工业工程讲座

工业工程的职业与学习先进制造管理与信息研究所邵宏宇2007-8-27话题什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习一、什么是工业工程（美国）五大工程之一电机工程、机械工程、土木工程、化学工程、工业工程在美国的110万工程师当中大约有20万工业工程人员提高生产率、效率的工具工程学基础科学应用科学原理领域问题数学物理化学生物科学……机械工程力学加工、制造电子工程电子学电器……工业工程交叉学科效率、生产率工业工程研究对象企业、非营利性组织（管理）研究目的提高效率、降低成本、保证质量研究方法工程学方法：设计、规划、实验、改善专业知识：制造、数学、心理、财会工业工程的定义IE是对有关人员、物料、设备、能源和信息等组成的整体系统进行规划、设计、改进和实施的一门科学,它从数学、自然科学和社会科学中吸取有关的专门知识和技术,同时运用工程设计与分析的原理与方法,以阐述、预测和评价上述系统所得到的成果。--美国工业工程师学会，1955--《工业工程术语》标准ANSIZ941982工业工程的起源与发展产业背景工业化中期畜牧—农业—工业—信息、知识、服务生产力背景机器效率提高处于瓶颈机器—劳力—资金—技术经济背景商品交换、社会分工自然经济—商品经济20世纪初工业工程的起源与发展起源：科学管理（1900-1920）泰勒将科学的定量分析方法引入到生产与作业管理中，首创了时间研究方法，并实际运用，以提高总体效率。著作《科学管理的原理》涉及劳动组织、专业化分工、工作方法、作业测量、工资激励制度和制造工艺过程等问题吉尔布雷斯夫妇扩大了对动作和疲劳的研究，首创了分解动作研究泰勒的两个典型实验搬运生铁实验实验背景：原来每个工人每天搬运量:12T实验后每个工人每天搬运量:47.5T原来每个工人每天工资:$1.15；实验后每个工人每天工资:$1.85铁锹实验实验前:干不同的活拿同样的锹铲不同的东西每锹重量不一样；应当有一个效率最高的重量实验发现22P时效率最高；铲不同的东西拿不同的锹；生产效率得到提高工业工程的起源与发展奠基：多学科发展（1920末-1940）休哈特—统计质量控制梅奥—霍桑实验—行为科学工程经济工厂布置、设施规划工具设计、人机关系工业工程的起源与发展成长：与运筹学结合（1940中-1960）运筹学包括数学规划、优化理论、博弈论、排队论、存储论设施规划、搬运分析、运输选址生产与库存控制人因工程组织设计工资与激励工业工程的起源与发展成熟：与系统工程结合（1960末-1980）系统工程包括系统论、决策论、控制论、耗散论等系统分析与设计MRP（物料需求计划）企业信息系统丰田生产方式向服务业等扩展现代工业工程工业工程的起源与发展创新：与信息工程结合（1980末-至今）MRPⅡ--ERP（企业资源计划）精益生产SCM（供应链管理）AMT（先进制造技术）BPR（业务流程重组）物流管理工业工程的主要研究内容设计改善类：工作研究、设施规划、物流管理、组织设计、人机工程等控制管理类生产设计与控制、质量控制、成本控制、信息管理等分析评价类工程经济、市场预测、统计回归、可靠性工程等工业工程内容举例1:流程分析项目说明符号1自大门走至挂号处2等候挂号3挂号4到诊室5候诊6看病7出诊室到划价处8等候划价9缴费10到药房11等候取药12取药13离开工业工程内容举例2:问题分析工业工程内容举例3:设施规划1号厂发货区配送办公室配件公司办公室15102025301551015质量部12615配货区三层货架二区进口件库615发货区22057.57.57.57.551288入口226库普通站台*4可调节站台*212露台0标准件库1号厂分拣区三层货架一区分拣缓冲区三层货架三区互供件区大件区出口配件库大件区大件区大件区出口配送办公室质量部收货出货出货工业工程内容举例4:物流仿真工业工程内容举例5:生产方式.Fri.PartDPartCPartA&BPartDPartDMon