第1章 ie学科形成和发展 ppt课件

第一章第一章 工业工程学科形成和发展工业工程学科形成和发展 20072007年年3 3月月 天津工业大学工业工程系 主讲人：刘庆斌 E-mail : 电话主 要 内 容 工业工程的历史发展 工业工程在发展生产中的作用 工业工程学科定义和职能 工业工程的基本管理方法 工业工程最新发展 工业工程历史发展 科学管理时期 运筹学时期 定量和精细化时期 全球化和网络化时期 1. 科学管理时期 （1） 科学管理的核心是提高生产率； （2）挑选最好的工人，制定劳动定额； （3）实行工资报酬制度，激励员工努力工作； （4）使业主和工人认识到，提高生产率对双方都有 利； （5）为了提高生产率，应将计划控制职能与执行操 作的职能分开； （6）对大型企业要实行例外管理（分层管理）。 工商管理 (设在商学院) 1908年 宾州大学成立IE系1881年 澳顿管理学院创立 1911年 普渡大学设立IE课程1908年 哈佛大学成立商学院 1912年联合成立科学管理学会,后改为 Taylor学会 1920年 工业工程学会成立 1922年 管理学会成立 1934年合并成立管理促进学会 1948年美国工业工程学会（AIIE）成立 各类工商管理学会 工业工程系 (设在工学院) 科学管理时期科学管理时期IEIE与与BABA发展比较发展比较 生产管理市场财务人事 自然科学 工业工程 社会科学 工商管理 IEIE与与BABA的异同的异同 科 学 管 理 代 表 人 泰勒（F.W. Taylor, 1856-1915） 被后人誉为 “ 科学管理之父” 将科学的定量分析方法引入到生产与作业管理中 首创了时间研究方法，并实际运用，以提高总体效率 科学管理的原理涉及劳动组织、专业化分工、工作方 法、作业测量、工资激励制度和制造工艺过程等问题 卓越的活动能力。广为传授和宣传科学管理思想，对工业 界产生重大影响。 吉尔布雷斯夫妇（F.B. Gilbreth, 1868-1924 L.M. Gilbreth, 1878-1972） 被后人称为 “ 动作研究之父” F.B. Gilbreth 扩大了对动作和疲劳的研究，首创了分 解动作研究，并提出 “ 合并、简化和取消 ” 思路 L.M. Gilbreth 是心理学家，侧重对管理心理学方面 进行研究，并得出结论：传统的管理完全依靠报酬和惩 罚，而科学的管理则努力争取工人的合作动素（ Therblig) 2. 运筹学时期 运筹学是在二战时期应战争的需要而发展起来一门数 学，主要解决系统规划中的优化问题。 运筹学是IE及管理学数学基础； 运筹学是系统工程学的数学基础； 运筹学主要解决规划问题，包括：线性规划、整数规 划、排队论、存贮论、对策论、资源分配、运输问题 和网络理论等。 运筹学的局限性：反政府控制、反计划倾向；管理扁 平化；新的管理理论；研究者只注意学科的系统性。 到1945年，工业工程已经发展为成熟的独立的学科 。 3. 定量化和精确化时期 运筹学必须与计算机结合才有生命力：假设有 70条船向70个港口运货，要制定一个运输费用 最低的方案，如果用枚举法计算，计算方案有 70!70100个。 计划期趋短：汽车以天，计算MRP手工算几 个月，只有靠计算机软件； 生产中有大量数据需要处理，作为决策支持。 4. 全球化和网络化时期 顾客需求多样化，产品生命周期越来越短； 竞争已从质量、成本转向快速响应市场； 已经不存在全能型企业。 这些导致新的管理模式： 全球供应链管理； 虚拟企业； 精益生产； 网络成为制造全球化的基础。 40年代末50年代,日本经济处于瘫痪状态 美国著名质量管理专家 Deming, Juran到日本从质量管理入手 从石油危机的70年代开始,日本研究出JIT管理 体制 以杜绝一切浪费为目标、追求零库存为目标 1980年日本在汽车和家电许多产业超过美国 汽车的世界市场:日本占28.4%,美国为22.6% O.W.Wight提出:制造业是社会财富的基本源泉 他到美国许多企业调查,发现制造业的种种问题 工业工程在发展生产中的作用工业工程在发展生产中的作用 IEIE在先进国家的应用在先进国家的应用 工业工程在先进国家的应用工业工程在先进国家的应用 美国MIT组织50名管理专家赴日本欧洲考察 把日本的生产管理制命名”精益生产” 美国 Wight提出：制造业是社会财富的基本源泉 美国制造业重新整顿 1990年再度领先、超过日本 通用电气排名第一,前50名中美国占28名 工业工程在先进国家的应用工业工程在先进国家的应用 工业工程在发展生产中的作用工业工程在发展生产中的作用 提高生产率 美国近10年来，生产率每年增加2.5%， 其中决定生产率提高的3个主要因素所 占比例如下： 1.6%0.4%0.5%所占比例 管理资本劳动力因素 工业工程在先进国家的应用工业工程在先进国家的应用 工业工程在发展生产中的作用工业工程在发展生产中的作用 企业三大主要任务所占的比例 （美国某企业统计实例） 114%21%71%企业效益 增加 生产管理（ 假定节约 20%） 财务 （假定节约 50%） 市场 （假定增加 50%） 三大任务 说明：市场份额增加50%是很困难的。 