工业工程专业――《基础工业工程》

工业工程专业――《基础工业工程》摘要：本文详细介绍了工业工程专业中的《基础工业工程》课程。阐述了该课程的核心概念、主要内容，包括工作研究、设施规划与设计、质量管理等方面，分析了其在工业工程学科体系中的地位和作用，以及对培养工业工程专业人才实践能力和创新思维的重要性，并探讨了课程学习的方法和实践应用途径。

一、引言工业工程作为一门融合了工程学、管理学、运筹学等多学科知识的综合性学科，旨在提高生产系统的效率、质量和效益。《基础工业工程》作为工业工程专业的核心基础课程，为学生后续深入学习专业知识和从事相关工作奠定了坚实的基础。

二、课程核心概念基础工业工程主要研究如何对生产系统进行分析、设计、改进和优化，以实现生产过程的高效运作。其核心概念围绕着消除浪费、提高生产效率、保证产品质量等目标展开。通过运用科学的方法和技术，对人员、设备、物料、信息等生产要素进行合理配置和协调，从而达到降低成本、提升企业竞争力的目的。

三、主要内容

（一）工作研究1.方法研究程序分析：程序分析是对生产过程中的操作流程进行详细考察和分析，以发现不必要的操作、不合理的流程顺序等问题。通过绘制工艺流程图、流程程序图等，清晰地展示整个生产过程，然后运用"ECRS"原则（取消、合并、重排、简化）对流程进行优化。例如，在某电子产品装配生产线的程序分析中，发现部分零件的搬运路线过长且存在多次等待，通过重新规划搬运路径和优化操作顺序，减少了生产周期，提高了生产效率。作业分析：作业分析着重研究以人为主体的各项操作活动，分析操作人员与机器设备的配合情况、操作动作的合理性等。运用动作研究的原理，如吉尔布雷斯的动作经济原则，对操作动作进行改进。比如，在手工装配工作中，通过对工人手部动作的观察和分析，发现某些动作存在多余的伸展和弯曲，根据动作经济原则调整工作姿势和动作顺序，使工人操作更加高效、舒适，同时降低了劳动强度。动作分析：动作分析进一步细化到每个操作动作，研究动作的基本要素，如动作的起点、终点、移动方式、动作时间等。通过对动作的分解和优化，消除无效动作，缩短动作时间。例如，在包装作业中，对产品拿取、放置、封装等动作进行分析，发现工人在拿取产品时手臂动作幅度过大且有多余的停顿，经过改进后，动作更加紧凑、流畅，提高了包装速度。2.时间研究时间研究是确定完成某项工作所需的标准时间。它通过对操作者在正常条件下的操作过程进行观测，记录各项操作的时间值，并考虑宽放时间等因素，制定出该项工作的标准时间。标准时间是生产计划、成本核算、人员安排等工作的重要依据。例如，在机械加工车间，通过对车工加工某一零件的时间研究，确定了该零件加工的标准时间，以此为基础合理安排生产任务，计算生产成本，同时也为工人的绩效评估提供了客观标准。

（二）设施规划与设计1.设施选址设施选址需要综合考虑众多因素，如原材料供应地、市场需求、交通条件、劳动力资源、政策法规等。运用定性和定量的方法进行选址决策。定性方法包括因素评分法，通过对各个选址因素赋予权重，然后对不同候选地点进行评分，选择得分最高的地点。定量方法如重心法，根据原材料供应地和市场的位置及运输量等数据，计算出理论上的最佳选址点。例如，某企业在新建工厂时，运用因素评分法对几个潜在的选址城市进行评估，考虑了当地的劳动力成本、土地价格、交通便利性等因素，最终确定了最合适的建厂地点。2.设施布局设计设施布局设计要根据生产流程和工艺要求，合理安排各个生产单位（如车间、仓库、办公室等）的位置和相互关系。常见的布局类型有产品原则布局、工艺原则布局、混合原则布局等。产品原则布局适用于大量生产的企业，按照产品的生产流程依次排列生产设备；工艺原则布局则是将相同工艺的设备集中布置在一起。例如，汽车制造企业多采用产品原则布局，按照汽车的装配流程依次设置冲压、焊接、涂装、总装等车间，使物料和产品的流动更加顺畅，提高生产效率。3.物料搬运系统设计物料搬运系统设计要考虑物料的搬运路线、搬运设备的选择和配置等。根据物料的特性（如重量、形状、尺寸、搬运频率等）选择合适的搬运设备，如叉车、输送机、起重机等。合理规划搬运路线，减少物料的迂回和停滞。例如，在自动化仓库中，根据货物的出入库频率和存储位置，设计了自动导引车（AGV）的运行路线，实现了货物的高效搬运和存储，提高了仓库的物流运作效率。

