工业工程概论

IE工业工程概论GreenBelt：ClarkZhang一个人的完整的存在包括两个层面，或者说是由两个同心圆组成的：里面的圆叫“现实”，外面的圆叫“理想”。外面的圆的大小决定了里面的圆的大小。如果你有了答案，你将会有美好的未来！1.我是谁?2.我想要什么?3.我凭什么?4.我还缺什么?5.我该做什么?6.我该怎么做?7.要到了怎么办?8.要不到怎么办?---现实与理想---在中国的企业里，时下流传着这么一句话：“把女人当男人用，把男人当牲口用。”上班族每天都感到太忙、太累，员工总是加班加点，老总也不轻松，每天日理万机，管理人员事务缠身，整天焦头烂额。是中国人在忙呢还是世界人民都在忙呢？统计数据表明，中国是世界上人均工作时间最长的国家之一，一年约为2200小时。阿根廷是1903小时，巴西是1841小时，日本是1758小时，美国是1610小时，英国是1489小时。荷兰人均工作时间最少，一年才1389小时。难道只有我们中华民族才是最勤劳的民族？我们勤劳的中华民族到底创造了多少财富？2006年不同国家的人在单位时间内创造的财富：挪威名列第一，劳动力每小时平均创造财富37.99美元；美国名列第二，为35.63美元；法国是35.08美元；中国只有5.75美元。中国的劳动生产率提高速度很快，几乎是1980年的8倍，但人均创造的价值仅是美国的1/6。希望集团董事长刘永行有一次访问韩国，参观了一家面粉企业。这家企业每天处理小麦1500吨，却只有66名雇员，这令刘永行惊叹不已。在中国，相同规模的企业，日生产能力只有几百吨，员工却多达上百人。希望集团的效率高于国内同行业标准，日生产能力250吨的工厂，也有七八十名员工，日生产能力仅是韩国工厂的1/6。韩国工厂的人均效率大概是中国同行业工厂人均效率的10倍。看到这里你会发现，我们中华民族是勤劳的民族，不错，但是这种勤劳并没有创造出相应多的物质财富

——由于工作效率低，只好通过增加工作时间弥补！在国内许多企业，效率低下的最主要原因是不按照科学的流程做事。流程是规范做事的程序，流程中每一个环节都有规范，按规范做事才能提高效率。效率问题对个人而言可能是个小问题，但对集体来说却是一个大问题。例如在流水线上，一个环节效率低下，一环扣一环，最后的效率自然低下。在开始讲述工业工程之前：换汽车轮胎典型时间5-10分钟F1赛车追求的是什么？从什么地方可以看出：耗时5.1秒钟F1换轮胎典型时间5-10秒1、IE工业工程的起源和发展2、IE在中国的发展与应用3、IE工业工程的简介4、IE工业工程理论体系5、IE工业工程的常用技术6、IE七大手法简介7、IE在中国的发展与应用8、IE工业工程的精髓目录IE工业工程的起源和发展IE工业工程的起源：工业工程（IndustrialEngineering，简称IE），起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。在人类从事小农经济和手工业生产的时代里，人们是凭着自己的经验去管理生产。到20世纪初，工业开始进入“科学管理时代”，美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表的《科学管理的原理》一书是这一时代的代表作和工业工程的经典著作。从1910年前后开始，美国的吉尔布雷斯夫妇（Frank.&.L.Gilbreth）从事动作（方法）研究和工作流程研究，还设定了17种动作的基本因素（动素，Threbligs）。泰勒和吉尔布雷斯是最著名工业工程创始人。IE工业工程的创始人：泰勒泰勒（Frederick

W.

