IE工业工程基础知识

IE基本概念
作者/?源：商易网
加入??：2005-7-13 7:01:23 ???：701
一. 工業工程基本概念
1. 什麼是工業工程(IE)
工業工程(Industrial Engineering,簡稱IE)被廣泛分認的定義是由美國工業
工程師學會(ALLE)於1955 年正式提出,後修訂的定義,表述如下:
“工業工程,是對人員,物料,設備,能源和信息所組成的集成系統進行設計,
改善和設置的一門學科.它綜合運用數學,物理學和社會科學方面的專門知識和技術,以及工程分析和設計的原理與方法,對該系統所取得的成果進行確定, 預測和評價.”
IE 形成於19 世紀末,20 世紀初的美國泰勒(F.W.Taylor,1856~1915)等人的
科學管理運動,它是工程技術,經濟管理和人文科學的邊緣學科,是在人們致力於提高工作效率,降低成本,提高質量的實踐中產生的一門學科.它是把技術和管理有機地結合起來,去研究如何使生產要素組成更高效運行和系統,從而實現提高生產率的目標.
2. 工業工程的研究目標
工業工程的研究目標就是使生產系統投入要素得到有效利用,降低成本,
保證質量和安全,提高生產率,獲得最佳效益.具體地講,就是通過研究,分析和評估,對制造系統和每個組成部分進行設計(包話再設計,即改善),再將各個組成部分恰當地綜合起來,設計出系統整體,以實現生產要素合理配置,優化運行,保證低成本,低消耗,安全,優質,準時,高效地完成生產任務.它追求的是系
統整體的優化與提高.
3. 工業工程學科的範疇及應用範圍
IE 學科的範疇根據美國國家標準ANSI-Z94(1982 年修訂版),從學科角度
把IE 知識領域劃分17 個分區, 即:
j生物力學
k成本管理
l數據處理與系統設計
m銷售與市場
n工程經濟
o設施規劃
p材料加工
q組織規劃與理論
s實用心理學
○11 方法研究和作業測定
○12 人的因素
○13 工資管理
○14 人體測量
○15 安全
○16 職業衛生與醫學
○17 生產規劃與控制
r應用數學(運籌學,管理經濟學,統計質量控制,統計數學應用)
IE 在制造業的應用範圍(見圖1-1)從狹看來IE 集中在生產
<> “現場”﹐“現物”﹐“實事求是”2 of 13C
反饋(錢,性能,質量,規格,價格,處理等)
過程的科學管理,從廣義來看,IE 特別是結合了信息技術的現代IE 已涵蓋了產,供,
銷的全部管理系統.
4. 工業工程的特點
IE 是實踐性很強的應用學科.綜合分析IE 的定義,內容(範疇)和目標,現代
IE 的基本特點概括為以下幾個方面:
( 1 ) IE 的核心是降低成本,提高生產質量和生產效率.
追求生產系統的最佳整體效益,是IE 的一個重要特點.
(２) IE 是綜合性的應用知識體系.
簡單地說IE 是把技術與管理有機地結合志來的綜合學科.
(3)以人為本是IE 區別其他工程學科的特點之一.
生產系統的各種組成要素中,人是最活躍的和不確定性最大的因素. IE 為
實現其目標,在進行系統設計,實施,控制和改善的過程中,都必須充分考慮人和其他要素之間的關系和相互作用,以人為中心進行設計.從操作方式,工作站設計,崗位和職務設計直到整個系統的組織設計, IE 都十分重視研究人的因素,包括組織關系,環境對人的影響以及人的工作主動性,積極性,創造性及激勵方法等,尋求合理配置人和其他因素,建立適合人的生理和必理特點的機器,環境和組織系統,使快準全
匯總
分析市場
用戶
決策
快
預測
定貨
人財物
少
準
人
物料
機器
信息
資金
任務
輸入生產過程輸出
產品
服務
快好
損失
少快好
少
狹義IE
研究開發供產銷
廣義IE
圖1-1 IE 在制造業的應用範圍
<> “現場”﹐“現物”﹐“實事求是”3 of 13C
人能夠充分發揮能動作用,從面在生產過程中提高效率,安全,健康,舒適的工作,實現個人及組織價值,進而更好地發揮各生產要素的作用.
(4) IE 的重點是面向微觀管理(注重三化)
為達到減少浪費,降低成本的目的, IE 重點面向微觀管理,解決各環節管理
