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工业工程专业核心课程. 基础工业工程 Fundament of Industrial Engineering. 授课时间： 2012 年秋季. 自我介绍. 授课教师：任莹晖博士 Email: rebecca_ryh@163.com Tel: 135 4859 6452 Office: 机械院楼 403. 课程说明. 教材： 易树平 , 郭伏 . 基础工业工程 [M] . 北京：机械工业出版社 .2009,1. 参考书： 注应洛，袁治平．工业工程导论 [M] ．北京：中国科学技术出版社， 2003 ．
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工业工程专业核心课程 基础工业工程Fundament of Industrial Engineering 授课时间：2012年秋季
自我介绍 授课教师：任莹晖博士 Email: rebecca_ryh@163.com Tel: 135 4859 6452 Office: 机械院楼403
课程说明 • 教材： • 易树平,郭伏. 基础工业工程[M]. 北京：机械工业出版社.2009,1. • 参考书： • 注应洛，袁治平．工业工程导论[M]．北京：中国科学技术出版社，2003． • 范中志，张树武，孙义敏．基础工业工程（IE）[M]．北京：机械工业出版社，1998． • 王东华，工作研究[M]．大连：大连理工大学出版社，2000． • 罗振壁，工业工程导论[M]．北京：机械工业出版社，2003． • 胡宗武，工业工程概论---原理、方法与应用[M]．上海：上海交通大学出版社，2003． • 学习方式： • 课堂授课，辅以课堂讨论
你的选择 • 为什么选基础IE？ • 希望获得什么？ • 如何共同学习？ • 达到什么效果？ IE 初 印 象
目录 第四章 程序分析 第一章 生产与生产率管理 第五章 作业分析 第六章 动作分析 第二章 工业工程概述 第三章 工作研究 第七章 秒表时间研究 第八章 工作抽样 第十二章 现场管理方法 第九章 预定时间标准法 第十章 标准资料法 第十三章 工作分析与设计 第十一章 学习曲线 第十四章 工业工程的发展
第一章 生产与生产率管理 企业生产运作 1.1 生产率与生产率管理 1.2
运作模式 存在的问题 1.1 企业生产运作 企业生产运作
1.1.1 企业生产运作方式 1.1.1 企业生产运作方式 典型制造企业的生产运作 （一）离散型制造企业 （Intermittent Manufacture） • 指一个个单独的零部件组成最终成品的生产方式。其生产组织类型按照规模、重复性特点又分“车间任务型”和“流水线型”。 • 包括：机械加工，仪器仪表，汽车，服装，家居，五金，玩具生产等等。
1.1.1 企业生产运作方式 • 生产组织类型： • 1、车间任务型（Job-shop） • 企业的生产同时在几个车间交叉进行，生产的零部件最终传送到装配车间装配，再成品质检，合格出厂。 • 特点：（1）每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力和资源。 （2）生产设备一般按机群方式布置，将功能相同或类似设备按空间或行政组织组成生产班组、工段、车间等。 （3）需要制定周全、缜密的生产计划和采购计划。 适用：单件、小批量生产方式的机械制造企业。
1.1.1 企业生产运作方式 2、流水线型（Flow-shop） 加工对象按事先设计的工艺过程依次顺序地经过各个工位，并按统一的生产节拍完成每一道工序的加工内容。 特点： （1）工作地专业化程度高，按产品或加工对象组织生产。 （2）生产按节拍进行，各个工序同期进行作业，重复相同的作业内容。
1.1.1 企业生产运作方式 （3）为了保证流水线上各道工序的生产能力相等，各道工序的单件作用时间与相应工序的工作地（或设备）数比值相等 其中 ti为第i道工序的单件作业时间 si为第i道工序的设备数 i＝1,2,…,m (m为一条流水线的工序数) （4）工艺过程是封闭的 t1 t2 ti tm 即：—＝—＝…＝— ＝… — ＝r s1 s2 si sm
1.1.1 企业生产运作方式 图1.1 流水线的分类
1.1.1 企业生产运作方式 汽车制造企业是典型的流水线生产企业 图1.2 汽车点焊自动化装配生产线 图1.3 某汽车公司装配车间一角 生产组织：精益生产、准时制、零库存管理 内部管理：5S管理 质量控制：ISO9000系列、QS9000质量认证 营销环节：4S店
