工业工程课件 答案
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主要技术：系统分析与设计、信息系统、决策 理论、控制理论等
SE的方法论+OR的定量方法+传统IE方法+工业 专业知识=新IE
20
IE发展的新动向
70年代以来，特别是近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。
16
第一阶段
F.W.泰勒(1856-1915)，被誉为工业工程之父。 进行了著名的“铁铲实验”,1911年发表了 《科学管理原理》一书。
1910年，吉尔布雷斯夫妇从事动作研究(砌墙 实验)和工业心理学研究。
1913年，亨利·福特发明流水装配线。 1914年，甘特从事作业进度规划研究和按技能
28
工业工程的概念——总结
尽管各种定义的表述方式不同，说明的侧重点不同， 但其内容基本是一致的。各种IE定义都旨在说明 学科性质——技术与管理相结合，交叉学科 研究对象——人员、物料、设备、能源、信息组成 的各种生产及经营管理系统、服务系统 研究方法——综合运用工程技术与方法 任务——设计和建立集成系统 目标——提高效率、降低成本 功能——对系统进行规划、设计、评价和创新
创“人际关系学说”。 J.Fish 首创“工程经济”。
18
3
2011/11/25
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，并将之 运用于IE实践中。
1948年，美国工业工程学会(AIIE)正式成立。 第三阶段的IE与前两阶段的比较，表现为从以
高低与工时付酬的计件工资制的研究。 1917年，哈里斯研究应用经济批量控制库存量
的理论。
17
第二阶段
1908年美国Purdue大学机械工程系首先开设了 工业工程选修课。
1917年美国成立了美国工业工程师协会ASIE； 后又成立AIIE，工厂中出现专门从事IE的职业。
1924-1931年，休哈特首创“统计质量管理”。 1924-1933年，G.F.Mayo通过“霍桑实验”首
早期的IE单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、 进而为企业发展成为领先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）。
21
IE发展特点总结
不断吸收现代科技成就，尤其是计算机科学、运筹 学、系统工程及相关的学科知识，得以由经验为主 发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统 的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，成 为一门独立的学科。
IE的核心是降低成本、提高质量和生产率 IE是综合性的应用知识体系 IE应用注重人的因素 IE是系统化技术
31
工业工程的学科性质
工业工程是一门工程学科，但它又不同于一般的工 程学科，它不仅包括自然科学和工程技术，而且还 包括社会科学和经济管理方面的知识。所以IE是一 门技术和管理有机地结合的边缘科学。
23
IE在我国的发展及应用
20世纪30年代，国立交通大学“实业工程系” 50-60年代，时间研究、劳动定额标准 1990年初机械工业部完成推广应用工业工程的可行
性研究，成立研究机构 1990年6月天津，召开首次工业工程学术会议 1992年9月，西安交通大学、天津大学招收工业工
程专业本科生 目前，我国设有工业工程专业的高等学校100余所
© 1995 Corel Corp.