問題.從制定作業標準和勞動定額,現場管理優化直至各職能部門之間的協調和管理改善,都需要IE 發揮作用.
“三化”即是指工業簡化(Simplification),專業化(Specialization),標準化(Standardization),是IE 的重要原則.所謂三化,對降低成本提高效率起到重要作用. 特別是標準化對現代工業的科學量化管理起著非常重要的作用,它包括技術標準和管理標準,特別是管理標準是規範企業中重復出現的管理業務工作的標準,它既規定各種標準程序,職責,方法與制度,同時也是組織和管理企業生產經營活動的方法與手段.
(5) IE 是系統優化技術
IE 所強調的優化是系統整體的優化,不單是某個生產要素(人,物料,設備等)
或某個局部(工序,生產線,車間等)的優化,後者是以前者為前提的優化,并為前者
服務,最終追求的目標是系統整體效益最佳(少投入,多產出).所以IE 從提高系統總生產率的目標出發,對各種生產資源和環節具體研究,統籌分析,合理配置;對各種方案作量化的分析比較,尋求最佳的設計和改善方案.這樣才能發揮各要素和各子系統的功能,協調有效地運行.
系統的運行是一個動態過程,具有各種隨機因素.社會的前進及市場競爭日
趨激烈,對各種生產都提出了越來越高的要求,需要進一步提高生產率;而科學技
術的高度發展也為IE 提供了更多的知識和方法實現生產率的提高.所以,生產系統的優化不是一次性的, IE 追求的也不是一時的優化,而是經常的持久系統優化, 對系統進行不斷的革新改造和提高,使系統實現最低浪費和更高的綜合效益.
5. 工業工程對制造業的作用
工來工程對制造業的作用可歸納以下幾個方面:
( 1 ) 對系統進行規劃,設計,評價與創新.
(2)優化生產系統,物流系統與信息系統.
(3)診斷企業症結.
(4)挖掘潛力,保證質量,提高企業生產效率和經濟效益.
(5)杜絕浪費,節約資源,實現零浪費.
(6)提高企業素質,增強企業競爭力.
(7)制定工作標準及管理標準.
6. 現場IE(作業研究)在制造業中的作用
盡管現代IE 應用極其廣泛,但制造業仍然是最主要和有代表性的一個領
域,制造工業具有這樣的特點:即其生產活動的全部內容包括技術和管理兩個<> “現場”﹐“現物”﹐“實事求是”4 of 13C
方面:一是圍繞材料加工(或通常的制造技術)研究工藝與設備,這是制造的硬
件部分;二是關於制造系統,即由人,材料和設備等組成的集成系統的控制和
管理,這是制造業的軟件部分. IE 正是將兩者有機結合起來的原理和技術.因
此,作業研究的應用不僅直接促使生產率提高,而且也是其他IE 技術,如設施
規劃與設計,生產計劃與控制等的必要基礎.
作業研究是以工業企業中的生產系統為研究對象,運用方法研究與作業
測定(工作衡量)等技術,對產品的設計,工藝,作業程序,材料使用,機器設備與
工裝夾具的運用及人的作業動作加以分析研究,林而制定最佳工作方法,并對
此方法設定標準時間,這種方法與時間標準用於編制生產工藝標準,作業標準,
生產計劃,日程進度,計算產品標準成本和計劃定員,評價生產結果,分配生產
獎金,考核生產成果等.作業研究的目標是改進工作方法,並使方法標準化(圖
1-3)
程序
分析
作業
研究
動作
分析
作業
測定
流動經濟原則
動作經濟原則
簡化工作并設計更經濟的
方法和程序,之後設定標準
工作方法.
1. 方法,程序
2. 材料
3. 工具與設備
4. 環境與條件
客觀,公平,準確
地確定工作時間
標準
設定標準時間
設定工作標準
標準作業法+標準時間+
其他要求=工作標準
實施新標準,提高生產
率,產生效益,持續這種
種循環,并對其進行客觀
分正的評價.
圖1-3
“現場”﹐“現物”﹐“實事求是”5 of 13C
IE七大手法
作者/来源：零点空间
加入时间：2004-9-7 13:56:07 点击数：16934
这是很多时候都存在的一种错误说法，确切的说应该是IE人员主要从事的七个方向，它们是：
1.研究与开发管理；
2.生产系统设计与控制；
3.效率工程；
4.质量控制与质量保证；
5.实施规划与物流分析；
6.工业卫生与安全；
7.人力资源管理。