1.1.1 企业生产运作方式 （二）流程型制造企业（Flam Manufacturing） • 指通过对一些原材料不间断的通过加工设备，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。 • 类型：重复生产（Repetitive Manufacturing） • 连续生产（Continuous Manufacturing） 特点：（1） 产品品种稳定，生产量大。 （2） 生产过程自动化程度高。 （3） 生产管理的目标是有效监控生产过程，使之处于最佳状态。 典型企业：石油、化工和钢铁等企业。 产品特点：以质优价廉取胜
1.1.1 企业生产运作方式 （三）重入离散型制造企业 重入型制造是指产品或零件在制造过程中被某些机器（至少一台）重复加工两次以上。 半导体制造业等高科技制造系统的规模庞大、技术含量高、生产工艺复杂，具有典型的重入型制造的特点。多品种、混合型复杂生产系统。 图1.5 电子表面贴装元件的插装生产线
1.1.1 企业生产运作方式 （四）服务型企业 必须以为人们提供服务，以社会服务为中心组织生产，努力使顾客满意。 • 分类： 1、按顾客的需求特性分 （1）通用型服务：零售、学校、物流、餐饮等 （2）专用型服务：医院、咨询、汽修等 2、按系统运作特点分 （1）技术密集型：航空、银行等 （2）人员密集型：学校、餐饮、百货等
1.1.2 运作与管理面临的问题 • 以汽车企业为例，拿到定单或预测产品需求后应该考虑的问题： （1）如何在规定的时间内完成所需的产品品种和数量？ （2）如何保证产品质量、降低产品的成本？ （3）如何高效率地完成产品？ Questions：如何组织有限资源，高效、高质低成本地满足客户需求，在竞争中立于不败之地？ • 问题解决途径和方法： 生产计划与控制 现场管理 运作流程与作业方法
1.1.2 运作与管理面临的问题 基础工业工程解决的问题： （1）最佳作业方法的问题 （2）最佳作业方法的标准化及劳动定额问题 （3）与最佳作业方法相关的生产场所布置、物流路线设计、工具设计等问题 （4）工作设计问题 （5）现场管理问题
1.2 生产率与生产率管理 概述 生产率与 生产率工程 管理与测定 提高生产率的因素
1.2.1 概述 图1.6 生产系统的结构 生产率 P（Productivity) 是产出与投入比： P = O/I 衡量生产率的目的：改善经营
1.2.1 概述 工业工程的功能 规 划 设 计 管 理 改 善 生 产 系 统 生 产 率
1.2.2 生产率管理与测定 • 生产率管理：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。包括：生产率测定和提高。 • 实质：是以不断提高生产率为目标和动力，对生产系统进行积极地维护和改善。 • 生产率测定与评价：是对某一生产、服务系统（组织）或社会经济系统的生产率进行测定、评价及分析的活动和过程： 生产率测定 (ProductivityMeasurement) 生产率评价 (Productivity Evaluation) • 生产率测评是生产率提高的前提，是生产率管理系统过程的中心环节和实质内容之一。
1.2.2 生产率管理与测定 1、按生产系统投入资源或要素范围分类： 单要素生产率(Single Productivity, SP) 多要素生产率(Multifactor Productivity, MP) 总要素或全要素生产率(Total Productivity, TP) 图1.7 生产率测评的种类
1.2.2 生产率管理与测定 ２、按生产系统运作结果分类 狭义生产率：只考虑直接的资源（要素）投入产出结果的各种要素生产率。 广义生产率：七种绩效指标 图1.8 生产系统基本绩效指标的因果关系
1.2.2 生产率管理与测定 3、按生产率测评层次和对象分类 国民经济生产率 部门（或行业）生产率 地区经济生产率 组织（企业等）生产率等 4、按生产率测评方式分类 静态生产率 (Static Productivity Ratios) 动态生产率指数 (Dynamic Productivity Indexes)
1.2.2 生产率管理与测定 测定基本方法: 图1.9 生产率管理系统模型图
1.2.2 生产率管理与测定 • 针对多资源综合投入及具有多种产出、生产系统及其环境状况动态变化时，对生产率的科学测算需要注意下述几个问题： • 首先，对于多种不同类型的要素要统一其度量单位； • 其次，确定系统或分析单元的边界； • 第三，确定各种要素对生产率的作用大小或权重
