第一章 工业工程概述~(沈终20102011)

基础工业工程机电学院工业工程教研室沈晓来主讲

1教材与学时安排教材:《基础工业工程》易树平郭伏主编理论授课:

28学时实践环节:2学时参考书：1、《基础工业工程》范中志等主编

2、《生产系统现场工作研究》白东哲主编30学时1考核方法

期末总成绩=平时成绩（30％）+期末考试成绩（70％）平时成绩=出勤成绩+作业成绩+实践报告成绩答疑安排：待定(协商)1内容提要第五章作业分析第十章现场管理方法(自学）第九章预定时间标准法

第一章

工业工程概述

第二章生产与生产率管理第三章工作研究与方法研究概述第四章程序分析第六章动作分析第七章秒表时间研究基础工业工程第八章工作抽样1第一章工业工程概述1.1引言1.2工业工程的产生和发展简史1.3工业工程的定义与内涵1.4工业工程内容体系与人才素质基础工业工程学习目的:本章从工业工程的起源、工业工程的发展历程、发展趋势及其应用等方面来简述工业工程的基本概念，帮助学生理解工业工程的本质，树立工业工程意识。1一、生产的基本概念生产就是制造产品（有形产品），提供服务（无形产品）的过程性活动。生产系统产出投入生产要素人力、物料、机器设备、设施、能源、信息……有机转换生产过程生产财富产品服务图1——生产的含意1.1引言基础工业工程1二、衡量生产的有效性指标经济学上，用生产率（Productivity)来衡量生产系统的转换功能，生产率=产出/投入。表示生产要素的使用效率。生产率的提高主要取决于生产过程中如何充分有效地发挥生产要素的作用。提高效率，一般通过两种方式来达到这种目的：改进生产技术和改善管理。

基础工业工程1.1引言1技术管理IE提高生产率基础工业工程1.1引言IE就是一门把技术和管理结合起来的学科，用来提高生产系统的生产率。11.2工业工程的产生与发展过程

美国质量管理权威朱兰博士说：美国值得向全世界夸耀的东西就是IE，美国之所以打胜第一次世界大战，又有打胜第二次世界的力量，就是美国有IE。1Thereisalwaysabetterway!泰勒的时间研究吉尔布雷斯的动作研究一、工业工程的产生1.2工业工程的产生与发展过程1泰勒的时间研究铁铲试验改善前改善后员工数(个)400-600140铲费改善后减少50%工人工资增加60%成本年节省78000美元1吉尔布雷斯的动作研究砌砖试验改善前改善后动作数185工作效率(砌砖数/小时)120350“动作和时间研究”构成了初期的工业工程，也成为古典工业工程。1科学管理时期（20世纪初——30年代中期）1、泰勒（工业工程之父），提出了科学管理原理，创立了时间研究。主要著作《科学管理原理》、《记件工资》、《工厂管理》2、吉尔布雷斯夫妇，创立了动作研究。提出了影片分析法，还创造了工序图3、甘特，发明了甘特图，将工程进度计划和时间结合起来，用来跟进项目进度传统IE（20世纪20年代后期——40年代中期）IE吸收了数学和统计学知识，创立了一系列的IE原理和方法。如休哈特建立了“统计质量控制”。另外，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。IE与运筹学结合（40年代中期——70年代）数学规划、优化理论、博奕论、排队论、存贮论。IE与与系统工程结合（70年代——未来）系统分析与设计、信息系统、决策理论、控制理论1.2工业工程的发展简史二、工业工程的发展历程1F.W.泰勒(1856-1915)1911年发表了《科学管理原理》一书。FrankGilbreth从事动作研究（砌墙实验），首创了分解动作研究，并提出“合并、简化和取消”的思路。