大概是很多公司或者从事IE的朋友受QC新旧七大手法的影响，创造出了这样一个IE七大手法的缘故。

我想是基础IE里的东西。

IE手法包括方法研究（程序分析、动作分析），作业测定，布置研究，Line Balance等，但好象不够七个。

在现场IE里,IE七大手法包括:程序分析、动作分析，搬运分析,动作经济原则,作业测定，布置研究，Line Balance。

台湾某公司的教材是这样写的：
1、工程分析
2、搬运工程分析
3、运动分析（工作抽查work sampling）
4、生产线平衡
5.、动作分析
6、动作经济原则
7、工厂布置的改善。

IE七大手法为：
作业分析
程序分析（运用ECRS技巧）
动作分析（动作经济原则）
时间分析
稼动分析
布置搬动分析
生产线平衡
七大手法
(1) 流程分析法
(2) 動作分析法
(3) 動作經濟原則
(4) 時間研究
(5) 工作抽查法
(6) 人機配置法
(7) 工作簡化法
1.动作改善法（动改法）
2.防止错误法（防错法）
工业工程(Industrial Engineering，IE)是以规模化工业生产及工业经济系统为研究对象,以优化生产系统,提高劳动生产率和综合效益为追求目标,在生产制造技术、管理科学和系统工程等科学不断发展的基础上形成的一门交叉边缘学科。

它伴随着工业生产的需求而诞生,随着技术的进步而发展,对提高企业发展水平和效益,促进国民经济发展起到了巨大的推动作用。

实践证明,在发展经济和工业生产各领域,科学技术和管理技术往往是推动生产力发展的关键性因素。

工业工程正是在探索科学技术与管理相结合的背景下诞生的,并在其转化为现实生产力的过程中起到了相当重要的作用。

1 工业工程的概念
工业工程是一门不断发展和完善的学科,它有效地综合了工程科学、管理科学、自然科学和社会科学等多学科研究的最新成果,逐步形成了自己独立的科学体系,并且随着科学技术的发展和市场需求的不断发展而
变化,其内涵和外延还在不断丰富和发展。

1955年美国工业工程师学会给出了工业工程完整的定义,即“工业工程是对有关人员、物资、设备、能源和信息等组成的整体系统进行设计、改造与实施的一门学科,它利用数学、物理和社会科学的专门知识和技能,并且应用工程分析和设计的原理和方法,对该系统可能获得的成果予以确定、预测和评价”。

可以看出,工业工程是综合运用各种实用的知识和方法,为把人力、物资、装备、技术和信息组成更加有效和更富于生产力的综合系统,所从事的规划、设计、评价和创新的活动,它为有效的组织和管理提供科学依据。

2 工业工程的基本特征
从工业工程的概念到实际工程实践来看,工业工程具有如下基本特征:
(1) 整体系统的思想:工业工程的理论和思想是追求系统的整体效益。

各子系统的目标必须服从系统的总目标。

在实施过程中ＩＥ把工业生产看成是一个庞大而复杂的系统,当然一个企业、车间、工段等也可以是一个系统。

现代ＩＥ就是用系统的、结合的观点和方法,进行统筹规划、综合平衡,以充分发挥系统的整体效益。

(2) 技术与管理集成的思想:ＩＥ一个很重要的特点是从技术角度研究和解决生产组织和管理中的问题,而具体实施中,则是站在系统全局管理的角度进行分析、设计、改造和控制系统的运行行为,以求整体最优。