10
工业工程的产生与发展
泰勒 科学管理之父 1881米德维尔钢铁厂，金属切削实验 1898-1901伯利恒钢铁公司，铁锹实验
因素
改善前
改善后
员工数(个) 铲费 工作量
工人工资
400-600
140
改善后减少50%
16吨
59吨
1.15美元
1.88美元
成本
13
工业工程的产生与发展
甘特 科学管理运动、人际关系理论先驱者 提出了任务和奖金制度 在科学管理运动先驱中最早注意到人 的因素 制定了甘特图-生产计划进度图（当 时管理思想的一次革命）
14
工业工程的产生与发展
霍桑实验 实验发起人：心理学家梅奥 照明实验 福利实验 访谈实验 群体实验
22
IE的发展方向
应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织； 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）； 突出研究生产率和质量的改善。
可以说，工业工程的研究与发展水平，在一定程度 上标志着一个国家或地区的经济和管理发展水平。
27
工业工ห้องสมุดไป่ตู้的概念
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、专业化和科学化的方法，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。
1927-1933 霍桑研究对工人积极性的新见解
爱尔顿．梅奥(Elton Mayo) 美国
1934年 工作活动的抽样调查
L.H.C.铁佩特(Tippett)
英国
1940年 解决复杂系统问题用的协作方法
运筹学小组
英国
1947年 线性规划的单纯形法
G.B.但泽(Dantzig)
美国
1949年 人的因素的研究
1
2
生产要素 人财物
投入
产出 转换
生产的财富 产品 服务
技术
生产率=产出/投入
管理
3
工业工程的目标
降低成本
提高效率 提高质量
不断改进
4
课程内容
工业工程概述 工业工程理论 工作研究 人因工程学 生产计划与控制 设施规划与物流分析 现代质量工程
5
教学内容
第一节 第二节 第三节
7
工业工程发展简史
年份
概念或方法
创始者(发展者)
国别
1370年 机械时钟
维克(Wyek)
法国
1430年左右 威尼斯兵工厂的船只外装备装配线 威尼斯船厂
意大利
1776年 劳动分工的经济利益
亚当．斯密(Adam Smith) 英国
1798年 互换件
埃利．惠特尼(Eli Whitney) 美国
1832年 按技能高低付酬；工时研究的一般 查理．倍倍奇(Charles
8
工业工程发展简史
年份 1914 1917
概念或方法 工作进度图表 应用经济批量方法控制存贮
创始者(发展者) 亨利·甘特(Henry L.Gantt) F.W.哈利斯(F.W.Harris)
国别 美国 美国
1931
质量控制的抽样检查和统计表
瓦脱．休哈脱等(walter Shewhart etc.)
美国
工业工程与相关学科的关系 工业工程（IE）与管理工程的关系 工业工程（IE）与系统工程的关系 工业工程（IE）与制造工程的关系
32
工业工程的学科特点
与相关学科的关系
经验和定性分析为主发展为以定量分析为主。 从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动
成本为主转化为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。
19
第四阶段
在50、60年代，系统科学（SS）以及系统工程 （System Engineering，SE）已经出现
70年代开始，系统工程的原理和方法用于IE， 使它具备更加完善的科学基础与分析方法，得 到进一步发展和更广泛的应用
24
4
2011/11/25
IE在我国的发展及应用
严格地讲，在20世纪60年代到80年代，中国已经有 了一定水平的工业工程应用实例；并从80年代开始， 随着外资企业的进入使工业工程在一定范围内得到 推广
在中国，企业应用工业工程的情况大致分为
外资、合资企业的工业工程应用情况——从20世纪80 年代后期开始应用工业工程，如OTIS、MOTOROLA、 一汽大众、上海大众等，设立有IE部或岗位
26
工业工程的概念
日本工业工程协会 (JIIE) 1959年 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 IE是这样一种活动，它以科学的方法，有效地利用人、 财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及 时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种 方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福
工业工程的发展和应用 工业工程的概念和内容 现代工业工程面临的挑战和发展趋势
6
1
2011/11/25
工业工程的产生与发展
IE是工业化的产物，一般认为最早起源于美国 19世纪末20世纪初，美国工业高速发展，工厂由家
庭小作坊向社会化大生产转化，劳动力严重不足， 劳动效率底下，管理方法缺乏科学性和系统性 泰勒——时间研究 吉尔布雷斯——动作研究 ……
2011/11/25
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 打胜第二次世界大战的力量，就是美国有IE。
IE —— Industrial Engineering
工业工程，简称IE，人们在致力于提高工作效率和 生产率、降低成本的实践中产生的学科，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
