基础工业工程(IE)课件

,目录一,添加标题,基础工业工程,机电工程学院 工业工程与物流教研室,尹春建,E-mail:chunjianyin,Tel:7046137,教材,基础工业工程,，易树平,郭伏主编，机械工业出版社,参考书,工业工程基础,范中志主编,华南理工大学出版社,工业工程,，赵景华主编，中国科学技术出版社，,2000,年版,生产系统现场工作研究,，白信哲，机械工业出版社,与,I E,有关 的杂志,1.IIE SOLUTION,2.IIE TRANSACTION,3.Harvard business review,4.Quality World,5.Management Science,6.,工业工程与管理（上海交大与,Springer,合办）,7.,工业工程（广东工业大学主办）,常用的,IE,网站,www.chinaie.info, 生产与生产率管理,1.1,企业生产运作,1.2,生产率与生产率管理,1.3,思考题,基,础,工,业,工,程,1.1,企业生产运作,一,.,企业生产运作概述,离散型机械制造企业,流程型生产企业,重入型制造企业,服务型企业,基,础,工,业,工,程,1.1,企业生产运作,一,.,企业生产运作概述,(,一,),离散型机械制造企业,车间任务型生产,概念,企业的生产同时在几个车间交叉进行,生产的零部件最终流转到装配车间装配,成品由质量部门检测,合格件交付出厂的一种生产组织方式,-,适用,单件小批量生产方式的制造企业,特点,每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力和资源；生产设备一般机群方式布置,基,础,工,业,工,程,1.1,企业生产运作,一,.,企业生产运作概述,(,一,),离散型机械制造企业,流水线生产,概念,加工对象按事先设计的工艺过程集资顺序地经过各个工位（工作地），并按统一的生产节拍完成每一道工序的加工内容的生产组织方式,基本特征,工作地专业化程序高，按产品或加工对象组织生产；生产按节拍进行；各道工序的单件作业时间与相应工序的工作地或设备数比值相等；工艺过程是封闭的,基,础,工,业,工,程,1.1,企业生产运作,一,.,企业生产运作概述,(,二,),流程型生产企业,通过对一些原材料的加工，使其形状或化学属性发生变化最终形成新形状或新材料的生产方式。,石油、化工、钢铁、造纸等企业是典型的的流程型制造企业,基,础,工,业,工,程,1.1,企业生产运作,一,.,企业生产运作概述,(,三,),重入离散型制造企业,重入型制造（,Re-entrant Manufacturing,）,产品或零件在制造过程中被某些机器重复加,2,次以上的制造过程。,电子制造企业是典型的重入型制造企业,基,础,工,业,工,程,1.1,企业生产运作,一,.,企业生产运作概述,(,四,),服务型企业,通用型服务,专用型服务,技术密集型服务,人员密集型服务,按系统的运作特点,按顾客的需求特性,基,础,工,业,工,程,1.1,企业生产运作,二,.,企业生产运作管理存在的问题,生产计划管理,生产现场管理,生产流程优化,人员管理,基础工业工程是针对企业生产运作管理中存在的问题发展起来,基,础,工,业,工,程,1.2 生产率与生产率管理,一、生产率的定义,二、提高生产率的意义,三、生产率测定,四、提高企业生产率的途径,五、生产率管理,一 、生产率的定义,生产率就是,产出与投入之比,生产率,（,P,）,=,产出,满足外界需要而生产的产品或提供的服务,投入,为获得这些产出而投入的生产要素,二、提高生产率的意义,提高生产率是实现经济增长的主要手段,提高生产率是增加工资和改善人民生活的基本条件,提高生产率可以缓和通货膨胀,提高生产率可以增强国际市场竞争力，保持国际贸易平衡,生产率提高对就业和社会发展有促进作用,生产率与质量是同步发展的关系,三、生产率测定,生产率测定的意义,所谓生产率测定就是对某一个研究对象（如一个生产系统）的生产率进行度量和计算。,我们的目的是要提高生产率，那么就必须首先测定生产率水平，以便有一个衡量生产率变化的基准。,三、生产率测定,生产率,测定的种类,(1),按生产要素的种类分类,(2),按生产要素的数量分类,(3),按测定方式分类,生产率的种类,用劳动量作为总投入计算,用折旧费或固定资产账面值作为总投入计算,以投入原材料量作为总投入计算,1.,按生产要素的种类分类,（,1,）劳动生产率,（,2,）资本生产率,（,3,）原材料生产率,（,4,）能源生产率,（,5,）直接劳动成本生产率,（,6,）总成本生产率,（,7,）外汇生产率,以投入能源量作为总投入计算,生产要素投入用直接劳动成本表示的生产率,将所有的生产要素的总成本作为投入计算的生产率,投入的生产要素成本中只考虑外汇一项所计算的生产率,（,1,）总生产率或全要素生产率,（,2,）多要素生产率,（,3,）单要素生产率,生产率的种类,一个系统的总产出量与某一种投入要素量之比,一个系统的总产出量与某几种投入生产要素量之比。,一个系统的总产出量与全部投入生产要素之比。,2.,按生产要素的数量分类,生产率的种类,3.,按测定方式分类,（,1,）静态生产率,（,2,）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。,某一给定时期产出量与投入量之比，指某一给定时期的绝对生产率。