工业工程理论与方法工业工程理论与方法
IE工业工程七大手法
IE工业工程七大手法引言IE工业工程（Industrial Engineering），又称产业工程，是一门关注如何优化和改进系统的学科，它结合了工程学、管理学和数学等多个学科的理论与方法。
通过运用科学的手法，IE工程旨在提高生产效率、优化流程并提升产品质量。
在IE工业工程的实践中，有七种主要的手法被广泛应用。
本文将详细介绍这七大手法，并分析其在实际工程项目中的应用。
1. 价值流图（Value Stream Mapping，VSM）价值流图是一种分析和改进生产流程的工具。
通过绘制物料和信息流的图示，价值流图可以帮助工程师和管理人员发现生产过程中的瓶颈和浪费，进而提出改进措施。
通过使用价值流图，工程师可以优化生产流程，减少生产周期，降低生产成本，并提高产品质量。
2. 五大S（5S）整理、整顿、清扫、清洁、素养五大S是一套用于组织和管理工作环境的方法。
这五个S分别是整理（Sort）、整顿（Set in Order）、清扫（Shine）、清洁（Standardize）和素养（Sustain）。
通过使用五大S，可以使工作场所更加整洁、高效，并且减少了寻找工具和材料的时间，提高了工作效率。
3. 时态图（Gantt Chart）时态图是一种项目管理的工具，用于展示项目的时间计划和进度。
通过绘制时态图，工程师和管理人员可以清晰地了解项目的各个任务和它们之间的依赖关系。
时态图也可以帮助工程师进行项目进度的跟踪和控制，确保项目按时交付。
4. 魔鬼六法（Six Sigma）魔鬼六法是一种专注于减少过程变异性和提高产品质量的方法。
它通过使用统计工具和质量管理技术，帮助工程师和管理人员减少产品产生的缺陷，并提高生产过程的稳定性。
魔鬼六法的核心概念是DMAIC（Define、Measure、Analyze、Improve、Control），它提供了一个系统化的框架来解决质量问题。
5. 工序分析（Workplace Analysis）工序分析是一种对工作站点和工作流程进行分析与优化的方法。
华中科技大学机械学院硕士课程课表
2
现代控制工程
32
2
易孟林、曹树平
软件工程质量体系
32
2
机器人学
32
2
尹周平、黄永安
大批量定制原理与技术
24 1.5
微机电系统技术基础
32
2
赵英俊
数字化成形与制造
24 1.5
气动控制与自动化技术
32
2
朱碧海、唐晓群
精微制造技术
32
2
微纳测试技术
32
2
刘世元、汤自荣
现代数控技术
32
2
绿色设计
24 1.5
7-8 周,C12-S312）软件工程质量体系（1-8 周，C12-N404）密码学与智能卡技术 2-9 周 D3-226 功能材料与应用（2-9 周，D9-D419）供应链管理（10-15 周,D3-226）
故障诊断学（11-12、14-19 周,D9-D416）光电检测技术（11-12、14-19 周,C12-N505）
一
7-8
9-10 11-12
1-2
无损检测新技术（1-6 周,D9-D417）、管理学（5-12 周,C12-S311）、运筹学（16-19 周，D1-339）、制造执行系统技术及应用（10-11 周,C12-S304）、微机电系 统技术基础（3-10 周,D9-D416）、软件工程与面向对象编程（1-8 周,D9-D419）、现代制造系统的智能控制、监控与诊断技术（1-6 周,D9-D418） 无损检测新技术（1-6 周,D9-D417）、管理学（5-12 周,C12-S311）、运筹学（16-19 周，D1-339）、制造执行系统技术及应用（10-11 周,C12-S304）、微机电系 统技术基础（3-10 周,D9-D416）、软件工程与面向对象编程（1-8 周,D9-D419）
