现代工业工程课件

现代工业工程学现代工业工程学王平王平 主讲主讲引引言言一个组织，将其各个构成要素进行优化配置，使各个一个组织，将其各个构成要素进行优化配置，使各个组成部分配合默契，充分挖掘内部潜力，提高工作效组成部分配合默契，充分挖掘内部潜力，提高工作效率或生产率，提高工作质量和产品质量，降低成本的率或生产率，提高工作质量和产品质量，降低成本的一切活动就是工业工程。一切活动就是工业工程。一、什么是工业工程？一、什么是工业工程？在企业里，研究工人的工作环境，从环境的温度、湿在企业里，研究工人的工作环境，从环境的温度、湿度、噪音、色彩、光照以及工作台和座椅的高度等各度、噪音、色彩、光照以及工作台和座椅的高度等各个方面尽量适合人的特点，为工作人员创造一个最为个方面尽量适合人的特点，为工作人员创造一个最为适宜的工作环境，就是工业工程。适宜的工作环境，就是工业工程。什么是工业工程？什么是工业工程？什么是工业工程？什么是工业工程？扩展一点，对于政府机构、或者医院、银行等服务部扩展一点，对于政府机构、或者医院、银行等服务部门，研究其现在的工作流程，找出存在的问题，加以门，研究其现在的工作流程，找出存在的问题，加以改进，或者创造一个新的工作模式，以提高作业效率，改进，或者创造一个新的工作模式，以提高作业效率，降低运行成本，保证服务质量，也是工业工程。降低运行成本，保证服务质量，也是工业工程。简单而言，工业工程就是通过一些具体的方法简单而言，工业工程就是通过一些具体的方法和技术，对整个系统进行设计与优化，充分挖和技术，对整个系统进行设计与优化，充分挖掘内部潜力，力求达到用最少的投入获得最大掘内部潜力，力求达到用最少的投入获得最大产出，使整个系统达到最优化。产出，使整个系统达到最优化。运用工程的方法来达到管理的目的运用工程的方法来达到管理的目的就是工业工程。就是工业工程。什么是工业工程？什么是工业工程？二、企业面临的主要环境要素二、企业面临的主要环境要素1.1.顾客顾客 市场经济条件下，企业的一切活动都是围绕市场经济条件下，企业的一切活动都是围绕着顾客（市场）进行的，由于科学技术的进步、经着顾客（市场）进行的，由于科学技术的进步、经济的发展、人民生活水平的提高，顾客的需求越来济的发展、人民生活水平的提高，顾客的需求越来越高，而且变化频繁。越高，而且变化频繁。2.2.竞争竞争 企业间的竞争日益激烈企业间的竞争日益激烈 竞争的手段：产品品种、价格、质量、竞争的手段：产品品种、价格、质量、时间时间 、服务、服务 加入加入WTOWTO，将直接面对国际竞争将直接面对国际竞争 全球经济一体化对企业提出了更高要求全球经济一体化对企业提出了更高要求3.3.变化变化 信息化和知识经济时代的到来，使我们进入信息化和知识经济时代的到来，使我们进入了一个快速变化的时代。了一个快速变化的时代。科学技术日新月异科学技术日新月异 市场需求瞬息万变市场需求瞬息万变 产品生命周期日益缩短产品生命周期日益缩短 信息的获取和发布变得更加容易信息的获取和发布变得更加容易 人们的观念、意识、工作方式、生活习惯也人们的观念、意识、工作方式、生活习惯也不断变化不断变化目前企业面临的目前企业面临的3C环境环境 顾客顾客(Customer)(Customer)竞争竞争(Competition)(Competition)变化变化(Change)(Change)简称简称3C3C三、国内企业存在的主要问题三、国内企业存在的主要问题 新产品开发能力不强新产品开发能力不强 管理粗放管理粗放 产品质量差产品质量差 工作效率低工作效率低 浪费严重浪费严重 工作环境差工作环境差 竞争能力弱竞争能力弱 安全意识差安全意识差中国每年交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过10万人，相当于一个小型县的人口，居世界第一。据统计数据表明，每5分钟就有一人丧身车轮，每1分钟都会有一人因为交通事故而伤残。每年因交通事故所造成的经济损失达数百亿元。我国交通事故致死率全世界最高，为27.3%，美国是1.3%，日本是0.9%。要防止安全事故的发生，除了教育职工要防止安全事故的发生，除了教育职工提高认识，增强风险意识之外，还要引提高认识，增强风险意识之外，还要引入先进的管理理念：入先进的管理理念：防错设计，或者叫做预防性设计防错设计，或者叫做预防性设计采用采用“防错设计防错设计”的方法的方法四、企业应采取的对策四、企业应采取的对策1 1、管理思想的革命、管理思想的革命(Revolution)(Revolution)2 2、管理模式和业务流程再造管理模式和业务流程再造 (Reengineering)(Reengineering)3 3、管理方法和手段的革新管理方法和手段的革新(Reform)(Reform)简称简称3R3R对策对策一、生产过程及其构成一、生产过程及其构成 生产过程的概念生产过程的概念：是指从准备生产产品开始，直到把它生产出来为止，所经历的全过程。（一）（一）生产过程的构成：1.生产技术准备过程生产技术准备过程：如工艺编制、设备安装、调试、工艺装备采购、制造等。2.基本生产过程基本生产过程：浇注毛坯、切削零件、装配产品。3.辅助生产过程辅助生产过程：提供能源、动力；设备维修；自制工艺装备。4.生产服务过程生产服务过程：厂内运输；仓库管理；计量检验工作。5.附属生产过程附属生产过程：第一章第一章 生产与生产率管理生产与生产率管理 第一节第一节 企业生产运作企业生产运作（二）基本生产过程的构成（二）基本生产过程的构成1.1.工艺过程（包括不同的工艺阶段）工艺过程（包括不同的工艺阶段）2.2.检验过程检验过程3.3.运输过程运输过程（三）工序（三）工序一个工人或一组工人，在一个工作地上，对一个劳动一个工人或一组工人，在一个工作地上，对一个劳动对象或一组劳动对象所进行的对象或一组劳动对象所进行的连续连续加工。加工。工序可分为工艺工序、检验工序、运输工序。工序可分为工艺工序、检验工序、运输工序。工序是进行生产组织的最小单位。工序是进行生产组织的最小单位。