第二章工业工程概述课件.ppt

,课程性质：专业必修课,适用专业：工业工程专业二年级学生,内容提要,第五章 作业分析,第九章 预定时间标准法,第一章 生产与生产率管理,第二章 工业工程概述,第三章 工作研究,第四章 程序分析,第六章 动作分析,第八章 工作抽样,第十章 标准资料法,第七章 秒表时间研究,第二章 工业工程概述,There is always a better way!,泰勒的时间研究,吉尔布雷斯的动作研究,什么是工业工程？,工业工程的起源,工业工程起源于美国十九世纪中叶以后，是美国工业发展过程中所形成的一门工业管理技术。工业工程诞生以后，极大地推动了美国工业的发展，更奠定了美国成为世界工业强国的基础和地位。二战期间，美国总统罗斯福曾经这样评论工业工程：“工业工程帮助美国赢得了战争”战后，工业工程在各西方工业国得到迅速普及和推广，产生了门类广泛的各种运用于制造业的管理技术，其中最具有代表性的是日本丰田的生产系统，又叫“精益生产”简而言之，工业工程是一门提升制造业管理效率的，具有科学原理的管理工具,泰勒的时间研究,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。,泰勒,F.W.泰勒（1856-1915），美国工程师和职业经理人，“科学管理”学派的创建者，被誉为工业工程之父。通过著名的“铁铲实验”、“搬运实验”、“切削实验”，总结了成为“科学管理”的一套思想，其内容涉及制造过程、劳动组织、专业化分工、标准化、工作方法、作业测量、薪酬激励制度，以及生产规划和控制等领域，为工业工程的理论和应用奠定了基础。,吉尔布雷斯的动作研究,进行了铁锹实验，即动作研究，提出了17个动作要素。,1.了解工业工程的产生和发展过程；2.了解关于工业工程的各种定义，并掌握工业工程的内涵；3.明确工业工程与生产率工程的关系；4.了解工业工程的内容体系和学科特点；5.了解工业工程人才的素质结构和知识结构。,教学目的与要求,第二章 工业工程概述,1.了解工业工程的产生和发展过程；2.了解关于工业工程的各种定义，并掌握工业工程的内涵；3.明确工业工程与生产率工程的关系；4.了解工业工程的内容体系和学科特点；5.了解工业工程人才的素质结构和知识结构。,第三节 工业工程的内容体系和人才素质,教学内容,第一节 工业工程,第二节 工业工程的生产与发展过程,复习与思考,三、工业工程与生产率工程,第一节 工业工程,一、工业工程的定义,二、工业工程的内涵,美国工业工程师协会（AIIE）日本工业工程师学会（JIIE）中国工业工程学会总结,一、工业工程的定义,工业工程(Industrial Engineering)是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统(Integrated System)进行设计、改善和实施的一门学科。它综合运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术，并且使用工程分析和设计的原理和方法，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（AIIE）Industrial Engineering Terminology,ANSI 94,1982,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）,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、改善与实施工作的学科。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。,中国工业工程学会,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技术，它以降低成本、提高质量和生产率为导向，采用系统化、专业化和科学化地方法，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、改善和设置，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。,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技术，它以降低成本、提高质量和生产率为导向，采用系统化、专业化和科学化地方法，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、改善和设置，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。,我们的定义：我们认为，IE和本土化有着密切的关系，包括对象、文化、环境等。可以这样说，“IE是应用分析、设计、控制等工程技术手段来解决企业等多种产业部门的效率、质量的提高与成本的改善的理论与技术体系。”通俗定义：IE就是用工程方法解决管理问题。,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；,是一门工程科学技术，且是主要解决管理问题的工程技术；,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。,学科性质,研究对象,研究方法,任务和目标,功能,对生产系统进行规划、设计、评价和创新,工业工程的定义,IE的核心是降低成本、提高质量和生产率IE是综合性的应用知识体系IE应用注重人的因素IE是系统化技术,二、工业工程的内涵,工业工程技术和方法是企业提高生产率的直接途径，即工业工程是生产率工程的基础。