因此它是技术和管理紧密结合的工程学科,而工业工程师是执行这一任务的懂管理的复合型专业技术人才。

(3) 不断发展和完善的思想:ＩＥ自诞生以来,经历了围绕提高作业效率为重要内容的传统ＩＥ阶段;与运筹
学相结合进行更系统和精确设计的独立活动阶段;以系统工程为新的支柱,形成从微观到宏观,从局部到整体
进行分析和设计的系统科学体系阶段;目前可以认为是ＩＥ应用各种新技术、新理论不断拓展应用领域和范围的新的发展阶段。

从学科方面看,ＩＥ是一个动态的、发展的研究领域,具有鲜明的时代气息,许多现代科学技术知识都成为ＩＥ的相关学科,例如早期的实验统计方法、运筹方法到现在的大系统理论及系统集成的理论和方法等,凡是有利于对系统进行分析、设计和评价以及有利于提高效益的方法,都被及时纳入ＩＥ的研究和应用范畴。

因此ＩＥ被认为是发展最快的工程技术学科之一。

从应用方面看,ＩＥ的应用领域范围也不断拓展。

最初工业工程的主要应用在制造业。

当今社会,工业已成为社会各产业的集合,因此ＩＥ迅速从制造业发展到各产业领域,甚至包括服务业、现代农业乃至行政公共事业。

从本身的内涵方面看,工业工程本身的内涵也在不断变化,
例如过去谈到的人及人员,一般指工业生产中的劳动者,是一种生产资源,而现在更多地强调生产活动中人的积极性及创造性,强调合理的人员配置和使用。

又如物资和物料的概念,现在已不局限于生产过程的原材料、在制品,而是系统中运行的各种实体的总称,这些概念的扩展使工业工程的研究内容更加丰富多彩。

3 工业工程的基本职能
工业工程在其发展和应用实践过程中,逐步形成了自身的特色和职能。

按照现代工业工程的定义,其基本职能包括系统规划功能、系统设计与实施功能、系统评价功能和系统创新功能四大部分。

(1) 系统规划功能
一般包括宏观系统规划和微观系统规划两大部分。

宏观规划,包括产业政策、产业结构、产业技术政策、技术发展规划、工业教育及培训规划等。

微观规划,包括企业新产品开发、业务发展规划、企业经营战略、技术更新和改造、安全环境规划、质量成本规划、产品标准及系列化规划、职工教育及人力资源开发规划等。

(2) 系统设计与实施功能
这是ＩＥ最主要的功能之一,主要有:①系统设计与实施,包括制造过程系统、质量保证系统、组织结构系统、信息管理系统、物流系统(工程选址、工厂布置、工程项目总体设计、设施设计等)和支持系统(网络数据库)等。

②工作研究与实施,包括生产流程设计、生产技术选择、作业程序方法设计、作业时间及动作标准制订、作业环境设计、人力资源开发与设计等。

③制造过程控制,包括制造资源计划、质量控制与可靠性、生产计划与控制、过程成本控制等。

④标准制订与实施,主要有设计标准、质量标准、工作标准、规范与规程制订、工业安全、卫生、环保系统标准与规范等。

⑤企业重组与再造,主要有虚拟企业设计与实施、各种现代制造方式的设计与实施、经营过程设计与再造,职工培训与教育的设计与安排等等。

(3) 系统评价功能
系统评价功能主要是借助各种分析评价工具对系统的效益或成果进行评价分析,以达到最优的结果,主要包括技术经济发展预测评价,投资分析、产品设计评价、工程经济分析与评价、各种规划设计方案的评价、现
存各子系统的评价、质量与可靠性评价,职工业绩与职务评价、评价指标及规程技术评价,奖惩机制建立与评价、宣传教育系统结果评价等。

(4) 系统创新功能
创新是企业发展的根本源泉,通过对系统的分析评价、完善改造以达到促进系统不断创新的目标,是ＩＥ的功能之一。

这里主要包括产品改进、工艺改进、设施改进、系统组织改进、工作方式改进、技术创新的激励与组织、新产品新技术的工作开发等。

按照上述的功能,从事工业工程专业的人才绝非一般的专业技术人才和一般的管理人才所能胜任的,它必须是具有全面素质的复合型人才,美国工业工程师学会为工业工程师下了如下定义:“工业工程技术人员是为
了达到管理者的目标(目标的根本含义是企业取得最佳利润,且风险最小)而贡献出技术的人,工业工程技术人员协助各级管理人员,在业务经营的设想、规划、实施、控制方法等方面从事研究和发明,以期更有效地利用人才和各种经济资源”。