甘特:甘特图，将工程进度计划和时间结合起来，用来跟进项目进度。其他许多科学家和工程师，如亚当•密斯，李嘉图等。1908年,美国宾夕法尼亚州立大学设立了IE专业；1917年美国成立了美国工业工程师协会SIE；工厂中出现专门从事IE的职业；１.科学管理时期(19世纪~20世纪30年代中期)1.2工业工程的发展简史1特点:(1)生产的机械化程度不高，还存在这大量的手工劳动,研究的主题就集中在提高工人的劳动效率。(2)管理科学原理主要产生于经验总结,还缺乏科学试验和定量分析。1一、统计、概率等数理分析方法进入工业工程领域，改造了从科学管理年代继承下来的各种方法的内容，使之具有分析的能力和更高的理论基础。

1924-1931年休哈特W.A.Shewhart首创“统计质量管理”，用统计方法解决质量控制问题。利用概率原理的排队论对发展生产计划、日程安排等新方法起了重大作用。作定量分析使管理有了科学的依据。２.传统IE或者经典IE（20世纪20年代~40年代中期)1.2工业工程的发展简史1二、重视与工程技术相结合,使IE本身具有独立的专业工程性质,不同于管理的概念和职能得到确立。进度图、库存模型、设施设计、工程经济、工厂布置、物料搬运等理论和方法的产生和运用，IE使管理有了真正的科学依据。三、正式出现IE名词、概念、学系和学会。２.传统IE或者经典IE（20世纪20年代~40年代中期)1.2工业工程的发展简史1运筹学是在二战时期因战争的需要而发展起来一门数学，为战役决策者提供可行性方案。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。有比较系统的学科体系，可以描述、分析和设计多种不同类型的运行系统。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。生产中有大量数据需要处理，作为决策支持。3.IE与运筹学结合（20世纪40年代~70年代中期)1.2工业工程的发展简史140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，并将之运用于IE实践中。运筹学作为IE的理论基础,不仅改进了工业工程的传统方法,而且因为运筹学的系统性可以把工业工程的各种方法综合起来用于解决较大系统问题。第三阶段的IE与前两阶段的比较，表现为从以经验和定性分析为主发展为以定量分析为主。3.IE与运筹学结合（20世纪40年代~70年代中期)1.2工业工程的发展简史170年代开始,系统工程（SystemEngineering，SE）的原理和方法用于IE,使它具备更加完善的科学基础与分析方法。这个时期出现的主要技术:有系统分析与设计、信息系统、决策理论、控制理论等。从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主转化为以研究整体系统的优化、降低各种资源消耗、提高整体系统的生产率为主。4.IE与与系统工程结合并共同发展（20世纪70年代中后期)1.2工业工程的发展简史1工业工程发展特点总结不断吸收现代科技成就，尤其是计算机科学、OR、SE及相关的学科知识，得以由经验为主发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，成为一门独立的学科。1.2工业工程的发展简史1新IE学科体系的“连续光谱”（continuumspectrum）1.2工业工程的发展简史SE的方法论+OR的定量方法+传统IE方法+工业专业知识=新IE1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）；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）；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）；突出研究生产率和质量的改善。工业工程的发展方向可以说，工业工程的研究与发展水平，在一定程度上标志着一个国家或地区的经济和管理发展水平。1工业工程能为奥运做什么？要将语言不同、习俗不同的15000名运动员安排在远近不同的公寓里，并且保证他们能及时赶到训练和比赛现场，这曾经是美国亚特兰大举办1996年奥运会时面临的一大难题。当时对此的解决办法是：充分运用工业工程领域的相关理论和方法，用软件设计地图并在电脑上模拟住宿安排来解决。运输系统的规划，经过公式计算出需要多少辆车和行走的路径，并考虑多种因素高效率地把运动员准时地送到目的地；有计划的物资和人员的运送。

1为了运作奥运会，他们有一支由管理者和工程师组成的队伍，并且及早地设计了各种各样的模型和方案，以便为奥运村的运转提供足够的服务和物资。在短短的几周内，他们这一串惊人的数字表明如果事先没有科学的配置方案，奥运会就无法运转起来。而工业工程理论与技术在奥运会的各个方面都起到了重要的作用。

