工业工程导论ppt课件.ppt

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1、工 业 工 程 导 论,主讲人:王笑非 成都理工大学,工业工程导论,1,2,3,4,内容安排,引言 什么是工业工程,第一篇 工业工程基础,第二篇 业绩改进管理,第三篇 现代工业工程,工业工程导论,什么是工业工程 ?,“Thereisalwaysabetterway”,工业工程导论,工业工程师的座右铭永远有个更好的方法！ 在工作当中，不断寻求更容易、更有效率、更经济而且能令心情更愉快的工作方法，就是工业工程的精神所在。 推动力就是人类不屈于现状的意愿和追求尽善尽美的成就欲。,工业工程导论,问题 1,建筑工人砌砖,一个人又拾砖又砌砖效率高;还是一个人拾砖,一个人砌砖效率高?,后一种效率高想象一下,

2、当墙砌到很高时,一个人又拾砖又砌砖爬上爬下的样子,劳动要分工,分工才能提高效率,如何进行合理分工?,答 案,工业工程导论,工业工程是一门管理技术与工程技术相结合的综合性学科,是企业转变内部经营机制,挖掘内 部潜力,提高效益与效率的实用性管理工程技术。,工业工程 Industrial Engineering (IE),工业工程导论,第一篇 工业工程基础,1,2,3,第一章 工业工程概述,第二章 工业工程理论,第三章 工业工程方法,工业工程导论,第一章 工业工程概述,1,2,3,工业工程的发展和作用,工业工程的概念和内容,工业工程的研究对象及时代特征,工业工程导论,1. 工业工程的发展和作用,工业

3、工程的起源,泰勒(FrederickW.Taylor )-工业工程之父,吉尔布雷斯夫妇(F.B&L.MGilbreths ),动作与时间研究(工时学),Frederick Winslow Taylor(18561915),工业工程导论,案 例,泰 勒 - 时间研究,实验数据： 每铲物料重 每个工人每天铲起物料重,结果： 老计划 新计划,工人数 330 140,每人每天平均工作量 25吨 59吨,每人每天平均收入（$） 1.35 1.88,搬运一吨平均费用 ( $ ) 0.054 0.032,38磅 25吨,34磅 30吨,2122磅 59吨,工业工程导论,吉尔布雷斯夫妇 - 动作研究,案 例,

4、2. 孩 子 洗 澡,1. 砌 砖 问 题,原来 改进后,砌砖动作 18 5,砌砖数/小时 120 350,工业工程导论,科学管理理论的产生,1911年，美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表了科学管理原理一书。书中系统地阐述了科学管理思想,主要是以时间研究和动作研究为主的工作研究理论。,科学管理三部曲的核心-工作任务的标准化、规范化和制度化。,主张企业内部必须有明确的规范,明确的权利义务,明确的操作方法和程序,明确的目标,进行明确的控制。,工业工程导论,“工业工程”名称的由来,支持科学管理：布兰迪斯律师为代表的货主,为回避锋芒，科学管理更名为工业工程,反对科学管理：工会、铁路部门,工业工

5、程导论,工业工程的发展,IE发展大致经历三个阶段:,第一阶段：从19世纪末至二次大战结束40年代中期可称为奠基期。,第二阶段：从20世纪40年代中期到21世纪70年代末为发展期 。,第三阶段：从本世纪70年代末到今天,可称为创新期 。,工业工程导论,我国工业工程的发展和应用,90年代，中国机械工程学会工业工程分会成立的诞生翻开了我国工业工程发展的新篇章。,国内最早办工业工程的高校：天津大学、上海交大、西安交大、重庆大学,长春一汽变速箱厂、湖北二汽、上海金陵无线电厂、成都红光电子管厂、天津市电子局等都收到显著的效果。近年来,全国闻名的“邯钢经验”的成本否决法等就是IE中的成本控制法。,上海大众、

6、天津奥梯斯、上海麦道飞机公司、宝洁、INTEL,工业工程导论,工业工程的前景,随着计算机与信息技术的发展，许多工业工程的工作越来越简化，但仍需要人来做决策。产品品质的要求促使品质与可靠度越来越重要，以免其中差错造成重大损失。人性化的要求也越来越重要，如人性化的产品设计、人性化的管理等等。工业工程扮演着各工程之间的沟通桥梁，其角色因各工程与新科技的发展而愈趋重要，只要有人就有需要人因，只要有事为就涉及人与事的管理，工业工程所要做的与所能做的范围越来越宽广。有更多的事情需要工业工程人才的参与。,工业工程导论,IE 应用实例,以一个简单的材料搬运为例,工业工程导论,改进及节省,工业工程导论,IE 是

