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1、,合肥工业大学工业工程系 蒋增强,基础工业工程第一章 工业工程概述,第一节 相关概念,生产的定义,【狭义】生产就是制造产品（有形物的生产）。,【广义】生产还包括提供服务（无形生产，如运输、销售、邮电、通信等）。,【生产】就是一种转换功能，是一个将生产要素经过投入、转换（加工和服务活动），而得到产出物的系统过程。所以生产可以简化为一个投入产出系统。,第一节 相关概念,生产率的定义,生产率（Productivity）=产出/投入，是用来衡量生产系统的转换功能,生产率的提高改进生产技术。不断发明新技术、新工艺，创新新工具、新机器。改进管理方法。,技术、工程、管理？,第一节 相关概念,技术、工程、管理
2、工业系统的三大要素,【技术】工业生产中必须的手段，它是科学知识，劳动技能和劳动经验的总和。,【工程】人们根据生产的目的，有判断的运用科学知识，设计、开发能经济有效地利用各种技术和资源的某些系统去达到该目的的专业活动。,【管理】是人们致力于运用行政组织、人事、金融、贸易等权利、手段来支持和保证生产、技术开发和各种工程活动能够得以顺利实现。,第一节 相关概念,工业工程定义,【工业工程（Industrial Engineering，IE）】就是在人们致力于改善生产系统、提高工作效率和生产率、降低成本的实践中产生的一门学问，就是把技术和管理有机地结合起来，研究如何把生产要素组成生产力水平更高和运行更有
3、效的系统，去实现提高生产率目标的工程技术。,第一节 相关概念,其余：亚当史密斯（Adam Smith）、李嘉图（Richardo）、穆勒（Stuart Mill）,20世纪初起源于美国,【主要代表人物】,泰勒（）时间研究铲煤和砂科学管理原理科学管理之父、工业工程之父,吉尔布雷斯（Frank B.Gilbreth）动作研究砌砖影片分析法、工序图,甘特（Henry L.Gantt）甘特图,泰勒的时间研究,第一节 相关概念,吉尔布雷斯的动作研究,第一节 相关概念,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 Sys
4、tem)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（AIIE）Industrial Engineering Terminology,ANSI 94,1982,第二节 工业工程的定义,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）,第二
5、节 工业工程的定义,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。,中国工业工程学会,第二节 工业工程的定义,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：,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
6、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/目标,第二节 工业工程的定义,第二节 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,第二节 工业工程的定义,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
7、、方法，推动工业工程的发展。,工业工程的目标:提高生产率。,第二节 工业工程的定义,第三节 工业工程的产生和发展过程,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,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。1911年发表了科学管理原理一书。1910年，Frank Gilbreth和Lillian Gilbreth从事动作研究(砌墙实
8、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研究应用经济批量控制库存量的理论。,第一阶段,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ASIE；后又成立美国工程师学会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年首创“统计质量管理”；1924-1933年，通过“霍桑实验”首
9、创“人际关系学说”；J.Fish 首创“工程经济”。,第二阶段,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，并将之运用于IE实践中。1948年，美国工业工程学会成立，它是国际上第一个致力于工业工程专业的发展和学术活动的专业性组织。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,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
10、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,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,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
11、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（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）；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。,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
12、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。IE的首要任务是生产系统的设计，把生产要素组成一个有效的运行系统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,第三节 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,工业工程与相关学科的关系示意图,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
13、（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）,第四节 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。,第四节 工业工程的内容体系,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
14、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】,第四节 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。,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,复习与思考,1、什么是工业工程？工业工程的学科性质？2、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，提出你的建议和想法。,
