08工业工程专业介绍(讲授稿)

工业工程专业简介 Introduction of Industrial Engineering 明确专业方向、培养专业意识 李 萍liping_6789 内 容 提 要 n 什么是工业工程 n 工业工程 100年 n 工业工程技术体系 n 工业工程在我国的发展 n 我院工业工程专业介绍 “There is always a better way” n 在工作当中，不断寻求更容易、更有 效率、更经济而且能令心情更愉快的 工作方法，就是工业工程的精神所在 。 n 这就是工业工程师的座右铭 它意谓 着 “ 永远有个更好的方法！ ” 永远有个更好的方法 n 人类不屈于现状的意愿，使他想要把事情做 得更好。 n 在不断改善工作的过程中，人类终于了解到 用科学方法来改善，可以把事情做得更好。 n 原来，改善的过程也不一定要接受什么特殊 训练，每个人天生就可以运用自己的经验与 本能来达到改善的目的。 n 等到泰勒把科学的方法带到管理的领域后， 这种管理的科学，加上科技的知识才慢慢演 变成日后的工业工程。 Industrial Engineering n IE是对由人员、物料、设备、信息及 能源所组成的集成系统，进行设计、 改善和设置的一门学科。 n IE的功能具体表现为系统的规划、设 计、评价和创新四个方面。 工程学与管理科学的桥梁 n 工业工程（机械工程电机工程化学 工程土木工程 ） 管理。 n 工业工程是用工程师的手法去解决与工程 和管理有关的问题。 n 在工厂里，一个纯粹研究制造的人和一个 精于管理的人常无法沟通，此时就有赖工 业工程师作桥梁了。 与其它工程学有何不同？ n 传统的工程学，以 “设计更经济的系统 ” 为 目的。 n 如：机械工程设计高效率的、经济的机器 系统，电机工程设计经济的电路系统，它 们设计的 对象 仅以机器、设备为着眼点。 n 而工业工程除了考虑机器设备之设计外， 还包含了 人的因素 （ human factor），而 以结合 “人、材料、设备等综合系统 ” 为对 象。 与其它管理科学的区别？ n 工业工程是透过工程途径，应用科学及工 程的方法与技术，考虑人员、机器、设备 、制程、方法、时间等因素来解决管理上 遭遇的问题， n 而企业管理、行政管理，便无法采取工程 途径去解决管理上的问题。 什么是 IE？ 企业 对系统运作的 经营与管理 支持系统运作的 技术手段技术手段 专业技术 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 . ” 什么是经营？什么是管理？ n 什么是经营？ n 请什么人 （目标制定） n 何时、去什么地方 （分析特色与优势 ） n 主要由谁、谈什么 （策略） n 花多少钱 （预算）从请客吃饭看 经营与管理的 区别 什么是经营？什么是管理？ n 什么是管理？ n 上哪些菜（产品计划管理） n 买多少菜（采购与库存管理） n 怎样做菜（工艺管理与生产管理、供应商管理 ） n 怎样上菜（销售与客户关系管理） n 结算（成本控制） n 菜品评价（绩效考核） n 其他：厨房布局、餐厅布局、就餐现场 I E n 由工业化引起、并为工业化服务的一种技 术体系； n 今天的工业化不同于 1764年开始的工业化 n 中国的工业化不同于美国、日本、欧洲的 工业化。 n 工程指的是为特定的系统目标的实现而进 行的规划、设计、实验、建造（实施）、 评价、改善等活动； n 工程手段包括精确的测量、计量（统计） 、建模、预测、模拟、仿真、优化等。 I E 基础 IE和现代 IE n 基础 IE研究什么是正确的工作方法以及如何有效 地工作，也就是企业内的基础管理及其标准，例 如作业方法、场地布置、生产线设计、能力平衡 、标准工时、人机关系、物流系统规划等，所以 早期工业工程被誉为 “效率工程 ”。 n 现代 IE是基于系统分析、计算机技术和运筹学， 用于解决大系统最优化与宏观资源配置，与信息 技术密切相关。 n 当前大力宣传的 MRP II、 ERP、 CIMS、 SCM、 JIT等概念都属于现代工业工程的范畴。 工业工程师的技能训练 n (1)科技与数理基础：包括物理、化学、数学、 统计、计算机程序设计等。 n (2)一般工程训练：包括工程力学、图学、制造 工程、工程材料、电工原理、等。 n (3)工业工程专业训练：包括动作与时间研究、 工厂布置、工程经济、作业研究、生产管理、 品质管理等。 n (4)管理科学训练：包括工业组织与管理、会计 与成本分析、工业心理学、行为科学等。 工业工程师的角色 n (1)工厂中，每位专业工程师各行其职，谁来沟通不 同的专业工程师呢？ n (2)工厂里，老板关心一件事（赚钱与产量），员工 关心另件事（薪水与劳力的付出），那么谁来作老 板和员工的桥梁？ n (3)工厂里，人人关心赶货及品质，是否有人关心今 天比昨天做得更好，明天比今天做得又更好？如果 有，那么这种改善的工作谁来做？ n (4)人人关心机器、物料、 ，谁来关心最重要的 “人 ” ？如何使这些人做得更舒服、做得更多、赚得 更多，而且受到尊重？ n (5)大家都关心产量，谁关心总成本？ n (6)各个小单位往往都有本位主义，由谁来考虑整个 工厂的最适点（ optimization）？ 工业工程师的角色 n 工业工程师在工厂里做的事有：工作方法 的设计和改善、操作标准时间及物料标准 用量的设订、制程、夹具与工具的设计、 成本的计算与分析、生产计画与管制、产 能计画与分析、物料管理、品质分析与管 制、工厂布置、工业安全作业、工作评价 与奖工制度的设立、事务流程的改善、系 统或制度的设计等等。 工业工程 100年 n 孕育期 管理意识的形成、工程概念随 着土木、机械、电气、化学四大技术的发 展开始萌发，并首先是在土木建筑方面发 展，叫做民用工程（ Civil Engineering） 。 n 第一阶段 “科学管理 ”的一套思想，其 内容涉及 制造工艺过程 、 劳动组织 、 专业 化分工 、 标准化 、 工作方法 、 作业测量 、 工资激励制度 以及 生产规划和控制 等问题 的改进，其科学性和系统性为 IE开创了通 向今天的道路。 工业工程 100年（第二阶段） n 1911年美国 Purdue大学机械工程系首先开 设了工业工程选修课； n 1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工 业工程系； n 1920年美国成立了美国工业工程师协会 （ American Society of Industrial Engineer , ASIE； 工厂中出现专门从事 IE的职业。 工业工程 100年 (第三阶段 ) n 20世纪 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。 n OR是包括数学规划、优化理论、排队 论、存贮论、博奕论等理论和方法在内 的比较系统的学科体系，可以用来描绘 、分析和设计多种不同类型的运行系统 。 例如，对于设施设计（ facility design）， 传统的 IE 主要凭工业的专门知识和经 验设计车间、仓库的最佳布 置和最优位置，使用的传统 方法不外乎是流程图、模型 板、规范清单等。 而现在则可用 OR的排队分析、 数学规划，更系统、更方便、 更精确地进行各种设施的设计 ，而且把 IE的设施设计范围扩 展到其他更复杂、更庞大的设 施系统。 工业工程 100年 (第四阶段 ) n 20世纪 50、 60年代，系统科学（ SS） 有了长 足进展。一种承袭了 SS思想和包含自然科学 、社会科学知识的、并声称也以 OR为理论基 础但很注重工程应用的技术 系统工程（ System Engineering, SE） 脱颖而出。 n SE重视系统哲学思想的培养和系统分析方法 的训练，又包含有较丰富的自然科学和社会 科学的知识，正是 IE所需要的一种 “统帅 ”学 科。 工业工程 100年 (第五阶段 ) n 70年代以来，特别是最近 10年来， IE的 发展出现了一些新动向： n 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。 n 早期的 IE单兵独进，现代 IE已经成为为企业 CIMS、 进而发展到为企业提供管理集成基础结 构的有效工具。 n 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）。 工业工程向何处去？ n 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） n 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 ） n 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） 面向信息化的工业工程 n IE支持变革（工作流技术 ） n IE支持自适应（企业工程学 ） n 工业工程是面向管理并基于管理的工程 n 工业工程是面向工程并基于工程的管理 现代工业工程技术体系 n 从学科基础上划分，现代工业工程技术体 系主要分为两大类： n 传统工业工程技术的延伸和发展 n 工业工程技术体系中的新族 工作研究、人机工程、 设施规划等技术中的计 算机模拟方法 敏捷化工业工程 (AIE)技术、 供应链管理（ SCM） 技术、 电子商务（ e-Business）、 ERP管理体系、客户关系管理 （ CRM） ， JIT、 LP、 TPS 、现代集成化管理技术 。 