主要国家每一雇员生产率发展 国 家 1977年 1990年 增长率 美 国 100% 120% 1.5% 加拿大 93% 120% 2.2% 法 国 84% 120% 3.8% 西 德 81% 120% 4.0% 日 本 62% 120% 6.3% 美国就业人数分配 年 份 农 业 工 业服务业剩 余 1870 50% 25% 25% 0 1960 10% 40% 50% 0 2000 7% 美国工业工程师人数 1990年统计：占8.9%，到2000年增加19% 150所大学有IE系，92所可招收硕士、博士 生 台湾 全省有二千万人，IE在学人数26000人。 “中钢”公司，产钢690吨，9000职工，工程师 和管理干部2650，工业工程师125人。 工业工程在发展生产中的作用工业工程在发展生产中的作用 工业工程师协会 美国工业工程师协会成立于1948年 简写为： AIIE 1971年全体会员表决改名（未通过） 1980年会员遍及80多个国家，经表决 ，一致通过更名为：IIE 美国与IE有关的协会 Operation Research Society of America The Institute for Management Sciences Association for Computing Machinery American Society for Ouality Control Society for Decision Sciences American Production and Inventory Control Society Society of American Value Engineers American Association of Cost Engineers Socity of Manufacturing Engineers Robot Socity of American 与与I EI E有关有关 的杂志的杂志 1. IIE SOLUTION1. IIE SOLUTION 2.IIE TRANSACTION2.IIE TRANSACTION 3.Harvard business review3.Harvard business review 4.Quality World4.Quality World 5.Management Science5.Management Science 工业工程与管理（上海交大与工业工程与管理（上海交大与SpringerSpringer合合 办）办） 工业工程（广东工业大学主办）工业工程（广东工业大学主办） 工业工程的基本管理方法工业工程的基本管理方法 生产管理的预测和决策 设施规划与设计 生产计划管理 项目管理 质量管理 工作研究与人因工程 后勤及供应链管理 国有企业的贡献 - 国民经济的支柱 资产占有率高 - 在大中型企业中国有企业占 74.7% 职工人数比例大 - 在大中型企业中国有企业职工占 83.4% 工商税收比例高 - 大中型企业的税收占 80% 我国GDP每年增长7%-10%的主要贡献者 国有企业存在的问题 - 经济运行质量不高 生产率低： 钢铁为例 ：32/224/760 （吨/人年）只5%； 能力利用率低： 30%-60%（美国70%-90%，“中钢”为87%）； 资产负债率高： 1998年为106%（“中钢”为 34%）； GDP增长高，但属粗放型： 资本贡献率占72%，科技贡献率占28% 美国相应为 30%/70% 库存高： 1998年工业品库存达6301亿，同年利润为900亿 国有企业的出路 - 贯彻中共中央15届4中全会决定 少数垄断、部分控制、多数撤离 国家统计局研究报告提出：将全部196行业分3类： 对 15个行业（如军工、电力等）由国家垄断； 对35个行业（资源、高科技等）国家保持一定控制离； 从 146一般性行业（如服装、食品、家电等）撤离。 