工业工程定义
工业工程定义
工业工程定义
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工业工程，也被称为系统工程，是一门多学科交叉的工程学科，它结合了管理学、计算机技术、心理学、经济学、营销学、商务管理、机械、电子、材料和生产工艺等多学科的理论和方法，从技术和管理两个方面来解决生产、运营、服务和管理的实际问题，为生产活动的有效发展提供理论支持和技术保障。
工业工程的目标是在满足用户需求的前提下，通过对系统的有效组合和运行，实现更高的效益。
它的核心是提高效率，降低成本，提高质量，促进发展。
一般来说，工业工程包括三个层次：宏观层次、中观层次和微观层次。
宏观层次是指通过分析企业的组织、人员、资金、技术、市场和外部环境来形成企业的整体战略；中观层次是指从企业的整体战略出发，分析企业的内部流程，形成企业的中观战略；微观层次是指从企业的中观战略出发，分析企业内部不同部门的各项工作流程，形成企业的微观战略。
此外，工业工程还要考虑到产品设计、生产过程、物流运输、人力资源、信息流动、能量利用、废物处理等众多方面，从而将整个生产过程从设计到制造连接在一起，使企业能够尽快地实现价值最大化。
同时，工业工程还要考虑到价格、安全性、保证性、可靠性、可用性、兼容性以及用户友好性等因素，从而保证企业在生产过程中能够实现最佳效益。
总之，工业工程是一门复杂而全面的学科，它将多学科交叉的理论和方法应用于生产过程中，从而使企业能够在最佳时间、最佳效益的情况下实现价值最大化。
1工业工程(IE)基础理论及导入1
泰勒继续研究，设计了专门工作铲达15种之多，大大提 高了生产效率。 嘲笑他的人心服口服，泰勒亲自给他们演示了最正确也 是最简捷使用铲子的办法：“铲子铲进这种原料的正确方法， 只有这一种，但错误的方法有许多种。请注意：铲那些不够 顺手的原料的方法是这样的——把前臂紧紧压在右腿上部， 右手握住铲柄头；当你把铲子铲进材料堆时手臂不要用力气， 因为那样容易疲劳；把体重压到铲子上，几乎不用力气，铲 头就进去了，手臂也不累。” 3年多的时间过去了，“铲子科学”给工厂和工人带来巨 大的利益，原来需600人干的活儿现在只用400人，材料的搬 运费用省了1/2，在铲料岗位上工作的工人工资增加了60%。 虽然泰勒的“科学管理”是榨取工人血汗的变相称谓， 饱受批评，但生活往往正如泰勒所说：凡事皆有窍门。错误 的方法有许多种，但最正确的方法可能只有一种。而效能往 往来自于化繁为简，方可少走弯路，多获最理想的效果。
IE在日本 IE在日本 走引进、消化、发展之路
从美国引进IE 从美国引进
•质量改进 100 %; 质量改进
将IE和管理实践紧密联系 强调现场的管理优化 创新的先进管理思想
丰田生产方式 生产周期缩短70 生产周期缩短 （Toyota Production •生产周期缩短 %; System)
•成本降低 40 %; 成本降低
“科学管理之父”； “工业工程之父”； “时间研究”（Time Study）创始人； 泰勒认为“管理没有采用科学 方法，工人缺乏训练，没有正确的 操作方法和程序，会大大影响生产 效率，只有通过对工作的分析，就 能找到改进的方法，设计出效率更 高的工作程序”。
F.W.Taylor (1856~1915)