7、如何做到的呢？,工业工程导论,2.工业工程的概念和内容,工业工程的定义：,Industrial Engineering is concerned with the design, improvement, and installation of integrated systems of people, materials, information, equipment , and energy. It draws upon specialized knowledge and skill in the mathematical, physical, and social sciences, t

8、ogether with the principles and methods of engineering analysis and design, to specify predict and evaluate the results to be obtained from such systems.,工业工程导论,工业工程是对由人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会学方面的专门知识和技术以及工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行鉴定、预测和评价。,美国工业工程师学会（AIIE）提出后又修订的定义。,工业工程导

9、论,IE的学科特征,工业工程（IE）与管理工程（ME1）、制造工程（ME2）和系统工程（SE）的关系：,工业工程导论,IE的基本职能,规划 ：规划是确定一个组织在未来一定时期内从事生产服务所应采取的特定行动的预备活动 。规划包含十分丰富的技术内容，规划的制订是一项系统工程 设计：设计是一种实现某一既定目标而创建具体实施系统的前期工作，包括技术准则、规范、标准的拟订，最优选择和蓝图绘制 评价：评价是对现存的各种系统、各种规划方案以及个人和组织的业绩，做出是否符合既定目标或准则的评审与评定的活动 创新：创新是对现存各种系统的改进和提出崭新的、富于创造性和建设性见解的活动。创新（innovation

10、）是任何系统的一个重要属性,工业工程导论,工业工程的内容体系,工业工程知识领域分为17个分支：生物力学、成本管理、数据处理与系统设计、销售与市场、工程经济、设施规划、材料加工、应用数学、组织规划与理论、生产规划与控制、实用心理学、方法研究与作业测定、人的因素、工资管理、人机工程、安全技术、职业卫生与医学。,工业工程导论,工业工程的内容体系,1.人因与效率工程工作研究（Work Study）、工效学（Ergonomics）、组织设计（Organization Design）、人力资源开发与管理（Human Resource Development & Management）,2.生产及其制造系统

11、工程设施规划与物流分析（Facilities Planning and Material flow Analysis）、现代制造工程（Modern Manufacturing Engineering）、生产计划与控制（Production Planning and Control）、质量管理与可靠性（Quality Management and Reliability）,工业工程导论,3.现代经营工程工程经济（Engineering Economics）、工业设计（Industrial Design）、企业经营战略管理（Business Strategy Management）,4.系统工程系

12、统分析方法、计算机系统技术,工业工程导论,工业工程导论,工业工程导论,系统工程就是用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是从系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一地看成一类工程实践，统称为系统工程。研究由多个子系统构成的整体系统所具有的多种目标的相互协调，以期系统工程的最优化，最大限度地发挥系统各组成部分的能力,工业工程导论,3.工业工程的研究对象及时代特征,工业工程的研究对象,人、物料、设备、能源、信息、环境,生产要素、管理对象,生产及经营管理系统,现代生产系统,工业工程导论,生产系统的基本构成,产品计划子系统,技术信息处理子系统,管理信息处理子系统,生

13、产控制子系统,生产过程子系统,信息流,物流,工业工程导论,工业工程导论,生产形态分类：,按生产技术特征,装配式生产和流程式生产,按产品销售预测或订货量,计划生产和订货生产,按产品品种和产量,大量生产、成批生产、单件生产,大批生产,中批生产,小批生产,工业工程导论,生产类型,技术经济指标,大 量 生 产,成 批 生 产,单 件 生 产,专业化程度,采用设备,工艺装备,技术水平,劳 动 量,零件互换性,工时定额,产品品种,产 量,每台机床固定加工一个或几个零件,采用专用设备,采用较多数量的夹具和自动化专用工具,技术水平等级较低,不 大,全部互换、有部分选择、没有修配,采用精确的技术定额标准,较 少

14、,很 大,较 大,较 多,对劳动量大的重要零件制定技术定额,零件互换性高，保存一部分钳工修配,较 大,采用不同技术等级工人,较广泛地采用夹具和专用工具,通用设备为住，有个别专用设备,在同一机床上轮番加工几种零件,同一机床上经常加工各种不同零件,通用设备,特殊情况下采用夹具和专用工具,工人技术等级很高,很 大,广泛采用钳工修配,采用概略的工时定额标准,多、不定,很小、单件,基本制造生产类型的技术经济特征,工业工程导论,生产系统及环境条件的新特点,经济全球化,动态市场带来挑战和机遇,社会加速信息化,技术创新加快,科学发展观及其可持续发展开始引起普遍关注,现代生产活动的资源要素多样化,工业工程导论,