（四）操作单元（四）操作单元工序的一部分，是指工人为了达到一个明显的目的，工序的一部分，是指工人为了达到一个明显的目的，使用一定的方法所完成若干动作的总和。使用一定的方法所完成若干动作的总和。（五）动作（五）动作指人在工作中的某一具体的细微活动。指人在工作中的某一具体的细微活动。生产过程生产过程劳动过程劳动过程自然过程自然过程生产服务生产过程生产服务生产过程辅助生产过程辅助生产过程基本生产过程基本生产过程生产技术准备过程生产技术准备过程运输过程运输过程检验过程检验过程工艺过程工艺过程运输工序运输工序检验工序检验工序工艺工序工艺工序操作单元操作单元动作动作二、生产类型的划分二、生产类型的划分（一）按照最终产品的形态划分（一）按照最终产品的形态划分1.1.离散型生产离散型生产2.2.连续型生产连续型生产（二）按照成品是否存储划分（二）按照成品是否存储划分1.1.订货式生产订货式生产2.2.存货式生产存货式生产二、生产类型的划分二、生产类型的划分（三）按照企业生产产品的数量和种类划分（三）按照企业生产产品的数量和种类划分1.1.大量大批生产大量大批生产2.2.成批生产成批生产3.3.单件小批生产单件小批生产（四）按照工艺特点划分（四）按照工艺特点划分1.1.合成型合成型2.2.分解型分解型3.3.萃取型萃取型三、工厂布置类型三、工厂布置类型1.工艺式布置工艺式布置2.对象式布置对象式布置3.产品定位式布置产品定位式布置4.成组技术式布置成组技术式布置四、企业生产运作与管理要解决的问题四、企业生产运作与管理要解决的问题在市场经济条件下，竞争无所不在。一在市场经济条件下，竞争无所不在。一个企业，如何组织有限的资源，高效率、个企业，如何组织有限的资源，高效率、高质量、低成本地满足客户的需求，在高质量、低成本地满足客户的需求，在竞争中立于不败之地，是每一个企业生竞争中立于不败之地，是每一个企业生产运作与管理必须解决的问题。产运作与管理必须解决的问题。第二节第二节 生产率与生产率管理生产率与生产率管理一、生产率的定义一、生产率的定义生产率是指生产系统的转换效率，即系统产出与投入之比。生产率是指生产系统的转换效率，即系统产出与投入之比。生产率（生产率（P P）=生产率实际上是衡量生产要素使用效率的尺度。生产率实际上是衡量生产要素使用效率的尺度。生产率与生产效率是不同的。生产率与生产效率是不同的。提高生产率的意义提高生产率的意义1.1.生产率提高的速度决定国家经济发展速度；生产率提高的速度决定国家经济发展速度；2.2.提高生产率是增加工资和改善人民生活的基本条件；提高生产率是增加工资和改善人民生活的基本条件；3.3.提高生产率可以缓和通货膨胀；提高生产率可以缓和通货膨胀；4.4.提高生产率可以增强国际市场竞争力，保持国际贸易平衡；提高生产率可以增强国际市场竞争力，保持国际贸易平衡；5.5.生产率提高对就业和社会发展有促进作用；生产率提高对就业和社会发展有促进作用；6.6.生产率与质量是同步发展的关系。生产率与质量是同步发展的关系。产出（产出（O）投入（投入（I）二、二、生产率管理与测定生产率管理与测定（一）生产率管理的含义（一）生产率管理的含义生产率管理就是对一个生产系统的生产率进行规划、测生产率管理就是对一个生产系统的生产率进行规划、测定、评价、控制和提高的系统管理过程。定、评价、控制和提高的系统管理过程。（二）生产率管理模型（二）生产率管理模型采购转换过程生产率测定过程销售产出量投入量代用生产率度量T2时产出量/T1时产出量T2时投入量/T1时投入量标准生产率评价、规划、控制、提高投入产出战略技术与经营规划标准标准多要素多要素单要素单要素静态生产率动态生产率指数环境环境生产率管理规划部分资源流动部分生产率测定部分生产率规划、评价、控制、提高部分调节反馈环管理过程（三）生产率测定（三）生产率测定生产率测定的意义生产率测定的意义 生产率测定是提高生产率的前提。生产率测定是提高生产率的前提。由于各生产要素的作用并不是简单的叠加，它们对生产率由于各生产要素的作用并不是简单的叠加，它们对生产率贡献的大小，必须进行加权度量，然后归并成整体生产率。贡献的大小，必须进行加权度量，然后归并成整体生产率。所以，科学、准确地测定生产率非常重要。所以，科学、准确地测定生产率非常重要。生产率的种类生产率的种类1.1.按生产要素的种类分类按生产要素的种类分类-某一单一要素生产率某一单一要素生产率例如：例如：（1 1）劳动生产率）劳动生产率（2 2）资本生产率）资本生产率（3 3）原材料生产率）原材料生产率（4 4）能源生产率）能源生产率（5 5）直接劳动成本生产率）直接劳动成本生产率（6 6）总成本生产率）总成本生产率（7 7）外汇生产率）外汇生产率2.2.按生产要素的数量分类按生产要素的数量分类（1 1）总生产率或全要素生产率）总生产率或全要素生产率一个系统的总产出量与全部生产要素真实投入量之比。一个系统的总产出量与全部生产要素真实投入量之比。（2 2）多要素生产率）多要素生产率一种生产过程的实际产出量对某几种生产要素的实际投一种生产过程的实际产出量对某几种生产要素的实际投入量之比，表明几种要素的综合使用效率。入量之比，表明几种要素的综合使用效率。（3 3）单要素生产率）单要素生产率一种生产过程的实际产出量对某一种给定要素的实际投一种生产过程的实际产出量对某一种给定要素的实际投入量之比。入量之比。3.3.按测定方式分类按测定方式分类（1 1）静态生产率）静态生产率某一给定时期的产出量与投入量之比。某一给定时期的产出量与投入量之比。指某一给定时期的绝对生产率。指某一给定时期的绝对生产率。（2 2）动态生产率指数）动态生产率指数一个时期（测量期）的静态生产率被以前某个时期（基一个时期（测量期）的静态生产率被以前某个时期（基准期）静态生产率相除得的商，反映不同时期生产率的准期）静态生产率相除得的商，反映不同时期生产率的变化情况。变化情况。