工业工程概述刘洪伟
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➢ 累积性 ➢ 创新性 ➢ 发展性 ➢ 满意度准则
IE的五种重要意识
➢ 问题和改革意识 ➢ 质量、成本和效率意识 ➢ 工作简化与标准化意识 ➢ 整体优化与持续改进意识 ➢ 以人为中心的意识
IE的六项基本功能
分析/评价
创新
规划
I
改进
E
设计
控制
经济形态：18-19世纪完成工业资本积累 科学技术：20世纪初进入电动机时代 生 产 力：生产效率普遍低下，福特生产线 泰 勒 制：1911年《科学管理原理》
吉尔布雷斯夫妇的动作研究
比较项目
动作数 工作效率 (砌砖数/小时)
改善前 18 120
改善后 5
350
1908年美国宾夕法尼亚州立大学首先建立了工业工程系；
1911年美国Purdue大学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；
小王满怀信心地接受了厂长的任务 。可是当接受任务以后小王发现：
没有形成连续的生产线，产品固定装配，工人根据 工序轮番前往工作；切割机每天都会发生故障停工，员 工倒认为停了不用干活，很高兴；
质保部门和生产部门争执频繁，生产部门认为质保 部门有意刁难；产品工艺复杂，图纸难以看懂；生产时 生产垃圾散落一地，下班前再集体清扫；运料小车相撞 事件时有发生……
1.4.2 IE发展100年(第一阶段)
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。
基础理论体系：数学、物理学、管理学、经济学、社会学
专业技术体系
分析评价类技术
设计改善类技术
管理控制类技术
工程经济 预测、决策技术 可靠性工程 系统分析与评价
……
工作研究 物流工程 人因工程 精益设计
……
生产计划与控制 质量管理 成本控制 信息控制
……
支撑技术体系：专业工程技术、信息技术
IE四大管理特征
➢ 特点：IE有自身的结构、内容、方法和工具，是系统化 、专业化、科学化的知识，可以学习和传授；
➢ 对象：IE有明确对象和方向，对人员、物料、设备、能 源和信息所组成的系统及过程进行分析、设计、运行、 控制、评价、优化的体系，覆盖所有行业领域。
➢ 目标：IE有明确的目的，以低成本、高质量、高效率的 方式提供产品和服务，是将各类科学技术转化为生产力 的独特技术。
IE的两种技术特性
➢ 专业工程技术：关于产品、设备、材料、工艺的“ 硬”技术，它解决生产过程的基本能力；
➢ 管理技术：关于生产要素、人和环境的资源组合配 置的“软”技术，是解决生产效率、质量、成本和 改善工作环境的能力技术，即工业工程技术。
IE = 工程技术 + 管理 = 综合管理技术
IE的三大专业技术体系
工业
➢ 指是会生产、建设、交通、服务等产业的集合，不局限于工 业生产
集成系统
➢ 指管理对象的全部
工程分析
➢ 不仅指一般工程技术的分析，而且包括系统工程的原理和方 法
能源和信息
➢ 是强调现代生产资源、要素的新内容
丰田生产方式创始人大野耐一
➢ 20世纪50年代全日本都在研究工业工程这种赚钱的 技术…… 所谓丰田生产方式（Toyota Production System,TPS）就是丰田式的工业工程。
研究方法
➢ 综合运用各种工程技术与方法
任务和目标
➢ 效率、质量、成本、柔性、安全、环境。
工业工程的体系结构
一个 基本概念
两种 技术特性
三大专业 技术体系
四项 原则特征
五种 重要Βιβλιοθήκη Baidu识
六大 系统功能
IE的内涵
➢ 性质：IE是多种专业工程技术与管理相结合，而具有管 理属性的工程技术体系，日本人称之为管理技术 ；
美国工业工程师学会（AIIE）——Industrial Engineering Terminology,1955
1955年美国工业工程师学会（AIIE）首次正式定义工 业工程：
工业工程（IE）是综合运用数学、物理学和社会科学 的基础知识及工程分析的方法，将人力、物资、装备、 能量和信息组成一个集成系统, 并对这样的系统进行 规划、设计、评价和改进的活动。
小王一筹莫展，后悔自己学艺不精 ，赶紧查看本科学习的专业书籍。
研讨题
1、什么是工业工程，工业工程涵盖那些内容？ 2、工业工程师应掌握哪些知识和技能，掌握到什么 程度？
3、工业工程师应有哪些意识？ 4、建议小王该怎么做？