15
工业工程的发展历程
第一阶段：萌芽和奠基时期 (19世纪末-20世纪30年 代初)
第二阶段：成长时期(20世纪30年代初-20世纪40年 代中期)
第三阶段：成熟时期 (20世纪40年代中期-20世纪70 年代末)
第四阶段：扩展与创新期 (20世纪70年代末至今) 发展特点总结 工业工程的发展方向
内资企业的工业工程应用情况——东部沿海地区企 业从20世纪90年代相继应用工业工程技术，并有显著 成效，如科龙、美的、康佳等；其他地区从90年代末 开始工业工程逐步深入
25
工业工程的概念
美国工业工程师协会 (AIIE) 1955年 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。
29
工业工程的定义——总结
人员 物料 设备 能源 信息
综 合 通过
设计 Design
改善
数 学 知识 物理学 技术 利用 社会科学
体
Improve
系
设置
工程学的
Installation
分析 原理
设计 方法
期待的成果
成本 效率 质量
30
规划 设计 评价 改进 创新
5
2011/11/25
工业工程的内涵（补充）
概念
Babbage)
英国
1911年 科学管理原理；正式的时间研究概 泰勒(Frederick W.Teylor) 美国 念
1911年
动作研究；工业心理学的基本概念 佛兰克与莉莲．吉尔布雷 斯(Frank and Lillian
Gilbreth)
美国
1913年 移动的装配线
亨利．福特(Henry Ford) 美国
11
年节省78000美元
工业工程的产生与发展
吉尔布雷斯夫妇 动作研究之父 提出17个动作要素 砌砖实验
因素
改善前
改善后
动作数
18
5
工作效率
120
350
(砌砖数/小时)
12
2
2011/11/25
工业工程的产生与发展
福特 1903年, 创立福特汽车公司 1913年, 首次使用流水装配线 制造T型车 1911年支付给工人的日薪高 达$5/天 (8小时工作制)
人机工程学会
1950年后 模拟、决策理论数学规划、计算机技 术的应用和发展
美国和 西欧
70年代后 完善的工业工程理论和技术，研制出
9
软件包
工业工程的产生与发展
惠特尼 1798年, 得到政府的订单：生产 10,000 滑膛枪 机器可以制造满足特定要求的 标准化部件 零件可以用于任何滑膛枪
SE的方法论+OR的定量方法+传统IE方法+工业 专业知识=新IE
20
IE发展的新动向
70年代以来，特别是近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。
16
第一阶段
F.W.泰勒(1856-1915)，被誉为工业工程之父。 进行了著名的“铁铲实验”,1911年发表了 《科学管理原理》一书。
1910年，吉尔布雷斯夫妇从事动作研究(砌墙 实验)和工业心理学研究。
1913年，亨利·福特发明流水装配线。 1914年，甘特从事作业进度规划研究和按技能
28
工业工程的概念——总结
尽管各种定义的表述方式不同，说明的侧重点不同， 但其内容基本是一致的。各种IE定义都旨在说明 学科性质——技术与管理相结合，交叉学科 研究对象——人员、物料、设备、能源、信息组成 的各种生产及经营管理系统、服务系统 研究方法——综合运用工程技术与方法 任务——设计和建立集成系统 目标——提高效率、降低成本 功能——对系统进行规划、设计、评价和创新
创“人际关系学说”。 J.Fish 首创“工程经济”。
18
3
2011/11/25
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，并将之 运用于IE实践中。
1948年，美国工业工程学会(AIIE)正式成立。 第三阶段的IE与前两阶段的比较，表现为从以
高低与工时付酬的计件工资制的研究。 1917年，哈里斯研究应用经济批量控制库存量
的理论。
17
第二阶段
1908年美国Purdue大学机械工程系首先开设了 工业工程选修课。
1917年美国成立了美国工业工程师协会ASIE； 后又成立AIIE，工厂中出现专门从事IE的职业。
1924-1931年，休哈特首创“统计质量管理”。 1924-1933年，G.F.Mayo通过“霍桑实验”首
早期的IE单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、 进而为企业发展成为领先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）。
21
IE发展特点总结
不断吸收现代科技成就，尤其是计算机科学、运筹 学、系统工程及相关的学科知识，得以由经验为主 发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统 的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，成 为一门独立的学科。
IE的核心是降低成本、提高质量和生产率 IE是综合性的应用知识体系 IE应用注重人的因素 IE是系统化技术
31
工业工程的学科性质
工业工程是一门工程学科，但它又不同于一般的工 程学科，它不仅包括自然科学和工程技术，而且还 包括社会科学和经济管理方面的知识。所以IE是一 门技术和管理有机地结合的边缘科学。
23
IE在我国的发展及应用
20世纪30年代，国立交通大学“实业工程系” 50-60年代，时间研究、劳动定额标准 1990年初机械工业部完成推广应用工业工程的可行
性研究，成立研究机构 1990年6月天津，召开首次工业工程学术会议 1992年9月，西安交通大学、天津大学招收工业工
程专业本科生 目前，我国设有工业工程专业的高等学校100余所
© 1995 Corel Corp.
