现代工业工程技术及其方法
现代工业工程(IE)技术PPT
工业工程师的素养
Zhaoqing Kidstar Manufatory Co.,Ltd.
什么是工业工程？
Industrial Engineering IE
• 工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所 组成的集成系统， 进行设计、改善和设置的一 门学科。 • 综合运用数学、物理学、社会科学的专门知识、 技术以及工程分析与设计的原理、方法，对由人、 物料、设备、能源、信息组成的集成系统，进行 规划、设计、评价、改进（创新）的一门学科。 • Improve Efficiency 改善效率。
程序分析的特点：生产过程的宏观分析。
程序分析包含：工艺程序分析、流程程序分析、布置和
路径程序分析。
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程序分析符号
工序要素
加工 搬运 检查 等待
记 号
说 明
表示材料形状、功能发生变化，装配等。 材料、产品或人员的位置变化。 质量或数量检查。 材料或人员计划外的停滞状态。
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□ ▽
检验
等候 持住
第四讲:IE方法研究之动作研究
• 动作分析的含义和目的 • 动作经济性十大原则
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动作分析
动作分析：以动作为对象进行的分析，去掉多余动作，降低动 作等级，把必要的动作组合成标准动作系列，以开 发合理、高效的工作方法。
共同工作
单独工作
空闲
人机协作图标
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人机操作分析图的构成
工业工程(IE)的常用技术.doc
工业工程(IE)的常用技术7
工业工程（IE）的常用技术
美国G.萨尔文迪主编的《工业工程手册》根据哈里斯对英国667家公司应用IE的实际情况调查统计，常用的方法和技术为以下32种：
（1）方法研究；
（2）作业测定（直接劳动）；
（3）奖励；
（4）工厂布置；
（5）表格设计；
（6）物料搬运；
（7）信息系统开发；
（8）成本与利润分析；
（9）作业测定（间接劳动）；
（10）物料搬运设备运用；
（11）组织研究；
（12）职务评估；
（13）办公设备选择；
（14）管理的发展；
（15）系统分析；
（16）库存控制与分析；（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）动作研究的经济成果；（22）目标管理；
（23）价值分析；
（24）资源分配网络技术；（25）功效学；
（26）成组技术；
（27）故事与可操作性分析；（28）模拟技术；
（29）影片摄制；
（30）线性规划；
（31）排队论；
（32）投资风险分析。
以上内容是按应用的普及及程度大小次次序排列的。
传统工业工程与现代工业工程的区别
目录一、工业工程的概念.............................................. - 1 -二、工业工程的发展历程.......................................... - 1 -三、基础IE与现代IE的关联...................................... - 3 -3.1、几个相同............................................... - 3 -3.2、几个区别............................................... - 3 -四、现代工业工程技术与方法...................................... - 4 -4.1、现代工业工程环境的新变化............................... - 4 -4.2、现代工业工程创新体系-新理念............................ - 4 -4.3、现代工业工程创新体系-新特征............................ - 5 -4.4、现代工业工程先进在制造系统............................. - 5 -4.5、现代工业工程创新体系-系统层............................ - 6 -五、现代工业工程发展趋势........................................ - 7 -5.1、新的工业工程思想与信息技术紧密融合..................... - 7 -5.2、现代工业工程应用日趋复杂化............................. - 8 -5.3、生产方式的精益化和敏捷化............................... - 8 -5.4、深度探索现代企业系统的人本化........................... - 8 -5.5、工业工程研究手段不断涌现............................... - 8 -一、工业工程的概念工业工程（Industrial Engineering简称IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。
工业工程的定义
工业工程的定义简介工业工程是一门综合型技术学科，它研究和应用数学、物理学、人工智能等方法和原理，以提高生产系统和服务系统的效率、质量和安全。
工业工程师运用科学方法和工程技术手段，通过对系统进行分析、规划、设计和管理，以最大程度地发挥资源的效能，实现生产工序的优化、生产能力的提升和成本的控制，从而提高企业的竞争力。
工业工程的起源工业工程起源于美国的科学管理运动。
在20世纪初，由于工业革命的影响和传统生产方式的不足，科学管理运动兴起。
弗雷德里克·泰勒提出了科学管理的概念，他通过对生产过程的研究和数据的分析，提出了一种优化生产效能的方法，这就是工业工程的雏形。
工业工程的领域工业工程广泛应用于制造业、服务业以及公共事业等领域，包括生产系统、供应链管理、人因工程、质量管理、物料管理、项目管理等多个方面。
生产系统生产系统是工业工程的核心领域之一。
工业工程师通过对生产过程进行精确的测量和分析，确定生产任务和资源需求，设计合理的生产流程和工作布局，优化生产效率和产品质量。
供应链管理供应链管理是工业工程的重要分支，它关注如何有效地管理物流、库存和供应商之间的关系。
工业工程师通过优化供应链中的各个环节，提高产品的流通效率，降低成本，并确保产品的准时交付。
人因工程人因工程研究人与工作环境之间的交互作用，以提高人员的工作效率和工作安全。
工业工程师通过改进工作站点的设计、优化工作流程、合理配置工作时长和休息时间等手段，提高员工的工作舒适度和生产力。
质量管理质量管理是工业工程中不可或缺的一环。
工业工程师参与产品的质量规划、控制和改进，通过统计分析和数据挖掘等方法，识别和解决生产过程中的问题，提升产品质量和客户满意度。
物料管理物料管理涉及到原材料的采购、库存控制和物料流动的规划等方面。
工业工程师运用优化算法和模型来管理供应商的选择、库存水平的设定和物料流动的路径规划，以降低成本和提高物料的使用效率。
项目管理项目管理是工业工程中的重要组成部分。
工业工程(IE)的常用技术
工业工程（IE）的常用技术7
工业工程（IE）的常用技术
美国G萨尔文迪主编的《工业工程手册》根据哈里斯对英国667 家公司应用IE 的实际情况调查统计，常用的方法和技术为以下32 种：
（1）方法研究；
（2）作业测定（直接劳动）；
（3）奖励；
（4）工厂布置；
（5）表格设计；
（6）物料搬运；
（7）信息系统开发；
（8）成本与利润分析；
（9）作业测定（间接劳动）；
（10）物料搬运设备运用；
（11）组织研究；
（12 ）职务评估；
（13 ）办公设备选择；
14）管理的发展；15）系统分析；
16）库存控制与分析；
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）动作研究的经济成果；
22）目标管理；
23）价值分析；
24）资源分配网络技术；
25）功效学；
26）成组技术；
27）故事与可操作性分析；
28）模拟技术；
29）影片摄制；30）线性规划；
31）排队论；
（32）投资风险分析。
以上内容是按应用的普及及程度大小次次序排列的。
工业工程的详细论述
工业工程的详细论述1. 引言工业工程是一个综合性的学科，它研究如何通过科学的方法改进和优化工业生产过程。