1.1 问题回顾 1.2 工业工程定义 1.3工业工程的发展(100年历程) 1.4 工业工程的意识 1.5 工业工程的特征 1.6 工业工程的知识体系 1.7 工业工程人才及素质 1.8 工业工程在中国发展和应用特性
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”。
(例) IE基础应用：福特流水线
分析： IE与BA发展比较
环境 因素
精神革命
科学工作方法
生产效 率低下
管理制度
定额管理 标准化管理 计划与执行分开 差别计件工资制
职能工长制
提 高 目的 生 产 效 率
经 理论 济
人 基础 假
设
泰勒的时间研究
（F.W. Taylor, 1856-1915）
比较项目
改善前
改善后
员工数(个)
400-600 140
铲费
改善后减少50%
工人工资
增加60%
成本
年节省78000美元
吉尔布雷斯夫妇的动作研究
（F.B. Gilbreth, 1868-1924； L.M. Gilbreth, 1878-1972）
后人称为 “ 动作研究之父” F.B. Gilbreth 扩大了对动作和疲劳的研究，首
创了分解动作研究，并提出 “ 合并、简化和取 消 ” 思路 L.M. Gilbreth 是心理学家，侧重对管理心理学 进行研究，并得出结论：传统的管理完全依靠 报酬和惩罚，而科学的管理则努力争取工人的 合作动素（Therblig)
收录美国国家标准Z94，及工业工程术语标准。
美国工业工程师学会（AIIE）——Industrial Engineering Terminology,ANSI 94,1982
工业工程(Industrial Engineering)是对有关人员、物 资、设备、能源和信息所组成的集成系统(Integrated System)进行设计、改善和设置的一门学科。它综合 运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术， 并且使用工程分析的原理和方法，对上述系统可能取 得的成果予以确定、预测和评价。
1工业工程概述刘洪伟
第一部分 工业工程基本概念 第1章 工业工程概述
小王是某大学工业工程本科毕业生 ，刚刚加入某生产装配型企业。
厂长早就听说工业工程能够帮助企 业提高生产效率、改善产品质量和 全面提升企业生产服务水平，于是 在他入职不久即找他谈话：“工厂 新上一条生产线，当前质量偏低， 天天加班还无法完成订单，希望你 能够运用工业工程的方法解决这些 问题。”
日本工业工程师学会（JIIE）
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。为了规划、 预测、评价经营管理系统的成果，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。
人员 物料 设备 能源 信息
设计
综
Design
合 通过
改善
体
Improve
系
配置
Installation
利用
数学 物理学 社会科学
知识 技术
工学的
分析 原理 设计 方法
期待的成果
P Q C D S F
规划 设计 评价 改进 创新
学科性质
➢ 是一门具有管理属性的综合性工程科学技术，日本 人称之为管理技术。
研究对象
➢ 人员、物料、设备、能源、信息等生产要素所构成 的各种生产及经营管理系统，不限于行业和组织。
没有明确的生产计划，每天早上八点班组长开会时 生产部长制定一个大致目标，晚上下班前若发现没有完 成即决定加班；
员工工作期间嬉笑打闹，经常暂停手 头的工作，四处借用工具，工具箱内物品 五花八门、杂乱无章；早完成分配工作的 人会被再派任务，但无额外报酬，导致员 工工作懒散；
班组长也只能估计每个工序的时间， 估计误差大约半个小时；用泰勒法测定工 时困难重重，员工警惕性很高，有时故意 放慢动作，无法确定合适的工时，而且工 人操作随意，每次作业顺序都不一样。
企业生产运作与管理存在的问题
以汽车企业为例，拿到定单或 预测产品需求后应该考虑：
（1）如何在规定的时间内完成 所需的产品品种和数量？
（2）如何保证产品质量、降低 产品的成本？
（3）如何高效率地完成产品？
问题解决途径和方法 企业的生产 计划与控制
现场管理
运作流程与 作业方法
基础工业工程可以解决的问题