10
工业工程的产生与发展
泰勒 科学管理之父 1881米德维尔钢铁厂，金属切削实验 1898-1901伯利恒钢铁公司，铁锹实验
因素
改善前
改善后
员工数(个) 铲费 工作量
工人工资
400-600
140
改善后减少50%
16吨
59吨
1.15美元
1.88美元
成本
13
工业工程的产生与发展
甘特 科学管理运动、人际关系理论先驱者 提出了任务和奖金制度 在科学管理运动先驱中最早注意到人 的因素 制定了甘特图-生产计划进度图（当 时管理思想的一次革命）
14
工业工程的产生与发展
霍桑实验 实验发起人：心理学家梅奥 照明实验 福利实验 访谈实验 群体实验
22
IE的发展方向
应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织； 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）； 突出研究生产率和质量的改善。
可以说，工业工程的研究与发展水平，在一定程度 上标志着一个国家或地区的经济和管理发展水平。
27
工业工ห้องสมุดไป่ตู้的概念
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、专业化和科学化的方法，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。
1927-1933 霍桑研究对工人积极性的新见解
爱尔顿．梅奥(Elton Mayo) 美国
1934年 工作活动的抽样调查
L.H.C.铁佩特(Tippett)
英国
1940年 解决复杂系统问题用的协作方法
运筹学小组
英国
1947年 线性规划的单纯形法
G.B.但泽(Dantzig)
美国
1949年 人的因素的研究
1
2
生产要素 人财物
投入
产出 转换
生产的财富 产品 服务
技术
生产率=产出/投入
管理
3
工业工程的目标
降低成本
提高效率 提高质量
不断改进
4
课程内容
工业工程概述 工业工程理论 工作研究 人因工程学 生产计划与控制 设施规划与物流分析 现代质量工程
5
教学内容
第一节 第二节 第三节
7
工业工程发展简史
年份
概念或方法
创始者(发展者)
国别
1370年 机械时钟
维克(Wyek)
法国
1430年左右 威尼斯兵工厂的船只外装备装配线 威尼斯船厂
意大利
1776年 劳动分工的经济利益
亚当．斯密(Adam Smith) 英国
1798年 互换件
埃利．惠特尼(Eli Whitney) 美国
1832年 按技能高低付酬；工时研究的一般 查理．倍倍奇(Charles
8
工业工程发展简史
年份 1914 1917
概念或方法 工作进度图表 应用经济批量方法控制存贮
创始者(发展者) 亨利·甘特(Henry L.Gantt) F.W.哈利斯(F.W.Harris)
国别 美国 美国
1931
质量控制的抽样检查和统计表
瓦脱．休哈脱等(walter Shewhart etc.)
