湘潭大学工业工程第1章 概述

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5、支持经营战略决策：工业工程中关于生 产经营战略的理论与方法在不断发展； 6、重点转向集成制造（IM） 生产结构演变：单元制造→柔性制造→ 集成制造→计算机集成制造（CIM） 7、吸收相关学科最新成果，提高解决复杂 问题的能力； 如：生命科学、生物力学、工效学、人 工智能技术、计算机专家系统、机电一 体化技术、同步工程等。
简单理解：工业工程就是用工程学的方法 来解决生产系统的效率问题。
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工业工程定义的基本内涵： 1、工业工程是一门工程学（方法学）； 专业工程 工程 工业工程 一般工程 工程的特点：进行系统的设计 设计的特点：包含大量的创造 工业工程的特点：注重人的因素 2、工业工程的研究对象——生产系统 即由人员、材料、设备和技术、能源、 信息等要素组成的有机统一的整体。
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1.2.2 现代工业工程
20世纪70年代以来在经典工业工程基础上 注入下列新内容而演化的结果： 1、运筹学（OR）和系统工程（SE）：引 入后使工业工程具备了分析和设计微观 工程系统和宏观工程系统的能力 ； 2、计算机科学：加快分析速度，提高设计 精度； 3、行为科学和人类工程学：强调精神手段 对提高工效的作用。
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2、成长期：20世纪40年代 ~ 70年代 • 1930，莫金森：“工作简化”方法 梅那特：“方法工程”概念 • 1931，休哈特：质量控制（抽样理论） • 1934，狄培德（英）：工作测量技术 • 1940，夸克（美国无线电公司）：“工 作因素”方法（WF） • 1946，梅那特（美国西屋电气公司）： 方法时间测定（MTM） 其他人：预定动作时间标准系统（PTS）
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3、工业工程是一种系统优化技术 工业工程采用系统工程的思想原则和分 析方法来研究解决问题。 4、工业工程与管理学的区别： （1）工作重点不同：工业工程注重设计； （2）职能不同：工业工程主要是参谋职能， 为管理者提供决策依据； （3）体现工作效果的方式不同：工业工程 的效果是通过本身的作业来实现，管理的 效果是通过别人的作业来表现。
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1.1.2 工业工程的目标
《美国大百科全书》(1982版)对工业工程目标的解释
• 工业工程是对一个组织中人、物料和设备 的使用及其费用作详细分析研究，这种工 作由工业工程师完成，目的是使组织能够 提高生产率、获利性和效益。 • 工业工程师的任务就是从企业整体出发， 综合运用各种技术、管理和经济手段，实 现降低成本、提高质量、提高生产效率和 效益的目的。
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第1章思考题
1、什么是工业工程？工业工程的目标和职 能是什么？ 2、简述工业工程方法体系的基本结构。 3、工业工程有哪些常用技术？其应用特点 是什么？
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1、工作研究（方法研究、作业测定）； 2、生产系统设计； 3、设施规划与设计； 4、生产计划与控制； 5、质量控制； 6、工程经济； 7、评价、考核与奖励制度； 8、系统分析与综合诊断。
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1.3.4 工业工程意识
即对IE应用有指导作用的思想方法： 1、成本和效率意识：IE以寻求成本更低、 效率更高的方式方法为目标； 2、问题和改革意识：IE认为改善无止境； 3、工作简化和标准化意识： IE追求高效和 优质的统一； 4、全局和整体意识： IE追求整体效率最佳 5、以人为中心的意识。
• 改善：生产工艺、工装、设备、业务流程、操作方法、动
作、现场布置、环境 • 实施：新产品开发、企业改建扩建与重大技改、厂址选择 与工厂布置、生产过程组织、薪酬体系改革、运行机制与组 织变革
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1.2 工业工程的历史 演变与发展趋势
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1.2.1 经典工业工程
1、奠基期：20世纪初 ~ 20世纪30年代 • 泰罗：研究工场作业和工作衡量方法， 创立“时间研究”，推行标准化，故被 称作“工业工程之父”； • 吉尔布雷斯：创立“动作研究”，包括 动素分析、影片分析、程序图分析等方 法，称为“动作研究之父”； • 甘特：计划安排、进度控制及更新计划 的系统图表方法——甘特图。
