第一章工业工程概论PPT文档格式.ppt

1、规划、设计、评价和创新等四个方面。1规划 规划是确定一个组织在未来一定时期内从事生产所应采取的行动方案，包括总体目标、方针政策、战略和战术的制定，也包括中长期和短期实施计划的制定。它是协调资源利用，以获取最佳效能的重要工具。IE从事的规划侧重于技术发展规划。,三、工业工程的基本职能,2设计 设计是实现某一既定目标而创建具体实施系统的前期工作，包括技术准则、规范、标准的拟订，最优方案选择和蓝图绘制。IE的设计不同于一般的机器设计，而是侧重于工程系统设计。3评价 评价是对存在的各种系统、规划和设计方案以及个人与组织的业绩做出是否符合既定目标或标准的评审与鉴定活动，包括各种评价指标和规程的制订及评价

2、工作的实施。IE评价为管理者的科学决策提供了依据，是避免决策失误的重要手段。,三、工业工程的基本职能,4创新 创新是对现存各种系统的改进提出崭新的创造性和建设性见解的活动。任何一个系统，不论是一种产品，一条生产线，一个企业，都将随着时间的推移而耗损、老化，乃至失效衰亡，只有通过创新使其获得新的生命力。创新是系统维护和发展的重要途径。,四、工业工程的意识,所谓IE意识，就是对工业工程应用有指导作用的思想方法。IE的意识主要包括以下几个方面：1成本和效率意识 IE追求最佳整体效率（以提高总生产率为目标），必须树立成本和效率意识。2问题和改革意识 工业工程师有一个基本信念，即做任何工作都会找到更好的

3、方法，改善无止境。,四、工业工程的意识,3简化、专门化和标准化意识 IE产生以来，推行工作简化（Simplification）、专门化（Specialization）和标准化（Standardization），即所谓的“3S”，对降低成本、提高效率起到重要作用。4全局和整体意识 现代IE追求系统整体优化，各生产要素和各系统效率的提高，必须从全局和整体需要出发。5以人为中心的意识 人是生产经营活动中最重要的一个要素，其他要素都要通过人的参与才能发挥作用，所以IE必须坚持以人为中心来进行生产系统的设计、管理、创新和发展，使每个人都关心和参加改进工作，以提高效率。,工业工程范畴,工业工程学科特点,工

4、业工程是一门综合性很强的交叉学科。它是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。,工业工程,工程技术,管理技术,自然科学,社会科学,人工智能技术,经济管理,现代软科学,系统工程,工程技术,管理技术,计算机技术,工业工程学科特点,经营战略是企业发展中带有长远性、根本性和全局性的谋略，以战略研究和制定为核心的战略管理是现代工业工程的重要内容。企业战略研究的基本方法是系统分析方法，主要包括：对企业现状的综合诊断、企业外部环境及其变化的分析、企业内部条件的分析、企业经营和发展目标的确定、战略课题的形成、战略评价、战略决策及推进等。另外，企业经营战略的制定及管理有层次性的特征，如公司级战略、经营层战略等。由于

5、战略的全局性，企业战略管理会涉及生产系统内外的各种要素和工业工程工作的许多方面。,策略层次,1.2 工业工程的概念和内容,技术层次,1.2 工业工程的概念和内容,3.,生产计划与控制,2.,现代制造工程,4.,质量管理与可靠性,1.,设施规划与物流分析,对对象系统的位置选择、平面布置、物流分析、物料搬运方式及运输工具的选择等进行具体的规划与设计，从而使各生产要素和各子系统按照工业工程的要求得到合理的配置和布局，组成高效率的生产集成系统。,是在计算机系统技术的基础上发展集成生产和相应的现代制造技术。包括：CAD/CAM、CAPP、NC、CIMS FMC，FMS 等技术。,主要研究生产过程及各种资

6、源的组织、计划、协调和控制，内容包括生产系统的分析与设计、制造过程的计划与控制、库存管理与控制、维修计划与控制、生产能力的测定与管理等。通过对人、财、物和信息的合理组织及调度，保证生产过程均衡、高效运作，加速物流、信息流的流转，提高资金周转率。,为保证产品质量或工作质量所进行的质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作，以保证达到规定的质量标准，预防不合格品产生。,生产及其制造系统工程,技术层次,现代经营工程,技术层次,1.2 工业工程的概念和内容,系统工程方法论,把分析对象作为整体系统来考虑，进行分析、设计、制造和使用时的基本思想方法和工作方法,采用计算机辅助开发、计算机过程控制等专门技术和

