创新与工业工程

3）现代工业工程 运筹学、系统工程、计算机科学、行为科学、 人 机工程学的融入使得现代工业工程的学科体系 丰富化。如下图
SE(OR)理论与方法 工业专业知识 传统IE方法
系 统 导 论
社 会 系 统
系 统 方 法 论
系 统 分 析
统 计 分 析
图 论 方 法
数排存可 人 学队储靠 的 规论论性 因 划 工 素 程
1901年~1925年 1926年~1950年 1951年~1972年 合计
4 24 65 93
71 65 61 193
75 89 122 286
2598 6786 14913 24297
群体不是越大越好，人员增加原来的n倍， 效果增加n1/2 工业工程学科发展过程 丰田公司生产线上的工人权利
6）创造性技法和工业工程
创造学
3）创造人格和工业工程 （1）十个创造人格 自信 质疑 勇敢 兴趣 勤奋 情商的典型表现 紧迫感 好奇心 情感 尊重事实 动机 （2）工业工程师需要培育创造人格
（你 知 ）道 效吗 用， 远成 大功 于的 智管 商理 效者 用， （其 情 商 ）
EQ IQ
工 业 技 术
技 术 政 策
技 术 创 新 战 略
工 程 物 理
工 程 设 计 原 理
生 产 技 术
生 产 过 程
企 业 组 织
工 程 经 济
工技 程术 教与 育法 律
业 绩 评 审
时 间 与 动 作 研 究
工 作 方 法
作 业 分 析 与 控 制
设 施 设 计
物 料 搬 运
质 量 控 制
工 业 安 全 卫 生 环 保
（3）灵感创造思维 ①定义：人在解决问题中的潜意识和显意识思维多 次叠加而形成的思维模式 最富有创造性的飞跃思维，且普遍存在 ②流程
一个确切的待解决 的目标问题 足够的知识面和资料
反复和长时间的思考 灵感
“工业工程之父”泰勒逐步建立起“时间研 究”的概念，奠定了工业工程学科的基础便是一 个灵感思维的实践过程
创造技法 创造技法 创造原理 创造技法 创造技法
创造技法
智力激励法 设问法 联想组合法 类比法 列举法 形态分析法 系统提问法 专利法
常用到的创造技法
（1）智力激励法 ①准备 确定目标、主持人等 ②召开小型会议 ◆会议气氛自由奔放 ◆严禁批判 ◆以谋求设想数量为主 ◆善于用别人的想法开拓自己的思路 [训练题]如何降低仓库的成本消耗
（2）系统提问法 ①仔细观察待创新的物品，按具体的主要属性做 好记录 ②脱离开原物，把对原物观察到的已知的、具体 的属性分别上升到一般的属性 ③按照一般属性概念的外延范围列出一系列具体 属性 ④对第一和第三列中所写出的每一个具体的已知 和未知属性进行发问 ⑤将上一步中有意义的答案挑出，并进行彼此组 合，从而得出众多的组合方案
Q M
P
N
创造原点 A B C D L
F
A A A A
F方向上的创造起点之一（石碇） F方向上的创造起点之二（木爪石碇） F方向上的创造起点之三（木碇） F方向上的创造起点之四（铁锚）
锚的创造起点和原点示意图
（3）逆反创造原理 ①原理逆反 ②属性逆反 ③方向逆反 ④大小逆反 日本小型化、微型化的成功 （4）变性创造原理
[案例]班尼顿公司制衣工艺流程分析
服式策划 丝染色 织布 裁剪 缝制 销售
Biblioteka Baidu
统一进行，周期长，市场响应慢，库存积压
工艺流程分 析和和再造
服式策划
织布
裁剪
颜色
染色
缝制
销售
预先进行
短期内对应流行，敏捷的供应市场
（2）还原创造原理
创造的原点 创造的起点 创造的方向
创造的原点和起点示意图
理 的 应价 用值 工 程 是 典 型 的 还 原 创 造 原
2.工业工程与创造学
1）概念 （1）工业工程 工业工程属于工程学中的一般工程学科，是针 对一定的生产环境下，机械、电子等专业工程中， 有关的人员、资金、材料、信息等资源进行最佳 组合、设计、规划、评价、控制、改进及创新活 动，使资源能有效利用，达到生产过程和管理系 统成为最富生产力的目的 （2）创造学 研究人在科学、技术、管理、艺术和其他领域 中创造发明活动并探索其中创造发明过程、特点、 规律和方法的一门学科