,三、生产率测定,生产率计算公式,（,1,） 静态生产率（某一给定时期的生产率）,三、生产率测定,生产率计算公式,（,1,） 静态生产率（某一给定时期的生产率）,单要素生产率：,、,分别为测定期内第,i,种产出量与投入量,三、生产率测定,生产率计算公式,（,1,） 静态生产率（某一给定时期的生产率）,多要素或全要素生产率：,工业企业生产率的测定,计算公式,产品总产量或产值,劳动生产率,=,生产这些产品的劳动投入量,产品总产量或产值,材料生产率,=,生产这些产品的材料消耗量,工业企业生产率的测定,计算公式,产品总产量或产值,能源生产率,=,生产这些产品的能源消耗量,产品总产量或产值,设备生产率,=,生产这些产品所摊的折旧费量,产品总产量或产值,总生产率,=,生产这些产品投入的总成本,三、生产率测定,生产率计算公式,（,2,） 动态生产率指数（两个不同时期生产率之比值）,生产率指数,:,分别为现测定期,k,内第,i,种产出量与投入量,分别为基准期,j,内第,i,种产出量与投入量,工业企业生产率的测定公式,2.,动态生产率指数,测定期静态生产率 测定期产出量,/,测定期投入量,生产率指数,= =,基准期静态生产率 基准期产出量,/,基准期投入量,三、生产率测定,生产率测定的实施,1.,数据采集,（,1,）产品数据,（,2,）会计数据,（,3,）作业测定数据,2.,生产率测定模型的选择,（,1,）单要素生产率模型,（,2,）全要素或多要素模型,四、提高企业生产率的途径,影响生产率的因素,提高企业生产率的途径,四、提高企业生产率的途径,影响生产率的因素,国家和部门（产业）,生产率的影响因素,人力资源,科技水平,宏观管理,人力资源,科技水平,政府政策,重视人的教育、培训、技术、劳动态度和动机，以及智力开发，重视劳动力的身体和精神健康，能提高劳动力质量。,此外，工作环境、劳动条件、对人才的合理使用和鼓励政策等都直接影响人的积极性、创造性和工作效率，从而影响生产率水平。,科技水平直接影响生产率（可以认为，生产率的是反映一个国家的科技实力和水平的重要指标），加强科研开发，促进科技进步，提升一个国家的科技水平，先进设备,政府的政策、战略和计划等通过职能部门的实际工作、法规（如价格控制、收入和工资政策）、交通通讯、动力、财政措施和经济杠杆（利率、关税和其他税种）等极大地影响生产率。政府的工作作风和工作效率也是影响生产率的一个因素。,企业生产率的影响因素,产品设计,生产系统设计,生产规模,职工的素质,政治思想工作,四、提高企业生产率的途径,提高企业生产率的途径,人力资源和管理方法,工业工程的应用,人力资源和管理方法,国外通过对生产率的基本因素,产出、投入、劳动、资本、技术和管理等的分析表明，有效地,使用人力资源,和,提高劳动力质量,，可以有效地,提高劳动生产率,。高质量的劳动力通过生产行为表现为生产效率的提高、产出增多、对成本的控制能力强等。,劳动力质量主要表现为：,承诺感,、,对组织的献身和忠诚,、,良好的沟通能力,、,参与能力,、,社会责任感,、,专业技术能力,和,感受变化的敏感程度,。,人力资源和管理方法,物质奖励,非物质奖励,教育培训,职业保障,在企业内有计划地分配生产率提高所获得的利益，是激励劳动者更好地工作的关键。计件工资、计时工资、效益工资等分配制度是劳动者分享劳动成果的一种方式，许多股份制企业给优秀职工以额外的企业股份，许多使劳动者得到更多的利益并更多地参与企业管理活动。,精神鼓励包括职位的晋升、调整以及让职工参与决策、给予职工表扬和某种荣誉等。能够使职工感到自我价值的实现，使他们工作范围扩大，提高工作技能和兴趣，带来从属于企业的意识，增强主动性和责任感。,通过教育培训，树立职工生产率的意识，提高职工综合素质，推动职工开展生产过程、工作方法、工作设计等方面的革新。同时，教育培训也是一种非物质奖励，为职工提供更多的晋升机会。,生产率提高，有可能增加职工对职业保障的忧患意识。因此，管理者有必要对职工作出对职业保障的保证（将剩余劳动向人力资源紧缺部门转移、减少劳动时间、向企业外输送、开展其他服务等），使职工积极参与提高生产率的活动。,工业工程的方法,运用工业工程原理和方法对现有生产组织进行系统分析，改进工厂布置,采用现代化制造技术，,CAD/CAM,、,CAPP,、,FMC,、,MRP ,等对生产技术和设施,加强研究开发，开发新工艺、建立新流程,运用价值分析改进产品设计、减少产品工作量、降低成本,开展工作研究，改善作业和工艺系统，减少多余的操作和无效工作时间,运用现代生产与库存技术，建立均衡高效的生产系统,在生产系统设计和改造中运用现代物流技术,运用可靠性工作进行系统维护，保证系统运行质量,采用人因工程知识和技术改善作业环境，创造良好的工作条件,。,第二章 工业工程概述,2.1,工业工程,2.2,工业工程的产生与发展过程,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,基,础,工,业,工,程,2.1,工业工程,一、工业工程的定义,工业工程是对人员、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识和技术，以及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,。