15、现代工业工程的发展趋势,工业工程导论,本章小结,IE的目标,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。,IE的功能,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。,IE的特点,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注重人的因素是IE区别于其他工程学科的特点 IE的重点是面向微观管理IE是系统优化技术,工业工程导论,IE的意识,成本和效率意识问题和改革意识（“5W1H”提问技巧和鱼骨要因图分析技术）工作简化意识 、专门化意识和标准化意识，即所谓的“3S”全局和整体意识以人为中心的意识,工

16、业工程导论,（1）方法研究 （2）作业测定（3）工作激励 （4）工厂布置（5）物料搬运 （6）表格设计（7）信息系统开发 （8）成本与利润分析（9）物料搬运设备选用 （10）组织研究（11）职务评估 （12）办公设备选用（13）管理创新 （14）系统分析（15）库存管理 （16）质量控制（17）计算机编程 （18）项目网络技术（19）计划网络技术 （20）办公室工作测定（21）动作研究的经济效果 （22）目标管理（23）价值分析 （24）资源分配网络技术（25）工效学 （26）成组技术（GT）（27）事故与可操作性分析 （28）模拟技术（29）影片摄制 （30）线性规划（31）排队论 （32）

17、投资风险分析,IE常用的技术,工业工程导论,第二章 工业工程理论,1,人机系统理论,2,制造工程理论,3,组织理论,4,战略与规划理论,评价及决策理论,5,工业工程导论,1.人机系统理论,环,境,人,机,显示器,控制器,刺激,反应,干扰,反应,干扰,状态信息,控制信号,输出,输入,干扰,干扰,人机环境相互作用关系,工业工程导论,人机相互作用的基本模式,人机接口（控制器、显示器）,工业工程导论,人机系统的实现,1.人机配合：人机功能分配、人机匹配,2.工作场所设计,3.优化工作环境：照明、噪音、气候、环境污染等,工业工程导论,人机系统研究的内容,a.人机之间的配合和分工；b.作业环境对操作者的影

18、响；c.人的工作效率与疲劳的关系；d.生理和心理变化；e.人的作业适应性、技能训练及人的选拔；f.人机之间的信息沟通、交互界面的设计；g.作业能力、各种功能极限及影响因素；h.可靠性和安全性；i.生产作业系统的优化；J系统分析与评价；,工业工程导论,2.制造工程理论,工程技术通常是一类专业技术的总称,制造工程主要研究如何将基础科学和技术科学转化为制造活动中的专业生产技术、工程技术和工艺流程与方法。,工业工程导论,3.组织理论,组织理论的发展,传统组织理论,行为组织理论,现代组织理论,没考虑人,过分强调了人,人和组织全面发展,工业工程导论,Maxweber (18641920),韦伯的科层体制管

19、理,权利和权威是组织形成的基础 合法合理的权利 传统的权利 神授的权利,理想的行政组织体系的主要特点 明确的分工 责权分明、层层控制的等级系统 人员的任用 管理人员专职化 遵守规则和制度 组织中人员的关系,工业工程导论,开放系统理论,资源依赖性理论,制度理论,交易成本经济学,组织生态学,组织理论,工业工程导论,4.战略与规划理论,企业战略管理,“胜兵先胜而后求战，败兵先战而后求胜”孙子兵法形篇,学习战略管理： 整体概念、整体把握、整体分析 全真认识 经验结构转换为知识结构,企业战略的基本内容,企业的远景目标；市场定位；创造价值的方式；关键资源的扩充方式；具体计划;,工业工程导论,企业战略管理流

20、程,工业工程导论,宜家（IKEA）家具,工业工程导论,Ikea家具零售商的战略定位,目标市场定位于追求风格又图便宜的年青人在传统的家具零售价值链中，顾客得到了最大的尊重，但也所付出的成本也高；与之相反，Ikea公司为那些更喜欢低价位而不需要提供服务的顾客提供商品；具体活动包括：用清晰的展示和标识提供信息，而不是销售人员跟随居室模块设计备有标准组装配件、包装等仓库店内婴儿看护延时服务,案 例,工业工程导论,可持续发展战略,生产战略及生产系统规划,工业工程导论,5.评价与决策理论,评价与决策的基础理论,效用理论数量化理论不确定性理论非精确理论最优化理论,工业工程导论,第三章 工业工程方法,1,IE