.Tue.Wed.Thu传统生产计划DailyProductionMon4370PartDTue4370PartDWed4370PartDThu4370PartCFri3277B1092A均衡化计划Mon.Tue.Wed.Thu.Fri.PartAPartBPartCPartDPartAPartBPartCPartDPartAPartBPartCPartDPartAPartBPartCPartDPartAPartBPartCPartDDailyProductionPartA218PartB655PartC874PartD2622工业工程内容举例6:生产线改善30序30序40序160序140序140序80序60序50序10序闲置闲置70序闲置150序90序100序110序120序130序20序工业工程内容举例6:生产线改善160序140序闲置闲置闲置150序利用TPS理念，按工序配置设备，简化生产流程，对设备布局进行调整，调整设备21台，设计并制作滑道。30序30序40序140序80序60序50序20序10序70序90序100序110序120序130序话题什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习工业工程的作用“20世纪的工业取得的重大成就，在管理技术上贡献最大的莫过于工业工程技术。这是一个由美国人创造，被世界接受并产生重大影响的思想。不论什么时候它被应用，生产率就会提高，在减少工人工作负荷的同时，工人的收入就会增加。它已经提高（美国）人工的劳动生产率超过100倍。”---美国著名的管理大师彼得.杜拉克工业工程的作用“美国值得向全世界夸耀的东西就是工业工程，美国之所以能够打赢第一次世界大战，又有打胜第二次世界大战的力量，就是因为有工业工程。”---美国著名质量管理大师——朱兰（J.M.Juran）工业工程的作用统计数据：美国在1889年以来的100多年的时间里，一直保持生产率以平均每年2.5%的速度增长，这种增长使美国财富每隔30年便翻一番。在这每年2.5%的增长中，劳动力素质的提高的贡献是0.5%，大量投入资本的贡献是0.4%，而管理创新的贡献是1.6%，占整个生产率增长的64%。工业工程的作用亚洲经济的腾飞，自日本开始，台湾、马来西亚、新加坡、韩国，乃至中国、印度，都有工业工程在背后的支持。工业工程的作用企业三大主要任务所占的比例（美国某企业统计实例）114%21%71%企业效益增加生产管理（假定节约20%）财务（假定节约50%）市场（假定增加50%）三大任务中国是制造大国，而非制造强国劳动生产率及工业增加值率低1999年，我国制造业的劳动生产率为4258美元/人年，约为美国的4.37％，日本的4.07％，德国的5.56％制造工艺装备落后优质高效低耗工艺的普及率不足10%，90%以上高档数控机床、100%的光纤制造装备、85%的集成电路（IC）制造装备、80%的石化装备、70%的轿车工业装备依赖进口。中国是制造大国，而非制造强国低水平生产能力严重过剩，高水平生产能力不足据1995年第三次全国工业普查显示，全国主要工业产品有80％以上的生产能力利用不足或严重不足，其中机械、电子、化工、建材等行业的生产能力利用率分别为51.86％、51.45％、54.9％、64.03％技术创新能力十分薄弱制造业新产品贡献率美国为52％，中国为5.9％。工业工程技术、管理目标与专业工程技术关系•将生产力比作水桶中的水(D)，专业工程技术比作水桶的一个耳子(A)，而工业工程应是另一个耳子(B)，C为管理。管理目标是多提水，但如果缺乏工业工程，水桶只有一个耳子(A)，技术上再下功夫，最多也只能提出半桶水，不可能提满水。