（2）工业工程时代（20世纪20年代后期~现在）。IE作为一门 专业正式出现，并不断充实其内容。继宾夕法尼亚大学之后，到30 年代美国有更多的大学设立IE系或专业；工厂出现了专门从事IE的 职业，吸收数学和统计学知识，创立了一系列IE原理和方法，如休 哈特博士1924年建立了“统计质量管理”，为IE实际应用提供了科 学基础，是一项重要发展。还有进度图、库存模型、人的激励、组 织理论、工程经济、工厂布置、物料搬运等理论和方法的生产与应 用，使管理有了真正的科学依据，不再是凭经验的一种艺术。二次 世界大战以后，IE取得实质性进展，表现为以下两个时期的重大变 化。 （3）运筹学(Operations Research，简称OR)出现的时期（20 世纪40年代~70年代）。这是IE进入成熟的时期。长期以来，IE一 直苦于缺少理论基础，直到二次世界大战以后，计算机和运筹学的 出现才改变这一状况。运筹学是为解决战争中的军事方案选择问题 而研究出的一个新学科领域，主要包括数学规划、优化理论、博弈 论、排队论、存储论等理论和方法，可以用来描述、分析和设计多 种不同类型的运行系统，寻求最优结果。用于产品和市场决策，可 以实现降低成本、提高效率的目标。同时，计算机为处理数据和对 大系统进行数学模型提供了有力手段。因此运筹学成为IE的理论基 础，IE得到重大发展。
工业工程的基本理论知识
工业工程的基本理论知识简介工业工程是一门综合性学科，旨在优化和提高组织、系统和流程的效率与效益。
它涵盖了工程学、管理学和数学等多个学科领域。
本文将介绍工业工程的基本理论知识，包括其定义、发展历史、主要内容和应用领域等。
定义工业工程（Industrial Engineering）是一门关注于优化组织、系统和流程的学科。
它集合了工程学、管理学、数学和统计学等多个学科的原理和方法，旨在提高生产过程和组织管理的效率与效益。
发展历史工业工程作为一门学科的起源可以追溯到19世纪末的美国。
当时的工业革命使得工厂的规模快速扩大，生产过程复杂多样。
为了解决生产过程中的问题，美国工程师开始研究如何通过科学的管理方法提高生产效率。
随着时间的推移，工业工程逐渐形成，并逐步发展成为一门独立的学科。
20世纪初，著名美国工业工程师弗雷德里克·泰勒提出了科学管理的观念，强调通过工作方法的科学分析和优化来提高效率。
这一观念对工业工程的发展产生了重大影响，并成为现代工业工程理论的基石之一。
随着工业工程的不断发展，它的应用范围也逐渐扩大。
从最初关注生产过程和工厂管理的领域，到后来涉及到更广泛的组织管理、供应链管理、质量控制和项目管理等领域。
主要内容工业工程的主要内容包括以下几个方面：工作系统设计与优化工业工程对工作系统进行设计和优化，包括工作流程的分析和改进，岗位设计和布局，以及工作任务的合理分配。
通过科学的方法，降低系统的复杂性和冗余，提高工作效率和效益。
质量管理与质量控制工业工程关注产品和服务的质量管理与控制。
通过制定和实施适当的质量管理体系，确保产品和服务符合客户要求和标准。
同时，利用统计方法和质量工具对质量过程进行控制，及时发现和纠正质量问题。
供应链管理供应链管理是工业工程的重要内容之一。
它涉及到从原材料供应到产品交付的一系列活动和流程。
工业工程师通过优化供应链中各个环节的协调和流程设计，提高物流效率和减少成本。
项目管理工业工程在项目管理方面也有重要的应用。
2016年同济大学工业工程专业研究生考试科目参考书及考试大纲
科目代码 814 科目名称 工业工程 参考书目 《工业工程基础》 (修 订版面向 21 世纪课 程教材) ,汪应洛主编, 中国科学技术出版 社,2005. 《基础工业 工程》 (21 世纪工业工 程专业 规划教材),机 械工业出版社，易树 平， 郭 伏主编， 2006. 《物流工程与管理》, 徐克林主编 ,上海交 通大学出版社, 2003. 第 1 版,2012.第 2 版 考试大纲 《工业工程基础》 (修订版面 向 21 世纪课程教 材)： 第 一篇 工业工程理论与方法 论 工业工程的发展与作用、 概念和内容、 研究对 象及时 代特征，工业工程主要基础 理论， 工业 工程方法论；第 二篇 工作研究 较详细地 掌握工作研究这一工业工程 的基础方 法； 第三篇 现 代工业工程法 掌握生产率 及人力资源管理、现代生产 系统管 理、 现代信息系统技 术等现代工业工程方法。 