21、的七大手法,2,系统分析方法,工业工程导论,IE七大手法,IE七大手法:,工业工程导论,（1）防呆法,工业工程导论,防呆法：其义即是防止呆笨的人做错事。亦即，连愚笨的人也不会做错事的设计方法，故又称为愚巧法。,1.具有即使有人为疏忽也不会发生错误的构造不需要注意力。,2.具有外行人来做也不会错的构造不需要经验与直觉。,3.具有不管是谁或在何时工作都不会出差错的构造不需要专门知识与高度的技能。,具体而言：,工业工程导论,防呆法的基本原则：,1.使作业的动作轻松2.使作业不要技能与直觉3.使作业不会有危险 4.使作业不依赖感官,工业工程导论,防呆法方法的基本步骤如下：,【步骤 1 】发现人为疏忽,

22、【步骤】设定目标，制定实施计划书,【步骤】调查人为疏忽的原因,【步骤】提出防错法的改善案,【步骤】实施改善案,【步骤】确认活动成果,【步骤】维持管制状态,工业工程导论,防呆法的基本原理:,排除化：剔除会造成错误的要因。替代化：利用更确实的方法来代替。容易化：使作业变得更容易、更合适、更独特，或共同性以减低失败。适合化、共同化、集中化、特殊个别化。 异常检出：虽然已经有不良或错误现象，但在下一制程中，能将之检出，以减少或剔除其危害性。 缓和影响：作业失败的影响在其波及的过程中，用方法使其缓和或吸收,工业工程导论,防呆法的应用原理:,1.断根原理,2.保险原理,3.自动原理,4.相符原理,5.顺序

23、原理,6.隔离原理,7.复制原理,8.层别原理,9.警告原理,10.缓和原理,工业工程导论,（2）动改法:,配合人体手臂及手的动作，将有关事物，归纳出最省力省时的动作原则，用以检视工作场所及操作效率是否有值得改善之处，以减少工作人员的疲劳并提高工作效率。,分类:,(1)有关于人体运用方面原则(2)有关于工作场所之布置与环境原则(3)有关于工具和设备之设计原则,工业工程导论,（1）人体运用原则,原则1：两手同时开始及完成动作,原则2：除休息时间外，两手不应同时空闲,原则3：两臂之动作应反向同时对称,工业工程导论,案 例,“双手，同时，对称”动作范例螺钉的装配 欲将一个螺钉、弹簧垫圈、平面垫圈及橡

24、皮垫圈组合： 原来的工作方式如下： 动作顺序如下： (1)左手取一螺钉，回原位，持住; (2)右手取一弹簧垫圈装上螺钉; (3)再取一平面垫圈装上螺钉; (4)再取一橡皮垫圈装上螺钉; (5)左手取成品放入成品箱内;,工业工程导论,第一次改良：,运用原理：,1.双手同时开始及结束。2.除休息时间外双手没有同时空闲。3.反向同时对称运动。4.零件工具依动作顺序排列,改良方法：,1.将零件盒除中间之外，皆分成二份，依动作顺序对称排列。2.设计一个夹具使装配组件能放入夹具内。,工业工程导论,第一次改良后方案：,1.双手同时反向对称移动至橡皮零件盒处。2.拿取垫圈放回夹具处放下。3.重复上述动作由外往

25、内去取平面垫圈，放回在夹具内之橡皮垫圈上方。4.重复上述动作，去取弹簧垫圈放回在夹具内之平面垫圈上方。5.重复上述动作，去取螺钉，回到夹具处塞入垫圈内。6.将已组合好的组件放到成品处。7. 双手再同时去取橡皮垫圈，重复上述至之步骤。,工业工程导论,第二次改良:,运用原理:,1.零件/工具尽量靠近在作业员前方。2. 重力输送。,改良方法:,1.将零件依正常工作区域半圆范围内尽量靠近夹具处排列。2.将零件盒斜放，使其能自然流下，以替代“拿起”的动作。3在夹具二侧设置滑槽，组合好的成品只需要起移动约一寸左右即可丢入滑槽内流至下方成品盒内。,工业工程导论,第三次改良:,运用原理:,1.利用重力传送零件

26、盒。2.利用较低等级的手动作，以手及前臂动作替代上臂及肩膀动作。 3.动作有节奏及韵律。,改良方法:,使用较高零件重力堕送盒，使零件能自动流近作业员处，因而作业员可使用较低等级中前臂及手动作而使得工作较有节奏及韵律感。,工业工程导论,原则4：尽可能以最低等级动作工作,人手动作的 五等级,工业工程导论,原则5：尽可能利用物体 的“动量”,“动量（）”是为其“质量（）”与“速度（）”之乘积,有用动量加大动量,无用动量减少动量,工业工程导论,2.“动量”之例铲煤,1.生活之例：钉“钉子”,案 例,工业工程导论,原则6：连续曲线运动较方向突变直线运动为佳,原则7：弹道式运动较轻快,原则8：动作宜轻松有

