第一章 工业工程概述

实事求是FundamentalIndustrialEngineering天津大学精品课程天津大学精品课程基础工业工程基础工业工程ManagementSchoolofTianjinUniversity第一部分工业工程概述Part1IntroductionofI.E.ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity主要内容„1.1问题回顾„1.2工业工程定义„1.3工业工程的发展(100年历程)„1.4工业工程的意识„1.5工业工程的特征„1.6工业工程的知识体系„1.7工业工程人才及素质ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity学习要点„了解工业工程产生的背景„了解工业工程与生产管理的关系„掌握工业工程的概念和内涵„掌握工业工程的内容体系„理解并能灵活运用工业工程的思维意识ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity1.1问题回顾•产品和服务是如何生产出来的？•如何降低资源消耗？•What？•Where？•When&Who？•How？厂址与现场布局生产计划与排程工作方法与运作流程产品与质量战略„企业生产与运作管理关注的两大问题„生产与运作管理解决的具体问题ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity•Q(Quality)•T/D(Time/Delivery)•C(Cost)•S(SafeorService)•E(Environment)•F(Flexible)1.1问题回顾„企业生产与运作管理的目的ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity‹以汽车企业为例，拿到定单或预测产品需求后应该考虑：（1）如何在规定的时间内完成所需的产品品种和数量？（2）如何保证产品质量、降低产品的成本？（3）如何高效率地完成产品？‹问题解决途径和方法企业的生产计划与控制„企业生产运作与管理存在的问题现场管理运作流程与作业方法1.1问题回顾ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity„最佳作业方法的问题„最佳作业方法的标准化及劳动定额问题„与最佳作业方法相关的生产场所布置、物流路线设计、工具设计等问题„工作设计问题„现场管理问题基础工业工程可以解决的问题ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity泰勒的时间研究泰勒的时间研究吉尔布雷斯的动作研究吉尔布雷斯的动作研究什么是工业工程？什么是工业工程？1.2工业工程定义ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity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的力量，就是美国有IE。1.2工业工程定义ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity1.2工业工程定义1955年美国工业工程师学会（AIIE）首次正式定义工业工程：工业工程（IE）是综合运用数学、物理学和社会科学的基础知识及工程分析的方法，将人力﹑物资﹑装备﹑能量和信息组成一个集成系统,并对这样的系统进行规划﹑设计﹑评价和改进的活动。美国工业工程师学会（美国工业工程师学会（AIIEAIIE））————IndustrialIndustrialEngineeringTerminology,1955EngineeringTerminology,1955ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity1.2工业工程定义IndustrialEngineeringisconcernedwiththedesign,improvement,andinstallationofintegratedsystemsofpeople,materials,information,equipment,andenergy.Itdrawsuponspecializedknowledgeandskillinthemathematical,physical,andsocialsciences,togetherwiththeprinciplesandmethodsofengineeringanalysisanddesign,tospecifypredictandevaluatetheresultstobeobtainedfromsuchsystems.ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity工业工程(IndustrialEngineering)是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统(IntegratedSystem)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。美国工业工程师学会（美国工业工程师学会（AIIEAIIE））————IndustrialIndustrialEngineeringTerminology,ANSI94,1982EngineeringTerminology,ANSI94,19821.2工业工程定义ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity„工业¾指是会生产、建设、交通、服务等产业的集合，不局限于工业生产„集成系统¾指管理对象的全部„工程分析¾不仅指一般工程技术的分析，而且包括系统工程的原理和方法„能源和信息¾是强调现代生产资源、要素的新内容1.2IE的概念与特征ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity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。为了规划、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。日本工业工程师学会（日本工业工程师学会（JIIEJIIE））1.2工业工程定义ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity1.2工业工程定义„丰田生产方式创始人大野耐一：20世纪50年代全日本都在研究工业工程这种赚钱的技术……所谓丰田生产方式就是丰田式的工业工程ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity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科学手段。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、改善和配置，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。中国工业工程学会中国工业工程学会（（CIECIE））1.2.1工业工程定义ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity„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定义都旨在说明总结是由人、物料、设备、能源、信息等生产是由人、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，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且不局限于工业生产领域是一门工程科学技术，且是主要解决管理是一门工程科学技术，且是主要解决管理问题的工程技术问题的工程技术，日本人称之为管理技术，日本人称之为管理技术综合运用各种工程技术与方法综合运用各种工程技术与方法降低成本，提高质量和生产率降低成本，提高质量和生产率学科性质研究对象研究方法任务和目标1.2工业工程定义ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity人员人员物料物料设备设备能源能源信息信息综综合合体体系系利用设计设计DesignDesign改善改善ImproveImprove配置配置InstallationInstallation数数学学物理学物理学社会科学社会科学知识知识技术技术期待的成果期待的成果规划规划设计设计评价评价改进改进创新创新工学的工学的分析分析设计设计原理原理方法方法通过通过PPQQCCDDSSFF1.2工业工程定义ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity„经济形态：18-19世纪完成工业资本积累„科学技术：20世纪初进入电动机时代„生产力：生产效率普遍低下，福特生产线„泰勒制：1911年《科学管理原理》1.3IE的产生与发展ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity1.3.1IE发展100年(孕育期)„管理的意识随着氏族的形成就已经产生了„工程的概念直到土木、机械、电气、化学四大技术在18、19世纪先后发展起来之后，才开始萌发„早期的工程原理首先是在土木建筑方面发展起来的，当时叫做民用工程（CivilEngineering）z产业革命促进了大批革新项目，制造业的规模和复杂性大幅度增加。零件互换性(E.Whitney)和劳动分工(A.Smith)，是促使大量生产成为可能的两个重要的IE观念z在德国兴起的标准化同样也是促进大量生产和工业化的重要IE成就z1832年，英国的CharlesW.Babbage发表了《机械制造业经济论》(OntheEconomyofMachineryManufactures)，提出了时间研究的重要概念ManagementSchoolofManagementSchoolofTianjinTianjinUniversityUniversity1.3.2IE发展100年(第一阶段)„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。z1910年，FrankGilbreth和LillianGilbreth从事动作研究(砌墙实验)和工业心理学研究；z1913年，HenryFord发明流水装配线；z1914年，HarryGantt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；z1917年，F.W.Harris研究应用经济批量控制库存量的理论；ManagementSchool