将以上内容综合起来，可以用图来表示：将以上内容综合起来，可以用图来表示：生产率静态生产率动态生产率单要素生产率多要素生产率全要素生产率劳动生产率资本生产率材料生产率能源生产率外汇生产率生产率的种类（四）生产率计算公式（四）生产率计算公式1.1.静态生产率静态生产率 测定期内总产出量测定期内总产出量生产率生产率=测定期内要素投入量测定期内要素投入量2.2.动态生产率指数动态生产率指数 测定期静态生产率测定期静态生产率 测定期产出量测定期产出量 /测定期投入量测定期投入量 生产率指数生产率指数=基准期静态生产率基准期静态生产率 基准期产出量基准期产出量 /基准期投入量基准期投入量举例：举例：劳动生产率劳动生产率 =产品总量或总产值产品总量或总产值生产这些产品所消耗的劳动量生产这些产品所消耗的劳动量全员劳动生产率全员劳动生产率 =产品总量或总产值产品总量或总产值全部职工平均人数全部职工平均人数三、影响生产率的因素三、影响生产率的因素 生产率是一个取决于多种要素及其相互作用的综合生产率是一个取决于多种要素及其相互作用的综合技术经济指标，它受许多因素的影响和制约。一般说技术经济指标，它受许多因素的影响和制约。一般说来，这些影响因素可以归纳为两个方面：来，这些影响因素可以归纳为两个方面：一是生产要素（资源）本身的质量和水平；一是生产要素（资源）本身的质量和水平；二是生产系统的功能和环境条件，即对生产要素之间相二是生产系统的功能和环境条件，即对生产要素之间相互作用的影响好坏。互作用的影响好坏。（一）国家和部门生产率的影响因素（宏观角度）（一）国家和部门生产率的影响因素（宏观角度）1.1.人力资源人力资源2.2.科技水平科技水平3.3.宏观管理宏观管理（二）企业生产率的影响因素（微观角度）（二）企业生产率的影响因素（微观角度）1.1.产品设计产品设计2.2.生产系统设计生产系统设计3.3.生产规模生产规模4.4.职工素质职工素质 第一节第一节工业工程简史及其发展趋势工业工程简史及其发展趋势一、工业工程简史一、工业工程简史工业工程是人们在致力于提高作业效率，降低成本的工业工程是人们在致力于提高作业效率，降低成本的实践活动中产生的一门科学。实践活动中产生的一门科学。工业工程诞生于美国，是从泰勒的工业工程诞生于美国，是从泰勒的“科学管理科学管理”发展发展演变而来的。演变而来的。最初的工业工程实际上就是泰勒的最初的工业工程实际上就是泰勒的“科学管理科学管理”第二章第二章工业工程概述工业工程概述工业工程简史工业工程简史1.1.摇篮期。从产业革命开始到摇篮期。从产业革命开始到2020世纪初。世纪初。产业革命后，人们在总结经验的基础上，开始提出一些产业革命后，人们在总结经验的基础上，开始提出一些新的思想和观点，是工业工程思想理论的萌芽时期。新的思想和观点，是工业工程思想理论的萌芽时期。代表人物：代表人物：美国的惠特雷，美国的惠特雷，1818世纪中叶提出世纪中叶提出“零件互换性零件互换性”的概念；的概念；英国的亚当英国的亚当.史密斯，史密斯，17761776年出版的著作年出版的著作国富论国富论，提出了提出了“劳动专业化分工劳动专业化分工”的概念。的概念。英国剑桥大学教授巴贝奇，英国剑桥大学教授巴贝奇，18321832年发表了年发表了论机器和论机器和创造业的经济创造业的经济一书，论述了专业分工、工作方法、一书，论述了专业分工、工作方法、机器与工具的使用、成本管理等内容。机器与工具的使用、成本管理等内容。工业工程简史工业工程简史2.2.奠基期。从奠基期。从2020世纪初到第一次世界大战期间。世纪初到第一次世界大战期间。科科学学管管理理就就是是工工业业工工程程，工工业业工工程程就就是是科科学学管管理理的时代。的时代。这时期主要是针对操作者和作业现场，对局部内容这时期主要是针对操作者和作业现场，对局部内容和较小范围内在经验基础上进行研究。以提高工人和较小范围内在经验基础上进行研究。以提高工人的作业效率为主要目的。的作业效率为主要目的。代表人物：代表人物：泰勒、吉尔布雷斯夫妇、甘特、老福特等泰勒、吉尔布雷斯夫妇、甘特、老福特等泰罗科学管理理论的主要内容有：泰罗科学管理理论的主要内容有：1.1.时间和动作研究时间和动作研究 2.2.差别计件工资制度差别计件工资制度 3.3.任务管理任务管理 4.4.实施标准化管理实施标准化管理 5.5.职能化的组织管理。职能化的组织管理。6.6.例外管理原理例外管理原理 工业工程简史工业工程简史3.3.成熟期。从成熟期。从2020世纪世纪2020年代到第二次世界大战期间。年代到第二次世界大战期间。这一时期的特征是注重运用心理学、社会学方法研究这一时期的特征是注重运用心理学、社会学方法研究人的行为，同时引进数学、统计学的计量化方法作经人的行为，同时引进数学、统计学的计量化方法作经济性的研究。各种方法和技术不断产生并得到广泛应济性的研究。各种方法和技术不断产生并得到广泛应用，使管理有了真正的科学依据。用，使管理有了真正的科学依据。梅奥的梅奥的“霍桑实验霍桑实验”；休哈特首创管制图休哈特首创管制图 ；费希（）首创了工程经济分析费希（）首创了工程经济分析 ；运筹学的创立，为工业工程的发展奠定了理论基础。运筹学的创立，为工业工程的发展奠定了理论基础。标志着工业工程逐步进入成熟时期。标志着工业工程逐步进入成熟时期。工业工程简史工业工程简史4.4.革新期。二战以后至今。革新期。二战以后至今。19451945年公布了年公布了WFWF法。（工作因素法）法。（工作因素法）19471947年麦尔斯（米鲁兹）创立价值工程技术；年麦尔斯（米鲁兹）创立价值工程技术；19491949年第一个专门研究人机工程的学会成立；年第一个专门研究人机工程的学会成立；6060年代末，系统论创立后，工业工程迅速将系统论年代末，系统论创立后，工业工程迅速将系统论的理论和方法吸收进来，作为其理论和技术基础。的理论和方法吸收进来，作为其理论和技术基础。结合计算机技术，工业工程创立了许多新方法，对复结合计算机技术，工业工程创立了许多新方法，对复杂的工业和社会生产系统进行量化分析和系统设计的杂的工业和社会生产系统进行量化分析和系统设计的能力大大增强。能力大大增强。