工业工程 第一章 工业工程及其发展

工业工程及其发展东北大学工商管理学院Contents:1.引言2.工业工程的发展简史3.工业工程定义、目标和功能4.工业工程的特点和意识东北大学工商管理学院东北大学工商管理学院1.引言一、生产的基本概念生产就是制造产品（有形产品），提供服务（无形产品）的过程性活动。生产系统产出投入生产要素人力、物料、机器设备、设施、能源、信息……有机转换生产过程生产财富产品服务图1——生产的含意东北大学工商管理学院1.引言二、衡量生产的有效性指标经济学上，用生产率（Productivity)来衡量生产系统的转换功能，表示生产要素的使用效率（生产率=产出/投入）。生产率的提高主要取决于生产过程中如何充分有效地发挥生产要素的作用，提高效率。一般通过两种方式来达到这种目的：改进生产技术和改善管理。IE就是一门把技术和管理结合起来的学科，用来提高生产系统的生产率。东北大学工商管理学院1.引言技术管理IE提高生产率东北大学工商管理学院2.工业工程的发展简史二、工业工程的发展历程IE的萌芽时期（20世纪初——30年代中期）1、泰勒（工业工程之父），提出了科学管理原理，创立了时间研究。主要著作《科学管理原理》、《记件工资》、《工厂管理》2、吉尔布雷斯夫妇，创立了动作研究。提出了影片分析法，还创造了工序图3、甘特，发明了甘特图，将工程进度计划和时间结合起来，用来跟进项目进度IE时代（20世纪20年代后期——现在）IE吸收了数学和统计学知识，创立了一系列的IE原理和方法。如休哈特建立了“统计质量控制”。另外，进度图、库存模型、人的激励、组织理论、工程经济、工厂布置、物料搬运等。运筹学发生影响的时期（40年代中期——70年代）数学规划、优化理论、博奕论、排队论、存贮论工业与系统工程时期（70年代——未来）系统分析与设计、信息系统、决策理论、控制理论东北大学工商管理学院2.工业工程的发展简史现代IE传统IE工业与系统工程运筹学工业工程(IE)科学管理会计零件可互换性劳动专业化分工时间研究标准化逻辑代数科学管理原理计件工资日程安排表统计质量管理动作研究管理计划组织概念存储模型第一批模型工资激励排队论工厂布置网络技术最优化理论物料搬运人因工程系统工程人机关系模拟技术革新论工程经济存储论决策理论技术政策一般系统论生产率概念统计分析信息系统管理控制作业分析时间共享设施设计数学规划可靠性系统设计189017501491190019151930194019581977（年代）产业革命第一次世界大战大萧条第二次世界大战信息时代控制理论大系统理论整体系统设计社会系统控制论。。。。。。微观分析微观和宏观分析图1——4IE发展年表东北大学工商管理学院一、IE的概念、目标及功能1.什么是IE？3.IE的定义、目标和功能生产影响生产的问题企业加水扩大规模应用IE，清除石头（问题）马表测时IE（工业工程）东北大学工商管理学院2.IE的目标是什么？IE的目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。机人环法料生产要素生产系统有效利用降低成本保证质量和安全提高生产率保证质量提供产品客户满意满意客户支付资金购买生产要素钞票获得最佳效益3.IE的定义、目标和功能东北大学工商管理学院3.IE的功能是什么？IE的功能就是通过研究人、机、料、法、环之间的关系，来对整个生产系统进行规划、设计、评价和创新活动。机人环法料生产系统机人环法料设计规划创新评价3.IE的定义、目标和功能东北大学工商管理学院一、工业工程的特点1、IE的核心是降低成本、提高质量和生产率质量是企业的生命，有些人将提高质量和降低成本以及提高生产率对立起来，认为降低成本和提高生产率，就没办法保证质量。实际上，这三个方面是完全统一的，如果企业的质量低下，势必增加企业的质量成本，也必然影响企业的生产率。把降低成本、提高质量和生产率联系起来综合研究，追求生产系统的综合效益，是反应IE实质的一个重要特点。现在我们通过一个例子来说明这个问题：4.IE的特点和意识东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识右图是在一家生产激光头的电子厂拍到的一张焊接工位图片，从图上可以看出，该员工所用的锡缸和擦拭海绵已经破烂，这样必然影响烙铁头的寿命和焊接温度，从而影响产品的焊接性能，如果单纯为了节省敷料成本而不进行更换的话，势必造成烙铁头使用量的增加，以及产品不良，最终导致产品的修理成本和返工成本，及质量成本增加，同时，由于返工工时和材料的浪费，导致生产率降低，最终产出能力降低。所以，质量、成本和生产率是一个相互依赖、相互影响的关系。作为IE人员，分析问题要从综合效益出发。东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识2、IE是综合性的应用知识体系IE要解决的问题涉及到企业的方方面面，既有技术问题，也有管理问题。这就要求IE人员必须是一个通才，需要掌握自然科学、工程技术、管理科学、社会科学及人文科学在内的各种知识。比如，IE人员要提高工人的工作效率，首先得了解影响工人工作效率的各个因素，包括人、机、料、法、环等环节，这就要求IE人员必须具备相关环节的知识，才可能找出影响工人工作效率的主要环节。如果IE人员只是具备某一个环节的知识，这样分析问题就有局限性，制定的改善方案必然偏面，按照80/20原则，分析问题必须找出影响问题的关键因素，才能从根本上解决问题。