27、节奏,“动量、曲线、弹道、节奏”动作之例大锤锤钢板,工业工程导论,（2）工作场所布置与环境原则,原则9：工具物料应置于固定处所,原则10：工具物料装置应依工作顺序排列并置于近处,正常工作范围,原则11：利用重力，愈近愈佳,原则12：利用重力传送,工业工程导论,原则13：适当的照明,适合其工作的充足光度。光线的颜色必须适当，没有反光。正确的投射方向。,必须记住一个物体的“可见度”是由下列的因素来决定：物体本身的“明亮度”。物体与背景物的“对比度”。物体本身的尺寸大小。物体与眼睛之距离。其它的因素例如，注意力分散，疲劳，反应时间及反光等,工业工程导论,原则14：工作台椅高度应适当舒适,一个良好的坐

28、椅设计应具有下列之特征：高低可调整。坚固耐用。不会摇摆。最好采用钢制，坐垫及靠背采用木制或适当之垫状物。坐垫应考虑人体工学之形状成形，使身体之重量能平均分配于坐椅上，较舒适。必须有靠背以支撑下方部位之脊椎骨。,工业工程导论,（3）关于工具设备原则：,原则15：尽量以足踏夹具替代手的工作,足踏的正确之设计必须考虑之因素有:(1)踏板面积之大小。(2)对踩踏时身体重量负荷之大小。(3)设计之方式,不要使操作者在操作时产生身体重心不稳的现象。,工业工程导论,原则16：尽可能将二种工具合并,原则17：工具物料预放在工作位置,原则18：依手负荷能力分配工作,工业工程导论,原则19：手柄接触面尽可能加大,

29、“手柄设计”之例把柄,以 前,现 在,动作过程：,(1)抓住手柄,(1)抓住手柄立即小幅度旋转(瞬间连续动作),(2)往下大幅度旋转,(3)向前方推出,(2)向前方推出,缺点：,优点：,动作多，手掌接触面较小，而容易痛，旋转动作属第三级动作时间较慢。,动作少，手掌接触面大，手掌不会痛。旋转动作属第二级动作，时间较快。,原则20：操作杆应尽可能少变更姿势,工业工程导论,动作改善的技巧,1.剔除(1)剔除所有可能的作业、步骤或动作(包括身体、足、手臂或眼)。(2)剔除工作中的不规律性，使动作成为自发性，并使各种物品置放于固定地点。(3)剔除以手作为持物工具的工作。(4)剔除不方便或不正常的动作。(

30、5)剔除必须使用肌力才能维持的姿势。(6)剔除必须使用肌力的工作，而以动力工具取代之。(7)剔除必须克服动量的工作。(8)剔除危险的工作。(9)剔除所有不必要闲置时间。,工业工程导论,2.合并(1)把必须突然改变方向的各个小动作结合成一个连续的曲线动作。(2)合并各种工具，使成为多用途。(3)合并可能的作业。(4)合并可能同时进行的动作。,3.重组(1)使工作平均分配于两手，两手之同时动作最好呈对称性。(2)组作业时，应把工作平均分配于各成员。(3)把工作安排成清晰的直线顺序。,工业工程导论,4.简化使用最低等级的肌肉工作。减少视觉动作并降低必须注视的次数。保持在正常动作范围内工作。缩短动作距

31、离。使手柄、操作杆、足踏板、按钮均在手足可及之处。在须要运用肌力时,，应尽量利用工具或工作物的动量。使用最简单的动素组合来完成工作。减少每一动作的复杂性。,工业工程导论,（4）55W1H法 五五法,Why 为何，为什么如此,1H是指How如何，怎么做的。,5W是指：,Where何处，在什么地方,空间,When何时，在什么时候,时间,What 何者，是什么东西事,生产对象,Who 何人，是什么人做,生产主体,工业工程导论,一、质问的技巧,（1）对“目的”(What)的质问：,做了些什么？是否可以做些别的事物？为何要这么做？做些什么较好？,例：设置“收费站”的目的何在？,工业工程导论,（2）对有关