2020世纪世纪8080年代以后，国际上工业工程的开发与应用年代以后，国际上工业工程的开发与应用越来越广泛，效果良好。越来越广泛，效果良好。日本（二战以后向美国学习工业工程，准时生产制日本（二战以后向美国学习工业工程，准时生产制（JITJIT）（）（精益生产）实际上就是工业工程思想哲精益生产）实际上就是工业工程思想哲理与方法与日本实际相结合的成功产物）理与方法与日本实际相结合的成功产物）亚洲四小龙的崛起（香港、台湾、韩国、新加坡）亚洲四小龙的崛起（香港、台湾、韩国、新加坡）9090年代后的美国，创立了一系列新理论、新方法：年代后的美国，创立了一系列新理论、新方法：流程再造、并行工程、敏捷制造、六西格玛管理流程再造、并行工程、敏捷制造、六西格玛管理二、现代工业工程发展趋势二、现代工业工程发展趋势1 1 研究对象和应用范围扩大到系统整体研究对象和应用范围扩大到系统整体2 2 采用计算机和管理信息系统（采用计算机和管理信息系统（MISMIS）为支撑条件为支撑条件3 3 重重点点转转向向集集成成（或或综综合合）制制造造（INTERGRATED INTERGRATED MANUFACTUNING MANUFACTUNING，简称简称IMIM）4 4 突出研究生产率和质量突出研究生产率和质量5 5 重视人的作用，注重研究人与机器的最佳配合重视人的作用，注重研究人与机器的最佳配合6 6 注意形成面向问题的适宜的工业工程工作模式注意形成面向问题的适宜的工业工程工作模式一、我国工业工程学科产生的背景一、我国工业工程学科产生的背景我国工业工程产生的社会环境与美日等西方工业化国家有相当大我国工业工程产生的社会环境与美日等西方工业化国家有相当大的历史错差：的历史错差：首先商品经济的发展大大滞后于西方工业化国家。首先商品经济的发展大大滞后于西方工业化国家。然而，我国的科学技术发展却远远超过了西方国家工业工程起步然而，我国的科学技术发展却远远超过了西方国家工业工程起步时的水平。时的水平。这既为我们提供了建设现代工业工程的科技条件，又一定程度地这既为我们提供了建设现代工业工程的科技条件，又一定程度地忽视了经典工业工程在企业管理中的基础作用，容易造成忽视了经典工业工程在企业管理中的基础作用，容易造成IEIE高等高等教育、科学研究与企业管理需求的错差。教育、科学研究与企业管理需求的错差。综上所述，我国对工业工程的需求是多层次性的，综上所述，我国对工业工程的需求是多层次性的，IEIE理论技术体理论技术体系的国产化建设比较复杂。系的国产化建设比较复杂。第二节第二节 工业工程在我国的发展及应用工业工程在我国的发展及应用 二、我国工业工程学科发二、我国工业工程学科发展展 改革开放以后，从改革开放以后，从8080年代初我国各界注意到了管理的年代初我国各界注意到了管理的重要性，大量引进、学习、模仿国际上的管理理论、重要性，大量引进、学习、模仿国际上的管理理论、方法与经验。这时国际上现代工业工程理论在中国还方法与经验。这时国际上现代工业工程理论在中国还是个空白，中国机械工程学会率先成立了工业工程研是个空白，中国机械工程学会率先成立了工业工程研究会究会(后更名为工业工程分会后更名为工业工程分会)，从此真正确立了中国，从此真正确立了中国工业工程学科的诞生。这一举措不仅受到了众多企业工业工程学科的诞生。这一举措不仅受到了众多企业家的欢迎，也引起了机械工业部、国家教委、国家基家的欢迎，也引起了机械工业部、国家教委、国家基金委、国家科委等部门的重视与关注。金委、国家科委等部门的重视与关注。（一）高校专业建设（一）高校专业建设 （二）学会发展与建设（二）学会发展与建设 （三）出版刊物（三）出版刊物 （四）国际学术交流（四）国际学术交流 19861986年，上海金陵无线电厂通过推广年，上海金陵无线电厂通过推广IEIE使该厂流水线生产能力提高了使该厂流水线生产能力提高了40%40%，半年，半年间仅成本就节约了间仅成本就节约了8080万元。万元。成都市红光电子管厂在引进的显象管生成都市红光电子管厂在引进的显象管生产线上应用产线上应用IEIE，年增产年增产4242万只电子枪，投万只电子枪，投入入0 0。9898万元，获得万元，获得363363万元的效益。万元的效益。三、工业工程在我国的应用三、工业工程在我国的应用分为两个阶段：分为两个阶段：一是从建国初期到十一届三中全会召开之前；一是从建国初期到十一届三中全会召开之前；二是改革开放至今。二是改革开放至今。上海仪表局下属八家企业推广应用上海仪表局下属八家企业推广应用IEIE，投入投入5050万元，万元，收入收入62006200万元。万元。北京机床电器厂运用北京机床电器厂运用IEIE改造电器产品装配生产线，改造电器产品装配生产线，使产量翻番，年新增产值使产量翻番，年新增产值 11651165万元，新增税利万元，新增税利349349万元。万元。19921992年初广州电池厂，以二车间为年初广州电池厂，以二车间为IEIE试点，四个月试点，四个月时间，取得经济效益时间，取得经济效益1919万元，节省万元，节省2020个劳力，节约个劳力，节约场地场地4848平方米。九月份，全厂推广，年底取得经济平方米。九月份，全厂推广，年底取得经济效益效益200200万元，节约万元，节约152152个劳力，场地个劳力，场地313313平方米。平方米。9393年取得经济效益年取得经济效益12001200万元；万元；9494年取得年取得15001500万元。万元。广东科龙电器有限公司冰箱公司，四条生产线原设计广东科龙电器有限公司冰箱公司，四条生产线原设计生产能力生产能力6060万台万台/年，实际生产年，实际生产4343万台，应用万台，应用IEIE后，后，9393年生产了年生产了75 75 万台，万台，9494年生产了年生产了9191万台，在此基础上引万台，在此基础上引进进100100万台改造项目，万台改造项目，9494年底投产，生产年底投产，生产 9595万台，与万台，与4343万台相比，增加了万台相比，增加了5252万台，相当于投资几亿新建一万台，相当于投资几亿新建一个大型冰箱厂。