1.1 问题回顾 1.2 工业工程概念 1.3 中国工业工程体系 1.4 工业工程的发展(100年历程) 1.5 工业工程发展与应用的趋势 1.6 工业工程的知识体系 1.7 工业工程人才及素质
企业生产与运作管理关注的两大问题
• 产品和服务是如何生产出来的？ • 如何降低资源消耗？
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和按技 能高低与工时付酬的计件工 资制的研究； 1917年，F. W. Harris研究 应用经济批量控制库存量的 理论；
1.4.1 IE发展100年(孕育期)
管理的意识随着氏族的形 成就已经产生了
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 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
生产与运作管理解决的具体问题
• What ？ • Where ？ • When & Who ？ • How ？
产品与质量战略 厂址与现场布局 生产计划与排程 工作方法与运作流程
企业生产与运作管理的目的 • T/D (Time/Delivery) • Q (Quality) • C (Cost) • S (Safe or Service) • F (Flexible) • E (Environment)
最佳作业方法的问题 最佳作业方法的标准化及劳动定额问题 与最佳作业方法相关的生产场所布置、物流路
线设计、工具设计等问题 工作设计问题 现场管理问题
什么是工业工程？
泰勒的时间研究 吉尔布雷斯的动作研究
约瑟夫·朱兰博士(Dr.J.M.Juran)：
➢ 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就 是美国有IE。
工业工程系 (设在工学院) 1908年 宾州大学成立IE系 1911年 普渡大学设立IE课程
工商管理 (设在商学院) 1881年 澳顿管理学院创立 1908年 哈佛大学成立商学院
1912年联合成立科学管理学会,后改为 Taylor学会
1920年 工业工程学会成立
1922年 管理学会成立
1934年合并成立管理促进学会
1948年美国工业工程学会（AIIE）成立
IE的五种重要意识
➢ 问题和改革意识 ➢ 质量、成本和效率意识 ➢ 工作简化与标准化意识 ➢ 整体优化与持续改进意识 ➢ 以人为中心的意识
IE的六项基本功能
分析/评价
创新
规划
I
改进
E
设计
控制
经济形态：18-19世纪完成工业资本积累 科学技术：20世纪初进入电动机时代 生 产 力：生产效率普遍低下，福特生产线 泰 勒 制：1911年《科学管理原理》
吉尔布雷斯夫妇的动作研究
比较项目
动作数 工作效率 (砌砖数/小时)
改善前 18 120
改善后 5
350
1908年美国宾夕法尼亚州立大学首先建立了工业工程系；
1911年美国Purdue大学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；
小王满怀信心地接受了厂长的任务 。可是当接受任务以后小王发现：
没有形成连续的生产线，产品固定装配，工人根据 工序轮番前往工作；切割机每天都会发生故障停工，员 工倒认为停了不用干活，很高兴；
质保部门和生产部门争执频繁，生产部门认为质保 部门有意刁难；产品工艺复杂，图纸难以看懂；生产时 生产垃圾散落一地，下班前再集体清扫；运料小车相撞 事件时有发生……
1.4.2 IE发展100年(第一阶段)
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。
基础理论体系：数学、物理学、管理学、经济学、社会学
专业技术体系
分析评价类技术
设计改善类技术
管理控制类技术
工程经济 预测、决策技术 可靠性工程 系统分析与评价
……
工作研究 物流工程 人因工程 精益设计
……
生产计划与控制 质量管理 成本控制 信息控制
……
支撑技术体系：专业工程技术、信息技术
IE四大管理特征
➢ 特点：IE有自身的结构、内容、方法和工具，是系统化 、专业化、科学化的知识，可以学习和传授；
➢ 对象：IE有明确对象和方向，对人员、物料、设备、能 源和信息所组成的系统及过程进行分析、设计、运行、 控制、评价、优化的体系，覆盖所有行业领域。