（3）工业工业工程活动主体——人 ①美国为代表的西方管理思维：“机器人” “组 织人” ②日本为代表的东方管理思维：“意识人” “能 动人” ③作为工业工程活动和企业其他活动中唯一具有主 观能动性的资源，员工根据信息资源，不断的发 现新目标，追求新方法、寻找新事物对生产系统 进行有效地控制，达到系统目标，即不断进行着 创造性的活动。这种创造性活动可能是相对性创 造活动，甚至是绝对性的创造活动。
②长方形
③40cm长 ④人造革
大小 材料
⑤表面印有熊猫 ． ． ．
表面图案 ． ． ．
PD&R中经常使用到这一方法
（3）专利法 ①性质 ◆独占性 ◆地域性 ◆时间性 ②种类 ◆发明专利 ◆实用新型专利 ◆外观设计专利
③利用专利进行创造发明 通过检索专利进行创造发明 综合专利进行创造发明 寻找专利空隙进行创造发明
工业工程与创造
1.工业工程概述
1）工业工程起源 （1）工业工程之父——泰勒 铲煤实验——“方法研究” 工场作业和衡量——“时间研究” （2）吉尔布雷斯夫妇 将“心理学”引入工业工程 砌砖实验——“动素分析” （3）甘特——“甘特图” （4）其他
2）经典工业工程 1）特点：运用统计，概率等数学分析方法，改造 了从泰勒科学管理继承下来的各种方法 和内容，使之具有定量分析的特征和更 高的理论基础，并且发展了用概率原理 的排队论进行生产计划和日程安排等一 些新方法，使管理方法适应机械化、自 动化大量生产的需要，从而使管理开始 真正有了科学的依据 2）工业工程和专业技术结合，使工业工程本身具 有独立的专业工程性质，如机械工业工程、矿业 工业工程
（2）创造学构架
自信 质疑 勇敢 兴趣 勤奋 创造性人格 紧迫感 好奇心 情感 尊重事实 动机 直观创造思维 联想创造思维 创造性思维 灵感创造思维 幻想创造思维 创造原理 创造工程 创造技法 创造教育 聚合创造原理 还原创造原理 逆反创造原理 变性创造原理 移植创造原理 迂回创造原理 完满创造原理 群体创造原理 智力激励法 设问法 联想组合法 类比法 列举法 形态分析法 系统提问法 专利法
系统提问法前四步操作顺序图解（以手提包为例）
（已知）具体属性 （第一步） ①棕色 上升的抽象属性 （第二步） 颜色 形状 抽象属性概念的外延（未知） （第三步） 红色、蓝色、绿色、黄色、黑色、 白色、灰色、橙色．．． 正方形、圆形、半圆形、梯形、三 角 形 、 月 牙 形 、 扇 形 、 动 物 形 ①对第一列已 状．．． 知的具体属性 问为什么？如， 30cm、25cm、20cm、45cm、50cm、 为什么是棕色？ 70cm、80cm．．． 牛皮、猪皮、纸、化纤布、麻布、 ②对第三列未 塑料、玻璃、金属、陶瓷．．． 知的具体属性 动物图案：虎、鸟、鱼．．．； 问为什么？如 植物图案：花、草、树．．．； ，为什么不是 人物图案；几何图案；山水图案． 黑色？ ．． ． ． ． 发问 （第四步）
完 满 创 造 原 理
群 体 创 造 原 理
指导、渗透 现代工业工程学 渗透 SE(OR)理论和方法 工业专业知识
传统IE方法
渗透
创造性思维、创造原理和现代工业工程体系关系图
参考文献
[1] 庄寿强.普通创造学[M] 徐州：中国矿业大学出版社， 2001. [2] 徐学军.现代工业工程[M] 广州：华南理工大学出版 社，2000. [3] 甘自恒编.创造学原理和方法——广义创造学[M] 北 京：科学出版社，2003. [4] 胡宗武.工业工程: 原理、方法与应用[M] 上海：上 海交通大学出版社，2003. [5] 沈明焕.创造学的三条原理[J] 发明与创新 2003， (5)：13.