ADABDCC管理科学与工业工程科学管理工业工程现代IE组织行为科学管理理论丛林现代管理哲理＋管理技术t19111980管理（工业工程）与经济形态管理发展具有顺序性科学管理→系统管理→现代管理这种发展与经济发展具有对应性工业经济→商品经济→知识经济工业经济知识经济两元经济结构中国农业经济管理（工业工程）规律过程不可省略过程可以加速美欧100年日本、台湾、韩国50年左右劳动密集科学管理资金密集系统管理知识密集现代管理劳动密集资金密集知识密集科学管理系统管理现代管理中国现状：并行发展西方发达国家话题什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习企业的一般描述企业生产过程物料设备人力资金信息产出绩效衡量环境机会约束威胁需求管理管理输入资源产品服务生产过程组织方式生产过程组织方式流程式生产（石油、化工、冶金等）离散式生产（机械、电子等）大批量生产（库存生产）中小批量生产（订单或订单组装生产）定制生产企业活动供应市场采购加工销售需求市场物流过程资金流过程资金流出资金流入物料流入物料流出财务人事企业模型银行结算市场与讯息质量管理生产管理产销计划经营预测财务总帐成本核算库存管理产销历史数据预算会计应付帐管理应收帐管理资产管理工资管理采购管理供应商销售管理经销商客户资金流过程物流过程企划管理工业工程技术在企业各环节的应用市场规划决策产品开发项目建议生产制造销售服务市场预测运筹决策工程经济设施设计人机工程工作研究人力资源开发管理生产计划控制质量控制物流控制经营管理工业工程技术在企业不同层次的应用工业工程技术和信息技术与企业的不同发展阶段企业信息化是提升企业竞争力的重要手段，但信息化必须以坚实的管理作为基础。其中，工业工程技术是最主要的管理基础。工业工程在企业实践的两种方式美国为代表的技术--设计型技术设备物料产品人员信息经营运行高效率低成本计划控制规划设计企业目标企业MotorolaOTIS中美史克等工业工程在企业实践的两种方式日本为代表的技术—改善型人技术设备物料产品信息经营运行高效率低成本准时化自働化改善创新企业目标企业丰田生产方式我国工业工程实施的一些成功案例长春一汽变速箱厂降低流动资金70%，提高劳动生产率90%二汽车桥厂转向节生产线产量提高29.8%，废品率下降68%，设备故障率下降84%上海大众一线劳动生产率接近德国同行水平科龙冰箱供应系统一次性降低流动资金3000万元邯钢1994~1996年38个IE项目累计创利1.66亿元…...企业一般岗位人员划分职能部门岗位其他岗位决策者总经理项目经理管理者经理、助理技术支持人员财务、IT、管理、生产咨询顾问业务操作人员业务员、操作工工业工程在企业的组织地位（方式）海尔早期的工业工程组织方式工业工程在企业的组织地位（方式）海尔现在的工业工程组织方式话题什么是工业工程工业工程的意义工业工程的企业应用工业工程的学习工业工程所属学科高等教育学科体系：工学、理学、管理学、文学、农学、医学…..国内三种工业工程划归方式工学：属机械学院，比如清华管理学：属管理学院，比如天大工学、管理学：跨机械、管理学两院，比如西交大工业工程所属学科管理学管理科学与工程工商管理--营利组织公共管理--非营利组织农林经济管理图书情报管理工业工程工程管理信息管理管理科学……行政管理教育管理医院管理……企业管理市场营销会计学财务管理旅游管理……行政管理教育管理国土资源管理社会保障管理人力资源管理工业工程国际教育情况1908年美宾夕法尼亚理工学院成立了工业工程系。至1959年，美设立工业工程系的大学达到71所，1975年增至150所。欧洲、日本于40年代末引入工业工程，台湾1955年引入，印度1975年引入。以台湾为例，目前（04年）41所大中院校设立工业工程专业，在校学生31500人。（台湾总计2300万人）工业工程中国教育情况40年代曾设立工业管理专业，解放后，教育体制遵循苏联模式，管理类专业基本取消。1992年天津大学、西交大开办工业工程专业。90年代末，中国工业工程教育进入旺盛发展期，99年38所高校开办此专业，2003年达到107所工业工程人员的知识要求工业工程人员的意识要求问题与改革意识成本与效益意识全局和整体意识优化与标准化意识以人为本的