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1.3 工业工程的学科 范畴与应用特点
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1.3.1 工业工程的学科范畴
按美国国家标准 ANSI-Z94 (1982) 将工业工程知 识领域划分为17个分支： 1、生物力学；2、成本管理；3、信息系统； 4、销售与市场；5、工程经济；6、设施规划； 7、材料加工；8、应用数学；9、组织规划； 10、生产计划与控制；11、实用心理学； 12、方法研究和作业测定；13、工效学； 14、工资管理；15、人体测量；16、安全； 17、职业卫生与医学。
• 运筹学与系统工程(OR & SE)：规划论、图与网络技
术、组合分析、随机模型、离散优化、计算方法、系统评 价、统计分析、系统优化、仿真技术
• 人因工程(HFE)：组织理论与行为科学、心理学、工作
分析与岗位设计、工资与激励、职业卫生与安全、人体科 学、生物力学、人机系统设计、工效分析
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1.3.3 工业企业IE部门的典型职能
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现代工业工程学科体系图谱：
现代IE方法
系 统 图 数 可人 统 计 论 学 靠的 工 分 方 规 性因 程 析 法 划 工素 、程 排 队 论
工业专业知识
工技 工 生 生 工 业术 程 产 产 程 技创 物 技 过 经 术新 理 术 程 济 、、 、战 、 企工 技略 工 业程 术 程 组教 政 设 织育 策 计
经典IE方法
业时工设 质工 绩间作施 量业 评研方设 控安 审究法计 制全 、、、 、 动作物 卫 作业料 生 研分搬 环 究析运 保
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1.2.3 现代工业工程的发展趋势
1、研究对象扩大到系统整体： 作业→生产过程→开发与设计→供应→ 销售→经营管理系统 2、应用范围遍及生产制造业的各个领域以 及生产制造业以外的其它领域； 3、采用计算机和现代信息系统为工具； 4、更加强调和重视人的因素（人类工程 学）；
第1章工业工程概述11.1.1 工业工程的定义
美国工业工程协会（AIIE）将IE定义为： 工业工程是对有关人员、物资、设备、信 息组成的系统进行设计、改进和实施的 学科，它利用数学、物理和社会科学的 专门知识与技能，并运用工程分析和设 计的原理与方法对系统可能获得的成果 予以阐述、预测、评估。
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我国学者对工业工程的认识： 工业工程是以系统科学和运筹学为理论基 础，从技术角度对各种系统（主要是生 产系统）进行分析、规划、设计、优化、 评价和实践，以达到不断提高生产率和 整体效益的目的。
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1.1.3 工业工程的职能
工业工程具有管理科学与工程技术的双重特性，因此 其职能也具有双重性。 • 规划：设施、产品、生产、技术、教育 • 设计：工厂、生产系统、人机环境系统、组织、岗位、工
作、程序、 方法、薪酬体系、作业标准、管理制度 • 评价：产品开发、质量标准、系统可靠性、技术改造项目、
人力资源、工作效率、方法
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3、经典工业工程的主要内容： （1）工作研究：含方法研究和作业测 定； （2）设施规划和物流系统分析； （3）现场劳动组织； （4）生产计划与库存控制； （5）成本控制； （6）质量控制。
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4、经典工业工程的基本特点： （1）运用统计、概率等数学分析方法进行 定量分析； （2）与工程技术紧密结合； （3）采用心理学、生理学的知识； （4）其内容是一个个孤立、分散的方法和 技术，各自处理一个较小系统的问题，很 难在较大系统发挥综合效益。 注：“经典”并非过时，经典工业工程至今 仍是工业工程的重要组成部分。
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1.3.2 工业工程的重点研究领域
• 制造系统工程(MSE)：先进制造工艺、制造资源的整
合与优化、制造信息系统、制造系统的设计与集成、制造 系统自动化、先进制造模式
• 运作管理系统工程(OMSE)：生产计划与控制、采购
管理与库存控制、成本管理与控制、质量管理与控制、设 施规划与物流控制、现场管理