IE-工业工程基础(清华大学教材)

PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity什么是工业工程？工业工程100年工业工程的部分技术工业工程在国外发展工业工程在我国的发展内容概况IndustrialEngineeringPreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程的涵义（1）工业工程(IndustrialEngineering)是对有关人员、物资、设备、能源和信息等组成的整体系统(IntegratedSystem)进行设计、改进和实施的学科。它应用数学、物理和社会科学的专门知识与技能，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阐述、预测和评价。——美国工业工程师学会（AIIE）——IndustrialEngineeringTerminology,ANSIZ94,1982PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程的涵义（2）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。——日本工业工程师学会（JIIE）PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程的涵义（3）工业工程是将基础科学、工业知识和一些方法，在工业企业与其它领域中应用的技术。为了提高生产效率，为了研究某项政策对其它政策的经济有利性，要对工具准备建立适当的程序。为了达到上述目的，必须经常将成果和成本结合起来考虑。因此，工业工程是经营技术部门的活动，应注意处理下列有关问题：决定产品品种、设计产品、标准化、成本分析、生产方式、生产管理、设备配置、运输管理、工具设计、动作与时间研究、奖励工资、合理化建议、人际关系等。——英国工业工程视察团PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程在管理运作中的角色•工业工程是“生产力水桶”上两个提耳之一。离开工业工程，生产力的潜力和效率都得不到有效开发和提高•工业工程在降低运作成本方面可以发挥重要作用•工业工程起源于并成熟地应用于制造业，但其舞台不限于制造业PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity实施工业工程的目的–根本目的—提高企业盈利水平、提高企业综合竞争力，提高企业生产率，提高社会生产率–实施工业工程，不但有利于企业，也有利于员工•增加收入，提高生活水平•保障职业稳定性、安全性•减轻疲劳强度，维护身体健康–从全社会角度看，实施工业工程将有助于社会资源的优化配置和有效利用，有利于可持续发展–广义工业工程的实施，将造福于社会各种产业PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程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）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。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。1832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。PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程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。1910年，FrankGilbreth和LillianGilbreth从事动作研究(砌墙实验)和工业心理学研究；1913年，HenryFord发明流水装配线；1914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；1917年，F.W.Harris研究应用经济批量控制库存量的理论；PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程100年(第二阶段)•1911年美国Purdue大学机械工程系首先开设了工业工程选修课；•1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系；•1920年美国成立了美国工业工程师协会（AmericanSocietyofIndustrialEngineer,ASIE；后又成立AIIE），工厂中出现专门从事IE的职业；•1922年马肯著《预算控制》，1924年著《会计管理》；•1924-1931年W.A.Shewhart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”。PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程100年(第三阶段)–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。运筹学（OperationResearch，简称OR）是包括数学规划、优化理论、排队论、存贮论、博奕论等理论和方法在内的比较系统的学科体系，可以用来描绘、分析和设计多种不同类型的运行系统。–例如，对于设施设计（facilitydesign），传统的IE主要凭工业的专门知识和经验设计车间、仓库的最佳布置和最优位置，使用的传统方法不外乎是流程图、模型板、规范清单等。而现在则可用OR的排队分析、数学规划，更系统、更方便、更精确地进行各种设施的设计，而且把IE的设施设计范围扩展到其他更复杂、更庞大的设施系统。PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程100年(第三阶段小结)•第三阶段的IE与前两阶段的比较–以经验和定性分析为主以定量分析为主。实际上，从休哈特开始，这些方法的发展使管理开始真正有了科学的依据，而不再只是一种艺术或经验。–以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主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。PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程100年(第四阶段)•在50、60年代，系统科学（SS）有了长足进展。一种承袭了SS思想和包含自然科学、社会科学知识的、并声称也以OR为理论基础但很注重工程应用的技术——系统工程（SystemEngineering,，SE）脱颖而出。SE重视系统哲学思想的培养和系统分析方法的训练，又包含有较丰富的自然科学和社会科学的知识，正是IE所需要的一种“统帅”学科。SE的方法论OR的定量方法传统IE的专门技术PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity新IE学科的“连续光谱”（continuumspectrum）PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity工业工程100年(第五阶段)•70年代以来，特别是最近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中（例如全美医疗保健系统的规划和设计）。PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity第五阶段小结工业工程向何处去？•应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织（非制造业工业工程应用大有可为）•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）工业工程的部分技术•工作设计（工作研究+人机工程）•设施规划与物流系统设计•工程经济分析•生产计划与控制•质量管理与质量保证•成本控制•现场管理优化工作研究（WorkStudy）经典的工作研究时间研究动作研究泰勒搬运实验与劳动定额吉尔布雷斯砌墙实验与动作经济性原则BPR也要进行工作研究•BPR（BusinessProcessReengineering）是90年代兴起的企业管理革命风暴。•BPR的思想是：对企业过程进行根本性的再思考，并作重新设计，以达到成本、品质、服务和速度等现代关键业绩指标的巨大提高。PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversityBPR：案例研究案例1天津大学校医院就诊过程病人挂号医生诊断、处方化验、X光检验等（可选）中药划价西药划价交费取中药取西药注射等治疗报销医药费PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity•三个月前，母亲害眼病，需要几瓶滴眼液，大夫开出处方，到收费处交完款之后，到药房拿药，却不料无货。（诊室、收费处与药房没有做到药品信息共享）。以后三个月，该药迟迟没有进货。于是决定退款，因为这之前收费处与药房均说，只要有药费收据和医生的处方，无论何时均可退款。•今晨到医院的过程：1、先到药房窗口咨询今日药品是否来到，回答为否，决定退款；2、到收费处退款，收费处为四个窗口，第一窗口收费小姐一听退款脸色就沉下来，看过单据之后，称不是她收的款，应找收款者退款。天哪，三个月了，谁还记得收款人？（服务态度恶劣）3、到第二窗口询问，小姐态度较好，称此票需经药房签字方可退款（目视管理不到位）；4、到药房窗口请求签字，药剂师称需经主任签字；5、到药房主任办公室签字；6、签完字，到收款处退款。收款护士查询微机后称，因医院信息中心每两月清理一次收款数据，三个月前的这个数据已不存在，因此她无法退款。需经班长同意才能够退款。（医院清除了数据，真是对信息的巨大浪费。这些数据完全可以通过数据挖掘、数据分析，做很好的客户关系管理与药品供需分析，提高医院的核心竞争力）7、等了20分钟，班长来到，看了发票之后，称需药房重签，需药房写清详细的退药品种、数量。（无比愤怒，却不敢发作）8、再进药房，药房主任说这是故意刁难，坚决不再重签，令我进退两难。经再三说好话，药房主任同意给班长打个电话，解释一下。9、打过电话之后，我到收款处找班长签字，收款小姐将七十五元八角的药费退出，历时两个小时十五分钟。工业工程工程硕士李新凯提供的真实故事PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity天津大学校医院应用工作研究改进就医流程的策略建议•反复的划价和缴费是就医的非核心活动，应予删除•诊疗信息应在各个就医环节共享，以便简化内部表单转移•中西药取药环节可以合并•报销医药费环节应改为后台运行•应增加导医服务，进一步提高患者就医的满意度能否改进为：挂号自动调病案并分诊诊断并处方辅助诊断取药结束治疗员工保健信息系统输出病案提取治疗信息根据处方和身份信息给药人事处银行市级保健系统财务处图例人流信息流录入诊断和处方信息PreparedbyProf.LiCongdong,TianjinUniversity人因工程（HumanEngineering）工效学（Ergonomics）•应用生理学、心理学、工程技术的方法研究人与机器、人与环境之间的关系，以求设计一个最佳的人、机、环境系统，使生产效率得到改善与提高–产品的工效标准设计–人机分工及适应–人机信息交互–安全工程与产