因此,工业工程师必须具备宽广深厚的基础知识、专业知识、系统工程的理论、现代管理知识及计算机应用知识。

4 工业工程的应用及发展
工业工程以其鲜明的实践性、工程性、社会性、创新性、综合性、时代性等特征,已被大家接受,并且围绕系统规划、设计与实施、评价和创新四大职能开展了广泛的理论研究和工程应用实践。

取得了丰硕的成果。

ＩＥ的应用经历了不同的阶段。

在工业工程初期,主要以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、工厂布置、物料搬运等工作,以提高单项作业的效率和降低其作业成本;随着研究工作的深入,逐步转向以工厂为中心,管理者为对象,采用综合的管理以及运筹学的思想,进
行生产过程的分析、规划、完善改进等工作,并提供系统各种最优化的技术支持。

在此基础上,向以企业整体为中心,经营者为对象,用系统战略进行管理的阶段转变,这一阶段的主要特点是系统性和综合性,强调的是企业整体效益最佳。

制造企业是一个复杂的非线性系统,在这一系统中伴随着生产过程的进行,始终有物质流、信息流、能量流、资金流、人员流、误差流等流素不断地流动,如何对这些流素进行规划、组织、管理、优化和匹配使系统取得更好的效益是企业追求的目标。

在市场竞争日益加剧,生产系统对市场的响应速度成为企业生存的关键因素的今天,各种先进制造技术和先进生产模式不断涌现。

这些技术和模式大致可以分为两种,一种是以生产技术为中心并逐步延伸和发展的制造技术和模式,它强调生产过程高速化、精密化、自动化、柔性化、智能化。

例如ＣＮＣ、ＤＮＣ、ＭＣ、ＦＭＣ、ＦＭＳ等,其重点是以零件制造过程为对象,集ＣＡＤ、ＣＡＰＰ和ＣＡＭ为一体,形成高效的生产系统,其最高发展形式是计算机集成制造系统(ＣＩＭＳ);另一种是以企业生产
经营管理过程为中心的生产技术和模式,它强调产品多样化、单件化和个性化,生产经营过程的敏捷性、动态性以及虚拟性。

例如ＪＩＴ、ＭＲＰⅡ、ＥＲＰ、成组技术、并行工程、敏捷制造、精益生产、网络化制造、动态联盟、虚拟制造及虚拟企业,大批量定制生产(ＭＣＭ)、全能制造等都是为了适应这一需要而提出
的生产技术和模式。

无论哪种新的生产技术和模式,它们的共同特点都是以市场为导向,顾客的需求为宗旨,以工业工程和系统工程的思想和方法为指导,以技术和管理紧密结合为特征,达到生产系统高速度、高质量、高灵活性、低成本、短生产周期的目的。

从这个意义上讲,工业工程的发展,为生产系统的发展和进步提供了思想方法和理论依据,同时各种先进制造技术的不断出现也为工业工程研究的深入和完善提出了新的研究
课题和突破口,因此我们有理由相信,大力发展先进制造技术,探索先进制造技术和各种先进生产模式的集成与融合,使其发挥更好更有效的作用将是工业工程的必然趋势
工业工程（IE）是以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、管理科学和社会科学的理论与方法等知识，对其进行规划、设计、管理、改进和创新等活动，使其达到降低成本，提高质量和效益的目的。

工业工程师的活动
工业工程师设计更有效的人、机器和材料资源构成的综合系统。

在这些系统中的人可
能是一机器操作员、医院管理人、生产规划者、牙科医生、银行家、或者建筑领班，机
器资源可以是一医院、轧钢厂、商业贷款部,地下铁道运输队,或者筑路机器。