➢ 目标：IE有明确的目的，以低成本、高质量、高效率的 方式提供产品和服务，是将各类科学技术转化为生产力 的独特技术。
IE的两种技术特性
➢ 专业工程技术：关于产品、设备、材料、工艺的“ 硬”技术，它解决生产过程的基本能力；
➢ 管理技术：关于生产要素、人和环境的资源组合配 置的“软”技术，是解决生产效率、质量、成本和 改善工作环境的能力技术，即工业工程技术。
IE = 工程技术 + 管理 = 综合管理技术
IE的三大专业技术体系
工业
➢ 指是会生产、建设、交通、服务等产业的集合，不局限于工 业生产
集成系统
➢ 指管理对象的全部
工程分析
➢ 不仅指一般工程技术的分析，而且包括系统工程的原理和方 法
能源和信息
➢ 是强调现代生产资源、要素的新内容
丰田生产方式创始人大野耐一
➢ 20世纪50年代全日本都在研究工业工程这种赚钱的 技术…… 所谓丰田生产方式（Toyota Production System,TPS）就是丰田式的工业工程。
研究方法
➢ 综合运用各种工程技术与方法
任务和目标
➢ 效率、质量、成本、柔性、安全、环境。
工业工程的体系结构
一个 基本概念
两种 技术特性
三大专业 技术体系
四项 原则特征
五种 重要Βιβλιοθήκη Baidu识
六大 系统功能
IE的内涵
➢ 性质：IE是多种专业工程技术与管理相结合，而具有管 理属性的工程技术体系，日本人称之为管理技术 ；
美国工业工程师学会（AIIE）——Industrial Engineering Terminology,1955
1955年美国工业工程师学会（AIIE）首次正式定义工 业工程：
工业工程（IE）是综合运用数学、物理学和社会科学 的基础知识及工程分析的方法，将人力、物资、装备、 能量和信息组成一个集成系统, 并对这样的系统进行 规划、设计、评价和改进的活动。
小王一筹莫展，后悔自己学艺不精 ，赶紧查看本科学习的专业书籍。
研讨题
1、什么是工业工程，工业工程涵盖那些内容？ 2、工业工程师应掌握哪些知识和技能，掌握到什么 程度？
3、工业工程师应有哪些意识？ 4、建议小王该怎么做？
1.1 问题回顾 1.2 工业工程定义 1.3工业工程的发展(100年历程) 1.4 工业工程的意识 1.5 工业工程的特征 1.6 工业工程的知识体系 1.7 工业工程人才及素质 1.8 工业工程在中国发展和应用特性
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”。
(例) IE基础应用：福特流水线
分析： IE与BA发展比较
环境 因素
精神革命
科学工作方法
生产效 率低下
管理制度
定额管理 标准化管理 计划与执行分开 差别计件工资制
职能工长制
提 高 目的 生 产 效 率
经 理论 济
人 基础 假
设
泰勒的时间研究
（F.W. Taylor, 1856-1915）
比较项目
改善前
改善后
员工数(个)
400-600 140
铲费
改善后减少50%
工人工资
增加60%
成本
年节省78000美元
吉尔布雷斯夫妇的动作研究
（F.B. Gilbreth, 1868-1924； L.M. Gilbreth, 1878-1972）
后人称为 “ 动作研究之父” F.B. Gilbreth 扩大了对动作和疲劳的研究，首
创了分解动作研究，并提出 “ 合并、简化和取 消 ” 思路 L.M. Gilbreth 是心理学家，侧重对管理心理学 进行研究，并得出结论：传统的管理完全依靠 报酬和惩罚，而科学的管理则努力争取工人的 合作动素（Therblig)
收录美国国家标准Z94，及工业工程术语标准。
美国工业工程师学会（AIIE）——Industrial Engineering Terminology,ANSI 94,1982
工业工程(Industrial Engineering)是对有关人员、物 资、设备、能源和信息所组成的集成系统(Integrated System)进行设计、改善和设置的一门学科。它综合 运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术， 并且使用工程分析的原理和方法，对上述系统可能取 得的成果予以确定、预测和评价。
1工业工程概述刘洪伟
第一部分 工业工程基本概念 第1章 工业工程概述
小王是某大学工业工程本科毕业生 ，刚刚加入某生产装配型企业。