在现代工业生产中，工业工程发挥着重要的作用，可以帮助企业提高生产效率、降低成本、提高质量和实现可持续发展。
本文将对工业工程的概念、方法和应用进行详细的论述。
2. 工业工程的概念工业工程是以科学的方法研究如何改进和优化生产过程的学科。
它涉及到生产计划与控制、工厂布局与设计、设备选择与配置等方面，旨在提高生产效率、降低成本、提高产品质量和降低对环境的影响。
工业工程主要关注以下几个方面：•生产计划与控制：通过科学的方法，制定合理的生产计划，确保生产过程的顺利进行，并且对生产过程进行有效的控制，及时发现并解决问题。
•工厂布局与设计：通过科学的方法，合理规划工厂的布局和设计，使得生产过程能够高效地进行，避免浪费和不必要的运输。
•设备选择与配置：通过科学的方法，选择合适的设备，并对其进行合理的配置，以提高设备的利用率和生产效率。
3. 工业工程的方法工业工程采用了许多的方法和技术，以解决生产过程中的问题，并优化生产效率。
以下是工业工程常用的方法和技术：3.1 时间研究时间研究是工业工程中常用的一种方法，它通过观察和测量来分析工作过程中的时间消耗和动作序列。
通过时间研究，可以发现工作过程中的浪费和瓶颈，并提出改进建议，以提高生产效率。
3.2 工序分析工序分析是通过详细的分析工作过程中的各个环节，来找出其中的问题并提出改进方案的方法。
通过工序分析，可以发现并消除生产过程中的浪费，提高生产效率和质量。
3.3 工程经济分析工程经济分析是一种将经济学原理应用于工程问题的方法。
通过对生产过程中的投资、成本和收益进行经济分析，可以帮助企业做出合理的决策，并优化投资和资源配置。
3.4 模拟与优化模拟与优化是工业工程中常用的一种方法，它通过建立数学模型和计算机仿真来模拟生产过程，并通过优化算法寻找最佳解决方案。
通过模拟与优化，可以有效地改进生产过程，并找到最优的生产方案。
对工业工程应用现状和趋势探究
对工业工程应用现状和趋势探究随着现代生产力的不断提高，工业工程的应用也日益广泛。
工业工程是一门跨学科的学科，涉及到内容非常广泛，包括生产管理、质量管理、成本控制、供应链管理、自动化技术、信息技术等等。
本文将探讨工业工程应用现状和趋势。
一、工业工程应用现状1. 自动化技术自动化技术是工业工程的重要组成部分。
自动化技术的应用在制造业和服务业中越来越广泛。
自动化技术可以大大提高生产效率，减少人力成本，并且可以实现生产过程的数字化、信息化和智能化。
在制造业，自动化技术已经广泛应用。
例如，汽车工厂中的生产线大部分采用自动化生产技术，可以减少人力成本，提高生产效率。
2. 智能制造智能制造是指通过智能化技术来实现生产过程自动化和智能化，从而提高生产效率和灵活性。
随着人工智能和物联网技术的不断发展，智能制造需要的技术也在不断更新。
智能制造可以让企业根据市场需求和生产情况动态调整生产流程，使生产过程更加灵活化和智能化。
3. 供应链管理供应链管理是指按照市场需求和生产计划，有效管理和协调供应商、制造商和分销商之间的关系。
供应链管理可以通过信息技术来实现透明化和可视化，从而提高供应链的效率和准确性。
随着供应链管理的不断发展，企业间的合作关系也得到了加强，形成了产业链和价值链。
4. 质量管理质量管理是指企业在产品设计、生产、销售和服务等环节中，通过质量策略、工艺装备等手段来提高产品的质量。
质量管理可以通过质量保证、质量控制、质量改进等手段来实现。
质量管理不仅可以提高产品质量，还可以提高生产效率和企业竞争力。
5. 成本控制成本控制是指通过优化生产流程、降低成本等手段来提高产品成本效益。
成本控制可以通过成本的监控和计量来实现。
成本控制是企业经营管理的重要手段之一，可以对企业的盈利能力和发展方向产生重要影响。
二、工业工程应用趋势1. 聚焦环保随着环保意识不断提高，工业工程在应用中也开始注重环保。
绿色生产已经成为了工业工程的一个重要方向，企业需要通过节能减排、资源循环利用等方式来实现环保生产。
工业工程中的创新技术与应用案例
工业工程中的创新技术与应用案例工业工程是一门涉及设计、改进和优化生产过程的学科，旨在提高效率、降低成本和提升质量。
随着科技的不断发展，各种创新技术在工业工程中得到了广泛的应用。
本文将介绍一些创新技术，并通过实际案例来说明它们的应用。
一、物联网技术物联网技术是指通过互联网将各种设备和物体连接起来，实现信息的互通和共享。
在工业工程中，物联网技术可以用于设备监测和远程控制。