32、“人”(Man)的问题：,是谁做的？为何由他做？是否可由别人做？,谁最适合做这些事？为什么不把它授权股长去决定？谁来办最方便？谁不可以办？谁是顾客？谁会赞成？谁疲忽略了？谁是决策人？谁需要来受训？谁是未来的顾客？,工业工程导论,（3）对“工作顺序”(When)的质问：,在何时做的？ 为何要在当时做？ 改在别的时候做是否更有利？ 在何时做最好？何时要完成？需要几天才算合理？ 何时最切时宜？将来有何转变？,工业工程导论,（4）对地点(Where)的质疑：,在何处做的？为何要在该处做？在别处做，其效率是否更高？在何处做好？何地做最适宜？从那里买？还有什么地方可买？怎样从甲地搬运到乙地？何地销货量减少

33、？,工业工程导论,二、改善创意的基本观念,1.开发脑力的思考,（1）认识头脑,工业工程导论,（2）了解自己的全脑力,工业工程导论,（3）收敛性思考与发散性思考,收敛性思考就是大家所熟悉的智力测验式的思考，智力测验的问题多半有标准签案，可以透过逻辑的演绎归纳、实验变项的操作等推理过程求得，这样是收敛性的思考方式，又称为直线式的思考。,发散性思考有三项特质：流畅性变通性原创性,工业工程导论,（4）开启我们的脑力,打破传统习惯的束缚,欲改变数字， 必须改变行动。欲改变行动， 必须改变目标。欲改变目标， 必须改变想法。欲改变想法， 必须改变习惯。欲改变习惯， 必须改变过去。欲改变过去， 必须改变知识。

34、欲改变知识， 必须改变欲望。欲改变欲望， 必须改善数字。,工业工程导论,尝试从另一个角度来思考,发挥直觉力创造力的泉源,工业工程导论,2.蚕食策略,3.认识何处最需要改善,4.了解工作的构成,5.利用改善以探讨方向,剔除,合并,变更重组,简化,工业工程导论,三、5W1H提问原则：,（1）相反法则 （6）更换法则（2）并图法则 （7）替代法则（3）大小法则 （8）模仿法则（4）例外法则 （9）水平法则 （5）集合法则 （10）定数法则,工业工程导论,系统分析方法,工业工程方法论形式体系示意图,工业工程导论,工业工程遵从的思想与原则,问题导向着眼整体组织先行全员参与苦练内功,规范管理思变求新特色取

35、胜方法集成系统推进,工业工程导论,工业工程的基本方法,1）系统分析方法解决“干什么”2）系统设计方法解决“怎样干”3）创造性技术4）系统图表法5）改进时遵守的“ECRS”四大原则,工业工程导论,1.系统分析方法:,用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各个方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程,工业工程导论,初步分析,规范分析,综合分析,系统分析程序,工业工程导论,数学优化案例钢筋下料问题,某钢筋车间制作一批直径相同的钢筋，需要长度为3米的90根， 长度为4米的60根。已知所用的下料钢筋长度为10米，问怎样下 料最省？建立解决此问题的数学模型

36、。理解：最少需要多少根10米的钢筋才能得到90根3米和60根4米 的钢筋？,工业工程导论,首先分析由10米钢筋如何能得到3米和4米的钢筋？,工业工程导论,经济优化案例原油运输方案,普拉德霍湾油田美国本土,任务：每天运送200万桶环境：油田处于北极圈内，海湾长年处于冰封阶段；陆地长年冰冻，最低气温达零下50C。,工业工程导论,总结：1 不安全，费用大，无保证； 2 安全，供油稳定，费用高；决策人员处理策略：暂时把方案2作为参考方案作进一步细致研究，为规划做准备；同时继续播出经费，邀请系统分析人员提出竞争新方案。,竞争方案3：原油中加入海水，用普通输油管道运输原理：类似制作汽车防冻液，含1020

37、NaCl的海水原油低温下乳状液原油，能畅流优点：安全，供油稳定，节省费用缺点：需运输无用海水,竞争方案4：天然气转换为甲醇原油低熔点原油，增加流动性原理：埋在地下的石油原来是油、气合一的熔点很低，经漫长年代，油气才逐渐分离优点：普通管道可同时输送原油和天然气，仅管道铺设费就节省近60亿美元，比方案3省一半,工业工程导论,2.系统设计方法:,在系统分析的基础上，按照系统思想和优化要求，综合运用各有关学科的知识、技术和经验、通过总体研究和详细设计等环节，落实到具体工作和项目上，以创造出满足设计目的的人造系统。,工业工程导论,系统设计的要素：,系统的功能、系统的输入与输出、系统的程序和层次、系统的环