个大型冰箱厂。第三节第三节 工业工程的基本理论工业工程的基本理论 一、一、工业工程的定义、目标和功能工业工程的定义、目标和功能 （一）概念（一）概念最具权威的最具权威的IEIE定义定义(1955(1955年年AIIEAIIE提出，后经修改提出，后经修改)工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术，以工程分析和设计的原理与方法，对该识和技术，以工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。系统所取得的成果进行确定、预测和评价。美国大百科全书美国大百科全书（年版）对工业工程（年版）对工业工程的解释是：工业工程是对一个组织中人、物料和设的解释是：工业工程是对一个组织中人、物料和设备的使用及其费用详细分析研究，这种工作由工业备的使用及其费用详细分析研究，这种工作由工业工程师完成，目的是使组织能够提高生产率、利润工程师完成，目的是使组织能够提高生产率、利润和效率。和效率。著名的工业工程专家希克斯（著名的工业工程专家希克斯（.）博士指出：工业工程的目标就是设计一个生产系统博士指出：工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康与安全的条件下须是在保证工人和最终用户的健康与安全的条件下进行的（年）。进行的（年）。上述各定义是随着时间的推移和科学技术与生产力的发上述各定义是随着时间的推移和科学技术与生产力的发展而变化的，但是其本质内容是一致的，这些定义都表展而变化的，但是其本质内容是一致的，这些定义都表明：明：(1)(1)工业工程是一门工程类科学技术，且是主要解决管工业工程是一门工程类科学技术，且是主要解决管理问题的工程技术。理问题的工程技术。(2)(2)工业工程所研究的对象是由人员、物料、设备、能工业工程所研究的对象是由人员、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，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。且不局限于工业生产领域。(3)(3)工业工程所采用和依托的理论与方法是来自于数学、工业工程所采用和依托的理论与方法是来自于数学、自然科学、社会科学中的专门知识和工程学中的分析、自然科学、社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等理论与技术，特别是与系统工程的理论与规划、设计等理论与技术，特别是与系统工程的理论与方法和计算机系统技术具有日益密切的关系。方法和计算机系统技术具有日益密切的关系。(4)(4)工业工程的任务和目标是研究如何将人员、物料、工业工程的任务和目标是研究如何将人员、物料、设备、能源、信息等要素进行有效、合理的组合与配置，设备、能源、信息等要素进行有效、合理的组合与配置，并不断改善，实现更有效地运行，为管理活动提供技术并不断改善，实现更有效地运行，为管理活动提供技术上的支持与保证，其目的是达到系统效益与生产率的实上的支持与保证，其目的是达到系统效益与生产率的实现与提高。现与提高。对对IEIE定义的进一步讨论：定义的进一步讨论：IEIE的研究对象：集成系统。包括但决不局限于生产系的研究对象：集成系统。包括但决不局限于生产系统，还包括服务系统统，还包括服务系统(银行、电信、连锁店等银行、电信、连锁店等)及公用设及公用设施施(交通、自来水、煤气交通、自来水、煤气 等等)-)-广阔的应广阔的应用面用面IEIE所采用的知识与方法：自然科学、社会科学所采用的知识与方法：自然科学、社会科学+工程分工程分析与设计原理析与设计原理 -交叉性学科交叉性学科 IE IE的目标：设计、改善与设置系统，实现系统优化运的目标：设计、改善与设置系统，实现系统优化运行行(高效率、低成本等高效率、低成本等)-)-适应于市场经济环境适应于市场经济环境系统中包括了能源系统中包括了能源-节能、减少环境污染、节能、减少环境污染、开发利用新能源等，适应与可持续发展。开发利用新能源等，适应与可持续发展。（二）工业工程的目标（二）工业工程的目标总体上来说，工业工程将总体上来说，工业工程将系统整体优化系统整体优化作为研究目标。作为研究目标。即：使系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证即：使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。质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。具体地讲，就是通过研究、分析和评估，对系统的每个具体地讲，就是通过研究、分析和评估，对系统的每个组成部分进行设计或再设计，再将各个组成部分恰当的组成部分进行设计或再设计，再将各个组成部分恰当的综合起来，设计出系统整体，以实现生产要素的合理配综合起来，设计出系统整体，以实现生产要素的合理配置，优化运行，保证以低成本、低消耗、安全、优质、置，优化运行，保证以低成本、低消耗、安全、优质、准时、高效地完成任务。准时、高效地完成任务。（三）工业工程的功能（三）工业工程的功能1.1.规划规划对系统未来总体情况的构想。包括总体目标、方针政策、对系统未来总体情况的构想。包括总体目标、方针政策、战略战术、以及实施计划的制定。工业工程侧重于技术战略战术、以及实施计划的制定。工业工程侧重于技术发展规划。发展规划。例如：企业发展规划、新产品开发计划、利润目标、职例如：企业发展规划、新产品开发计划、利润目标、职工培训计划。工培训计划。2.2.设计设计在规划的指导下，具体创建系统各个有机组成部分时所在规划的指导下，具体创建系统各个有机组成部分时所做的前期工作。包括技术准则、规范、标准的拟订，最做的前期工作。包括技术准则、规范、标准的拟订，最优方案选择和蓝图绘制。优方案选择和蓝图绘制。