例如，在一家制造企业中，通过将生产设备与传感器连接到互联网上，可以实时监测设备的运行状态和生产数据。
这样，企业可以及时发现设备故障并采取措施，避免生产中断和损失。
二、人工智能技术人工智能技术是指通过模拟人类智能行为和思维的方法，使计算机系统能够自动执行任务。
在工业工程中，人工智能技术可以用于生产计划和调度。
例如，在一家物流公司中，通过使用人工智能算法，可以根据订单数量、货物种类和交通状况等因素，自动优化货物的配送路线和车辆调度，提高配送效率和降低成本。
三、机器人技术机器人技术是指通过模拟人类行为和动作的机械设备，用于执行各种任务。
在工业工程中，机器人技术可以用于自动化生产和物流操作。
例如，在一家汽车制造厂中，通过使用机器人进行焊接、组装和搬运等工作，可以提高生产效率和产品质量。
此外，机器人还可以用于危险环境中的作业，如核电站的辐射清理和救援行动。
四、大数据分析技术大数据分析技术是指通过对大规模数据进行收集、存储和分析，从中提取有价值的信息和洞察。
在工业工程中，大数据分析技术可以用于生产过程的优化和决策支持。
例如，在一家电子产品制造企业中，通过对生产数据进行实时监测和分析，可以发现生产线上的瓶颈和问题，并及时调整生产计划和资源配置，提高生产效率和产品质量。
五、虚拟现实技术虚拟现实技术是指通过计算机生成的虚拟环境，使用户可以与虚拟世界进行交互和体验。
在工业工程中，虚拟现实技术可以用于产品设计和生产模拟。
例如，在一家航空航天公司中，通过使用虚拟现实技术，工程师可以在计算机上设计和模拟飞机零部件的装配和运行过程，避免实际生产中的错误和损失。
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▪ 学习型组织(Learning Organization)
▪ 水平性或者基于过程的组织（Horizontal
or
Process-based organization）
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路漫漫其悠远
现代工业工程创新体系-新理念 ❖ 静态到动态； ❖ 时不变到时变； ❖ 线性到非线性； ❖ 局部到整体； ❖ 单一到多元； ❖ 现实到虚拟； ❖ 内部到外部； ❖ 专能到多能；
▪ 企业资源与生产管理： JIT 、ERP、CRM、SCM;
❖ 企业形态
▪ 精益企业(Lean Enterprise) ▪ 扩展企业(Extend Enterprise) ▪ 分型公司(Fractal Company) ▪ 虚拟企业(Virtual Enterprise) ▪ 数字工厂(Digital Factory) ▪ 光速企业（Company at Light Speed) ▪ 企业动态联盟（Enterprise Dynamic Alliance)
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现代工业工程创新体系-新理念 ❖ 现代工业工程师的新任务
▪ 集成系统的设计者及管理者 ； ▪ 长期计划的制定者 ； ▪ 多元化经营的构想者 ； ▪ 多专长人力资源管理的促成者 ； ▪ 高阶层决策的顾问；
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工业工程与新的生产模式-JIT
JIT诞生的历史背景
JIT诞生于丰田公司，并在20世纪70年代，由丰田汽 车公司的大野耐一借此将丰田的交货期和产品质量 提高到了全球领先的地位，这充分展示了JIT的力量 ，也引发了后继对JIT为代表的精益生产的研究和探
制造方式的演变
❖ 作坊式生产 ❖ 批量生产(早期工业化生产) ❖ 大规模流水线生产(刚性自动化) ❖ 柔性自动化(FMS,CIMS) ❖ 先进制造方式
传统的工业工程是面向刚性制造系统、单（少）品种大规模 生产方式的。随着环境得变化和生产方式的变革，必须“随机 应变”。
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现代工业工程新思维－环境变化 生产方式变革
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现代工业工程创新体系-新理念