1工业工程是这样一种活动，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。日本工业工程师学会（JIIE）1.3IE的定义与内涵一、IE的定义1.什么是IE？1工业工程是一门工程技术与管理技术相结合的综合性工程学科，是将科学技术转化为生产力的技术，它以降低成本、提高质量和生产率为导向，采用系统化、专业化和科学化地方法，综合运用多种专业的工程技术、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，使之成为更为有效、更为合理的综合优化系统、并对系统取得的成果进行鉴定、预测和评价。中国工业工程学会1工业工程(IndustrialEngineering)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。美国工业工程师学会（AIIE）——IndustrialEngineeringTerminology,ANSI94,19821.3IE的定义与内涵1尽管各种定义的表述方式不同，说明的侧重点不同，但其内涵基本是一致的。各种IE定义都旨在说明：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；是一门技术与管理结合的交叉学科，且是主要解决管理问题的工程技术；数学、物理学以及社会科学中的专门知识和工程技术中的分析归纳方法。学科性质研究对象研究方法任务与目的设计和建立有效的集成系统，并不断的改善，以降低成本，提高质量和生产率。1

IE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。机人环法料生产要素生产系统有效利用降低成本保证质量和安全提高生产率保证质量提供产品客户满意

满意客户

支付资金购买生产要素钞票获得最佳效益目的降低成本，提高质量和生产率。1

IE的功能就是通过研究人、机、料、法、环之间的关系，来对整个生产系统进行规划、设计、评价和创新活动。

机人环法料生产系统机人环法料设计规划创新评价功能对生产系统进行规划、设计、评价和创新。1IE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IE应用注重人的因素IE是系统化技术二、工业工程的内涵11、IE的核心是降低成本、提高质量和生产率质量是企业的生命，有些人将提高质量和降低成本以及提高生产率对立起来，认为降低成本和提高生产率，就没办法保证质量。实际上，这三个方面是完全统一的，如果企业的质量低下，势必增加企业的质量成本，也必然影响企业的生产率。把降低成本、提高质量和生产率联系起来综合研究，追求生产系统的综合效益，是反应IE实质的一个重要特点。现在我们通过一个例子来说明这个问题：1

右图是在一家生产激光头的电子厂拍到的一张焊接工位图片，从图上可以看出，该员工所用的锡缸和擦拭海绵已经破烂，这样必然影响烙铁头的寿命和焊接温度，从而影响产品的焊接性能，如果单纯为了节省敷料成本而不进行更换的话，势必造成烙铁头使用量的增加，以及产品不良，最终导致产品的修理成本和返工成本，及质量成本增加，同时，由于返工工时和材料的浪费，导致生产率降低，最终产出能力降低。所以，质量、成本和生产率是一个相互依赖、相互影响的关系。作为IE人员，分析问题要从综合效益出发。1

2、IE是综合性的应用知识体系

IE要解决的问题涉及到企业的方方面面，既有技术问题，也有管理问题。这就要求IE人员必须是一个通才，需要掌握自然科学、工程技术、管理科学、社会科学及人文科学在内的各种知识。比如，IE人员要提高工人的工作效率，首先得了解影响工人工作效率的各个因素，包括人、机、料、法、环等环节，这就要求IE人员必须具备相关环节的知识，才可能找出影响工人工作效率的主要环节。如果IE人员只是具备某一个环节的知识，这样分析问题就有局限性，制定的改善方案必然偏面。1

3、注重人的因素是IE区别于其他工程学科的特点在进行生产系统设计、实施控制和改善的过程中，都必须充分考虑到人和其他要素之间的关系和相互作用，以人为中心来进行设计。从操作方式、工作站设计、岗位和职务设计直到整个系统的组织设计，IE都十分重视研究人的因素。包括人机关系；环境对人的影响；人的工作主动性、积极性和创造性、激励方法等，寻求合理配置人和其他因素方法，建立适合人的生理和心理特点的机器和环境系统，使人能够发挥能动作用，达到生产过程中提高效率，安全、健康、舒适地工作并能最好地发挥个生产要素的作用。