第 四篇 工业工程实践 较深 入的了解工业工程的组织实 施及若干典型 应用实例。 《物流工程与管理》 ： 第1 章 概论 第 5 章 物流系统 规划与 设计 第 2 章 物流 系统构成要素 第 6 章 物流 服务 与成本管理 第 3 章 物流系统分析 第 7 章 物流 系统预 测与评价 第 4 章 物流系统模型及仿真 第 8 章物流信息和 物流管理信 息系统 题型： 解释题、 简答 题、 综合论述题、 作图题 和 计算题。 9. 回转构件的平衡 2~5% 掌握刚性转子的静平 衡和动平衡概念及其平衡 方法。 10.其它常用机构 2~5% 了解棘轮机构、槽轮 机构、 不完全齿轮机构等 其 它常用机构的工作原理，运 动特点及其应用 。 二、考 试题型和比例 (1) 填空、选 择、是非题（10~25%） ； (2) 计算题 （75~90%）
数智时代下工业工程理论与方法在医疗健康管理领域的创新应用综述
数智时代下工业工程理论与方法在医疗健康管理领域的创新应
用综述
罗利;廖虎昌;向杰;房圆晨
【期刊名称】《工业工程》
【年(卷),期】2024(27)1
【摘要】工业工程理论与方法在医疗健康管理领域的应用贯穿于医院设施规划、医疗流程优化、医疗资源管理和疾病诊断等各个环节,为医疗服务改进和效率提升提供了有力支撑。
随着物联网、云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术的发展,工业工程理论与方法在医疗健康管理领域的应用也发生了改变。
本文基于2014~2023年医疗健康管理文献中的4个热门话题——全生命周期健康管理、医疗资源调度与优化、医院运营管理和医疗物流及供应链管理,回顾工业工程关键技术在相关话题中的应用;归纳和分析新一代信息技术在医疗健康管理领域中的应用创新,阐明数智时代下工业工程理论与方法在医疗健康管理领域的技术赋能和管理赋能;对数智时代下工业工程理论与方法在医疗健康管理信息化、精细化和智能化等方面的应用前景进行展望。
【总页数】15页(P10-24)
【作者】罗利;廖虎昌;向杰;房圆晨
【作者单位】四川大学商学院
【正文语种】中文
【中图分类】F403.6;C93
【相关文献】
1.数智时代的知识组织方法在历史地理信息化中的应用初探
——兼论图情领域与人文研究的跨学科融合范式2.“数智化时代下智慧医疗健康管理”学术工作坊征稿启事3.紧跟数智时代潮流推动财务管理革新——“数智化条件下财务管理创新”研讨会综述4.中国式现代化背景下财务管理创新与数智化转型——财务理论前沿2023学术研讨会观点综述5.国家知识管理视角下的数智时代教材建设--第二十一届上海课程论坛综述
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现代工业工程理论与应用
现代工业工程理论与应用1. 引言现代工业工程是应用科学的一门学科，它利用科学原理和方法来提高效率、降低成本、改善质量以及增强竞争力。
本文将介绍现代工业工程的理论和应用，包括其发展历程、主要概念和方法，以及在实际应用中的案例分析。
2. 发展历程现代工业工程起源于20世纪初的美国。
在此之前，工业生产是以手工劳动为主，效率低下且容易受到人为因素的影响。
工业工程的发展可以追溯到工程经济学和科学管理的兴起。
通过研究工作流程和生产效率，工业工程师开始找到改善生产过程的方法，提高产品质量和劳动者的工作环境。
在二战期间，工业工程在军事生产上得到了广泛应用，其理论和方法经受住了实践的考验。
战后，工业工程开始在民用生产领域迅速发展。