美国
工业工程与相关学科的关系 工业工程（IE）与管理工程的关系 工业工程（IE）与系统工程的关系 工业工程（IE）与制造工程的关系
32
工业工程的学科特点
与相关学科的关系
经验和定性分析为主发展为以定量分析为主。 从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动
成本为主转化为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。
19
第四阶段
在50、60年代，系统科学（SS）以及系统工程 （System Engineering，SE）已经出现
70年代开始，系统工程的原理和方法用于IE， 使它具备更加完善的科学基础与分析方法，得 到进一步发展和更广泛的应用
24
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2011/11/25
IE在我国的发展及应用
严格地讲，在20世纪60年代到80年代，中国已经有 了一定水平的工业工程应用实例；并从80年代开始， 随着外资企业的进入使工业工程在一定范围内得到 推广
在中国，企业应用工业工程的情况大致分为
外资、合资企业的工业工程应用情况——从20世纪80 年代后期开始应用工业工程，如OTIS、MOTOROLA、 一汽大众、上海大众等，设立有IE部或岗位
26
工业工程的概念
日本工业工程协会 (JIIE) 1959年 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 IE是这样一种活动，它以科学的方法，有效地利用人、 财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及 时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种 方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福
工业工程的发展和应用 工业工程的概念和内容 现代工业工程面临的挑战和发展趋势
6
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2011/11/25
工业工程的产生与发展
IE是工业化的产物，一般认为最早起源于美国 19世纪末20世纪初，美国工业高速发展，工厂由家
庭小作坊向社会化大生产转化，劳动力严重不足， 劳动效率底下，管理方法缺乏科学性和系统性 泰勒——时间研究 吉尔布雷斯——动作研究 ……
2011/11/25
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 打胜第二次世界大战的力量，就是美国有IE。
IE —— Industrial Engineering
工业工程，简称IE，人们在致力于提高工作效率和 生产率、降低成本的实践中产生的学科，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
15
工业工程的发展历程
第一阶段：萌芽和奠基时期 (19世纪末-20世纪30年 代初)
第二阶段：成长时期(20世纪30年代初-20世纪40年 代中期)
第三阶段：成熟时期 (20世纪40年代中期-20世纪70 年代末)
第四阶段：扩展与创新期 (20世纪70年代末至今) 发展特点总结 工业工程的发展方向
内资企业的工业工程应用情况——东部沿海地区企 业从20世纪90年代相继应用工业工程技术，并有显著 成效，如科龙、美的、康佳等；其他地区从90年代末 开始工业工程逐步深入
25
工业工程的概念
美国工业工程师协会 (AIIE) 1955年 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。
29
工业工程的定义——总结
人员 物料 设备 能源 信息
综 合 通过
设计 Design
改善
数 学 知识 物理学 技术 利用 社会科学
体
Improve
系
设置
工程学的
Installation
分析 原理
设计 方法
期待的成果
成本 效率 质量
30
规划 设计 评价 改进 创新
5
2011/11/25
工业工程的内涵（补充）
概念
Babbage)
英国
1911年 科学管理原理；正式的时间研究概 泰勒(Frederick W.Teylor) 美国 念
1911年
动作研究；工业心理学的基本概念 佛兰克与莉莲．吉尔布雷 斯(Frank and Lillian
Gilbreth)
美国
1913年 移动的装配线
亨利．福特(Henry Ford) 美国
11
年节省78000美元
工业工程的产生与发展
吉尔布雷斯夫妇 动作研究之父 提出17个动作要素 砌砖实验
因素
改善前
改善后
动作数
18
5
工作效率
120
350
(砌砖数/小时)
12
2
2011/11/25
工业工程的产生与发展
福特 1903年, 创立福特汽车公司 1913年, 首次使用流水装配线 制造T型车 1911年支付给工人的日薪高 达$5/天 (8小时工作制)
人机工程学会
1950年后 模拟、决策理论数学规划、计算机技 术的应用和发展
美国和 西欧
70年代后 完善的工业工程理论和技术，研制出
9
软件包
工业工程的产生与发展
惠特尼 1798年, 得到政府的订单：生产 10,000 滑膛枪 机器可以制造满足特定要求的 标准化部件 零件可以用于任何滑膛枪