Taylor），泰勒倡导科学管理，因此大家公认他是“科学管理之父”、“工业工程之父”、“时间研究之父”。FrederickWinslowTaylor(1856—1915)1898年，泰勒工作于伯斯利恒（Bethlehem）钢铁厂，当时该厂雇有铲手工人400～600名,每日在一长约2里、宽约1/4里之广场上，铲动各种不同之物料。这些铲手不用工场所准备的铲子，很多人自己从家中带来铲子，铲煤时，每铲重仅3.5磅，而铲矿砂时每铲竟重达38磅。这种自备铲子的情形与每铲重量之差额，引起泰勒的好奇。他想：“铲子的形状、大小和铲物工作量有没有关系？”，“究以何种铲重为最经济最有效？”，“什么样子的铲子，工人拿了既舒服又铲得多，铲得快？”。IE工业工程的创始人：铁锹试验于是，泰勒选两名优良铲手，分别在场内不同地点作试验工作，同时用秒表（Stopwatch）记录其时间，并分别用大小不同的铲子去铲比重不同之物料，并分别记录所用铲子的大小及式样和每铲重量，经多次试验后，发现每铲重量约为21.5磅时，可得最经济、最有效之结果。既铲重物时用小铲，铲轻物时用大铲，但每铲重量均约为21.5磅左右。泰勒得此结果后，于是设计各种尺寸大小不同的铲具，训练工人，并拟定奖励办法，凡工人能完成规定之工作时，可得日薪60％之奖金，否则派员授以正确工作方法，务使其亦可得同样奖金。经此改善后，原需400～600名工人才能完成的工作，采用新方法后，140名工人即可完成。因此，每吨所需铲费减少达50％，而工人工资则增加60％，除去因研究所需各项开支外，每年尚可节省78，000美元。如此不但使工厂的生产量大增，也使铲手工作效率提高，待遇增加，工作情绪也愉快很多。IE工业工程的创始人：铁锹试验实验数据：每铲物料重

每个工人每天铲起物料重

结果：老计划

新计划

工人数

330140每人每天平均工作量25吨59吨每人每天平均收入（$）1.351.88搬运一吨平均费用($)

0.0540.03238磅25吨34磅30吨21~22磅59吨IE工业工程的创始人：铁锹实验弗兰克·吉尔布雷斯（FrankBunkerGilbreth，1868-1924），被誉为“动作研究之父”。

莉莲·吉尔布雷斯（1878—1972），美国第一个获得心理学博士的女士，被称为“管理第一夫人”。IE工业工程的创始人：弗兰克·吉尔布雷斯世界上最大的浪费，莫过于动作浪费。

——吉尔布雷斯1885年，吉尔布雷斯受雇于一营造商，发现工人造屋砌砖时，所用的工作方法及工作的快与慢，互不相同。“究以何种方法为最经济及最有效？”于是他们分析工人砌砖之动作。发现工人每砌一砖，先用左手俯身拾取，同时翻动砖块，选择它最好的一面。堆砌时，放置外向。这个动作完成后，右手开始铲起泥灰，放在堆砌处，左手放砖块后，右手又用铲泥灰工具敲击数下来固定砖。他们把这一周期性动作拍制成影片，并进行细心研讨和分析，发现：工人俯身拾砖，容易增疲劳；左手取砖时，右手闲散，也非有效方法；再敲砖动作，也属多余。IE工业工程的创始人：砌砖试验于是他们对工人的动作进行改善。经多次试验，得到一种砌砖新法。其方法是：把砖块运至工作场时，先令价廉工人挑选好砖，放在一个木框内，每框盛砖90块，砖最好之一面或一端，朝一定的方向放，这个木框悬挂在工人左方身边，使左手取砖时，右手同时取泥灰，同时改善泥灰的浓度，使砖置放其上时，不须敲击，就能够定位。经改善后，工人工作量大增，其砌每一砖的动作由18次减至5次，工人经训练后，老法每小时只能砌120块，用新法则可砌350块，工作效率增加近200％。IE工业工程的创始人：砌砖试验IE工业工程的创始人：砌砖实验因素改善前改善后动作数185工作效率(砌砖数/小时)120350进行了砌砖实验，即动作研究，提出了17个动作要素。工业工程发展的各个阶段IE工业工程的发展历程：创新管理阶段至今管理科学阶段二次世界大战20世纪50年代质量管理阶段20世纪70年代科学管理阶段20世纪初IE的发展（Ⅰ）——经典IE的建立第一个阶段——科学管理阶段，工业工程的奠基阶段。实际上科学管理就是20世纪初工业工程这个学科的名称。1913年福特在其创办的底特律公司发明了移动式大规模装配生产线，生产系统从小规模的作坊式企业走上了较大规模生产的工厂制。这一时期，对工业工程产生重要影响有：一个是泰勒（F.W.Taylor）：“时间研究”一个是吉尔.布雷斯夫妇（Frank&.L.Gilbreth）：“动作研究”IE工业工程的发展历程：IE的发展（Ⅱ）——经典IE的发展