3. 主要概念和方法3.1 工作系统分析工业工程的核心是对工作系统进行分析和优化。
工作系统通常包括人力资源、物流、设备和信息系统。
通过对工作系统各个组成部分的分析，工业工程师可以找到改进效率和降低成本的方法。
3.2 作业设计作业设计是工业工程的重要组成部分，它关注如何组织和安排工作，以实现高效率和高质量的生产。
作业设计涉及到工作流程、工作标准、工作安排等方面的问题。
3.3 设备配置设备配置是指如何选择和安排设备，以满足生产需求和提高生产效率。
工业工程师使用各种评估工具和方法，如设备选型分析、设备配置图等，来优化设备配置方案。
3.4 生产计划和控制生产计划和控制是指如何合理安排生产计划，并进行生产进度的监控和控制。
工业工程师使用各种优化算法和模型来制定生产计划，并通过信息系统来实时监控生产进度，及时调整生产计划。
3.5 质量管理质量管理是现代工业工程中不可或缺的一部分。
工业工程师通过建立完善的质量管理体系和使用统计质量控制方法来提高产品质量，并及时发现和解决质量问题。
4. 应用案例分析4.1 汽车制造业在汽车制造业中，工业工程被广泛应用。
通过工作系统分析和作业设计，汽车制造商能够优化生产线布局和作业流程，提高生产效率和产品质量。
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引子： 福特汽车
引子：福特汽车 (续） 作坊式生产
流水线式生产
引子： 丰田汽车
丰田精益生产的核心理念：Just in Time
Dr James P. Womack Visited IE&M Dept. of SJTU
引子: “名人名言”
内容
什么是工业工程？
任务
对象
目标
设计
物料 设备
效率
工业工程理论与方法工 业工程理论与方法
2022年3月23日星期三
引子－一个人的传奇故事
泰勒（Frederick W. Taylor） 科学管理之父、工业工程的先驱
引子: 一个人的传奇故事
• 考入世界最著名的大学，却无缘完成学业。
• 从普通工人、技工、工长，总技师一直做到总工程 师的成长经历。
• 系统地进行了工场作业和衡量方法研究，创立了“ 时间研究”(Time study)，改进操作方法，科学地 指定劳动定额，采用标准化，从而大大地提高了工 作效率，降低了成本 。
美国具有一只庞大的工业工程师队伍
IE的历史贡献之三 全方位渗透
医疗卫生：
Health care system
体育竞赛：
1996 Atlanta Olympics
行政管理：
Government Administration
金投税交顾车门急人工信决电工融资率通客辆电物顾服后赛诊救员作息策子作证理优网需调子流客务勤场的中的研系支政流券财化络求度商服满成保运流心工究统持务优分评的与务务意本障输程的作系化析估设运度与系问图配调统计输的质统题记置度计优量录划化
这种浪费不易被查觉、没有引起重视”
Theodore Roosevelt (18581919)－美国第26届总统(19011909 )
Roosevelt总统实现美国“效率的觉醒”； 泰勒的科学管理启动了美国整个国家的
“效率”运动。
在美国得到高度的重视 并得到泛应用
IE的历史贡献之二：若干事实
美国制造业发达历就是工业工程发展的 历史； 现代制造系统与先进制造系统无不与 IE关联； 美国企业都设立工业工程部门、设立 工业工程岗位，工业工程最繁忙
• 生产过程控制，包括制造资 源计划、质量控制与系统可 靠性、生产计划与控制，过 程成本控制；
IE 体系：四大基本功能
工业工程的基本职能 •系统规划功能 •系统设计与实施功能 •系统评价功能 •系统创新功能
系统评价功能
• 主要借助各种分析工具 对系统的效益或成果进 行评价分析，以达到最 优的结果。