建立现代企业制度 明确股东会、董事会、监事会和经理层的职责并切实实行 实行现代企业管理制度 实行科学决策和民主决策 广泛采用现代管理技术、方法和手段 Industrial Engineering is concerned with the design, improvement, and installation of integrated systems of people, materials, information, equipment ,and energy. It draws upon specialized knowledge and skill in the mathematical, physical, and social sciences, together with the principles and methods of engineering analysis and design, to specify predict and evaluate the results to be obtained from such systems. 工业工程定义和职能工业工程定义和职能 定义原文定义原文 工业工程（IE）是综合运用数学、物 理学和社会科学的基础知识及工程分析 的方法，将人力物资装备能量和 信息组成一个集成系统, 并对这样的系 统进行规划设计评价和改进的活动 。 工业工程定义和职能工业工程定义和职能 IIE IIE 的定义的定义 工业工程定义和职能工业工程定义和职能 IE IE 职能职能 管理的职能 决策组织领导协调控制 n 工厂选址与系统设计 IE 的基本职能 工作研究与绩效评价 生产计划与管理系统设计 n 作业测定 n 经济分析 n 工作研究 n 绩效评估 n 质量管理 n 物流管理 n 生产计划 n 库存管理 n 组织设计 n 能力分析与规划 n 管理信息系统 项项目领领域使用率排序 方法研究作业方法90%1 作业分析83%4 动作研究66%5 物流53%10 生产计 划45%13 标准化60%7 作业测 定时间 研究85%3 PTS法65%6 工厂设备 及设计工厂布局85%2 设备购买 和更新52%11 工资支付激励60%9 职务评 价52%12 管理工程管理37%14 成本管理60%8 IE在制造业中的应用： IE的工程师职能范畴 1. 产品（或服务）的预测和决策 （1） 市场调查与预测； （2） 新产品开发可行性和前景分析； （3） 新产品开发的组织、计划和控制。 2. 生产系统设计和计划管理 （1） 根据产品特性和产量，选择合适的生产组织形式； （2） 根据生产组织形式，设计物流系统，选择设备并予以合理 布置； （3） 确定合理的库存并编制外购件的采购计划； （4） 进行能力规划，合理分配资源； （5） 制定综合生产计划、主生产计划、物料需求计划和作业计 划，检查计划执行情况并及时予以调整。 （6） 必要时进行仿真，以修改和完善所设计的系统。 IE的工程师职能范畴 3. 全面质量管理 （1） 建立质量保证体系； （2） 协助或进行关于质量管理的ISO标准认证； （3） 组织并进行统计过程控制； （4） 组织质量控制（QC）小组活动，推行持续改进行动计 划； （5） 建立质量检验和质量抽查制度并检查执行； IE的工程师职能范畴 4人因工程和工作设计 （1）研究科学合理的工作方法并予以标准化。 （2）根据标准工作方法，进行时间测定，制定工时定 额； （3）研究激励机制，确定合理的报酬制度； （4）设计良好的工作点及其周围环境。 5 项目管理 （1） 项目的可行性论证； (2) 组织合理的项目管理机构； (3) 制定项目执行计划（网络计划）并予以控制； (4) 进行项目经济预算和核算。 IE的工程师职能范畴 6经济学分析 （1） 可行性分析； （2） 投资风险决策分析； （3） 成本分析。 7. 管理系统设计 (1)确定组织的短期任务和长远目标； (2)设计组织机构系统，确定机构的职能及其划分； (3)对组织系统效能进行评估，以建立高效能的组织系 统； 工业工程的最新发展 - 背景 客观需求：全球化制造的迅速发展 顾客需求的多样化和个性化 产品生命周期愈来愈短 管理手段和工具的现代化： 计算机和信息技术的迅速发展 近年来出现了新的管理模式，如： 供应链管理、虚拟企业、企业重组、敏 捷制造。. 美国科学研究院提出的 美国2020年制造业的6大挑战 制造中的并行技术（Concurrent Technology of Mfg.) 人力和技术资源的集成 （Integration of Human and Technical Resources) 信息到知识的转换（Conversion of Information to Knowledge); 环境相容性（Environmental Compatibility); 可重组企业 创新过程(Innovative Processes ). 