IE工业工程理论
IE工业工程的基本理论知识
IE工业工程的基本理论知识1. IE工业工程简介IE工业工程（Industrial Engineering）是一门以科学的方法和原理，以提高生产效率和质量为目标，通过对人员、机器、材料和能源的优化配置和管理，从而实现企业生产活动的高效率、高质量和低成本的学科。
2. IE工程师的角色和责任IE工程师是负责规划、设计、管理和改善生产系统的专业人员。
他们承担以下主要角色和责任： - 评估和优化生产系统的效率和效果； - 设计和改进生产工艺和流程； - 制定生产计划和排程； - 管理生产资源和人员； - 实施质量管理和质检控制； - 进行成本分析和效益评估。
3. IE工程的基本原理和方法3.1 工程经济学工程经济学是IE工程的基础，它涉及到成本分析、效益评估、投资决策和经济预测等方面的知识。
IE工程师需要了解各类投资决策方法，并基于成本效益分析来评估和选择最佳方案。
3.2 生产系统设计生产系统设计是IE工程师的核心职责之一。
它涉及到工厂布局设计、设备配置、生产线设计和工艺流程规划等方面的内容。
IE工程师需要考虑生产规模、设备利用率、物料流动和人员安全等因素，以设计出高效率、高质量和低成本的生产系统。
3.3 作业分析和工时评估作业分析和工时评估是IE工程师进行工艺改进和劳动力调度的重要工具。
通过对作业过程进行细致的分解和评估，IE工程师能够准确地确定作业中的关键环节和瓶颈，并提出改进方案以提高效率和质量。
3.4 人力资源管理IE工程师需要关注人力资源管理，包括员工培训、绩效评估、薪酬设计和劳动力规划等方面。
他们需要根据生产需求和员工能力，合理地安排和管理人力资源，以实现生产系统的高效运行。
3.5 质量管理和质检控制质量管理是IE工程师必须掌握的重要技能之一。
他们需要了解质量管理体系、质检方法和故障分析技术，以实施质量控制和质量改进措施，确保产品符合质量标准和客户要求。
3.6 职业安全与健康管理职业安全与健康管理是IE工程师必须关注的问题。
工业工程ie的理解
工业工程ie的理解工业工程IE是一种综合性的学科，它涉及到生产、制造、管理等多个领域。
IE的主要目的是通过优化生产流程、提高生产效率、降低成本、提高产品质量等手段，实现企业的可持续发展。
在IE的理解中，工业工程是一种科学的方法，它通过对生产流程的分析、优化和改进，来提高生产效率和产品质量，从而实现企业的可持续发展。
IE的核心思想是“优化”，它通过对生产流程的优化，来提高生产效率和产品质量。
IE的优化方法主要包括以下几个方面：1.流程分析：IE通过对生产流程的分析，找出其中的瓶颈和问题，从而确定优化的方向和目标。
2.流程优化：IE通过对生产流程的优化，来提高生产效率和产品质量。
优化的方法包括改进工艺、优化设备、改进管理等。
3.流程改进：IE通过对生产流程的改进，来提高生产效率和产品质量。
改进的方法包括改进工艺、改进设备、改进管理等。
4.流程控制：IE通过对生产流程的控制，来保证生产效率和产品质量的稳定性。
控制的方法包括控制工艺、控制设备、控制管理等。
IE的应用范围非常广泛，它可以应用于制造业、服务业、医疗卫生等多个领域。
在制造业中，IE可以通过优化生产流程，来提高生产效率和产品质量，从而降低成本，提高企业的竞争力。
在服务业中，IE可以通过优化服务流程，来提高服务效率和服务质量，从而提高客户满意度，增加企业的收益。
在医疗卫生领域中，IE可以通过优化医疗流程，来提高医疗效率和医疗质量，从而提高患者满意度，降低医疗成本。
工业工程IE是一种综合性的学科，它通过优化生产流程、提高生产效率、降低成本、提高产品质量等手段，实现企业的可持续发展。
IE的应用范围非常广泛，它可以应用于制造业、服务业、医疗卫生等多个领域。
IE的核心思想是“优化”，它通过对生产流程的分析、优化和改进，来提高生产效率和产品质量，从而实现企业的可持续发展。
IE工业工程与工作研究概述
IE讲义第一节工业工程概述生产率生产率(Productivity)用来衡量生产系统的生产要素经过投入、转换（生产过程），而得到产出物的转换功能，表示生产要素的使用效率（生产率＝产出/投入）。