7、数据库管理、计算机仿真等基础、通用技术，形成完整的计算机系统支持的工业工程工作体系。,技术层次,系统工程,系统工程方法论,计算机系统技术,1.2 工业工程的概念和内容,组织层次,1.2 工业工程的概念和内容,现代工业工程的挑战和发展,学科体系日趋完善,优化方法上更为广泛,应用领域和研究对象将不断扩展,计算机在工业工程的广泛应用,现代工业工程的挑战和发展,1.2工业工程产生与发展历程,一、工业工程的起源,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。,二、工业工程的发展历程,早

8、在18世纪，亚当斯密斯在1776年出版的国富论中提出的劳动分工概念，作为推动当时工业化生产的一个重要里程碑。IE的发展历程大致分为以下四个阶段：1萌芽阶段1799年美国的惠特尼提出了“互换性”概念奠定了合理化、专业化、机械化、简单化和标准化的基础。1832年英国的巴比奇在论机器和制造业的经济一书中论述了专业分工、工作方法、机器与工具的使用、制造的经济原则等。,1800，Whitney,倡导零件标准化,.,生于 1765年;卒于1825 1798年,获得政府合同生产10,000 枝步枪。指出机器工具可以精确地按照说明制造出步枪部件，步枪部件可以被用到任何步枪上。,零件标准化,零件互换性,1萌芽阶

9、段,二、工业工程的发展历程,2传统IE阶段从19世纪末到第一次世界大战泰勒：时间研究吉尔布雷斯:艾马逊：提出了“奖金计划”和“提高个人效率的十二原则”其他许多科学家和工程师，如亚当密斯，李嘉图等。,二、工业工程的发展历程,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。,二、工业工程的发展历程,泰勒科学管理原理制定科学的作业方法 科学地选择和

10、培训工人 实行有差别的计件工资制 将计划职能与执行职能分开 实行职能工长制 在管理上实行例外原则,二、工业工程的发展历程,泰勒时间研究,18561915，1881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。,二、工业工程的发展历程,吉尔布雷斯动作研究吉尔布雷斯夫妇发明了一个“动素”的概念，把人的所有动作归纳成17个动素，如手腕动称为一个动素，就可以把所有的作业分解成一些动素的和。对每个动素做了定量研究之后，就可以分析每个作业需要花多少时间。,（F.B.Gilbreth,1868-1924;L.M.Gilbreth,1878-1972）吉尔布雷斯被人们称为动作研究之父。186

11、81924，1910年进行了铁锹实验，即动作研究，提出了17个动作要素。,让它们都一样!,186319471903年建立福特汽车公司1913年首次使用移动装配线生产T型车、半成品通过传送带到达各个工作站在1911年的水平上给予工人优厚的工资（5美元一天!）,1920s-30s，福特（大量生产理念）+通用斯隆（组织技术），“大量生产方式”,二、工业工程的发展历程,二、工业工程的发展历程,甘特图,亨利劳伦斯甘特（Henry Laurence Gantt,18611919），人际关系理论的先驱者之一，科学管理运动的先驱者之一，甘特图（Gantt Chart）即生产计划进度图的发明者。,二、工业工程的

12、发展历程,3IE与运筹学结合阶段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、降低各种资源消耗、提高整体系统的生产率为主。,二、工业工程的发展历程,4与系统工程结合阶段第四阶段为第二次世界大战以后。1945年希亚公布了“因数分析法”。1947年米鲁兹创立“价值工程”技术，总结了一套保证产品或作业必要功能，又能最大限度地降低成本的方法。“二战”以后，随

13、着自动化、电子化的进一步发展，IE关于人的因素的研究有了新的发展。IE工程师们逐渐认识到必须把人和系统结合起来加以分析和研究，出现了“人机工程”，又称工效学（Ergonomics）。,工业工程在我国的发展和应用（80年代）,主要事件,机械电子工业部门最早提出“加强企业管理，实行整体优化”的要求 有关部门普遍认为工业工程技术比较适合中国现阶段经济发展的需要 北京、大连等地推广应用工业工程,代表人物,机械电子工业部门有关部门和许多有识之士 北京、大连等地,起因,工业部门认识到工业工程的推广和应用将会对其经济发展产生巨大的影响,1.1工业工程的发展历程,工业工程在我国的发展和应用（90年代）,主要事

14、件,成立了国内第一个工业工程学术团体中国机械工程学会工业工程分会。大多数高等院校都已相继设立“管理工程系”或者“工业工程系”。有了一定水平的工业工程应用案例,代表人物,中国机械工程学会工业工程分会 高等院校 第一汽车集团、一汽大众有限公司、广东科龙集团广东美的集团以及东南沿海的许多企业,起因,中国企业面临直接进入国际市场竞争的挑战，急需提高管理水平，降低成本，提高效益。,1.1工业工程的发展历程,工业工程在我国的发展和应用（90年代以后）,主要事件,一汽成立了工业工程科，这标志着一汽工业工程的应用进入了一个新的阶段。工业工程应用的范围增大 IE的应用方面存在盲目性,代表人物,一汽集团 对工业工