现代工业工程的学科体系（工业工程“光谱”）
4）本课程所涉及的内容 （1）工业工程产生和应用的本质动力——创造 （2）基础工业工程 工作研究 设施规划 价值工程 （3）现代工业工程 ①企业生产 战略管理 PD&R与并行工程 库存管理和MRP 质量管理（见课程：《质量管理与可靠性》） 先进生产方式 ②流程重组
两种药水瓶
铁轨接头处改进示意图
（5）移植创造原理 ①仔细观察和分析已知事物的属性 ②找出关键性的属性 ③研究怎样将关键属性应用于欲研究的对象中 如模拟生命起源实验 （6）迂回创造原理 （7）完满创造原理 ①整体完满充分利用分析 ②部分完满充分利用分析 绿色生产，循环经济
（8）群体创造原理
美国诺贝尔 奖金获得者 授 年 奖 代 合作研 究所占 百分比 50% 88% 85% 84% 人数 其它诺贝尔 奖金获得者 合作研 究所占 百分比 41% 57% 72% 55% 人数 全部诺贝尔 奖金获得者 合作研 究所占 百分比 41% 65% 79% 65% 人数 发表在杂志 上的论文 合作研 究所占 百分比 25% 51% 71% 60% 人数
要在此处做？ 有无其他更合适的地方？
Why 为 什 么
要此时做？ 要此人做？ 要这样做？
有无其他更合适的时间？ 有无其他更合适的人？ 有无其他更合适的方法？
（2）联想创造思维 ①定义：因一件事物的触发而联想到另一事物的思 维，它能够克服两个不同的概念在意义上 的差距， ②形式 相似联想 对比联想 接近联想 ③联想创造思维是解决工程工程问题的常用方法 具有联想创造思维的工业工程五点意识 成本和效率意识 问题和改革意识 工作简化和标准化意识 全局和整体意识以 以人为中心意识
5）创造性原理和工业工程 创造原理是指能够导出次一层或更次一层的 创造规律或创造技法的创造规律，是最基本的创 造规律 聚合创造原理 还原创造原理
逆反创造原理
变性创造原理
八个创造原理
移植创造原理
迂回创造原理 完满创造原理
续注 内意 容这 中些 的原 应理 用在 后
群体创造原理
（1）聚合创造原理 ①组合创造原理 ◆同类组合 ◆异类组合 ◆主体组合 ◆重组组合 ② 综合创造原理
（3）幻想创造思维 ①定义：与某种愿望相结合并指向未来的一种想象 形式 ②工业工程追求的是对系统经常地、动态地和整体 地优化、改造和提高，为发挥系统的“全潜力/ 全潜能”而奋斗，因此贯穿整个工业工程学科体 系的发展和实践的一种思维方式 典型的工业工程变革：日本丰田汽车公司管理者 一直以零库存和高效率的生产理念和目标来管理 企业，从而创造了世界是效率最高的汽车生产线， 同时提出了JIT、同步生产等先进的生产管理模 式，而事实上所谓的“零库存”是不可能实现的
如何让你成为第二“大野耐一”呢？ [案例]大野耐一和丰田看板系统
2）创造学构架 左脑 右脑 （1）两个基本原理 时间 空间 记忆 直觉 ①创造力是人人皆有的一种潜 言语 情感 数字 态度 在的自然属性；人的创造力 计算 身体协调 排列 视—空间知觉 可以通过科学的教育和训练 分类 艺术 逻辑 节奏音乐舞蹈 不断激发出来，转化为显形 分析 综合 特殊能力 整体能力 的创造能力，并在创造实践 智力 创造力 活动中不断得到提高 ②人类社会的任何事物都是人 人脑的分工（斯佩里81） 创造的产物，一切现存的事物都不是十全十美， 都可以通过人的再创造变得更好，并且可以创 造出现实世界还不存在的更先进完善的东西， 同时实现这些的目的的创造方法是多元的
学会使用专利是工业工程工作人员的 基本素质之一
创造学 创造性思维 直 观 创 造 思 维 联 想 创 造 思 维 幻 想 创 造 思 维
创造学主体 创造原理 灵 感 创 造 思 维 聚 合 创 造 原 理 还 原 创 造 原 理 逆 反 创 造 原 理 变 性 创 造 原 理 移 植 创 造 原 理 迂 回 创 造 原 理
4）创造性思维和工业工程 （1）直观创造思维 ①定义：遵循“感性——逻辑——感性”的直观思 维 过程，发现事物的结症并进行创新的过程 ②学会使用直观创造思维是工业工程师的基本素质
What 完成了什么 Where 何处做 When 什么时候做 Who 由谁做 How 如何做
工业工程中直观创造学的典型：“5W1H”提问技巧 要做这，是否必要？有无其他更好的成就？