IE主要以各种生产系统为研究对象，将各种生产要素组成有效运行的系统而进行设计、改善、控制。
IE(Industrial Engineering)就是人们致力于提高工作效率和生产效率、降低成本的实践中产生的一门学科，就是把技术和管理有机结合起来，去研究如何使生产要素组成生产力更高和更有效运行的系统，是实现提高生产率目标的工程学科。
二、工业工程(IE)的定义定义美国工业工程学会(AIIE)于1995年正式提出，后经修订的定义，表述如下：“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。
它综合运用数学，物理学和社会科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确定、预测和评价。
目标工业工程的目标就是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。
三、IE的特点和意识工业工程的特点IE的核心是降低成本，提高质量和生产率；IE发展史表明，它的产生就是为了减少浪费、降低成本、提高效率。
由于只有为社会创造并提供质量合格的产品和服务，才能得到有效的产出，否则不合格产品生产越多浪费越大，反而会降低生产率。
所以，不仅要降低成本，还要提高质量，它们是提高生产率的前提和基础。
把降低成本、提高质量和生产率联系起来综合研究，追求生产系统的最佳整体效益，是反映IE实质的一个重要特点。
IE是综合性的应用知识体系IE的综合性集中体现在技术和管理的结合上。
通常，人们习惯于把技术称作硬件，把管理称作软件，由于两者的性质和功能不同，容易形成分离的局面。
IE从提高生产率的目标出发，不仅要研究和发展硬件部分，即制造技术、工具和程序，而且要提高软件水平，即改善各种管理与控制，使人和其它各种要素（技术、机器、信息等）有机地协调，使硬件部分发挥最佳效用。
IE工业工程概论(PDF 83页)
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
70’从美国引进IE
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
•质量改进 100 %;
•生产周期
丰田生产方式 缩短70 %;
（Toyota Production
今天，在美国，IE与机械工程、航 空工程等并列为十大支柱学科。
内容提要 Contents
工业工程概念 工业工程的起源与发展 工业工程体系 工业工程师的职责 工业工程的精髓
工业工程的定义
工业工程，(Industrial Engineering, IE)
IE 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。它综合运用数学、物理学和社 会科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 的成果进行确定、预测和评价。
—— 美国工业工程师协会(AIIE),1955
IE是改善效率、成本、品质的方法科学。
IE定义的剖析
对于“工业”的理解： 泛指一切组织； 不仅适应于制造业，也适应于非制造业；
IE的研究对象 集成系统-生产系统+服务系统+公用设施； 广阔的应用面
IE所采用的知识与方法 自然科学+社会科学+工程分析与设计原理； 交叉性学科。
1798, 惠特尼(美)
1800, 波顿、
小瓦特(英)
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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。
IE工业工程的管理概论
IE工业工程的管理概论工业工程(Industrial Engineering, 简称IE)是以系统理论为指导，利用数学、物理学、统计学、计算机科学等工程科学和管理学原理和方法，对整个生产过程进行系统研究和有效的组织、协调以及控制的一门学科。