15、程认识还处于萌芽状态的企业,起因,随着改革开放的深入，各种先进的管理理念为更多的企业所认识，中国的企业也逐渐认识到了工业工程对提高企业竞争力的重要作用。,1.1工业工程的发展历程,三、工业工程新的发展,1研究对象系统的范围不断扩大 现代IE已扩展到包括市场研究、研究开发、生产制造和销售服务在内的广义的生产系统，即整个生产经营系统。狭义的IE主要面向生产过程，而广义的IE已向经营系统扩展，要用IE原则和方法对整个生产经营活动进行预测、评价和规划。2计算机和信息技术被广泛采用 企业信息化已经成为现代工业工程的重要特征。,三、工业工程新的发展,3强调对象系统的高效、集成与柔性 企业面临经营环境不断变

16、化的挑战，市场竞争的全球化、顾客和市场需求的多样化和不确定性、产品寿命的缩短、价格竞争的加剧等等都给企业现存的生产方式提出新的、更高的要求。4工业工程被广泛应用到非制造领域 现代工业工程不仅应用于制造业，也广泛地应用于医疗卫生、银行等服务性行业中。工业工程的精益理念和定量化技术方法可以从Q（quality，质量）、C（Cost，成本）、T（time，时间）、S（service，服务）等方面全面提升服务业的管理水平。,1.3工业工程研究内容,一、工业工程学科的范畴,美国国家标准ANSI-Z94（1982年修订版），从科学角度把IE知识领域划分为17个分支：生物力学；成本管理；数据处理与系统设计；

17、销售与市场；工程经济；设施规划（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）；材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）；应用数学（含运筹学、管理科学、统计质量控制、统计和数学应用等）；组织规划与理论；生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）；实用心理学（含心理学、社会学、工作评价、工资激励、人事实务等）；方法研究和作业测定；人因工程；薪酬管理；人体测量；安全；职业卫生与医学。,二、工业工程技术人员的职责,工业工程师的职责就是把人员、机器、资源和信息等联系在一起，以求有效运行。美国工业工程师学会（AIIE）对工业工程人员所做的定义如下：“工业工程技术人员是为达到管理者的目标（目标的根本含义是

18、使企业取得最大利润，且最小风险）而贡献出技术的人。我国工业工程技术人员目前主要从事如下9个方面的工作：（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）设施规划与设计；（6）物流管理；（7）供应链管理；（8）工业卫生与安全；（9）人力资源管理。,三、工业工程的应用领域,美国萨尔文迪主编的工业工程手册根据哈里斯对英国667家公司应用IE的实际情况调查统计，IE常用的方法和技术有32种，分别是：（1）方法研究；（2）作业测定（直接劳动）；（3）奖励；（4）工厂布置；（5）表格设计；（6）物料搬运；（7）信息系统开发；（8）成本与利润分析；（9）作业测定

19、（间接劳动）；（10）物料搬运设备运用；（11）组织研究；（12）职务评估；（13）办公设备选择；（14）管理的发展；（15）系统分析；（16）库存控制与分析；（17）计算机编程；（18）项目网络技术；（19）计划网络技术；（20）办公室工作测定；（21）动作研究的经济效果；（22）目标管理；（23）价值分析；（24）资源分配网络技术；（25）工效学；（26）成组技术；（27）事故与可操作性分析；（28）模拟技术；（29）影片摄制；（30）线性规划；（31）排队论；（32）投资风险分析。我国常用的工业工程知识和技术有：工作研究、设施规划与设计、生产计划与控制、工程经济、价值工程、质量管理与可靠

20、性、人机工程、组织行为学、管理信息系统、现代制造技术等。,1.4 生产率与生产率管理,一、生产率,1.生产率的概念生产率是经济学上一个用来衡量生产系统转换效率的指标，一般定义为“生产率就是产出与投入之比”。即式中：产出合格的产品或服务投入为获得合格产品或服务而投入的生产要素。,一、生产率,管理科学家德鲁克指出“生产率是一切经济价值的源泉”。提高生产率的意义在于：（1）生产率的提高速度决定国家经济发展速度。（2）提高生产率是增加工资和改善人民生活的基本条件。（3）提高生产率可以缓和通货膨胀。（4）提高生产率可以增强国际市场竞争力。（5）生产率提高对就业和社会发展有促进作用。（6）生产率和质量是同