38、境、系统的媒介、系统中人的因素,系统设计的方法：,归纳法,演绎法,完全归纳法,不完全归纳法,工业工程导论,系统需求分析,开发初始原型系统,运行初始原型系统并进,行修改与补充,用户与设计者是否满意,修改与增强原型系统,目标系统,系统设计模型,是,否,工业工程导论,3.创造性技术：,评价,改进,1）提问法,5W1H 根据需要研究的对象列出有关问题，形成检查表，然后一个个核对讨论，从而发掘出解决问题的大量设想的创造性技术。,工业工程导论,2）列举法,通过集体启发的形式，将所研究问题的特点、缺点、希望状态罗列出来，提出相应的改经措施，从而形成具有独创性的系统方案,工业工程导论,3）头脑风暴法,针对一定

39、问题，召集有关人员参加小型会议，在融洽轻松的会议气氛中，与会者敞开思想，各抒己见，自由联系，相互启发和激励，使创造性设想起连锁反映，从而获得众多解决问题的方案。,工业工程导论,4）情景分析法,在专家召集推测的基础上，对可能的未来情景的描述。即通过一系列有目的的、有步骤的探索与分析。设想未来情景以及各种影响因素的变化，从而更好的帮助决策者制定出灵活且富有弹性的规划、计划或对策。,工业工程导论,4.系统图表法：,系统图表法是IE及系统分析中最常用的一种结构化模型方法，在规划活动进程，分析复杂问题方面具有直观、简捷和富有启发性等特点。,问题分析图表：关联树图、矩阵表、特征因素等活动规划图表：流程图、

40、活动一览表、工作分配表、工作进度表等。,工业工程导论,Prof Benjamin 的调查,The top 10 items utilized on recent IE graduatess： 1 流程程序图 flow process charts 88% 2 流程图flow diagrams 83% 3 时间研究 teamwork 79% 4 成本costing 76% 5 设施布置 facilities layout 76% 6 训练training 72% 7 安全原则 safety principles 71% 8 职业安全健康 OSHA regulations 64% 9 车间布置 w

41、orkplace layout 64%10 工作评价 job evaluation 64%,工业工程导论,例 1某工序的流程程序图,工业工程导论,工业工程导论,例2系统流程图库存处理,工业工程导论,输入单据,磁盘文件,或其它介质文件,处理（表示各种处理功能）,输出单据,工业工程导论,5.改进的“ECRS”四大原则：,取消：Eliminate合并：Combine重排：Rearrange简化：Simple,目的,地点时间人员,消除,合并重排,简化,方法,工业工程导论,E: Eliminate，取消。在经过“5W1H”之后，若结论为不必要，则予以取消。C: Combine，合并。对必要的工序、操作或

42、动作，则应考虑能否通过合并达到省时简化的目的。R: Rearrange，重排。经取消、合并后，可在根据“何人、何处、何时”三提问进行重排，制定最佳工作、操作和动作顺序。S: Simplify，简化。最后可考虑能否采用最简单的方法与设备，以节省人力、时间和费用。,工业工程导论,第二篇 业绩改进管理,1,2,3,4,第一章 组织业绩测量,第二章 工程经济评价基础,第三章 工作研究,第四章 人因学,工业工程导论,第一章 组织业绩测量,1,2,3,生产率的测定,约束瓶颈理论,平衡记分卡,工业工程导论,1.约束瓶颈理论（TOC）,高德拉特博士与他的著作目标（The Goal）,约束理论（Theory o

43、f Constraints， TOC） 是一套管理理念与管理工具的集合，他把企业实现其目标的过程中现存的或潜伏的制约因素称为“瓶颈”，或者约束。通过逐个识别和消除这些“瓶颈”，使得企业的改进方向与改进策略明确化，从而达到帮助企业更有效地实现其目标的目的。,工业工程导论,TOC 五大核心步骤：,第一步，找出（Identify）系统中存在哪些约束。,企业要增加有效产出的话，一般会在以下方面想办法：,原料（Materials）能力（Capacity）市场（Market）政策（Policy）,工业工程导论,第二步，最大限度利用（Exploit）瓶颈。,要突破某台瓶颈设备利用率不高这个约束时，要采取的行

44、动包括：,1.设置时间缓冲,2.在制品缓冲,3.在瓶颈设备前设置质检环节,4.统计瓶颈设备的产出的废品率,5.找出产生废品的原因并根除之,6.对返修或返工的方法进行研究改进,工业工程导论,第三步，使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施。,第四步，打破（Elevate）瓶颈，即设法把第一步中找出的瓶颈转移到别处。,第五步，重返（Repeat）第一步，别让惰性成了瓶颈，即持续改善。,工业工程导论,TOC 技术方法及树图：,现实树（Reality Tree）,当前现实树（Current Reality Tree, CRT）,消雾法（Evaporating Cloud，EC）,未来现实树（F