本文将介绍IE工业工程的管理概论，包括其定义、发展历程、工作内容和相关管理原则。
定义IE工业工程是一门综合应用学科，旨在优化生产过程，提高生产效率和质量。
它涵盖了工程、管理和人的工作行为等方面的知识，并通过系统分析、建模、优化等方法，实现对生产系统的集成管理和优化控制。
发展历程IE工业工程是在20世纪初期随着工业化的发展而兴起的。
最早期的IE工程师主要致力于改善生产过程的效率，并通过时间研究、方法分析等方法，提高工人的工作效率。
随着科技的进步和经济的发展，IE工业工程逐渐从传统的生产线优化扩展到了更广泛的领域。
20世纪中叶，IE工业工程开始关注整个生产系统的全面优化，包括工艺流程设计、设备选择、物流管理、人力资源管理等方面。
随着计算机技术的飞速发展，IE工业工程的应用范围更加广泛，通过模拟仿真、数据分析、优化算法等方法，为生产系统提供了更高效的管理手段。
现如今，随着信息技术的快速发展和全球化竞争的加剧，IE工业工程正面临新的挑战和机遇。
从传统的生产效率优化转向更加注重创新、绿色和可持续发展的综合管理模式，将是IE工业工程未来的发展方向。
工作内容IE工业工程的主要工作内容包括以下几个方面：生产过程设计与优化IE工程师通过研究和分析生产过程中的各个环节，设计和优化工艺流程，提高生产效率和质量。
他们会使用流程图、模型和仿真等工具，评估不同工艺方案的优劣，并提出改进措施。
设备和工具选择IE工程师负责选择和配置适合生产需求的设备和工具。
他们会根据生产要求和成本效益等因素，评估不同设备和工具的性能，并做出合理的选择。
供应链管理IE工程师在供应链管理方面起到关键作用。
他们会优化物流和库存管理，确保原材料的及时交付和成品的高效流通。
IE工业工程正确认知
IE工业工程对旳认知一、IE工业工程旳定义1.IE工业工程旳涵义IE工业工程包括两层涵义:第一, 工业工程（Industrial Engineering）；第二, 改善效率（Improve Efficiency）。
IE工业工程是一门应用性旳学术领域, 称为“工程”是表达其不仅要做分析, 并且必须做实务设计。
一般来说, 凡“四大工程科系（电机工程、化学工程、机械工程、土木工程）”以外, 且与产业现场有关者应属IE领域。
也就是说, IE工业工程包括制造现场布署、机器与生产线设计、作业员旳动作经济与工具设计等。
因此, 对于（IE, Industrial Engineering）工业工程旳定义, 可以描述为：工业工程就是工厂使用到旳工程技术（电机/化工/土木/机械除外）。
2.学习工业工程旳原因学习IE管理旳原因重要包括:IE可应用于任何方面旳企业单位无论是制造业, 还是服务业, 都必须对现代化旳流程设计有对旳旳知识与认识。
首先要明确IE可应用旳范围, 它可应用于任何方面旳企业单位（如行政、财务、采购、制造、研究等）, 并使这些单位旳工作到达“多、快、好、省、精、美、准”旳七大原则。
做好现场改善制造单位旳各级人员只有学习并精通新旧IE技术, 才能做好现场改善。
IE新工业工程旳学习可以使企业节省成本倡导“节能降耗”口号旳企业, 更应当学习IE新工业工程中旳调配与节省成本模式。
只有通过一系列学习, 才能到达企业旳目旳——利润最大化和成本最小化。
1960年左右, 工业工程成为大学中旳科系, 最初被称为工业工程管理, 也可称为产业管理。
IE工业工程发展到目前, 应用范围越来越广, 甚至可以用到服务业。
例如, 剪发行业, 假如没有用IE规划时间, 就也许挥霍时间；餐饮业中旳麦当劳完全用IE工业工程旳管理方案, 这也是麦当劳作业程序非常快旳重要原因。
二、老式IE工业工程旳发展1.1923年科学管理之父泰勒大师旳试验——工具改善【案例】泰勒旳工具改善19世纪末期, 管理学刚刚诞生并被应用时, 人们对于管理旳见解众说纷纭。
IE工业工程知识讲解
IE工业工程知识讲解什么是IE工业工程？IE，即工业工程，是一门关于工业制造和生产过程中优化、提高效率的学科。
它通过对生产系统进行分析和优化，旨在最大限度地提高资源利用率、降低成本和提高生产效率。
