基础工业工程课件

☆教学内容 第一节 工业工程 第二节 工业工程的生产与发展过程 第三节 工业工程的内容体系和人才素质 复习与思考
第一节 工业工程 一、工业工程的定义 二、工业工程的内涵 三、工业工程与生产率工程
一、工业工程的定义
美国工业工程师协会（AIIE） 日本工业工程师学会（JIIE） 中国工业工程学会 总结
• 简而言之，工业工程是一门提升制造业管理效率的，具有科学原理的管理工具
泰勒的时间研究
因素
员工数(个)
铲费
✓ 1856—1915，1881年, 他担任 米德威尔钢铁厂的总工程师，进行 了铁锹实验，即时间研究。
工人工资 成本
改善前
改善后
400-600
140
改善后减少50%
增加60%
年节省78000美元
三、工业工程与生产率工程
具有共同的目标:提高生产率。
✓ 工业工程技术和方法是企业提高生产率的直接途径，即工业工程是生产率工程的基础。 ✓ 工业工程技术的发展将推动生产率管理和控制方法的改善，而生产率改善方法的创新、
发展将促进生产率工程的发展。 ✓ 生产率工程的发展将丰富工业工程技术、方法，推动工业工程的发展。
吉尔布雷斯的动作研究
因素 动作数
✓进行了铁锹实验，即动作研究，提出 了17个动作要素。
工作效率 (砌砖数/小时)
改善前 18 120
改善后 5 350
第二章 工业工程概述
☆教学目的与要求
1.了解工业工程的产生和发展过程； 2.了解关于工业工程的各种定义，并掌握工业工程的内涵； 3.明确工业工程与生产率工程的关系； 4.了解工业工程的内容体系和学科特点； 5.了解工业工程人才的素质结构和知识结构。
一、工业工程的学科特点
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。
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
查阅资料讨论
1、工业工程在我国的发展应用情况； ✓（1）发展情况 ✓（2）应用领域 ✓（3）应用内容 ✓（4）应用效果
2、工业工程在我国的发展前景；
✓（1）先进的工业工程技术 ✓（2）先进的工业工程方法
• 解放前（1949年以前）：我国部分高校已有工业工程专业，如上海交大，1950年后取 消。
• 企业早期IE应用案例不少，如郝建秀操作法、一汽的技术改造等等。 • 改革开放后IE在中国有了产生的土壤和环境。
泰勒
• F.W.泰勒（1856-1915），美国工程师和职业经理人，“科学管理”学派的创建者，被誉为工 业工程之父。通过著名的“铁铲实验”、“搬运实验”、“切削实验”，总结了成为“科学 管理”的一套思想，其内容涉及制造过程、劳动组织、专业化分工、标准化、工作方法、作 业测量、薪酬激励制度，以及生产规划和控制等领域，为工业工程的理论和应用奠定了基础。
工业工程的发展方向
✓ 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。
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、改善与设实置施工作的学科。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。
中国工业工程学会
• 工业工程起源于美国十九世纪中叶以后，是美国工业发展过程中所形成的一门工业管理技术。
• 工业工程诞生以后，极大地推动了美国工业的发展，更奠定了美国成为世界工业强国的基础和地位。 二战期间，美国总统罗斯福曾经这样评论工业工程：“工业工程帮助美国赢得了战争”
• 战后，工业工程在各西方工业国得到迅速普及和推广，产生了门类广泛的各种运用于制造业的管理技 术，其中最具有代表性的是日本丰田的生产系统，又叫“精益生产”
第三阶段 第二次世界大战到20世纪40年代末
✓ 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，美国工业工程学会成立。 ✓ 第三阶段的IE与前两阶段的比较，表现为从以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
工业工程的定义
人员 物料 设备 能源 信息
综
合 体
通过
系
设计 Design
改善 Improve
设置 Installation
利用
数学 物理学 社会科学
知识 技术
工学的
分析 设计
原理 方法
期待的成果
P Q C D S F
规划 设计 评价 改进 创新
二、工业工程的内涵
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
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、改善和实施的一门学科。它综合运用数学、物理和 社会科学方面的专门知识与技术，并且使用工程分析和设计的原理和方法，对上述系统可 能取得的成果予以确定、预测和评价。
第二阶段 20世纪初叶到第二次世界大战前
✓ 1908年美国宾夕法尼亚州立大学首次开设了工业工程课程。 ✓ 1911年美国Purdue（普渡）大学机械工程系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，W.A.Shewhart（休哈特）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”。