14、IE是系统优化技术

IE所强调的优化是系统整体的优化，不单是某个生产要素（人、物料、设备、方法、环境……）或某个局部（工序、生产线、车间……）的优化，后者是以前者为前提的优化，最终追求的是系统整体效益最佳。1一、工业工程学科的特点1.工业工程学科的性质

按学科分类，国外一般把IE列为工程学范畴，这不仅仅是因为它的名称中包含“工程”二字，更主要的是因为它具有工程学的一般属性，即利用自然科学知识和其它技术对生产系统或其他系统进行观察、试验、分析、研究、设计等。1.4

工业工程内容体系和人才素质1工业工程是一门工程学科，但它又不同于一般的工程学科，它不仅包括自然科学和工程技术，而且还包括社会科学和经济管理方面的知识。所以IE是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。

2.工业工程与相关科学的关系1ME1——管理工程；ME2——制造工程；SE——系统工程；IE——工业工程工业工程与相关学科的关系示意图工业工程与相关学科的关系示意图1工业工程（IE）与管理工程的关系

IE与管理的目的是一致的，但是做法不同。

IE研究如何发挥科学技术的力量，以提高工效；管理则研究如何运用各种调控手段，以取得最大利益。1管理的职能决策组织领导协调控制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作业测定经济分析工作研究绩效评估质量管理物流管理生产计划库存管理组织设计能力分析与规划管理信息系统IE是研究管理的方法和手段，是为管理提供技术方法和决策依据的，是一种工程活动。1本次课程结束谢谢大家的参与1一、工业工程学科的特点工业工程学科的性质

按学科分类，国外一般把IE列为工程学范畴，这不仅仅是因为它的名称中包含“工程”二字，更主要的是因为它具有工程学的一般属性，即利用自然科学知识和其它技术对生产系统或其他系统进行观察、试验、分析、研究、设计等。1.4

工业工程内容体系和人才素质11.生物力学；2.成本管理；

3.数据处理及系统设计；

4.销售与市场；

5.工程经济；6.设施规划与物流（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）；7.材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）；美国国家标准ANSI--Z94（82年）

二、工业工程的内容体系

1.工业工程学科的范畴1.4

工业工程内容体系和人才素质18.应用数学（含运筹学、管理经济学、统计和数学应用等）；9.组织规划与理论；10.生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）；11.实用心理学（含心理学、社会学、工作评价、人事实务）；12.方法研究和作业测定；13.人的因素；14.工资管理；15.人体测量；

16.安全；17.职业卫生与医学。1.工业工程学科的范畴1

IE首先在制造业中产生和应用，以改进生产方法，建立良好的作业程序和标准，提高效率为目的。随着IE的理论发展，新的研究方法不断产生，IE的应用领域也不断拓展，现在已经应用在服务业（如建筑业、交通运输业、农场管理、航空、银行、医院、超市等行业）和政府部门。制造业IE政府部门制造业服务业

2.工业工程的应用1IE常用方法与技术（1）方法研究（2）作业测定（3）工作激励（4）工厂布置（6）表格设计（5）物料搬运（7）信息系统开发（8）成本与利润分析（9）物料搬运设备选用（10）组织研究（11）职务评估（12）办公设备选用（13）管理创新（14）系统分析（15）库存管理（16）质量控制（17）计算机编程（18）项目网络技术（19）计划网络技术（20）办公室工作测定（21）动作研究的经济效果（23）价值分析（24）资源分配网络技术（25）工效学（26）成组技术（GT）（27）事故与可操作性分析（28）模拟技术（29）影片摄制（30）线性规划（31）排队论（32）投资风险分析（22）目标管理1制造业中的工业工程工业工程基础(工作研究)设施规划与物流分析生产计划与控制工程经济质量管理与可靠性技术工效学人力资源开发和管理管理信息系统现代制造系统1项目领域使用率排序方法研究作业方法90％1作业分析83％3动作研究66％4物流53％9生产计划45％12标准化60％6作业测定时间研究85％2PTS法65％5工厂设备及设计工厂布局85％2设备购买和更新52％10工资支付激励60％8职务评价52％11管理工程管理37％13成本管理60％7工业工程在制造业中的应用1国外工作研究发展状况