IE工程师的核心工作是设计和管理生产流程，以最优化资源的利用情况。
他们需要对生产过程中的各个环节进行评估和改进，以实现生产过程的最佳效果。
IE工程的目标和原则IE工程的目标主要包括以下几个方面：1.提高生产效率：通过优化生产流程、减少生产时间和成本，提高产品的产出率和质量。
2.降低成本：通过优化生产过程、降低废料率、提高资源利用率，降低生产成本。
3.提高质量：通过分析生产环节中的潜在问题，加强质量控制，提高产品的质量。
4.增强工人安全和舒适度：通过对工作环境的改善和生产设备的优化，提高工人的工作安全性和舒适度。
IE工程的实践遵循以下几个原则：1.系统分析：对生产过程进行全面、深入的分析，找出问题所在和优化的空间。
2.数据驱动：通过收集、分析和利用大量的生产数据来指导决策和优化。
3.持续改进：IE工程是一个持续改进的过程，需要不断地评估、调整和改进生产系统。
4.团队合作：IE工程师需要与生产部门、设计师、供应商等各个相关团队密切合作，共同达成目标。
IE工程的工具和技术IE工程使用了许多工具和技术来实现其目标。
下面介绍几种常用的IE工程工具和技术：1.Lean生产：Lean生产是一种以降低浪费为目标的生产方法。
它通过优化生产流程、减少无谓的运动和等待时间等方式，最大限度地提高效率。
2.6σ（Six Sigma）：6σ是一种用于过程质量控制的方法论。
它通过收集和分析大量的数据，寻找生产过程中出现的问题和不良项的根本原因，并提出相应的改进方案。
3.运筹学：运筹学是一种管理科学，通过数学模型和算法来解决生产过程中的决策问题。
它可以帮助IE工程师优化资源分配、生产调度等问题。
4.工时研究：工时研究是通过对工作任务进行精确测量和分析，确定完成任务所需的标准时间。
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从请客吃饭看 经营与管理的区别
了解IE，从认识企业 系统开始
企业
经营思维与决策模式 技术手段
专业技术
IE 管理技术
[台]国立清华大学工业工程系 前系主任陈茂生教授说： “专业技术和管理技术是生产力 水桶上的两个提耳…...”
Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University
– 管理的技术属性——可规范性、可重复性 – ERP是管理技术，不是计算机技术
Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University
俗ERP（1）
事件1（某一天中午，一般订货处理）
•丈夫在外给家里打电话：“老婆，晚上我想带几个同事回家吃饭 可以吗？”
•妻子：“当然可以，来几个人，几点来，想吃什么菜？” •丈夫：“6个人，我们7点左右 回来，准备些酒、烤鸭、 番茄炒蛋、 凉菜、 蛋 花汤……，你看可以吗？” •妻子：“没问题，我会准备好的，” •妻子记录下需要做的菜单 •具体要准备的菜：鸭、酒、番茄、鸡蛋、调料…… •发现需要：1只鸭，5瓶酒，4个番茄…… •炒蛋需要6个鸡蛋，蛋花汤需要4个鸡蛋 •打开冰箱一看， 只剩下2个鸡蛋 •来到自由市场，妻子：“请问鸡蛋怎么卖？” •小贩：“1个1元，1打9.5元。” 妻子：“我只需要8个，但这次买1打。”
验收 入库 转应付帐款
•6：45，女儿的电话：“妈妈，我想现在带几个朋友回家吃饭可以吗？”
又是紧 急订购意向，要 求现货
•真的“非不常行抱呀，歉女，儿下，次今早天点妈说妈，已一经定需给要你准们备准两备桌好饭。了”，时间实在是来不及，备 要 一注 个有： 起稳这 码定是 的的提E外R前P部的期环局境限和性，
请客吃饭中的经营与管理
• 什么是经营？
– 请什么人（目标制定）、去什么地方（分析特色与 优势）、主要由谁谈什么（策略）、花多少钱（预 算）
• 什么是管理？
– 上哪些菜（产品计划管理）、买多少菜（采购与库 存管理）、怎样做菜（工艺管理与生产管理、供应 商管理）、怎样上菜（销售与客户关系管理）、结 算（成本控制）
•妻子：“这有一个坏的，换一个。”