那材料资源
可能是正处理或系统中人使用的物质，比如用于切削加工的金属,病人,钢平板,牙齿,货币
和抵押,旅客,或者水泥。

就业机会
工业工程是一门快速发展的充满活力的专业化学科，它能提供广泛的就业机会。

工业工
程的实践原理在过去的三十年有了很大的发展，现已成为美国的第二大工程职业，在美
国的110万工程师当中大约有20万实践人员。

随着工业增长的复杂性和能源的短缺，服
务业以及政府部门为工业工程师们提供了比以前任何时候都更为广阔的就业机会。

美国
劳工部预计今后十年工业工程师的需求将是每年12，000人，是即将毕业的学生数的三
倍多。

职业弹性
工业工程在工程,管理,科研和咨询的领域提供给毕业生广阔的就业机会。

在美国大约
70%工业工程毕业生在工业企业或政府担任工业工程师,系统分析员,生产工程师,管理顾
问,操作分析员以及类似的职位。

其余30%在工业工程,管理,法律,等专业读研究生，他们
毕业后多数做专职的工业工程师
主要研究领域
人因工程:在设施的工程设计时综合应用关于感觉的,知觉的,智力的,和精神运动的知识，
以提高操作的水平和工人工作的质量。

制造系统工程:需求计划,分析和制造方法的设计,工艺和综合的系统包含装备,控制,服务,
管理和新的技术如计算机：计算机辅助设计/计算机辅助设计制造(CAD/CAM),自动控制,机器人,和电脑控制。

运筹学:用统计,随机过程,数学建模,电脑科学,和优化等原理和方法来研究与开发数值的
评估,认证,分析,组织,设计和综合的物理的和运转系统的表示方法的规律与技术。

生产管理:分析,设计,安装,和维护一个包含生产和分发商品和服务的生产或管理系统的方法和理论。

其任务是计划,调度，配置,和控制生产过程并有效利用的资金,人力,资源。

工业工程的定义
作者/来源：未知
加入时间：2004-6-22 20:47:39 点击数：9588
工业工程的定义很多，不同的学术机构，不同的高等院校对此都有不同的定义，本文给出了一些比较有代表意义的定义。

美国工业工程师协会的定义，"工业工程（Industrial Engineering - IE)是研究人、物料、设备、能源和消息组成的综合系统的设计、改善和设置的工程技术，它应用数学、物理学等自然科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和方法来确定、预测和评价由该系统可得到的结果"。

根据这一定义，IE是一门集自然科学、社会科学、工程学和管理学等的综合、交叉型科学。

这个定义也是最权威和最被广泛接受的定义。

在日本工业工程称为经营工学或者被称为经营管理。

在日本工业工程被认为是一门管理技术，它以一门工程学专业为基础，如：机械工程、电子工程、化学工程、建筑工程等，其中最基础应是机械工程，机械、电子和信息是必须学习和掌握的知识。

日本工业工程协会对工业工程的定义是：工业工程是将人、物料、设备视为一体，对发挥功能的管理系统进行设计、改革和设置，为了对这一系统的成果进行确定、预测和评价，在利用数学、自然科学、人为科学中特定知识的同时，采用工程技术的分析和综合的原理及方法。

中国工业工程在线对工业工程的定义是：工业工程（IE）是以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、管理科学和社会科学的理论与方法等知识，对其进行规划、设计、管理、改进和创新等活动，使其达到降低成本，提高质量和效益的目的。

重庆大学对工业工程的定义是：综合运用工业专门知识和系统工程的原理与方法，为把人、物料、设备、技术与信息组成更富有生产力的系统，所从事的规划、设计、评价和革新活动，同时为科学管理提供决策依据。

综合来看，工业工程就是综合运用各种专门知识和技术，为把生产要素组成更有效的系统所从事的规划、设计、评价和创新活动。

这个定义的含义包括：
1）专门知识和技术：随时间而变化，依次经历下列阶段：
古典阶段：一般的工程、物理、简单数学等
行为阶段：工程、物理、简单数学、心理学等
现代阶段：工程、物理、高等数学、运筹学、系统工程、心理学、IT 技术
2）生产要素：人员、物料、设备、能源、信息等
3）"更有效"代替"更富有生产力的系统"：企业：生产→顾客顾客：数量→品质
4）基本活动和职能：规划、设计、评价和创新四项。