,Industrial Engineering is concerned with the design , improvement and installation of integrated system of people (men) , materials, information , equipment , and energy . It 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 .,基,础,工,业,工,程,一、工业工程的定义,IE,的学科性质：,IE,是一门技术与管理相结合的交叉学科,IE,的研究对象：由人员、物料、设备、能源和信息组成的各种生产及经营管理系统及服务系统,IE,的研究方法：是数学、物流学及社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等，结合系统工程与计算机系统技术,IE,的任务：将人员、物料、设备、能源和信息等要素建成一个集成系统，并不断改善，以实现更有效的运行,IE,的目标,：,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,IE,的功能：对生产系统进行规划、设计、评价和创新。,基,础,工,业,工,程,一、工业工程的定义,1.,规划,2.,设计,3.,评价,4.,创新,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发展规划。,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。,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、生产流程设计、管理信息系统的设计、厂内运输系统的设计。,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，为决策提供科学依据,。,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；对规划、设计的内容与技术进行改进；对评价方法进行改进。,IE,的功能,工业工程的特点,1.,工业工程的,核心,是降低成本，提高质量和生产率,2,工业工程是综合性的应用知识体系，,技术与管理结合,的学科，用技术支持管理；从,系统管理的角度统筹技术,3,以人为本,、重视人的作用：人是现代生产和服务系统的核心要素,4, 工业工程的重点是面向,微观管理,，解决各环节的具体管理工作问题。,5, 工业工程是,系统优化,技术，,注重整体系统，追求系统的整体效益，服从系统的总目标,工业工程与生产率工程的关系,IE,与生产率有着共同的目标,IE,的技术和方法是企业提高生产率的直接途径,IE,技术的发展将推动生产率管理和控制方法的改善；生产率改善方法的创新、发展将促进生产率工程的发展,和平率工程的发展将丰富,IE,技术、方法，推动,IE,的发展,从,18,世纪初期蒸汽机开始促进机械化生产起至,20,世纪,30,年代中期的这个时期，被称为科学管理年代，是工业工程的前身。在这个时期中发生了两件大事：一是第一次产业革命；二是泰勒,(F.W. Taylor),的科学管理运动,(1900,年前后,),。产业革命促进了大批的技术革新项目，制造企业的规模和复杂性也大幅度增大了。这时在英国兴起的零件可互换性和劳动专业化分工，被认为是促使大量生产成为可能的两个重要的,IE,观念。,一 、科学管理时代,2.2 工业工程的产生与发展过程,传统的工业工程阶段,(20,年代后期,40,年代中期,),工业工程与运筹学结合的阶段,(40,年代中期,-70,年代中期,),工业工程与系统工程结合的阶段,(70,年代中后期,-,现在,),二 、工业工程时代,2.2 工业工程的产生与发展过程,2.2,工业工程的产生与发展过程,科学管理时代,(,本世纪初,30,年代中期,),工业工程时代,（,30,年代后期至今）,运筹学时期,（,40,年代中期,70,年代）,工业与系统工程,（,70,年代）,在制造业中，采用以动作研究和时间为主要内容的科学管理方法，提高工人的作业效率。,1908,年，宾洲大学根据泰勒的建议首次开设工业工程专业。,工业工程研究吸收数学和统计知识，创立了一系列,IE,原理和方法。统计质量控制、进度图、库存模型、人的激励、组织理论、工程经济、工厂布置、物料搬运等方法的产生和运用，使管理有了真正的科学依据。,运筹学的出现为,IE,提供了理论基础，数学规划、优化理论、博弈论、排队论、存贮论等理论和方法用于描述、分析和设计多种不同类型的运行系统，寻求最佳结果。计算机为处理数据和对大系统进行模拟提供了手段。,系统工程原理和方法用于,IE,，,IE,与,SE,的结合，使,IE,从系统整体优化的目标出发，研究各生产要素和子系统的协调配合，强调综合应用各种知识和方法的整体性，应用范围从微观系统扩大到宏观大系统的分析设计，从工业和制造部门扩大到服务业及政府等各组织。,在美国，通常将工业工程与机械工程、电气工程、土木工程、化学工程并列为五大工程。,其的基本原则：,（,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,）对大型企业要实行分层管理。