•回到家中，准备洗菜、切菜、炒菜 •厨房中有燃气灶、微波炉、电饭煲 •妻子发现拔鸭毛最费时间 •用微波炉自己做烤鸭可能就来不及 •于是决定在楼下的餐厅里买现成的
ERP术语
订货意向
商务沟通
订单确认 MPS BOM
BOM展开 共用物料 库房缺料 采购询价 经济批量采购 验收、退(换)
通俗ERP（3）
事件3（分析、评价与决策）
ERP术语
•送走了所有客人，疲惫的妻子坐在沙发上对丈夫说：“亲爱的，现在咱 们家请客的频率 非常高，应该要买些厨房用品了”
•“最好能再雇个小保姆”
设备采购 人力资源系统也有接口
•丈夫：“家里你做主，需要什么你就去办吧。” •妻子拿着计算器，准确地算出了今天的各项费用 •妻子：“还有，最近家里花销太大，用你的私房钱来补贴一下，好吗？” •清点了节余原材料 •计入了日记帐 •把结果念给丈夫听 •丈夫说道“值得，花了145.49元，请了好几个朋友，感情储蓄帐户增加 了若干”
工业工程在管理运作中的角色
• 工业工程是“生产力水桶”上两个提耳 之一。离开工业工程，生产力的潜力和 效率都得不到有效开发和提高
• 工业工程在降低运作成本方面可以发挥 重要作用
• 工业工程起源于并成熟地应用于制造业， 但其舞台不限于制造业
Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University
指标：资金占用周期短、资金占用数额小
Q0
企业制造系统
Q1
R=Q1-Q0
T
n
TR= Ri
企业效益TR的大小取决于R以及n， 而上述两项取决于：市场营销、生产计划
i 1
与组织、库存管理、设施平面布置、物料
Prepared by Pro搬f.运Li、C供on应gd、on信g, 息Tia控nj制in等University
企业管理运作的基本思维
怎样提高企业效益 条件
努力
$
P
增加销量
需求曲线、 资源
C
提高价格
需求曲线、 竞争优势
降低成本
管理技术、 改善思想
O
Q’ Q
Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University
制造管理的基本思维
目标：低成本、优质量、高效率
设施设计与现场改善、 物流、信息流集成
工业工程
——概念和内容、历史与未来
史学东 工程师
上海星航五金制品有限公司
内容概况 Industrial Engineering
什么是工业工程？ 工业工程100年 工业工程的部分技术 CIE运行模式 工业工程在国外以及港台的发展 工业工程在我国的发展 天津大学工业工程系介绍
Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University
通过审核 成本核算 应收货款的催要 车间退料
总帐 给领导报 表 经济效益分析
对企业综合竞争力的理解
企业竞争力要素 要素支撑结构 竞争力的外在表现
产品或服务特色
技术水平
销售收入能力
营销水平
资金效率 生产管理与运作水平
人力效能
激励模式
T、Q、C、S、G
决策与决策实施 能力
信息系统水平
Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University
料 工艺路线 工作中心 瓶颈工序，CP 产能不足 产品委外OEM
通俗ERP（2）
事件2（下午4点以后，紧急订货处理）
ERP术语
•电话铃又响：“妈妈，晚上几个同学想来家里吃饭，你帮准备一下。”
紧急 订单
•“好的，儿子，你们想吃什么，爸爸晚上也有客人，你愿意和他们一起 吃吗？” “菜你 看着办吧，但一定要有番茄炒鸡蛋。我们不和大人一起 吃，6：30左右回来。”
不能并单处理
•“好的，肯定让你们满意。”
订单确认
•鸡蛋又不够了，打电话叫小贩送来。
紧急采购
• 6：30，一切准备就绪，可烤鸭还没送来，急忙打电话询问：“我是李 太，怎么订的烤 鸭还没送来。”
采购 委外单跟催
• “不好意思，送货的人已经走了，可能是堵车吧，马上就会到 的。” 门铃响了，“李 太，这是您要的烤鸭。请在单上签一个字。”