东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识3、注重人的因素是IE区别于其他工程学科的特点泰勒的科学管理理论诞生于２０世纪初，它的诞生是人类管理学科的一次飞跃和革命，它将人类的管理思想从抽象的经验管理发展到具体科学的标准化管理，在近一个世纪的理论研究和实践活动中发挥了重大作用。但是，随着人类社会的发展和管理实践不断向纵深的延伸，标准化管理越来越多地暴露出种种弊端，昔日的“科学管理”显出其明显的不科学成份。与此同时，以人为本，解决人的系统问题成为２１世纪管理理论与实践的核心问题。所以，现代IE开始深入研究人的因素，开展以人为本的管理研究。（人是根本，人是资本，人是成本）东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识4．IE的重点是面向微观管理为了达到减少浪费、降低成本的目的，IE重点面向微观管理，解决各个环节管理问题，从制定作业标准和劳动定额、现场管理优化直至各职能部门之间的协调和管理改善，都需要IE发挥作用。5、IE是系统优化技术IE所强调的优化是系统整体的优化，不单是某个生产要素（人、物料、设备、方法、环境……）或某个局部（工序、生产线、车间……）的优化，后者是以前者为前提的优化，最终追求的是系统整体效益最佳。东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识二、工业工程的意识1、成本和效率意识降低成本，提高效率和质量是IE的核心特点，IE人员必须树立成本和效率意识。一切工作必须从大处着眼，小处着手。IE人员做事最忌讳眼高手低，好高骛远。并且，要把80%的精力用在对生产力有贡献的事情上，而不要把80%的精力用在对生产力只有20%的贡献的琐碎事上。IE人员讨论任何问题都要根据生产现场的实际来进行，决不允许脱离生产现场来进行盲目的决策。否则，成本和效率意识的培养都是一句空话。在生产现场，IE可以从以下几个方面进行成本和效率意识的培养：东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识成本、质量、效率节省辅料减少呆料优化工序避免返工缩短搬运距离减少搬运次数提高效率降低成本提高质量目的相互影响IE的职责IE的核心就是降低成本，提高质量和效率。东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识2、问题和改革意识IE追求合理性和有效性，使投入生产系统的生产要素达到物尽其值，人尽其用。它包括从作业方法、生产流程直至组织管理等各项业务及各个子系统的合理化。工业工程师有一个基本理念，即做任何工作都会找到更好的方法，改善无止境。为了使工作方法更趋合理，就要坚持改善、再改善。因此，IE人员必须树立问题和改革意识，不断发现问题、分析问题、寻求对策，勇于改革创新。通过“5W1H”提问技巧和鱼骨要因图分析技术，都可以找到解决问题的更好方法。东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识甚至通过“试错法”来寻找更佳的工作方案，要敢于打破现状和传统观念，进行改革或改善。现举例来说明IE人员问题和改革意识的思维形式。从图片1我们可以看出，该工位的投入品和完成品分别放置在作业人员左手和右手的后方，这样作业人员每完成一个产品的作业，都要将身体左右摆动一次，这是一个明显的不良体位，既增加了作业工时，又增加了作业人员的疲劳强度，如果没有问题和改革意识，就会对此现象习以为常，认为是理所当然的事。实际上解决该问题根本不需要增加任何投资，也不需要复杂的动作，只要按照图片2所示的方式，对工作台进行简单的重新布置就可以了。虽然是个简单的动作，却可以将工人的工作效率提高10%左右，同时大大降低了作业人员的疲劳强度。图片1图片2东北大学工商管理学院4.IE的特点和意识3、工作简化和标准化意识IE追求高效和优质的统一。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。尽管现代企业面对多变的市场需求，必须不断开发新产品、新工艺、更新技术，以多品种、小批量为主要生产方式。但是，工作简化和标准化依然是保证高效率和优质生产的基本条件。在实际工作中，也可以体会到，越是简单、熟练的作业，工作效率就越高，出错率就越低。所以，IE设计工作内容或进行工艺、工具改善时，都要朝向简单化、防呆化、专门化的方向努力，并且尽量将每一次生产技术改进结果以标准化的形式确定下来，并加以贯彻，这是IE的重要手法。东北大学工商管理学院4.全局和整体意识。IE人员考虑问题必须考虑全局和整个生产系统，不要改善了这个问题，同时又造成其他方面的问题，要考虑综合效率。即成本、质量、效率兼顾，但又不能工作没有重点。要懂得轻重缓急！不要怕问题多，问题多没关系，只要一个一个解决就可以了，但一定要作到从根本上解决问题，解决问题不能用睹老鼠洞的办法，要灭鼠才能从根本上解决问题。新问题老问题1.基础IE理论知识介绍东北大学工商管理学院1.基础IE理论知识介绍5.以人为中心的意识。任何事情，归根揭底都是通过人来最终实现的，人是根本，人是资本，人是成本。要想使事情完成的更成功，就要减少人的失误，而人的失误是由人的变异性造成的，这种变异性有两种，即随机变异和系统变异，从而失误也分为随机失误和系统失误两种，它们的特点可用下面两个图示表示：56789105678910随机离中趋势系统离中趋势东北大学工商管理学院本次课程结束