工程发展历程 第四节 工业工程学科的特点和意识 第五节 工业工程的应用 第六节 生产率概述
第一章 工业工程概论
● IE的推动力是人类不屈于现状的意愿和求 尽善尽美的成就需欲（achievement demand） 。
第一章 工业工程概论
工业工程100年(第四阶段)
在50、60年代，系统科学（SS）有了长足进展。一种承袭了SS思想和 包含自然科学、社会科学知识的、并声称也以OR为理论基础但很注重工 程应用的技术——系统工程（System Engineering,， SE）脱颖而出。 SE重视系统哲学思想的培养和系统分析方法的训练，又包含有较丰富的 自然科学和社会科学的知识，正是IE所需要的一种“统帅”学科。
一 、工业工程的定义 二 、工业工程的目标 三 、工业工程的基本职能 四 、工业工程师的职能范畴
第一章 工业工程概论
引言
什么是工业工程？
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IE，美国之 所以打胜第一 次世界大战，又有打胜第 二次世界的力量，就 是美国有IE。
第一章 工业工程概论
第一章 工业工程概论
一 、工业工程的定义
Industrial Engineering is concerned with the design , improvement and installation of integrated system of people(men) , materials, information , equipment , and energy . It draws upon specialized knowledge and skill in the mathematical , physical , and social sciences together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify , predict , and evaluate the results to be obtained from such systems .
第一章 工业工程概论
三 、工业工程的基本职能
5. 创新 对现存各种系统的改进提出崭新
的、富于创造性和建设性见解的活动 。
第一章 工业工程概论
四 、工业工程师的职能范畴
1．产品（或服务）的预测和决策 2．生产系统设计和计划管理 3．全面质量管理 4．人因工程和工作设计 5．项目管理 6．经济学分析 7．管理系统设计
第一章 工业工程概论
二 、工业工程时代
● 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)
第一章 工业工程概论
工业工程100年(孕育期)
管理的意识随着氏族的形 成就已经产生了
第一章 工业工程概论
二 、工业工程的目标
通过不断地改进和优化设计，使系统更加合理化 ，产生最佳的综合效益。
即：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 。
第一章 工业工程概论
三 、工业工程的基本职能 1. 规 划 2. 设 计 3. 实 施 4. 评 价 5. 创 新
工业工程是“生产力水桶”上两个提耳之一。 离开工业工程，生产力的潜力和效率都得不到 有效开发和提高
工业工程在降低运作成本方面可以发挥重要作 用
工业工程起源于并成熟地应用于制造业，但其 舞台不限于制造业
第一章 工业工程概论
实施工业工程的目的
– 根本目的—提高企业盈利水平、提高企业综合竞 争力，提高企业生产率，提高社会生产率
在德国兴起的标准化同样也是促进 大量生产和工业化的重要IE成就。 1832年，英国的Charles W. Babbage发表了《机械制造业经济 论》(On the Economy of Machinery Manufactures)，提出 了时间研究的重要概念。
第一章 工业工程概论
工业工程100年(第一阶段)
第一章 工业工程概论
工业工程100年(第三阶段)
– 40年代中期 ，英、美两国发表了关于运筹学成果的资料，立 刻受到IE工作者的注意。OR是包括数学规划、优化理论、排 队论、存贮论、博奕论等理论和方法在内的比较系统的学科 体系，可以用来描绘、分析和设计多种不同类型的运行系统。
– 例如，对于设施设计（facility design），传统的IE主要凭工业的专门 知识和经验设计车间、仓库的最佳布置和最优位置，使用的传统方 法不外乎是流程图、模型板、规范清单等。而现在则可用OR的排队 分析、数学规划，更系统、更方便、更精确地进行各种设施的设计， 而且把IE的设施设计范围扩展到其他更复杂、更庞大的设施系统。
工程的概念直到土木、机 械、电气、化学四大技术 在18、19世纪先后发展起 来之后，才开始萌发
早期的工程原理首先是在 土木建筑方面发展起来的， 当时叫做民用工程（Civil Engineering）
产业革命促进了大批革新项目，制
造业的规模和复杂性大幅度增加。 零件互换性(E.Whitney)和劳动分 工(A. Smith)，是促使大量生产成 为可能的两个重要的IE观念。
第一章 工业工程概论
三 、工业工程的基本职能
3. 实施 对具体的方案与项目进行实施。包括： ➢ 各种生产技术准备工作 ➢ 日常的工艺管理 ➢ 生产控制
第一章 工业工程概论
三 、工业工程的基本职能
4. 评价 对现存的各种系统、各种规划和
计划方案以及个人与组织的业绩作出 是否符合既定目标或准则的评审与鉴 定活动。
SE的方法论
OR的定量方法
传统IE的专门技术
第一章 工业工程概论 新IE学科的“连续光谱”（continuum spectrum）
第一章 工业工程概论
工业工程100年(第五阶段)
70年代以来，特别是最近10年来，IE的发展 出现了一些新动向：
– 早期的IE以提高制造现场作业效率和改进生产管理为主；现 代IE则面向企业经营管理全过程。