IE常用的方法
美国G.萨尔文主编的<工业工程手册>对美667家公司应用IE技 术实际情况调查统计, IE常用方法与技术分为以下32种:
方法研究 作业测定 奖励工资制度 工厂布置 表格设计 物料搬运 信息系统开发 成本与利润作业测定 物料搬运设备选用 组织研究
职务评估 办公设备选择 管理的发展 系统分析 库存管理与控制 计算机编程 项目网络技术 计划网络技术 办公室工作测评 动作研究的经济效果 目标管理
IE的起源与发展历程
IE的起源与发展历程
IE的起源与发展历程
IE的起源与发展历程
IE的起源与发展历程
IE的起源与发展历程
IE的起源与发展历程
IE的历史贡献之一：美国全国效率的觉醒
我们看到森林在消失、水力资源在浪费、 土壤流失到大海，以及煤与铁的耗尽。但 是，由于草率行事、错误指挥和低效率导 致的人力资源的浪费每天都在发生,Roosevelt总统称其为“整个国家都缺少的效率”,
Industrial Engineering
价值分析 资源分配网络技术 工效学 成组技术 事故与可靠性操作分析 模拟技术 影片摄制 线性规划 排队论 投资风险分析
IE 体系：四大基本功能
工业工程的基本职能 •系统规划功能 •系统设计与实施功能 •系统评价功能 •系统创新功能
系统设计与实施功能
• 系统设计与实施（制造系统 、质量保证系统、组织结构 系统、信息管理系统、物流 系统）；
• 工作研究与实施，包括生产 流程设计、生产技术选择、 作业程序方法设计、作业时 间及动作标准制定、作业环 境设计、人力资源开发与设 计等；
其他服务
Services
金融证券：
Financial & Stock
交通运输：
Transportation
IE的历史贡献 之四 丰田生产方式
将IE和管70理’从实美践国紧引密进联I系E 强调现场的管理优化
创新的先进管理思想
IE的历史贡献之五：台湾的工业工程
IE的历史贡献之五：台湾的工业工程
IE 体系：四大基本功能
工业工程的基本职能 •系统规划功能 •系统设计与实施功能 •系统评价功能 •系统创新功能
系统规划功能
• 宏观系统规划：产业政策、 产业结构、产业技术政策、 技术发展规划、工业教育及 培训规划等；
• 微观系统规划：企业产品开 发、业务开发、企业经营战 略、技术更新与改造、安全 环境规划、质量成本规划、 产品标准及系列ຫໍສະໝຸດ 划、职工 教育及人力资源开发规划等 ；
改善
人 能源 信息
效益
实施
质量
集成系统
服务
自然科学（如数学，物理） 社会科学（如心理学） 工程分析和设计
知识与工具
IE是追求卓越方法： 以正确的方法把事情做好！
IE解读
IE解读
工业工程的思想精髓
工业工程的思想精髓
工业工程的思想精髓
工业工程的思想精髓
工业工程的思想精髓
内容
IE的起源与发展历程
• 著名的“铁锹实验”;
• 提出了一系列科学管理原理与方法，主要著作：《 计件工资》（1895）、《工场管理》（1903）以及
《科学管理》（1911）。
引子: 一个人的传奇故事（续）
泰勒制的基本特征是”三定”：定标准作业方 法，定标准工作时间，定每日的工作量，形 成了高工资与低生产成本的管理 。
引子： 一个人的传奇故事（续）
• 包括技术经济发展预测 预测评价、投资分析、 产品设计评价、工程经 济分析与评价、各种规 划设计方案的评价、现 存各子系统的评价、质 量与可靠性评价、职工 业绩评价等。
IE 体系：四大基本功能
工业工程的基本职能 •系统规划功能 •系统设计与实施功能 •系统评价功能 •系统创新功能
系统创新功能
•通过对系统的分析评 价、完善改造以达到 促进系统不断创新的 目标。包括产品改进 、工艺改进、设施改 进、系统组织改进、 工作方式改进、技术 创新的激励与组织 。