21、步发展的关系。,一、生产率,2.生产率的分类1）按生产要素的种类分类单独考察某一种生产要素，用其投入量作为生产率公式的分母，所得到的生产率称为该要素生产率。（1）劳动生产率：用劳动消耗量作为总投入计算的生产率。（2）资本生产率：用折旧费或者固定资产面值作为总投入计算的生产率。（3）原材料生产率：以投入原材料量作为总投入计算的生产率。（4）能源生产率：以投入能源量作为总投入计算的生产率。,一、生产率,2）按生产要素的数量分类（1）单要素生产率：只考虑一种资源投入所计算出的生产率，其计算公式为（1-2）（2）多要素生产率：考虑多种资源投入所计算出的生产率，其计算公式为（1-3）（3）总生产率或全要

22、素生产率：考虑全部资源投入所计算出的生产率，其计算公式为（1-4）,一、生产率,（1）静态生产率：某一给定时期产出量与投入量之比，其计算公式为（1-5）（2）动态生产率：一时期（测定期）的静态生产率与以前某个时期（基准期）静态生产率的比值，其计算公式为（1-6）动态生产率反映了不同时期生产率的变化。如指数大于1，表示与基准期相比现期生产率提高了；若指数小于1，表示与基准期相比，现期生产率降低了。,二、生产率管理,生产率管理是一个管理过程中的子系统，其内容包括根据系统产出和投入之间的关系来进行规划、组织、领导、控制和调节，主要是生产率的测评和生产率的提高。1.生产率测评的概念和意义1）生产率测评

23、的概念生产率的测评包括生产率的测定（productivity measurement）和评价（productivity evaluation），是对某一生产、服务系统或社会经济系统的生产率进行测定、评价及分析的活动。,二、生产率管理,2）生产率测评的意义在企业生产系统等微观组织进行生产率测评的意义主要表现在以下几个方面：（1）定期或快速评价各种投入资源或生产要素的转换效率及系统效能，确定与调整组织发展的战略目标，制定适宜的资源开发与利用规划和经营管理方针，保证企业或其他组织的可持续发展。（2）合理确定综合生产率目标水平和相应的评价指标及调控体系，制定有效提高现有生产率水平、不断实现目标要求的策

24、略，以确保尽可能少的投入获得较好或者满意的产出。（3）为企业或组织诊断分析建立现实可用性的“检查点”，提供必要的信息，指出系统绩效的“瓶颈”和发展的障碍，确定需优先改进的领域和方向。（4）有助于比较某一特定产业部门或者地区、国家层次中不同微观组织的生产率水平及发展状况，通过规范而详细的比较研究，提出有针对性的并容易被人们接受的提高与发展方案和相应措施，以提高竞争力，求得新发展。（5）有助于决定微观组织内部和工作人员的相对绩效，实现系统内各部分、各行为主体间利益分配的合理化和工作的协同有序，从而保证集体努力的有效性。,二、生产率管理,2.生产率评价的方法费用效益（投入产出）分析；数据包络分析法；

25、层次分析法；模糊综合评判法。具体如图1-1所示。,二、生产率管理,二、生产率管理,劳勒认为生产率是一个综合的量度和系统的评价，应满足以下几个目标的要求：（1）经济或收益目标；（2）效率；（3）有效性，；（4）进展趋势。生产率快速评估方法是一种对企业赢利率和生产率绩效、其固有的长处和弱点进行评估的方法。主要目的是分离出改进的问题领域，并确定改进的优先领域，为整个组织建立生产率测评与控制指标。包括三部分：企业绩效评价、定性评价和产业绩效评价。,三、影响生产率的因素及提高途径,1.影响生产率的因素1）影响企业生产率的内部因素硬因素（不易变化）：产品、技术、设备和原材料；软因素（易变化）：劳动力、组织

26、系统和程序、管理方式和工作方法2）影响企业生产率的外部因素（1）人力资源（2）科技水平（3）政府政策,三、影响生产率的因素及提高途径,2.提高生产率的方法国际组织认为，用于实施提高生产率计划的方法，可归纳为两大类：一是人事方法，即人力资源开发和管理方法；二是技术方法，即工业工程方法。1）人力资源开发和管理方法（1）物质激励。（2）非物质鼓励。（3）教育与培训。（4）职业保障。,三、影响生产率的因素及提高途径,2）工业工程的方法（1）运用工业工程原理和方法对现有生产组织进行系统分析，改进工厂布局；（2）采用现代化制造技术，如CNC、CAD、CAM、CAPP、FMC、FMS和CIM等对生产技术和设施进行更新改造；（3）加强研究开发，开发新工艺，建立新流程；（4）运用价值分析改进产品设计，减少产品工作量，降低成本；（5）开展工作研究，改善作业和工艺系统，减少多余操作和无效工作时间；（6）运用现代生产、库存技术，建立均衡和高效的生产系统；（7）在生产系统设计和改造中运用现代物流技术；（8）运用可靠性工作进行系统维护，保证系统运行质量；（9）采用工效学知识和技术改善作业环境，创造良好的工作条件。,