❖ IE的“I”新诠释： ▪ Integration ：集成工程技术与管理技术； ▪ Information：应用信息系统； ▪ Intelligence ：发挥高度的智能； ▪ Interaction ：发挥协调沟通与团队精神； ▪ Idea ：具有创新思维； ▪ International：具有国际化的心胸及视野
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术改变了人类的生活； ❖ 知识成为重要的制造资源； ❖ 需求呈现个性化、多样化； ❖ 市场多变、快变； ❖ 全球经济一体化，必须参与世界竞争； ❖ 企业生存关键--核心能力、快速响应能力； ❖ 合作与竞争并存成为趋势。
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现代工业工程新思维－环境变化
生产方式 产品策略 生产策略 组织方式
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单（少）品种大批 多品种小批量、大
量
规模定制
价格低廉； 实用耐久；
满足个性化需求； 快速响应市场变化 ；
职能分工； 生产规模； 标准产品；
柔性制造； 快速产品创新； 并行工作方式；
多层次递解控制结 扁平组织结构；
构；
自组织、自主管理
固定组织
动态团队；
现代工业工程技术及其 方法
路漫漫其悠远 2020/3/24
内容提要 Contents
❖ 现代工业工程新思维 ❖ 工业工程与新的生产模式 ❖ 现代工业工程方法与技术
路漫漫其悠I远ndustrial Engineering and Management, SJTU
现代工业工程新思维
➢ 现代工业工程的所处的环境变化 ➢ 现代工业工程技术与方法体系 ➢ 现代工业工程的创新思维
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现代工业工程创新体系-系统层
❖组织形态：
▪ 虚拟组织(Virtual Organization)
▪ 基于团队的组织（Team-based Organization）
▪ 适应性组织（Adaptive organization）
▪ 快速循环组织（Fast-cycle organization）
路漫漫其悠远
现代工业工程创新体系-系统层
❖ 企业管理系统 ▪ 质量管理：全面质量管理(Total Quality Management, 简称
TQM)
▪ 产品开发管理：并行工程(Current Engineering, 简称CE)
▪ 企业流程管理：业务流程再造(Business
Process
Reengineering, 简称BPR)；
现代工业工程创新体系-单元技术方法
❖ 先进设计技术：质量功能部署（QFD），防错设计、健壮性 设计；计算机辅助设施规划；DOE;
❖ 先进生产管理技术：成组技术(GT) ，看板系统(Kanban System)，物料需求计划（MRP），TOC；5s生产管理； ASP；自适应生产控制；智能调度技术；
❖ 先进质量管理：统计质量控制；零缺陷质量管理；6质量管 理；
❖ 建模与仿真技术：企业建模与集成技术（GRAI/GIM方法、 KADS方法、IFIP方法、CIMOSA方法、IDEF方法、ARIS体 系结构、PERA方法与TOVE方法）、工作流建模技术；离散 事件动态系统建模技术；面向对象建模技术；
路漫漫其悠远
现代工业工程创新体系-系统技术与方法
❖ 先进在制造系统 ▪ 柔性制造系统(FMS) ▪ 虚拟制造(Virtual Manufacturing) ▪ 灵捷制造（Agile manufacturing） ▪ 计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing System, 简称CIMS) ▪ 智能制造(Intelligent Manufacturing) ▪ 全能制造系统(Holonic Manufacturing System，简称HMS) ▪ 网络化制造(Dispersed Network Manufacturing) ▪ 单元制造系统(Cell Manufacturing) ▪ 生物制造(Bionic manufacturing) ▪ 多代理制造(Multi-agent manufacturing) ▪ 分形制造系统（Fractal Manufacturing System） ▪ 可重构制造系统(Re-configurable Manufacturing System)