,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,一、工业工程的学科特点,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。,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,一、工业工程的学科特点,具有明显的工程性质,不等同于一般的工程技术,与工业管理、企业管理有所不同,广义的生产系统设计是,IE,的首要任务,利用自然科学和工程技术进行分析与设计,不仅包括自然科学与工程技术，还包括社会科学和经济管理知识的应用。,IE,主要是对于生产系统进行研究、分析、设计和改进等工程活动。而管理则主要偏重于行政职能。,工业工程学科的性质,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,一、工业工程的学科特点,工业工程与相关学科的关系,IE,与管理,IE,与系统工程,IE,是研究管理的方法和手段，为管理提供技术方法和决策依据，是一种工程活动,IE,是系统工程在生产系统中的具体应用，系统工程是现代,IE,的技术基础和方法学,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系,工业工程学科的范畴,从学科角度把,IE,知识领域划分为,17,个分支，即：,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（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）。材料加工（含工具设计、工艺研究、自动化等）。应用数学（含运筹学、管理科学、统计质量控制、统计和数学应用等）。组织规划与理论。生产规划与控制（含库存管理、运输路线、调度、发货等）。应用心理学（含心理学、社会学、工作评价、人事实务等）。方法研究和作业测定。人的因素。工资管理。人体测量。安全。职业卫生与医学,我国工业工程专业的核心课程,基础工业工程 生产计划与控制 物流工程 人机工程,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系,工业工程的应用领域,制造业,建筑业,交通运输,农场,银行,医院,超级市场,军事后勤,政府部门,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系,工业工程的方法和技术,方法研究,作业测定,（直接劳动）,奖励工资制度,工厂布置,表格设计,物料搬运,信息系统开发,成本与利润,作业测定,（间接劳动）,物料搬运设备选用,组织研究,职务评估,办公设备选择,管理的发展,系统分析,库存控制与分析,计算机编程,项目网络技术,计划研究的经济效果,办公室工作测定,动作研究的经济效果,目标管理,价值分析,资源分配网络技术,工效学,成组技术,事故与可操作性分析,模拟技术,影片摄制,线性规划,排队论,投资风险分析,2.3,工业工程的内容体系和人才素质,二、工业工程的内容体系,我国常用的,IE,知识和技术,工作研究,设施规划与设计,生产计划与控制,工程经济,价值工程,质量管理与可靠性,人机工程,组织行为学,管理信息系统,现代制造技术,工业工程的应用领域和技术,制造业的工业工程,2.3,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,工业工程师是从事工业工程的专业技术人员，他们的职责主要是将人员、物料、设备、能源和信息等联系在一起，以求得最有效的运行。,素质结构主要包括：,知识结构,能力结构,IE,意识,三、工业工程人才的素质结构,知识结构,具备机械工程、电子工程、信息工程或其他工程方面的知识,理解机械工程、电子工程、信息工程或其他工程方面的产品开发与设计技术、生产与工艺技术、企业管理等知识,具备工作研究、设施规划与设计、生产计划与控制、工程经济、价值工程、质量管理与可靠性、人机工程、组织行为学、管理信息系统、现代制造技术,掌握现代工程设计、产品开发、生产工艺、企业管理等方面较系统的的知识,掌握计算机应用、仿真和计算机处理知识,掌握会计、统计、经济和人文科学方面的知识,掌握我国经济技术方面的法律、法规，熟悉有关的技术法规、标准和规范,三、工业工程人才的素质结构,能力结构,具备观察能力、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、语言和文字表达能力、计算机应用能力、外语阅读能力,三、工业工程人才的素质结构,IE,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, 全局和整体意识, 以人为中心的意识,工业工程师的职能范围,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。,工业工程师的职能范围,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；,工业工程师的职能范围,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。,工业工程师的职能范围,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,