美国科学研究院提出的 美国2020年制造业的10大关键技术 可重组制造系统（Reconfigurable Mfg. System); 无废料加工(Waste-free Processing); 新材料工艺(New Material Processes) 制造中的生物技术(Biotechnology for Mfg.); 企业建模及仿真(Enterprise Modeling and Simulation); 信息技术(Information Technology); 产品和过程设计方法学(Product and Process Design Methodology); 增强的人机界面(Enhanced Machine-Human Interfaces); 人员教育和培训(Workforce Education and Training); 智能合作系统的软件(Software for Intelligent Collaboration System). 80年代以来3C力量（Customer， Competition，Change）给企业带来巨 大冲击，使原有的管理变得迟顿。到了 90年代，美国许多企业经过困难的结构 重组，取得了经验，信息技术（IT）的 快速发展，给企业提供了有力的工具， 于是BPR便逐步形成。 工业工程当前发展工业工程当前发展 - 商务流程重组(BRP) 以作业过程为中心，摆脱传统组织 分工理论的束缚，以顾客需求为导向， 提倡组织变通和职工授权，充分应用现 代消息技术，到企业的生产和经营过程 中去进行分析和改造，通过过程的重新 设计，以消除过程的瓶颈，加速消息流 动和作业进程，达到适应快速变化的外 部环境的目的。 工业工程最新发展工业工程最新发展 BPR目标和内涵 工业工程当前发展工业工程当前发展 - 敏捷制造 背景:1988年，美国Lehigh与 Incocca研究所拟定了 一个未来发展规划，被美国会认定为“21世纪 制造业的战略”，首次提出“敏捷性”概念。 目标: 建立有市场竞争力强的制造组织和活动。一般说 来是建立一种对用户需求的产品和服务作出灵敏快 速响应(品种、变批量)的，集人的智能、信息和柔性设 备为一体的制造系统。 工业工程当前发展工业工程当前发展 - 敏捷制造特点 与批量个体化生产（Mass-customerization）相联系 与动态联盟（Virtual organization）相联系 与再造工程（Reengineering）相联系 与精益生产（Lean production）相联系 与自学习（Self-study）相联系 90年代以来国际市场的竞争焦点已从质量转向快 速响应的能力。一个企业其资源是有限的，而且 ，为了某个订货任务去添置设备和其他资源是不 合算的。这迫使企业在组织形态和结构方面进行 调整。由于信息技术和网络技术的发展，使核心 企业易于寻找互补的合作伙伴，将这些实体的有 关资源集聚起来组织动态联盟。特定的任务完成 了，联盟就解散。这种动态联盟就是虚拟企业。 工业工程当前发展工业工程当前发展 - - 虚拟企业虚拟企业(VE)(VE) 没有行政的隶属关系，靠合约和共同利益相联系； 组织构成的动态性和可重构性； 规模的可调性； 对市场响应的快速性； 资源的互补性； 以生产产品或提供服务的主导企业为核心组织联盟； 对信息技术的依赖性。 工业工程当前发展工业工程当前发展 - - 虚拟企业特点虚拟企业特点 更高的质量（Q） 更低的成本（C） 更佳的服务（S） 更符合环保要求（E） 工业工程当前发展工业工程当前发展 - - 虚拟企业优越性虚拟企业优越性 企业要重视利用外部资源 树立合作竞争的观念 企业规模不是越大越好 利用企业自己的资源优势去联合 工业工程当前发展工业工程当前发展 - - 虚拟企业借鉴作用虚拟企业借鉴作用 工业工程当前发展工业工程当前发展 约束理论（约束理论（TOCTOC）背景背景 生产的不平衡是客观存在的 TOC是Goldratt博士一篇小说中提出的概念 TOC是优化生产技术(OPT)的发展 企业生产过程必有一种资源是制约产出的因素 瓶颈（bottleneck）资源 工业工程当前发展工业工程当前发展 TOC TOC的的核心概念的的核心概念 企业的的目标有效产出（Throughput） 约束 一个链条的强度决定最薄弱环节的 强度，即瓶颈寻找瓶颈，解除它，转移下一个瓶颈 企业类型 从“物流”过程看，分为： V,A,T三种 九条原则 管理的历史总结 1. 两个学派 2. 三个阶段 3. 永远的三角