工作研究自十九世纪末被创立以来，在西方工业化国家就有着快速的发展和广泛的应用。1976年美国工业工程杂志与博通公司联合对1500家企业工业工程应用情况的调查表明，89%的企业应用工作研究；英国应用工作研究的情况大体与美国相似，据1979年哈里斯对英国401家企业的调查，其中有84%的企业应用工作研究，占应用工业工程各项技术的首位；

11981年，路特(Reuter)对企业工业工程应用情况的调查表明，美国90%以上的企业应用工作研究，其中94.1%的企业应用方法研究，96.3%的企业应用作业测定，企业的生产率提高51%；日本、前联邦德国、法国、澳大利亚等发达国家以及我国的台湾和香港地区也将工作研究作为工业工程首选技术，其为企业提高生产率达50%以上。

1国内工作研究发展状况

工作研究在我国的应用可以追溯到八十年代中期。从1985年开始，机电行业部分企业推行了工作研究。根据10个企业，12条生产线试点统计，企业一次投入76万元，每年净增收入2815万元，劳动生产率提高16%-18%，投入效益比为1∶33。

1例如，北京机床电器公司运用工作研究，改造三条生产线，产量翻番，年新增产值1165万元，新增利税349万元；成都红光电子管厂推行MOD法，改进20个工序，仅投入9930元就使年增产值840万元，净增利税和节约材料费达363.56万元，投入效益比为1∶366；大连无线电十三厂应用工作研究，改进收录机装配线，效率从42.7%提高到83.78%，日产量翻一番，由102台提高到204台；上海金陵无线电厂应用工作研究，改造生产线，投入0.36万元，获经济效益81万元；广东科龙电器股份有限公司，推行工作研究，一台容声电冰箱的生产节拍从48秒减少到36秒，全员劳动生产率达到43万元。

1

目前，工作研究在机械、电子、冶金、航天航空、轻工、化工、建筑等部门的应用已经起步，有的正在深入与普及。

然而，工作研究在我国的应用尚不能和西方工业化国家同日而语。

1工业工程技术人员是为了达到经营者的目标（目标的根本含义是要使企业取得最佳利润，且冒最小风险）而贡献出技术的人。

广义地说，工业工程师的作用就是把人员、机器、资源和信息等生产要素联系在一起，帮助上下各级管理人员，在业务运作的设想、计划、实施、控制方法等方面从事发明和研究，使人尽其才，物尽其值。具体地说，他们主要从事生产系统的设计和改善。三、工业工程人才的素质结构职责1

一个称职的工业工程师还应有良好的技术素质和科学品德，如进取和创新精神、全局观点、善于团结协作、以及敏锐的观察、分析能力等。总结知识结构能力结构工程技术知识；数学与统计学知识；经济学知识；经营管理知识；IE学科知识；管理科学知识；人类与社会科学知识；计算机科学与信息技术。观察试验能力；调查研究能力；综合分析/集成能力；规划设计能力；协调/社交能力；适应能力；创新能力；语言与文字表达能力；计算机应用能力；外语阅读能力。1以人为中心的意识。成本和效率意识；问题和改革意识；工作简化和标准化意识；全局和整体化意识；工业工程的意识1