第二个阶段——管理科学阶段，第二次世界大战及战后。这个阶段的主要特征从原来的基于经验的越来越强调基于科学的研究，其标志就是运筹学（OperationResearch）的广泛应用。在二战中大量的运筹研究，在50年代与IE相结合，成为IE方法的基础。在这个阶段，市场竞争的焦点以资本、实力竞争为主，工业工程从早期应用工作研究解决现场效率提高发展到企业整体的设计、改善，包括工厂设计、物料搬运、人机工程、生产计划、贮存控制、质量控制等，它们正式成为工业工程的内容。特别地，各种先进的计划与调度理论不仅广泛地运用于制造业、运输仓储业，还应用到服务业等各行各业。IE工业工程的发展历程：IE的发展（Ⅲ）——现代IE的建立第三个阶段——现代IE，20世纪50年代到70年代。这一时期工业工程已不仅仅是欧美工业发达国家的“专利”，而且已被成功引入亚太地区。最典型、最成功的是日本人。他们在战后经济恢复期从美国的管理思维和技术手段中成功地将工业工程引入日本各行各业，并进行日本式消化和改造，开创出丰田生产方式（ToyotaProductionSystem，简称“TPS”）、全面质量管理（TotalQualityControl，简称“TQC”）等。此外，从70年代开始，系统工程、计算机技术被引入IE学科，逐步奠定了现代IE的理论基础与技术基础。IE工业工程的发展历程：IE的发展（Ⅲ）——现代IE的建立这个时期IE比较重要的事件就是质量革命，质量变成IE的一个重要的研究目标，这个时期发明了诸多重要的方法，如“六西格玛”管理、全面质量管理等，这些方法直到今天还是非常的行之有效。这个阶段著名的人物有质量学家戴明、费根堡姆和朱兰、克劳士比、石川磬等。IE工业工程的发展历程：IE的发展（Ⅳ）——现代创新、国际化IE第四个阶段——创新IE，从20世纪70年代中期到今天，可以称为创新期。这个时期是社会生产力最为活跃的时期。70年代，日本推出了JIT（JustInTime）——准时制生产，美国90年代将其总结为精益生产（LeanProduction）；PTM（TotalProductiveMaintenance）——全员生产保全。台湾、韩国、香港、新加坡、泰国等都建立了IE的研究、教育、开发和推广应用体系，加大工业工程的开发与应用力度。进入90年代以后，工业工程有了突飞猛进的发展，首先在原有的MRP闭环系统的基础上，发展为MRP系统，再发展为ERP系统，真正地加入信息管理，并且实现了全球资源的充分利用。IE工业工程的发展历程：IE的发展（Ⅳ）——现代创新、国际化IE国际市场的形成，并由于是全面性供大于求的竞争，竞争集中在价格、质量、品种、交货期、售后服务等全方位上，使企业的生存对管理的依赖性空前加强。企业也不仅仅是大型化，而是更加注重多样化、柔性化，生产力发展速度在世界各国很不平衡。然而，信息时代的到来是计算机、系统工程、通讯技术、高技术的发展，它使工业工程所面临的问题既前所未有的复杂又为其提供了新的技术和手段。因而，目前是工业工程最富有创造力的时代，可全面应用于生产、服务、行政、文体、卫生、教育的各种产业之中。IE工业工程的发展历程：IE在中国的发展与应用我国企业应用工业工程的状况：工业工程技术进入中国：上世纪80年代，日本能率协会专家三上展喜受日本政府委托，在中国北京、大连等地推广应用工业工程技术，他认为，中国许多企业不需要在硬件方面增加许多投资，只要在管理方式、人员素质和工业工程等方面着力改进，生产效率就可提高2～3倍，甚至5～10倍。我国企业应用工业工程的状况：我国企业应用工业工程大致可以分为如下几种情况：