工业工程技术的发展将推动生产率管理和控制方法的改善，而生产率改善方法的创新、发展将促进生产率工程的发展。生产率工程的发展将丰富工业工程技术、方法，推动工业工程的发展。,三、工业工程与生产率工程,具有共同的目标:提高生产率。,一、工业工程的产生,第二节 工业工程的生产与发展,二、工业工程的发展历程,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。,一、工业工程的产生,甘特图,第一阶段：19世纪末到20世纪初期第二阶段：20世纪初叶到第二次世界大战前第三阶段：第二次世界大战到20世纪40年代末第四阶段：20世纪50-60年代第五阶段：20世纪70年代至今发展特点总结工业工程的发展方向,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。进行了著名的“铁铲实验”,1911年发表了科学管理原理一书。1910年，Frank Gilbreth和Lillian Gilbreth（工程学第一夫人）从事动作研究(砌墙实验)和工业心理学研究。1913年，Henry Ford发明流水装配线。1914年，Harry Gantt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（哈里斯）研究应用经济批量控制库存量的理论。,第一阶段 19世纪末到20世纪初期,1908年美国宾夕法尼亚州立大学首次开设了工业工程课程。1911年美国Purdue（普渡）大学机械工程系开设了工业工程选修课。1917年美国成立了美国工业工程师协会ASIE；后又成立AIIE，工厂中出现专门从事IE的职业。1924-1931年，W.A.Shewhart（休哈特）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”。,第二阶段 20世纪初叶到第二次世界大战前,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。,第三阶段 第二次世界大战到20世纪40年代末,在50、60年代，系统科学（SS）以及系统工程（System Engineering，SE）成为IE学科发展的基础。 SE的方法论+OR的定量方法+传统IE方法+工业专业知识=新IE,第四阶段 20世纪50-60年代,新IE学科的“连续光谱”（continuum spectrum）,70年代以来，特别是近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单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、进而为企业发展成为领先企业提供管理集成基础结构的有效工具。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）。,第五阶段 20世纪70年代至今,其发展具有鲜明的时代特征,经典工业工程: 工作研究 方法研究、作业测定现代工业工程: MRPII、JIT、同步生产、 并行工程未来工业工程：生产系统战略、供应链管理、敏捷制造、精益生产、业务流程再造,工业工程发展特点总结,不断吸收现代科技成就，尤其是计算机科学、OR、SE及相关的学科知识，得以由经验为主发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，成为一门独立的学科。,应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织；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）；突出研究生产率和质量的改善。,工业工程的发展方向,可以说，工业工程的研究与发展水平，在一定程度上标志着一个国家或地区的经济和管理发展水平。,查阅资料讨论,（1）先进的工业工程技术（2）先进的工业工程方法,1、工业工程在我国的发展应用情况；,（1）发展情况（2）应用领域（3）应用内容（4）应用效果,2、工业工程在我国的发展前景；,解放前（1949年以前）：我国部分高校已有工业工程专业，如上海交大，1950年后取消。企业早期IE应用案例不少，如郝建秀操作法、一汽的技术改造等等。改革开放后IE在中国有了产生的土壤和环境。1979-1989：萌芽期。管理工程等专业建设。1989-1999：创建期。IE研究会诞生（中国机械工程学会），5次全国会议，6次国际会议。2000-2008：发展期。186所大学设立本科专业，约70所设立工程硕士专业，30余所博士专业。,三、工业工程人才的素质结构,第三节 工业工程的内容体系和人才发展,一、工业工程的学科特点,二、工业工程的内容体系,工业工程是一门工程学科，但它又不同于一般的工程学科，它不仅包括自然科学和工程技术，而且还包括社会科学和经济管理方面的知识。所以IE是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。工业工程与相关学科的关系工业工程（IE）与管理工程的关系工业工程（IE）与系统工程的关系工业工程（IE）与制造工程的关系,一、工业工程的学科特点,ME1管理工程；ME2制造工程；SE 系统工程；IE工业工程。,工业工程与相关学科的关系示意图,二、工业工程的内容体系,39,设计改善类,控制管理类,分析评价类,生产计划与控制质量管理成本控制信息控制,经管类基础：管理学、运筹学、统计学、经济学、心理学、组织行为学,工程技术基础：机械原理、机械设计、电路基础、公差与测量等,基础学科：数学、物理学、社会科学,我国IE主要技术体系,工作研究物流工程人因工程,工程经济可靠性工程评价技术,市场,规划决策,产品开发,项目建设,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,物流,经营管理,质量控制,物流控制,IE技术在经营管理中的应用,1.