例如：新建一个企业时的厂址选择、车间布置、生产流例如：新建一个企业时的厂址选择、车间布置、生产流程设计、管理信息系统的设计、厂内运输系统的设计。程设计、管理信息系统的设计、厂内运输系统的设计。3 3。评价。评价对现存的各种系统、各种规划、计划和设计方案以及个对现存的各种系统、各种规划、计划和设计方案以及个人与组织的业绩做出是否符合既定目标或准则的评审与人与组织的业绩做出是否符合既定目标或准则的评审与鉴定活动。包括各种评价指标和规程的制订以及评价工鉴定活动。包括各种评价指标和规程的制订以及评价工作的实施。从而分清孰优孰劣，明确问题和差距，为决作的实施。从而分清孰优孰劣，明确问题和差距，为决策提供科学依据。策提供科学依据。4 4。创新创新打破常规、不循规蹈矩、敢为人先，不断地创造出新思打破常规、不循规蹈矩、敢为人先，不断地创造出新思想、新观点、新方法、新技术，对现存系统进行改进；想、新观点、新方法、新技术，对现存系统进行改进；对规划、设计的内容与技术进行改进；对评价方法进行对规划、设计的内容与技术进行改进；对评价方法进行改进。改进。二、二、工业工程性质、特点及意识工业工程性质、特点及意识工业工程是一门工程学科，但它又不同于一般的工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、工程技术，而且还程学科，它不仅包括自然科学、工程技术，而且还包括社会科学及经济管理知识的应用。工业工程是包括社会科学及经济管理知识的应用。工业工程是一门边缘学科，因具有管理的某些特征，常被当作一门边缘学科，因具有管理的某些特征，常被当作管理技术。管理技术。工业工程工业工程是工程与管理相结合，但既不等同于一般是工程与管理相结合，但既不等同于一般的工程技术又区别于管理的工程技术又区别于管理（一）学科性质（一）学科性质IEIE具有明显的工程属性具有明显的工程属性 生产系统生产系统(广义广义)设计是首要任务；设计是首要任务；采用工程设计与分析方法采用工程设计与分析方法 不等同于一般的工程技术不等同于一般的工程技术 对象的构成多样性：人、物料、设备、能源、信对象的构成多样性：人、物料、设备、能源、信息息 对象的广泛性：任何复杂集成系统对象的广泛性：任何复杂集成系统 多门类知识与技术的交叉性：不仅包括自然科学多门类知识与技术的交叉性：不仅包括自然科学与工程技术还涉及社会科学与经济管理知识与工程技术还涉及社会科学与经济管理知识 与管理与管理(企业管理、工商管理等企业管理、工商管理等)的区别的区别 采用的方法不同（采用的方法不同（IEIE采用工程的方法，管理则是采用工程的方法，管理则是通过计划、组织、控制、领导等职能）通过计划、组织、控制、领导等职能）工作的目标不同（工作的目标不同（IE IE 研究管理方法和手段，为研究管理方法和手段，为管理提供技术和决策依据。）管理提供技术和决策依据。）在在学学习习、研研究究和和应应用用工工业业工工程程的的过过程程中中，我我们们要把握它的学科性质：要把握它的学科性质：同同其其它它工工程程学学科科一一样样，具具有有利利用用自自然然科科学学知知识识和和其其他他技技术术进进行行观观察察、实实验验、研研究究、设设计计等等功功能能和和属属性性，同同时时它它还还包包括括对对社社会会科科学学、经经济济和和管理知识的综合应用。管理知识的综合应用。（二）工业工程的特点（二）工业工程的特点1 1 工工业业工工程程的的核核心心是是降降低低成成本本，提提高高质质量量和和生生产产率率2 2 工业工程是综合性的应用知识体系工业工程是综合性的应用知识体系3 3 注重人的因素是工业工程区别于其它注重人的因素是工业工程区别于其它 工程学科的特点之一工程学科的特点之一4 4 工业工程的重点是面向微观管理工业工程的重点是面向微观管理5 5 工业工程是系统优化技术工业工程是系统优化技术（三）工业工程意识（三）工业工程意识1 1 成本效率意识成本效率意识2 2 问题和改革意识问题和改革意识3 3 工作简化和标准化意识工作简化和标准化意识4 4 全局和整体意识全局和整体意识5 5 以人为中心的意识以人为中心的意识三、工业工程内容体系及其作用三、工业工程内容体系及其作用 （一）工业工程包含的主要知识体系。（一）工业工程包含的主要知识体系。1.1.工作研究工作研究2.2.人因工程人因工程3.3.设施规划设施规划4.4.物流管理物流管理5.5.安全工程安全工程6.6.生产计划与控制生产计划与控制7.7.质量管理与可靠性质量管理与可靠性8.8.先进制造系统先进制造系统9.9.工程经济工程经济10.10.人力资源管理人力资源管理11.11.成本控制成本控制12.12.管理信息系统管理信息系统13.13.价值工程价值工程（二）工业工程的作用（二）工业工程的作用工业工程在国外与国内发展及应用的实践表明，这工业工程在国外与国内发展及应用的实践表明，这门工程与管理有机结合的综合技术对提高企业要素门工程与管理有机结合的综合技术对提高企业要素生产率和生产系统综合效率及效益，对练好企业等生产率和生产系统综合效率及效益，对练好企业等组织系统内功、提高系统综合素质，对增强企业在组织系统内功、提高系统综合素质，对增强企业在开放经济条件下的国际市场竞争能力和知识经济环开放经济条件下的国际市场竞争能力和知识经济环境中的综合创新能力，对赢得各类生产系统、管理境中的综合创新能力，对赢得各类生产系统、管理系统及社会经济系统的高质量、可持续发展等，具系统及社会经济系统的高质量、可持续发展等，具有不可替代及日益重要的作用。有不可替代及日益重要的作用。第三章第三章工作研究工作研究（WorkStudy)第一节第一节工作研究概述工作研究概述所谓工作研究，就是以提高生产率和工作效率为目的，所谓工作研究，就是以提高生产率和工作效率为目的，研究合理的工作程序和有效的工作方法，并确定标准作研究合理的工作程序和有效的工作方法，并确定标准作业时间的一种技术。业时间的一种技术。