厂长早就听说工业工程能够帮助企 业提高生产效率、改善产品质量和 全面提升企业生产服务水平，于是 在他入职不久即找他谈话：“工厂 新上一条生产线，当前质量偏低， 天天加班还无法完成订单，希望你 能够运用工业工程的方法解决这些 问题。”
日本工业工程师学会（JIIE）
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。为了规划、 预测、评价经营管理系统的成果，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。
人员 物料 设备 能源 信息
设计
综
Design
合 通过
改善
体
Improve
系
配置
Installation
利用
数学 物理学 社会科学
知识 技术
工学的
分析 原理 设计 方法
期待的成果
P Q C D S F
规划 设计 评价 改进 创新
学科性质
➢ 是一门具有管理属性的综合性工程科学技术，日本 人称之为管理技术。
研究对象
➢ 人员、物料、设备、能源、信息等生产要素所构成 的各种生产及经营管理系统，不限于行业和组织。
没有明确的生产计划，每天早上八点班组长开会时 生产部长制定一个大致目标，晚上下班前若发现没有完 成即决定加班；
员工工作期间嬉笑打闹，经常暂停手 头的工作，四处借用工具，工具箱内物品 五花八门、杂乱无章；早完成分配工作的 人会被再派任务，但无额外报酬，导致员 工工作懒散；
班组长也只能估计每个工序的时间， 估计误差大约半个小时；用泰勒法测定工 时困难重重，员工警惕性很高，有时故意 放慢动作，无法确定合适的工时，而且工 人操作随意，每次作业顺序都不一样。
企业生产运作与管理存在的问题
以汽车企业为例，拿到定单或 预测产品需求后应该考虑：
（1）如何在规定的时间内完成 所需的产品品种和数量？
（2）如何保证产品质量、降低 产品的成本？
（3）如何高效率地完成产品？
问题解决途径和方法 企业的生产 计划与控制
现场管理
运作流程与 作业方法
基础工业工程可以解决的问题
1.1 问题回顾 1.2 工业工程概念 1.3 中国工业工程体系 1.4 工业工程的发展(100年历程) 1.5 工业工程发展与应用的趋势 1.6 工业工程的知识体系 1.7 工业工程人才及素质
企业生产与运作管理关注的两大问题
• 产品和服务是如何生产出来的？ • 如何降低资源消耗？
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和按技 能高低与工时付酬的计件工 资制的研究； 1917年，F. W. Harris研究 应用经济批量控制库存量的 理论；
1.4.1 IE发展100年(孕育期)
管理的意识随着氏族的形 成就已经产生了
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 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
生产与运作管理解决的具体问题
• What ？ • Where ？ • When & Who ？ • How ？
产品与质量战略 厂址与现场布局 生产计划与排程 工作方法与运作流程
企业生产与运作管理的目的 • T/D (Time/Delivery) • Q (Quality) • C (Cost) • S (Safe or Service) • F (Flexible) • E (Environment)
最佳作业方法的问题 最佳作业方法的标准化及劳动定额问题 与最佳作业方法相关的生产场所布置、物流路
线设计、工具设计等问题 工作设计问题 现场管理问题
什么是工业工程？
泰勒的时间研究 吉尔布雷斯的动作研究
约瑟夫·朱兰博士(Dr.J.M.Juran)：
➢ 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就 是美国有IE。
工业工程系 (设在工学院) 1908年 宾州大学成立IE系 1911年 普渡大学设立IE课程
工商管理 (设在商学院) 1881年 澳顿管理学院创立 1908年 哈佛大学成立商学院
1912年联合成立科学管理学会,后改为 Taylor学会
1920年 工业工程学会成立
1922年 管理学会成立
1934年合并成立管理促进学会
1948年美国工业工程学会（AIIE）成立