（1）成本和效率意识

降低成本，提高效率和质量是IE的核心特点，IE人员必须树立成本和效率意识。一切工作必须从大处着眼，小处着手，力求节约，杜绝浪费，寻求以成本最低、效率更高的方式方法去完成。IE人员做事最忌讳眼高手低，好高骛远。并且，要把80%的精力用在对生产力有贡献的事情上，而不要把80%的精力用在对生产力只有20%的贡献的琐碎事上。

IE人员讨论任何问题都要根据生产现场的实际来进行，决不允许脱离生产现场来进行盲目的决策。否则，成本和效率意识的培养都是一句空话。1（2）问题和改革意识

IE追求合理性和有效性，使投入生产系统的生产要素达到物尽其值，人尽其用。它包括从作业方法、生产流程直至组织管理等各项业务及各个子系统的合理化。

工业工程师有一个基本理念，即做任何工作都会找到更好的方法，改善无止境。为了使工作方法更趋合理，就要坚持改善、再改善。因此，IE人员必须树立问题和改革意识，不断发现问题、分析问题、寻求对策，勇于改革创新。通过“5W1H”提问技巧和鱼骨要因图分析技术，都可以找到解决问题的更好方法。

1现举例来说明IE人员问题和改革意识的思维形式。从图片1我们可以看出，该工位的投入品和完成品分别放置在作业人员左手和右手的后方，这样作业人员每完成一个产品的作业，都要将身体左右摆动一次，这是一个明显的不良体位，既增加了作业工时，又增加了作业人员的疲劳强度，如果没有问题和改革意识，就会对此现象习以为常，认为是理所当然的事。实际上解决该问题根本不需要增加任何投资，也不需要复杂的动作，只要按照图片2所示的方式，对工作台进行简单的重新布置就可以了。虽然是个简单的动作，却可以将工人的工作效率提高10%左右，同时大大降低了作业人员的疲劳强度。

图片1图片21（3）工作简化和标准化意识

工作简化和标准化是保证高效率和优质生产的基本条件。

IE产生以来，推行工作简化（Simplification）、专门化（Specialization）和标准化（Standardization），即所谓的“3S”，对降低成本、提高效率起到重要作用。

在实际工作中，也可以体会到，越是简单、熟练的作业，工作效率就越高，出错率就越低。所以，IE设计工作内容或进行工艺、工具改善时，都要朝向简单化、防呆化、专门化的方向努力，并且尽量将每一次生产技术改进结果以标准化的形式确定下来，并加以贯彻，这是IE的重要手法。

1（4）全局和整体意识

IE人员考虑问题必须考虑全局和整个生产系统，不要改善了这个问题，同时又造成其他方面的问题，要考虑综合效率。即成本、质量、效率兼顾，但又不能工作没有重点。要懂得轻重缓急！不要怕问题多，问题多没关系，只要一个一个解决就可以了，但一定要作到从根本上解决问题，解决问题不能用堵老鼠洞的办法，要灭鼠才能从根本上解决问题。新问题老问题1(5)以人为中心的意识。

任何事情，归根揭底都是通过人来最终实现的，人是根本，人是资本，人是成本。必须坚持以人为中心来研究生产系统的设计、管理、革新和发展，是每个人都关心和参加改进工作，以提高效率。1工业工程师的基本信念潜力总是有的凡事总有一个更好的办法改善无止境1工业工程的本质：采用各种科学与工程方法,以尽可能少的输入力求取得尽可能大的输出，即实现更好的工作系统。亦即实现工作系统可持续改善，而系统可持续改善有是一个无止境的循环过程。输入尽可能少是指人、财、物（设备、物料）能源投入的要少，输出尽可能多是指经济效益更高，其中包括提高生产率、提高质量、降低成本，保证交货期和安全等，同时也对社会做出贡献和服务。1小结