外资、合资企业，80年代后期就开始应用工业工程，如上海大众、OTIS、MOTOROLA等，这些企业是中国工业工程的推广者。

东部沿海地区，从90年代开始应用工业工程作为提高企业管理基础的重要手段。

90年代末，内地的企业也逐渐认识到了工业工程对提高企业竞争力的重要作用。如一汽集团通过推行精益生产方式，规范了企业经营模式，提高了企业的管理效率。国内企业应用IE的方式：目前国内企业中应用工业工程主要有两种方式：

局部应用IE整体应用IE在企业的某一个职能部门应用单项IE技术,如应用生产计划技术合理组织生产过程，实现制造过程低成本高效进行；应用各种质量管理技术实现对产品质量和工作质量的控制，全面提高企业的质量水平等国内企业应用IE的方式：目前国内企业中应用工业工程主要有两种方式：局部应用IE整体应用IE成立了IE部门，制订、规划、协调和招待公司的IE发展计划，推进企业管理进步。主要工作职责是负责整个系统的规划、设计、维护、改进、提高，为决策起参谋作用。这种方式有利于整个系统的管理水平的提高，能够取得很好的管理效益，如鞍山钢铁公司、一汽集团。IE教育的发展：目前，全国已有机械部、航空部、电子部、国家技术监督局、中科院等十几个部委和北京、上海、辽宁、湖北、河北、安徽等十几个省市的IE学会，并有清华大学、西安交通大学、天津大学、重庆大学、上海交通大学等175所大学设立IE专业和全国自学考试万余名IE学员。可以说在短短的十几年内，工业工程在中国是发展迅速的，究其原因在于符合社会经济发展的要求。工业工程的发展趋势：加入WTO后，国内市场更加开放，竞争更加激烈，提高企业管理水平成为关键，这就向企业提出了更高的要求，通过管理基础改善，实现管理的快速积累，提高企业的管理现代化水平与管理效益。IE作为提高企业管理水平的技术已经为越来越多的企业所接受。现代工业工程发展IE未来更加注重与国际上的互动和融合产学研相结合企业系统性地应用工业工程未来中国企业应用IE的特点未来中国企业应用IE的特点(一)：与国际接轨，更加注重与国际上的互动、融合，学习国外先进经验，结合中国的实际情况进行本土化履行，推动IE的发展与应用。这种融合不仅包括学术界的合作，还包括企业间的合作。只有通过与国际先进水平的不断交流，才能够快速提高企业的管理水平，实现跨越式发展，向工业化强国的目标不断递进。未来中国企业应用IE的特点(二)：产学研结合，是目前适合工业工程的发展与应用的有效途径。由于企业中缺乏系统的工业工程的理论的支援，IE从业人员仅仅依靠自身的力量很难有效推行IE的应用工作。借助与高校的合作，充分利用其人才与技术优势，实现生产力的转化是很好的方式。随着市场经济的发展，咨询公司将是未来推动IE应用的主导力量，产业化是必然的发展趋势。未来中国企业应用IE的特点(三)：企业应用工业工程的系统性。工业工程组织或机构的工作定位和目标、工业工程的工作范围和工作职能、工业工程的工作流程与工作方式、工业工程部门与企业其他部门的关系等问题是当前国内企业必须首先解决的几个问题。这些问题的解决将推动国内工业工程的应用迈上一个新台阶。总结目前国内外各种应用模式的优缺点，并结合最新的管理成果，结论是跨职能团队的工作方式将是未来企业中开展IE工作的基本模式。IE工业工程的简介什么是IE工业工程：有人说：IE是诊断工厂、改善企业体质的医生。有人说：如果技术与管理分别是两个车轮，那么IE就是车轮之间的那根轴。有人说：IE就是不花钱或少花钱来提高企业的效率或效益。有人说：IE是质量和生产率的技术和人文状态。还有人说：IE是用软科学的方法获得最高的效率和效益。工业工程的定义：美国工业工程师学会（AIIE）定义