3.1.1工作研究的起源工作研究的起源 工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，起工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，起源于泰勒提倡的源于泰勒提倡的“时间研究时间研究”和吉尔布雷斯提出的和吉尔布雷斯提出的“动作研究动作研究”。19301930年两协会在认识到两种研究是相互年两协会在认识到两种研究是相互联系、不可分割的，于联系、不可分割的，于19361936年成立了年成立了“美国企业管理美国企业管理促进协会促进协会”（S.A.MS.A.M）。随后逐步形成了。随后逐步形成了“方法研究方法研究”的完整体系。到的完整体系。到4040年代中期，年代中期，“时间研究时间研究”更名为更名为“作业测定作业测定”。至此，至此，“方法研究方法研究”与与“动作研究动作研究”结结合在一起统称为合在一起统称为“工作研究工作研究”。3.1.2工作研究的对象工作研究的对象 工作研究的对象是作业系统。作业系统是为实现预定的功能、工作研究的对象是作业系统。作业系统是为实现预定的功能、达成系统的目标，由许多相互联系的因素所形成的有机整体。其达成系统的目标，由许多相互联系的因素所形成的有机整体。其主要组成因素，如图主要组成因素，如图3-13-1所示。所示。原材料原材料生产设备、能源、生产生产设备、能源、生产方式和人的作用方式和人的作用产品或服务产品或服务时间（时间（T）质量（质量（Q）成本（成本（C）柔性（柔性（F）输入输入转换机构转换机构输出输出检检测测反反馈馈控控制制图图3-1 3-1 作业系统构成简图作业系统构成简图为了使作业系统达成预定目标，在系统转换过程中为了使作业系统达成预定目标，在系统转换过程中需经常检查测定作业活动的时间、质量、成本、柔性。需经常检查测定作业活动的时间、质量、成本、柔性。进一步对作业系统的构成要素进行分析，发现各个进一步对作业系统的构成要素进行分析，发现各个因素的变动对作业系统的影响程度不同。表因素的变动对作业系统的影响程度不同。表3-13-1是变动是变动因素对作业系统影响程度的等级划分。因素对作业系统影响程度的等级划分。级别级别变动因素变动因素变动内容变动内容1 1产品设计产品设计通过改变设计，简化作业或取消一部分工作通过改变设计，简化作业或取消一部分工作2 2原材料原材料从根本上改变作业方式，或者取消作业方法从根本上改变作业方式，或者取消作业方法3 3工程工程几个工序的合并，或改变顺序达到简化或取消一几个工序的合并，或改变顺序达到简化或取消一部分工作部分工作4 4设备与工具设备与工具改变加工设备、工具使工作更简便、效率更高改变加工设备、工具使工作更简便、效率更高5 5操作动作操作动作能否改进操作方法，使操作动作更简单能否改进操作方法，使操作动作更简单表表3-1 3-1 生产系统变动因素的影响程度生产系统变动因素的影响程度 一般说来，变更较高级别的因素，给作业系统的改一般说来，变更较高级别的因素，给作业系统的改进会带来较大的困难和不确定性。究竟选择哪一个级别进会带来较大的困难和不确定性。究竟选择哪一个级别的变更因素，需要受到技术、经济和人的条件制约，以的变更因素，需要受到技术、经济和人的条件制约，以及研究人员的经验及其拥有职权的影响。如果选定某一及研究人员的经验及其拥有职权的影响。如果选定某一级别的因素变更，那么在这个级别以下的各因素都有可级别的因素变更，那么在这个级别以下的各因素都有可能要改变。能要改变。3.1.3工作研究的特点工作研究的特点 工作研究又称为基础工作研究又称为基础IEIE，最显著的特点是：只需很最显著的特点是：只需很少投资或不需要投资的情况下，通过改进作业流程和操少投资或不需要投资的情况下，通过改进作业流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的各种资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，的各种资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，提高企业的生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞提高企业的生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。争能力。自自2020世纪世纪8080年代以来，我国一些部门和企业开始学年代以来，我国一些部门和企业开始学习和应用习和应用IEIE的基本原理和方法，取得了显著的效果。的基本原理和方法，取得了显著的效果。3.1.4工作研究的内容工作研究的内容 工作研究包括方法研究与作业测定两大技术。方法工作研究包括方法研究与作业测定两大技术。方法研究在于寻求经济有效的工作方法，主要包括程序分析、研究在于寻求经济有效的工作方法，主要包括程序分析、作业分析和动作分析。而作业测定是确定各项作业科学作业分析和动作分析。而作业测定是确定各项作业科学合理的工时定额，主要包括秒表测时、工作抽样、预定合理的工时定额，主要包括秒表测时、工作抽样、预定时间标准和标准资料法。其具体内容如图时间标准和标准资料法。其具体内容如图3-23-2所示。所示。图图3-23-2工工作作研研究究的的内内容容 在实际工作中，在实际工作中，不是所有工作（或不是所有工作（或作业）都要求同时作业）都要求同时使用两种技术，换使用两种技术，换句话说，方法研究句话说，方法研究和作业测定可以作和作业测定可以作为两种单独的技术为两种单独的技术分开使用，其具体分开使用，其具体技术将在后面的章技术将在后面的章节中详细介绍。节中详细介绍。工作研究工作研究图图3-3 3-3 工作研究两种技术的关系工作研究两种技术的关系方法研究方法研究 把工作简化并把工作简化并 制定出进行此制定出进行此 项工作更经济项工作更经济 的方法和程序的方法和程序作业测定作业测定 确定进行某项确定进行某项 工作所需时间工作所需时间 的长短的长短提高效率提高效率3.1.5 工作研究的分析技术工作研究的分析技术 工作研究常用的分析技术是：工作研究常用的分析技术是：“5W1H”5W1H”、“ECRSECRS四四大原则大原则”加一表。