本章学习的重点主要是理解和掌握IE学科的基本概念和有关知识。1、工业工程发展简史工业工程的发展历程和各时期的主要特征是本节重点。2、工业工程的定义、目标和功能。重点掌握工业工程定义的内涵和实质，由于工业工程是一门发展很快的应用学科，随着科技与生产都在迅速发展变化。虽有不同的表达方式，但本质是一致的。3、IE学科的性质重点是认识其跨学科性质。理解IE学科与管理的联系和区别是本章的难点，关键在于要真正认识他们各自的任务和职能。14、工业工程的内涵（特点）和意识在深刻理解工业工程学科实质的基础上，掌握工业工程特点和树立工业工程意识是本章重点。5、工业工程常用技术和应用领域重点是了解IE应用领域的广泛性，以及制造业中常用的IE知识和技术的基本内容。6、工业工程人才的素质结构工业工程技术人员的职责；工业工程技术人员应具备的知识结构是本章的重点。11复习与思考1、什么是工业工程？工业工程的学科性质？2、工业工程的内容体系？你最感兴趣的是哪一方面的内容，请你查阅相关的资料，提出你的建议和想法。第一章工业工程概述11.4工业工程的内容体系和人才素质一、工业工程与相关学科的关系二、工业工程的内容体系三、工业工程人才的素质结构1工业工程（IE）与系统工程的关系

系统工程的实质是对系统进行分析、综合、模拟、最优化的原理和方法，适用与一切系统，如自然系统、社会经济系统、经营管理系统等等。而不仅限于某种特定的工程物质对象。

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集成系统而进行设计、改善和控制，可以说是系统工程在生产系统上的具体应用。系统工程是现代IE的技术基础和方法学，两者是各自有独自任务的相关学科。13.IE常用方法与技术（1）方法研究（2）作业测定（3）工作激励（4）工厂布置（6）表格设计（5）物料搬运（7）信息系统开发（8）成本与利润分析（9）物料搬运设备选用（10）组织研究（11）职务评估（12）办公设备选用（13）管理创新（14）系统分析（15）库存管理（16）质量控制（17）计算机编程（18）项目网络技术（19）计划网络技术（20）办公室工作测定（21）动作研究的经济效果（23）价值分析（24）资源分配网络技术（25）工效学（26）成组技术（GT）（27）事故与可操作性分析（28）模拟技术（29）影片摄制（30）线性规划（31）排队论（32）投资风险分析（22）目标管理1

IE最初产生于制造业，所以，制造业依然是IE应用的最重要领域。一般来说，在制造业中常用的IE技术和知识有如下几种：(1)工作研究工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，以提高生产率和整体效益为目的。并且是在企业开展工业工程活动之初，首要的IE活动，它是其他IE技术应用的前提和基础。方法研究把工作简化并定出进行此项工作的更经济的方法和程序提高生产率工作研究作业测定确定进行某项工作所需时间的长短制造业常用的知识和技术：

1(2)设施规划与设计(3)生产计划与控制(4)工程经济(5)价值工程(6)质量管理与可靠性技术(7)工效学(8)组织行为学(9)管理信息系统(10)现代制造系统1当今管理学界所熟知的\“80/20\”原理--即百分之八十的价值是来自百分之二十的因子，其余的百分之二十的价值则来自百分之八十的因子。举例如说明下：

(1)80%的销售额是源自20%的顾客；

(2)80%的生产量是源自20%的生产量；

(3)80%的看电视时间都花在20%的节目；(4)80%的阅读的书籍都是取自书架上20%的书籍；

(5)80%的看报时间都花在20%的版面；

(6)80%的讨论都是出自20%的讨论者；

(7)80%的教师辅导时间都被20%的学生所占用。"80/20\"原理对管理者的时间使用者的一个重要启示便是：避免将时间花在琐碎的多数问题上，因为就算你花了80%的时间，你也只能取得20%的成效：你应该将时间花于重要的少数问题上，因为掌握了这些重要的少数问题，你只花20%的时间，即可取得80%的成效。

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2.IE的目标是什么？

IE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。机人环法料生产要素生产系统有效利用降低成本保证质量和安全提高生产率保证质量提供产品客户满意