1.2.2 生产率管理与测定 基本评价方法： 图1.10 生产率评价方法 系统评价是各类管理问题（生产率管理）的系统分析与决策必不可少的环节。
1.2.3 影响生产率因素和提高途径 • 提高生产率的途径： 增加资源的投入：投资、资金、设备技术、劳动力等。 改进方法入手：提高劳动者的积极性、技术水平和操作熟练程度，充分挖掘企业内部潜力，努力降低成本，促使企业走内涵发展的路子。（工作研究的原理和方法） • 影响生产率提高的因素：
第二章 工业工程概述 工业工程 2.1 产生与发展过程 2.2 内容体系和人才素质 2.3
内涵 2.1 工业工程 定义 工业工程IE 与生产率工程的关系
2.1.1 工业工程的定义 什么是工业工程？ 泰勒 时间研究 吉尔布雷斯 动作研究 There is always a better way!
2.1.1 工业工程的定义 • 是对有关人员、物资、设备、能源和信息所组成的集成系统Integrated System)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),1955 日本工业工程师学会（JIIE），1959 它以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等资源，优质、廉价并及时地提供市场所需商品和服务，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。
2.1.1 工业工程的定义 • 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
设计 Design 人员 物料 设备 能源 信息 数 学 物理学 社会科学 知识 技术 综 合 体 系 改善 Improve 通过 利用 工学的 设置 Installation 原理 方法 分析 设计 规划 设计 评价 改进 创新 期待的成果 Productivity Quality Cost Delivery Safety Flexibility 2.1.1 工业工程的定义
学科性质 技术与管理相结合的交叉学科 是由人、物料、设备、能源、信息等，且不局限于工业生产领域 研究对象 研究方法 综合运用各种工程技术与方法 集成改善，旨在降低成本，提高质量和生产率 任务和目标 功能 规划、设计、评价和创新 2.1.1 工业工程的定义 • 美国工业工程学会提出的定义具有权威性。 • 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。
2.1.2 工业工程的内涵 • 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 • IE应用注重人的因素 • IE是系统化技术
2.1.3 工业工程与生产率工程的关系 • 具有共同的目标: 提高生产率。 • 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。
1. 产生… 2. 发展历程… 2.2 工业工程的产生与发展过程
2.2.1 工业工程的产生 泰勒 • F.W.泰勒(1856-1915)，被誉为科学管理之父。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。
2.2.1 工业工程的产生 吉尔布雷斯夫妇 • 弗兰克·吉尔布雷思（Frank B.Gilbreth，1868～1924）被公认为动作研究之父。弗兰克·吉尔布雷思的主要著作有《动作研究》（1911年），《应用动作研究》（1917年）； 其妻子莉莲的著作有《管理心理学》（1916年）两人合著有《疲劳研究》（1919年）和《时间研究》（1920年）等。
2.2.2 工业工程的发展过程 • 第一阶段：19世纪末到20世纪初期 • 第二阶段：20世纪初叶到第二次世界大战前 • 第三阶段：第二次世界大战到20世纪40年代末 • 第四阶段：20世纪50-60年代 • 第五阶段：20世纪70年代至今
2.2.2 工业工程的发展过程 第一阶段
2.2.2 工业工程的发展过程 第二阶段
2.2.2 工业工程的发展过程 第三阶段
2.2.2 工业工程的发展过程 第四阶段 • 在50、60年代，系统科学（SS）以及系统工程（System Engineering， 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
2.2.2 工业工程的发展过程 第五阶段