45、uture Reality Tree, FRT）,负效应枝条（Negative Effect Branches）,必备树（Prerequisite Tree）,转变树（Transition Tree）,工业工程导论,TOC 应用实例,C,P,工业工程导论,对P的市场需求是30个单位/周；机器A的生产能力是35个单位/周；机器B的生产能力是40个单位/周；机器C的生产能力是25个单位/周。,此时机器C就是瓶颈,TOC 应用实例,工业工程导论,对P的市场需求是28个单位/周；机器A的生产能力是15个单位/周；机器B的生产能力是25个单位/周；机器C的生产能力是20个单位/周。,A15,C20,工业

46、工程导论,2.平衡记分卡,20世纪90年代以来国外最具代表性的业绩评价观点和方法体系：,（一）彼得德鲁克（Peter Drucker）以“改革”为核心的观点,（二）罗伯特霍尔（Robert Hall）的“四尺度”评价法,（三）凯文克罗斯（Kelvin Cross）、理查德林奇（Richard Lynch）的“等级评分法”,（四）平衡计分卡（the Balanced Scorecard）,工业工程导论,（五）动态的“平衡计分卡”（DBSC）,（六）“业绩多棱体”评价方法,（七）TQW和KBEM基础上的计分卡（KBS）,（八）N特恩斯图尔特咨询公司的 EVA（Economic Value Adde

47、d）方法,（九）现代日本的业绩评价制度,工业工程导论,平衡记分卡 Balanced Scorecard一个根据企业组织的战略要求而精心设计的指标体系，对于管理者而言，这个指标体系可以向员工、外部利益相关者传递各种结果，并有助于企业组织实现其使命和战略目标的绩效动因。,工业工程导论,平衡记分卡的4个维度：,工业工程导论,平衡计分卡实施案例,中外运敦豪首先建立了公司的远景战略，就是“Market leader”(市场领导者)，在国际快递行业中提供最高的服务给客人，这就是中外运敦豪的战略目标。他们认为平衡主要体现在四部分的平衡：内部和外部、短期和长期、结果和动机、数量和质量。中外运敦豪以前衡量分公司

48、主要是用财务指标，看收入的增长是否达到标准，采用的是盈利和收款的情况等这些硬性的财务指标。中外运敦豪觉得这样看待公司的经营是远远不足够的。在平衡计分卡里他们不但重新设计了财务指标，如使用超过90天的应收账款来描述收入与预算的完成情况，利润和预算的完成情况，还涵盖了很多客户的指标进去，如客户保有率，还有新增客户、客户满意度等外部的、软性的指标。这些数据指标被称作KPI(key performance index-关键绩效指标)。运用KPI能够起到通过指标控制流程的作用。中外运敦豪明确了给客人提供最好的服务时，重在过程，而不仅仅是一个结果。,工业工程导论,为此，中外运敦豪在总部成立了“平衡计分卡小

49、组”，负责公司的策略制定、实施、考评和完善。他们还邀请了一家培训顾问设计整个课程，然后再培训39个分公司的内部培训师，内部的培训师再培训内部员工。这样的实施就非常有效。因为内部讲师来进行培训，他讲的故事或者模式，都很贴近员工。 效果： 实施平衡计分卡促进了中外运敦豪的业绩增长，公司业务年平均增长率为40%，营业额跃升60倍之多。目前，中外运敦豪已在中国建立了最大的合资快递服务网络，稳居中国航空快递业的领导地位，在中国的市场占有率达到37%。,工业工程导论,3.生产率的测定,生产率的概念,辞海：衡量生产技术的先进性、生产组织的合理性和人工劳动积极性的重要指标。,工业工程导论,生产率,是衡量资源转

50、换系统（生产系统）绩效的主要指标。,是衡量工业工程应用效果的基本指标，是工业工程必须掌握的一个重要尺度和准则。,是一切经济价值的源泉。（德鲁克）,生产率管理是对一个生产系统的生产率进行规划、测定、评价、控制和改善的系统管理过程。,工业工程导论,生产率管理模型,调节反馈环,工业工程导论,生产率测定方式,静态生产率,测定期内产出量,测定期内要素投入量,静态生产率：某一给定时期的产出量与投入量之比，也就是一个测评期的绝对生产率。测评方法：比值法和系统评价法,工业工程导论,动态生产率：一个时期（测评期）的静态生产率被以前某个时期（基准期）的静态生产率除，所得的商，它反映了不同时期生产率的变化。测评方法