工业工程（IndustrialEngineering，简称IE）是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统（IntegratedSystem）进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术，并且使用工程分析的原理和方法，对上述系统可能取得的成果予以确定、预测和评价。工业工程的定义：日本IE协会（JIIE）定义

工业工程（IndustrialEngineering，简称IE）是这样一种活动，它以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。工业工程的定义：如何理解工业工程工业工程是：利用设计Design改善Improve设置Installation规划设计评价改进创新人员物料设备能源信息综合体系通过期待的成果PQCDSF数学物理学社会科学知识技术工学的分析设计原理方法工业工程的定义：如何理解工业工程学科性质：是一门工程科学技术，是主要解决管理问题的工程技术；研究对象：是由人、物料、设备、能源、信息等生产要素所构成的各种生产及经营管理系统，且不局限于工业生产领域；研究方法：综合运用各种工程技术与方法；任务和目标：降低成本，提高质量和生产率。工业工程的定义：如何理解工业工程IE的学科性质：工业工程是一门技术与管理相结合的交叉学科。管理工程（ME1）、制造工程（ME2）、系统工程（SE）等是IE的理论基础和相关的学科。在认识IE的时候，需要明确工业工程与其相关学科的关系。SEME1ME2IE工业工程的定义：如何理解工业工程IE的研究对象：IE的研究对象是随着IE的发展而不断扩大的。传统IE主要研究生产过程，仍然属于微观范畴；现代IE的研究对象己经扩展到包括研究开发、设计和销售在内的广义生产系统，继而延伸到整个经营管理系统。当前，IE在服务业、政府部门等非制造业也找到了用武之地。IE已经成为研究微观和宏观系统，追求系统整体优化和综合效益的工具。工业工程的定义：如何理解工业工程IE的特点：

IE的核心是降低成本、提高质量和生产率；

IE是综合性的应用知识体系；

注重人的因素；

IE的重点是面向微观管理；

IE是系统优化技术。

工业工程的定义：如何理解工业工程IE的基本职能：规划：规划是确定一个组织在未来一定时期内从事生产服务所应采取的特定行动的预备活动。规划包含十分丰富的技术内容，规划的制订是一项系统工程。设计：设计是一种实现某一既定目标而创建具体实施系统的前期工作，包括技术准则、规范、标准的拟订，最优选择和蓝图绘制。评价：评价是对现存的各种系统、各种规划方案以及个人和组织的业绩，做出是否符合既定目标或准则的评审与评定的活动。创新：创新是对现存各种系统的改进和提出崭新的、富于创造性和建设性见解的活动。创新（innovation）是任何系统的一个重要属性。工业工程的定义：如何理解工业工程IE的基本职能：工业工程的定义：如何理解工业工程IE意识：1、成本和效率意识2、问题和改革意识3、工作简化和标准化意识4、全局和整体意识5、以人为中心的意识IE追求最佳整体效益，力求节约、杜绝浪费，寻求以成本更低、效率更高的方式完成任务IE