加一表。“5W1H”5W1H”提问技术是指对研究工作以及每项活动从提问技术是指对研究工作以及每项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，为目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，为了清楚地发现问题可以连续几次提问，根据提问的答案，了清楚地发现问题可以连续几次提问，根据提问的答案，弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性。弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性。“5W1H”5W1H”提问方法如表提问方法如表3-23-2所示。所示。六何分析法（六何分析法（5W1H分析法）分析法）WhatWhereWhen whyWhoHowHow much考察点考察点第一次提问第一次提问第二次提问第二次提问第三次提问第三次提问目的做什么（What）是否必要有无其他更合适的对象原因为何做（Why）为何要这样做是否不需要做时间何时做（When）为何要此时做有无其他更合适的时间地点何处做（Where）为何要此处做有无其他更合适的地点人员何人做（Who）为何要此人做有无其他更合适的人方法如何做（How）为何要这样做有无其他更合适的方法与工具表表3-25W1H提问技术提问技术ECRS四大原则四大原则1.取消取消eliminate：对所研究的工作，首先考虑取消的可能性。对于不必要的内容予以取消，是不需要投资的改进，是改进的最高原则。2.合并合并combine：对于不能取消的内容，再看能否合并，从而达到省时、简化的目的。3.重排重排Rearrange：对工作的先后顺序进行重新组合，达到改善的目的。4.简化简化Simple：经过取消、合并、重排之后，再对该项工作作深入的分析研究，使方法和动作尽量简化，使新的工作方法效率更高。“六何六何”与与“四原则四原则”的关系的关系对 象地 点时 间人 员方 法取 消合 并重 排简 化原则原则目标目标实例实例取消取消（EliminateEliminate）是否必须做是否必须做如果不做将会怎样如果不做将会怎样省略检查省略检查通过变化布局省略搬运通过变化布局省略搬运合并合并（CombineCombine）2 2个及以上的工序（或工作）个及以上的工序（或工作）内容是否可以合并起来内容是否可以合并起来同时进行同时进行2 2个以上的加工作业个以上的加工作业同时进行加工和检查作业同时进行加工和检查作业重排重排（RearrangeRearrange）是否可以调换顺序是否可以调换顺序更换加工顺序提高作业效率更换加工顺序提高作业效率简化简化（SimpleSimple）是否可以更简单是否可以更简单进行流程优化进行流程优化实现机械化或自动化实现机械化或自动化表表3-3 ECRS3-3 ECRS四原则的运用示例四原则的运用示例“一表一表”称为检查分析表，如动作改善检查表、物流改善检查表等。称为检查分析表，如动作改善检查表、物流改善检查表等。3.1.6工作研究的步骤工作研究的步骤 工作研究应该作为企业一项经常性的工作，积极加以组织实施。工作研究应该作为企业一项经常性的工作，积极加以组织实施。它的实施共有它的实施共有7 7个步骤。个步骤。挖掘问题挖掘问题,确定工作研究项目确定工作研究项目 观察现行方法，记录全部事实观察现行方法，记录全部事实 仔细分析记录的事实并进行改进仔细分析记录的事实并进行改进 评价和拟定新方案评价和拟定新方案 制定作业标准及时间标准制定作业标准及时间标准 新方案的组织实施新方案的组织实施 检查和评价检查和评价 在第在第1 1步的实施中，必须考虑以下因素：步的实施中，必须考虑以下因素：经济因素：考虑该项作业在经济上有无价值，或首先选经济因素：考虑该项作业在经济上有无价值，或首先选择有经济价值的作业进行研究。择有经济价值的作业进行研究。技术因素：必须查明是否有足够的技术手段来从事这项技术因素：必须查明是否有足够的技术手段来从事这项研究。研究。人的因素：当确定了研究对象后，必须让有关成员了解人的因素：当确定了研究对象后，必须让有关成员了解该项工作研究的意义。在研究推进中，要特别注意工人该项工作研究的意义。在研究推进中，要特别注意工人们提出的改进意见。们提出的改进意见。第第6 6步步新方案的组织实施是工作研究中关键的一步。因为研究效新方案的组织实施是工作研究中关键的一步。因为研究效果的发挥和目标的实现都依赖于新方案的实施。果的发挥和目标的实现都依赖于新方案的实施。此阶段要完成以此阶段要完成以下几项工作：下几项工作：根据工作研究项目请有关行政管理部门批准，并得到有关根据工作研究项目请有关行政管理部门批准，并得到有关 部门主管领导的认可和支持。部门主管领导的认可和支持。组织相关人员的学习和掌握新方案，针对性地组织专门培组织相关人员的学习和掌握新方案，针对性地组织专门培 训，让更多的操作者和相关人员真正按新方案操作。训，让更多的操作者和相关人员真正按新方案操作。现场试验运行。现场试验运行。维持新方案，不走回头路。维持新方案，不走回头路。第二节第二节方法研究概述方法研究概述3.2.1 方法研究的概念、特点与目的方法研究的概念、特点与目的3.2.2 方法研究的内容、层次方法研究的内容、层次3.2.3 方法研究的步骤方法研究的步骤3.2.1方法研究的概念、特点与目的方法研究的概念、特点与目的 方法研究的概念方法研究的概念 运用各种分析技术对现有工作方法进行记录、考察、分析和改运用各种分析技术对现有工作方法进行记录、考察、分析和改进，设计出最经济、合理、有效的工作方法，从而减少人员、机器进，设计出最经济、合理、有效的工作方法，从而减少人员、机器的无效动作和资源的消耗，并使方法标准化的一系列活动。的无效动作和资源的消耗，并使方法标准化的一系列活动。方法研究的特点方法研究的