满意客户

支付资金购买生产要素钞票获得最佳效益

3.IE的定义、目标和功能1人员物料设备能源信息综合体系利用设计Design改善Improve设置Installation数学物理学社会科学知识技术期待的成果规划设计评价改进创新工学的分析设计原理方法通过PQCDSF工业工程的定义

3.IE的定义、目标和功能13.IE的功能是什么？

IE的功能就是通过研究人、机、料、法、环之间的关系，来对整个生产系统进行规划、设计、评价和创新活动。机人环法料生产系统机人环法料设计规划创新评价

3.IE的定义、目标和功能11.基础IE理论知识介绍5.以人为中心的意识。任何事情，归根揭底都是通过人来最终实现的，人是根本，人是资本，人是成本。要想使事情完成的更成功，就要减少人的失误，而人的失误是由人的变异性造成的，这种变异性有两种，即随机变异和系统变异，从而失误也分为随机失误和系统失误两种，它们的特点可用下面两个图示表示：5678

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910随机离中趋势系统离中趋势1工业工程技术和方法是企业提高生产率的直接途径，即工业工程是生产率工程的基础。工业工程技术的发展将推动生产率管理和控制方法的改善，而生产率改善方法的创新、发展将促进生产率工程的发展。生产率工程的发展将丰富工业工程技术、方法，推动工业工程的发展。具有共同的目标:提高生产率。2.1.3

工业工程与生产率的关系工业工程1工业工程是工业化的产物，一般认为最早起源于美国。泰勒：时间研究，被称为工业工程之父。吉尔布雷斯:动作研究。甘特:甘特图。其他许多科学家和工程师，如亚当•密斯，李嘉图等。2.2.1工业工程的产生IE的产生与发展过程1F.W.泰勒(1856-1915)，被誉为工业工程之父。通过著名的“铁铲实验”、“搬运实验”和“切削实验”，总结了称为“科学管理”的一套思想。1911年发表了《科学管理原理》一书。1910年，FrankGilbreth和LillianGilbreth从事动作研究(砌墙实验)和工业心理学研究；1913年，HenryFord发明流水装配线；1914年，HarryGantt从事作业进度规划研究和按技能高低与工时付酬的计件工资制的研究；1917年，F.W.Harris研究应用经济批量控制库存量的理论。第一阶段IE的产生与发展过程11911年美国Purdue大学机械工程系首先开设了工业工程选修课；1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系；1920年美国成立了美国工业工程师协会ASIE；后又成立AIIE，工厂中出现专门从事IE的职业；1922年马肯著《预算控制》，1924年著《会计管理》；1924-1931年W.A.Shewhart首创“统计质量管理”；1924-1933年，G.F.Mayo通过“霍桑实验”首创“人际关系学说”；J.Fish首创“工程经济”。第二阶段IE的产生与发展过程1在50、60年代，系统科学（SS）以及系统工程（SystemEngineering，SE）成为IE学科发展的基础。SE的方法论+OR的定量方法+传统IE方法+工业专业知识=新IE第四阶段IE的产生与发展过程170年代以来，特别是近10年来，IE的发展出现了一些新动向：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。早期的IE单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、进而为企业发展成为领先企业提供管理集成基础结构的有效工具。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）。第五阶段IE的产生与发展过程1工业工程的特点IE制定作业标准和劳动定额。IE的重点是面向微观管理。日本强调现场优化，而美国则更强调IE的工程性。IE是系统集成和优化技术。注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。IE是综合性的应用知识体系（技术+管理）。提高生产效率是IE的出发点和最终目标。IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。第二章工业工程概述1

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MRPⅡ手算几个月，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。12、工业工程技术人员的知识结构IE人员的知识结构工程技术数学、统计学经济学经营管理基础IE管理科学人类学、社会学计算机科学1.4工业工程的内容体系和人才素质三、工业工程人才的素质结构1IE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。1IE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；1IE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，