追求合理性，改善无止境，不断发现问题，考察分析，寻求对策，勇于改革和创新IE追求高效与优质的统一，推行工作简化、专门化、标准化，降低成本、提高效率。现代IE追求系统整体优化以人为中心来研究生产系统设计、管理、革新和发展，使每个人关心和参加改进工作，提高效率众所周知，日本是一个国小、人多、资源缺乏的国。二次大战后，厂房、道路、桥梁都受到严重破坏，经济面临全面崩溃，全年1/3时间停产，加上600万日军和移民拥回而失业人数激坛。而今天的日本，面积不到38万平方公里，人口不过1亿多，但国民生产总值占世界国民的10%，据1980年的统计，日本国民的人均生产总值为1.087万美元，居世界第二位。工业工程的定义：如何理解工业工程美国生产率工业工程的定义：如何理解工业工程举个例子：工业工程能够做什么，怎么做可以优化系统的效率？仓库总装车间门组叉车工装车工业工程的定义：如何理解工业工程运用工业工程设施规划理论，做如下改善：仓库总装车间门组工业工程的定义：如何理解工业工程举个例子：美国和苏联太空计划上世纪50年代，美国与苏联展开争霸太空的竞赛。苏联首先发射了人造卫星，美国于是提出要抢先登上月球。为了提高效率，美国采用了IE的计划平核术管理模式，制定了阿波罗登月计划，调动了10万以上的参与者。用大约10年的时间，最终使登月计划变为现实。工业工程的定义：如何理解工业工程举个例子：中途岛海战“二战”中发生过很多著名战役，其中包括日本的海军领导人山本五十六指挥的轰炸美国珍珠港战役，在日本轰炸结束的时候，美国的多数船舰都被炸沉。这时，在太平洋中间的中途岛附近，停泊着四艘日本航母和两艘美国航母，两艘美国航母都受到了重创，美国认为应该打掉日本的航母舰队，否则战局将非常不利。由于时间非常紧迫，于是美国用飞机将很多数学家、心理学家、管理学家运送到航母上，由这些专家调配人力，终于在两个星期之内修好了航母，在接下来的海战中战胜了日本舰队，使美国被动的局势得到了缓解。工业工程的定义：如何理解工业工程举个例子：石棉瓦采购1947年，鼎鼎大名的美国奇异电子公司的工程师迈尔斯先生去采购石棉瓦。当时市面上石棉瓦的售价由10美元上涨到25美元，迈尔斯先生怕别人说他采购的石棉瓦太贵。于是先进行了市场调查，他使用5W1H的方法，先调查这些石棉瓦是谁使用，为什么用，怎么用，能不能用替代品等。结果发现了一种只需要花8美元的替代品，从而为公司节约了钱，而别人都嘲笑他太过斤斤计较，迈尔斯先生却认为，这样做他才尽了工程师的本分。工业工程的定义：如何理解工业工程举个例子：迈尔斯先生的故事传到公司副总耳中，公司副总非常欣赏迈尔斯先生，于是找他一起研究，最后发表了VA/VE价值分析公式，即：V=F/C。这个公式的含义是“价值等于成本和它所具备的功能”。当迈尔斯先生发表VA/VE价值分析公式，强调价值就是成本越低而功能越高时，美国军方认为这个理论很有道理，于是美国军方投入了大量精力进行多功能武器的研究，终于在1954研发出了名为“FUNCTION”的多功能武器。这时，日本人也开始关注迈尔斯VA/VE价值分析公式，并应用到了各个方面，使得日本的生产力快速提升。现在，您对IE有所了解了吗？通过上面的定义，您可能对IE获知一个大概。概括来说，所有人类及非人类参与的活动，只要有动作出现的，都可应用工业工程的原理、原则，以及工业工程的一套系统化的技术，经由最佳途径达到目的。对企业来说，IE带来了企业与员工双赢的美好状况！IE工业工程理论体系工业工程的理论体系：工业工程知识领域分为17个分支：生物力学、成本管理、数据处理与系统设计、销售与市场、工程经济、设施规划、材料加工、应用数学、组织规划与理论、生产规划与控制、实用心理学、方法研究与作业测定、人的因素、工资管理、人机工程、安全技术、职业卫生与医学。工业工程的理论体系：1、人因与效率工程：工作研究（WorkStudy）、工效学（Ergonomics）、组织设计（OrganizationDesign）、人力资源开发与管理（HumanResourceDevelopment&Management）工业工程的理论体系：2、生产及制造系统工程：设施规划与物流分析（FacilitiesPlanningandMaterial—flowAnalysis）、现代制造工程（ModernManufacturingEngineering）、生产计划与控制（ProductionPlanningandControl）、质量管理与可靠性（QualityManagementandReliability）工业工程的理论体系：3、现代经营工程：工程经济（EngineeringEconomics）、工业设计（IndustrialDesign）、企业经营战略管理（BusinessStrategyManagement）工业工程的理论体系：4、系统工程：系统分析方法、计算机系统技术系统工程就是用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是从系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一地看成一类工程实践，统称为系统工程。研究由多个子系统构成的整体系统所具有的多种目标的相互协调，以期系统工程的最优化，最大限度地发挥系统各组成部分的能力工业工程的理论体系：4、系统工程：工业工程的理论体系：4、系统工程：IE