✓ 1910年，Frank Gilbreth和Lillian Gilbreth（工程学第一夫人）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（哈里斯）研究应用经济批量控制库存量的理论。
各种资源消耗、提高整体系统的生产率为主。
第四阶段 20世纪50-60年代
✓ 在50、60年代，系统科学（SS）以及系统工程（System Engineering，SE）成为IE学 科发展的基础。
✓ SE的方法论+OR的定量方法+传统IE方法+工业专业知识=新IE
新IE学科的“连续光谱”（continuum spectrum）
第二节 工业工程的生产与发展 一、工业工程的产生 二、工业工程的发展历程
一、工业工程的产生
✓ 工业工程是工业化的产物，一般认为最早起源于美国。 ✓ 泰勒：时间研究，被称为工业工程之父。 ✓ 吉尔布雷斯:动作研究。 ✓ 甘特:甘特图。 ✓ 其他许多科学家和工程师，如亚当•密斯，李嘉图等。
甘特图
中（例如全美医疗保健系统的规划和设计）。
其发展具有鲜明的时代特征
• 经典工业工程: 工作研究 方法研究、作业测定
• 现代工业工程: MRPII、JIT、同步生产、
并行工程
• 未来工业工程：生产系统战略、供应链管理、敏捷制造、精益生产、业务流程再造
工业工程发展特点总结
✓ 不断吸收现代科技成就，尤其是计算机科学、OR、SE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。
义都旨在说明：
学科性质 研究对象 研究方法
是一门工程科学技术Байду номын сангаас且是主要解决管理问题的工程技术；
是由人、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，且不局限于工业生产领域；
综合运用各种工程技术与方法；
任务和目标 功能
降低成本，提高质量和生产率。 对生产系统进行规划、设计、评价和创新
第五阶段 20世纪70年代至今
✓ 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。 ✓ 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
ME1
IE
ME2
SE
工业工程与相关学科的关系示意图
ME1——管理工程；ME2——制造工程； SE ——系统工程；IE——工业工程。
二、工业工程的内容体系
我国IE主要技术体系
设计改善类
工作研究 物流工程 人因工程 …
控制管理类
生产计划与控制 质量管理R: 32 成本控制G: 195 信息控制B: 30
分析评价类
工程经济 可靠性 工R:程182 评价技术G: 70
B: 184
经管类基础：管理学、运筹学、统计学、经济学、心理学、组织行为学 工程技术基础：机械原理、机械设计、电路基础、公差与测量等 基础学科：数学、物理学、社会科学
二、工业工程的发展历程
第一阶段：19世纪末到20世纪初期 第二阶段：20世纪初叶到第二次世界大战前 第三阶段：第二次世界大战到20世纪40年代末 第四阶段：20世纪50-60年代 第五阶段：20世纪70年代至今 发展特点总结 工业工程的发展方向
第一阶段 19世纪末到20世纪初期
✓ 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。
✓ 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 生产产力力 的的技技术术，，它它以以降降低低成成本本、、提提高高质质量量和和生生产产率率为为导导向向，，采采用用系系统统化化、、专专业业化化和和科科学化 学 地化 方地法方 ，法 综， 合综 运合 用运 多用 种多 专种业专 的业 工的 程工 技程 术技 、术 对、 人对 员人 、员 物、 料物 、料 设、 备设 、备 能、 源能 、源 和、 信和 息信 所息 组所 成的 组集成的 系集统成进系行统设进计行、设改计善、和改设善置和，设使置之，成使为之更成为为有更效为、有更效为、合更理为的合综理合的优综化合系优统化、系并对 统系、统并 取对得系的统成取果得进的行成鉴果定进、行预鉴测定和、评预价测。和评价。
• 我们的定义：我们认为，IE和本土化有着密切的关系，包括对象、文化、环境等。可以这 样说，“IE是应用分析、设计、控制等工程技术手段来解决企业等多种产业部门的效率、 质量的提高与成本的改善的理论与技术体系。”
• 通俗定义：IE就是用工程方法解决管理问题。
总结
✓ 具有权威性的是美国工业工程学会提出的定义。 ✓ 尽管各种定义的表述方式不同，说明的侧重点不同，但其内涵基本是一致的。各种IE定
– 1979-1989：萌芽期。管理工程等专业建设。
– 1989-1999：创建期。IE研究会诞生（中国机械工程学会），5次全国会议，6次国 际会议。
– 2000-2008：发展期。186所大学设立本科专业，约70所设立工程硕士专业，30余所 博士专业。
第三节 工业工程的内容体系和人才发展 一、工业工程的学科特点 二、工业工程的内容体系 三、工业工程人才的素质结构
基础工业工程课件
内容提要 第一章 生产与生产率管理 第二章 工业工程概述
第三章 工作研究
第四章 程序分析 第五章 作业分析 第六章 动作分析 第七章 秒表时间研究 第八章 工作抽样 第九章 预定时间标准法 第十章 标准资料法
什么是工业工程？
泰勒的时间研究 吉尔布雷斯的动作研究
工业工程的起源