（三）质量管理1.质量管理体系质量管理体系是企业为保证产品质量而建立的一套管理体系，包括质量方针、质量目标、质量手册、程序文件、作业指导书等。ISO9001质量管理体系是国际上广泛认可的质量管理标准，企业通过建立和实施该体系，规范质量管理流程，确保产品质量的稳定性和可靠性。例如，某制造企业按照ISO9001标准建立了质量管理体系，明确了各部门和人员的质量职责，制定了详细的质量控制程序，产品质量得到了显著提升，客户满意度也不断提高。2.质量控制方法统计过程控制（SPC）：SPC利用统计方法对生产过程进行监控和分析，及时发现过程中的异常波动，采取措施进行调整，防止不合格品的产生。常用的控制图有均值极差控制图、单值移动极差控制图等。例如，在电子产品生产过程中，通过对电路板焊接质量的SPC监控，发现某一时间段内焊接不良率出现异常上升，及时分析原因并采取改进措施，使焊接质量恢复稳定。六西格玛管理：六西格玛管理以追求近乎完美的质量为目标，通过DMAIC流程（定义、测量、分析、改进、控制）来解决质量问题。它强调数据驱动和持续改进，致力于减少过程变异，提高产品质量。例如，某企业在实施六西格玛管理项目中，针对客户投诉的产品外观缺陷问题，通过DMAIC流程进行分析和改进，使产品外观缺陷率从原来的3%降低到了0.1%以下。

（四）人因工程人因工程主要研究人、机器和环境之间的相互关系，以实现人机环境系统的最佳匹配。通过对人的生理和心理特性的研究，设计出适合人的工作环境、工作设备和工作方法。例如，在设计办公座椅时，考虑人体工程学原理，调整座椅的高度、角度、硬度等参数，使员工在长时间工作时能够保持舒适的姿势，减少疲劳和职业病的发生。在工业生产中，根据工人的操作能力和习惯，合理设计操作界面和控制按钮，提高操作的准确性和效率。

四、课程在工业工程学科体系中的地位和作用

（一）地位《基础工业工程》是工业工程专业的入门课程和核心基础课程，处于工业工程学科体系的基础层面。它为后续学习专业课程如生产计划与控制、物流工程、供应链管理等提供了基本的理论和方法支持。

（二）作用1.培养实践能力通过课程中的工作研究、设施规划与设计等内容的学习和实践，学生能够掌握工业工程的基本方法和工具，具备对生产系统进行分析、改进和优化的实践能力，能够解决实际生产中的问题。2.树立系统观念课程强调对生产系统的整体认识和分析，使学生树立系统观念，理解各个生产要素之间的相互关系和相互作用，学会从系统的角度思考和解决问题，为培养工业工程专业人才的综合素质奠定基础。3.奠定专业素养让学生初步了解工业工程专业的研究领域和方法，培养学生对工业工程专业的兴趣和认同感，为学生后续深入学习专业知识和从事相关工作奠定坚实的专业素养基础。

五、课程学习方法

（一）理论学习与实践相结合在学习理论知识的同时，要积极参加实践教学环节，如课程实验、课程设计、企业实习等。通过实践加深对理论知识的理解和掌握，提高运用理论知识解决实际问题的能力。例如，在设施布局设计的课程设计中，学生需要根据给定的生产流程和条件，运用所学的布局设计方法进行实际布局规划，通过实际操作进一步理解设施布局的原理和要点。

（二）案例分析与讨论收集和分析实际工业工程案例，组织课堂讨论。通过案例分析，学习他人的成功经验和失败教训，拓宽视野，培养分析问题和解决问题的能力。例如，分析某企业通过实施工业工程方法提高生产效率的案例，讨论其采取的措施、取得的效果以及存在的问题，引导学生思考如何更好地应用工业工程方法解决实际问题。

（三）多学科知识融合学习工业工程涉及多学科知识，要注重与数学、物理学、管理学、运筹学等学科知识的融合学习。理解不同学科知识在工业工程中的应用原理和方法，提高综合运用知识的能力。例如，在学习时间研究时，需要运用数学知识进行数据统计和分析；在质量管理中，要运用统计学原理进行质量控制。

六、课程实践应用途径

（一）企业生产流程优化运用工作研究的方法对企业现有的生产流程进行分析和改进，消除不必要的工序、优化操作顺序、提高生产效率。例如，对某服装加工厂的裁剪、缝制、熨烫等生产工序进行程序分析和作业分析，发现部分工序存在时间浪费和质量问题，通过重新调整工序顺序、改进操作方法，使生产效率提高了20%，产品质量也得到了提升。

（二）设施布局调整根据设施规划与设计的原理，对企业的生产车间、仓库、办公区域等进行重新布局。改善物料搬运路线，提高空间利用率，降低生产成本。例如，某机械制造企业通过对车间设备布局的重新规划，将相关联的加工设备集中布置，减少了物料搬运距离和时间，同时优化了车间的空间布局，提高了生产场地的利用率。

（三）质量管理提升应用质量管理体系和质量控制方法，帮助企业建立完善的质量管理体系，提高产品质量。如指导企业实施六西格玛管理项目，解决产品质量问题，提高客户满意度。例如，某食品企业在实施六西格玛管理项目中，针对产品口感不稳定的问题，通过DMAIC流程进行分析和改进，使产品口感的一致性得到了显著提高，产品市场竞争