生物力学；2.成本管理； 3.数据处理及系统设计； 4.销售与市场； 5.工程经济；6.设施规划与物流（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）；7.材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）；8.应用数学（含运筹学、管理经济学、统计和数学应用等）；9.组织规划与理论；,美国国家标准：ANSI-Z94（82年）,二、工业工程的内容体系,10.生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）；11.实用心理学（含心理学、社会学、工作评价、人事实务）；12.方法研究和作业测定；13.人的因素；14.工资管理；15.人体测量； 16.安全；17.职业卫生与医学。,工业工程在制造业中的应用,工业工程技术人员是为了达到经营者的目标（目标的根本含义是要使企业取得最佳利润，且冒最小风险）而贡献出技术的人。工业工程技术人员帮助上下各级管理人员，在业务运作的设想、计划、实施、控制方法等方面从事发明和研究，以期达到更有效地利用人力和经济资源。,职责,三、工业工程人才的素质结构,一个称职的工业工程师还应有良好的技术素质和科学品德，如进取和创新精神、全局观点、善于团结协作、以及敏锐的观察、分析能力等。,总结,知识结构,能力结构,工程技术知识；数学与统计学知识；经济学知识；经营管理知识；IE学科知识；管理科学知识；人类与社会科学知识；计算机科学与信息技术。,观察试验能力；调查研究能力；综合分析/集成能力；规划设计能力；协调/社交能力；适应能力；创新能力；语言与文字表达能力；计算机应用能力；外语阅读能力。,复习与思考,1、什么是工业工程？工业工程的学科性质？查询目前开设工业工程专业的院校，并了解其学科划分性质。2、请说出工业工程的内容体系？你最感兴趣的是哪一方面的内容，请你查阅相关的资料，提出你认为该内容如何在企业应用的想法。,工业工程的特点,IE制定作业标准和劳动定额。,IE的重点是面向微观管理。,日本强调现场优化，而美国则更强调IE的工程性。,IE是系统集成和优化技术。,注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。,IE是综合性的应用知识体系（技术+管理）。,提高生产效率是IE的出发点和最终目标。,IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。,以人为中心的意识。,成本和效率意识；,问题和改革意识；,工作简化和标准化意识；,全局和整体化意识；,工业工程的意识,问题意识：用“5W1H”(why what when where who how) 提问技巧来进行研究和改进。 最大的问题是发现不了和提不出问题效率意识：效率是IE的至始至终追求的目标。 效率工程：投入/产出成本意识：成本降低是永无止境的。质量意识：产品质量、工作质量、服务质量、设计质量。创新意识：创新是抛弃旧的，采用新的和更好的。IE创新的原则：CRES 原则。 Combination - 合并 Rearrangement- 重构、重排 Elimination - 删除 Simplifying - 简化,中国距离富裕有多远？,发达国家：人均GDP 3万美元（美、日）次发达国家：2万（欧盟）较发达国家：1万（亚洲四小龙）发展中国家：7500美元2009年：上海人均GDP超过1万1美元 中国人均GDP3600美元,中国科技现状,劳动生产率：是日本的1/40，美国的1/50耗能/产值1美元：美的4.3倍,德、法的7.7倍, 日的11.5倍矿产资源利用率：仅只有30（美国为79）科技实力20分：（俄25分，德54分，日72分，美100分）,中国可不可以用IE？,1986年，上海金陵无线电厂通过推广IE使该厂流水线生产能力提高了40%，半年间仅成本就节约了80万元。成都市红光电子管厂（长虹）在引进的显象管生产线上应用IE，年增产42万只电子枪，投入0.98万元，获得363万元的效益。,上海仪表局下属八家厂推广应用IE，投 入50万元，收入6200万元。北京机床电器厂运用IE改造电器产品装 配生产线，使产量翻番，年新增产值 1165万元，新增税利349万元。1992年初广州电池厂，以二车间为IE试 点，四个月时间，取得经济效益19万元 节省20个劳力，节约场地48平方米。九 月份，全厂推广，年底取得经济效益,200万元，节约152个劳力，场地313平 方米。93年取得经济效益1200万元；94 年取得1500万元。广东科龙电器有限公司冰箱公司，四条 生产线原设计生产能力60万台/年，实际 生产43万台，应用IE后，93年生产了75 万台，94年生产了91万台，在此基础上 引进100万台改造项目，94年底投产，生 95万台，与43万台相比，增加了52万台,，相当于投资几亿新建一个大型冰箱厂。,为什么IE能够如此呢？,因为它有如下内容：方法研究：寻求完成任何工作的最经济 合理的方法，达到减少人员、机器、无 效动作和消耗，并使方法标准化。作业测定：制定用经济合理的方法完成 工作所需的时间标准，达到减少人员 、 机器设备的空闲时间。 以一个简单的材料搬运为例：,总库,日用库,装盘部,小汽车,手推车,改进及节省：,总库,装盘部,