现代工业工程技术体系的特点 n 继承了传统工业工程的思想内涵，在手段 和方法上有鲜明的时代特色 n 适应了社会产业结构的发展变化 n 吸收了现代自然科学、社会科学和工程技 术领域的最新成就 n 与其他学科互相渗透，外延趋于模糊 工业工程在我国的发展 n 我国工业工程产生的社会背景与美日等国 家有相当大的历史落差 n 20世纪 80年代初，引进、学习、模仿国外 的工业工程经验 n 1989年，中国机械工程学会工业工程分会 成立并举办第一次全国工业工程学术会议 ；联络了 1000多名工业工程学者和专家， 3000多个企业 n 企业应用工业工程成绩斐然 国内实施工业工程的成功案例 n 长春一汽变速箱厂降低流动资金 70% ，提高劳动 生产率 90% n 二汽车桥厂转向节生产线产量提高 29.8% ，废品 率下降 68% ，设备故障率下降 84% n 上海大众一线劳动生产率接近德国同行水平 n 科龙冰箱供应系统一次性降低流动资金 3000万元 n 邯钢 19941996年 38个 IE项目累计创利 1.66亿元 n . 非制造业工业工程应用大有可为 n 采掘业工业工程应用问题 n 工程建设业工业工程应用问题 n 医疗保健业工业工程应用问题 n 教育产业工业工程应用问题 n 物流产业工业工程应用问题 n 其他产业工业工程应用问题 我国的工业工程高等教育 n 1990年我国机械工程学会成立了 IE研究会（ IE分会）。 n 1992年高等教育自考委与机械工业部联合发 出通知决定在全国组织 IE专业本科段自学考 试，并于 1994年首考。 n 1992年国家教委批准西安交通大学和天津大 学首批设立 IE专业， 1993年正式招收 IE专 业本科生； 1999年，有 38所高校设立了 IE专 业； 2001年为 72所； 2002年 88所； 2004年为 109所 ;2005年 154所；截止 2006年 7月 164所 。 我校的工业工程专业 n 我校于 2003年申办工业工程专业，同年获得上级 部门批准，并于 2004年开始招收本科生。 n 根据我校办学的实际情况和办学特色，我们依托 机械工程学院与经济管理学院创办工业工程专业 。 n 两个学院均有硕士点，机械工程学院的机械设计 及理论为省级重点学科，经济管理学院的管理科 学与工程为校重点学科。 教 师 队 伍 序号 姓名 性 别 职 称 学 历 研究方向 1 李 萍 女 教 授 博士 企 业 集成与信息化 2 耿 雷 男 副教授 硕 士 生 产 及制造系 统 工程 3 王 丽 女 副教授 硕 士 现 代企 业经营 与管理 4 周 平 女 助 教 硕 士 工效学与人因工程 5 祝荣欣 女 助 教 硕 士 系 统 分析方法与技 术 6 赵 林 男 助 教 硕 士 物流工程 人因工程实验室 n 面积 96m，各种实验仪器及设备共 150 台套，价值 37万元。 n 可进行人体形体测量、反应时运动时 测试、注意分配能力测试、协调能力 测试、动作稳定性测试、人体疲劳测 定、环境噪声测定、粉尘污染测定， 以及其它多种心理学实验，是一个综 合性较强的专业实验室。 柔性制造实验室 n 柔性制造实验室占地面积 110m，拥有 德国原装进口的 SL公司生产的教学型 柔性制造系统，仪器设备价值约为 600 万元。 n 可开设先进制造技术、设施规划与物 流、生产计划与控制等课程的实验。 n 是基于制造的生产物流系统。 基础 IE实验室 n 面积 96m，实验设备为成套的基础 IE实训系统， 价值 44.9万元。 n 设备包括全自动立体仓库、实验安全保护系统、 光电导轨小车及其控制系统、装配生产流水线、 跟踪模拟系统、计算机网络系统、若干软件平台 及软件系统等部分组成，可承担本专业的大部分 专业课程的综合性和设计性实验，是工业工程专 业的综合实验教学平台。 n 是基于装配和仓储的生产物流系统。 数字化企业与仿真实验室 n 面积 96m，拥有硬件设备（多媒体设备、网络计 算机 32台，价值 22万元）和 4种专业应用软件（ Flexsim物流仿真软件、 Witness 生产系统建模与 仿真软件，重大迈特 PDM产品数据管理软件、 JACK人机功效分析软件，价值 44.9万元）。 n 可进行人因工程学、生产计划与控制、设施规划 与物流分析、数据库原理与应用、现代制造系统 、管理信息系统和生产系统建模与仿真等课程的 实验。 课程 设置 毕业合格标准 n 通用能力考核： 参加学校统一组织的外语、计算 机考试，成绩合格。 n 基础能力考核： 参加统一组织的物理实验和电工 学实验考试，成绩合格。 n 专业能力考核： （工程训练、专业实