工业工程学科形成及发展.ppt课件.ppt

1、机械与动力工程学院 工业工程与物流工程系 工业工程学科形成及发展2022-4-11感谢你的观看主 要 内 容l 工业工程的历史发展工业工程的历史发展l 工业工程在发展生产中的作用工业工程在发展生产中的作用l 工业工程学科定义和职能工业工程学科定义和职能l 工业工程最新发展工业工程最新发展2感谢你的观看工业工程历史发展科学管理时期科学管理时期运筹学时期运筹学时期定量和精细化时期定量和精细化时期全球化和网络化时期全球化和网络化时期3感谢你的观看特点：特点： 生产的机械化程度不高生产的机械化程度不高 科学管理原理缺乏科学试验和定量分析。科学管理原理缺乏科学试验和定量分析。主要概念主要概念代表人物代表

2、人物时间时间1818世纪初世纪初2020世纪世纪3030年代中期年代中期科学管理原理科学管理原理 泰勒泰勒动作研究动作研究吉尔布雷斯夫妇吉尔布雷斯夫妇流动装配线流动装配线福特汽车公司福特汽车公司经济批量规模经济批量规模哈里斯哈里斯作业进度规划研究作业进度规划研究甘特甘特IE发展之科学管理年代4感谢你的观看5感谢你的观看传统的传统的IE 20年代后期40年代中期IE与与SE及及信息化结合信息化结合70年代后期现在丰田，朱兰，戴明哈默和咨询公司SAP和ORACLE网景和微软IE与与OR结合结合 40年代中期70年代中期时间时间特点特点主要概念主要概念代表人物代表人物JIT, TQC， TQM企业过

3、程再造供应链管理电子企业运筹进一步发展运筹学研究小组和丹齐格英美的研究人员霍桑实验梅奥和提普特 工程结合统筹规划系统化信息化统计质量管理 休哈特和 罗米格数理方法复杂系统的多约束方法IE发展历程之工业工程年代6感谢你的观看工商管理工商管理 (设在商学院设在商学院)1908年年 宾州大学成立宾州大学成立IE系系1881年年 澳顿管理学院创立澳顿管理学院创立1911年年 普渡大学设立普渡大学设立IE课程课程1908年年 哈佛大学成立商学院哈佛大学成立商学院1912年联合成立科学管理学会年联合成立科学管理学会,后改为后改为 Taylor学会学会 1920年年 工业工程学会成立工业工程学会成立 192

4、2年年 管理学会成立管理学会成立1934年合并成立管理促进学会年合并成立管理促进学会 1948年美国工业工程学会（年美国工业工程学会（AIIE）成立）成立各类工商管理学会各类工商管理学会 工业工程系工业工程系 (设在工学院设在工学院)1、科学管理时期（IE与BA的发展比较）7感谢你的观看科学管理时期代表人物及其思想的介绍泰勒（泰勒（F.W. Taylor, 1856-1915）8感谢你的观看泰勒的“科学管理”基本原则9感谢你的观看甘特（甘特（H.L. Gantt, 1861-1919）代表人物及其思想的介绍10感谢你的观看吉尔布雷斯夫妇（吉尔布雷斯夫妇（F.B. Gilbreth, 1868-

5、1924 L.M. Gilbreth, 1878-1972）代表人物及其思想的介绍F.B. Gilbreth L.M. Gilbreth 11感谢你的观看2. 运筹学时期线性规线性规划、整数规划、排队论、存贮论、对策论、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。资源分配、运输问题和网络理论等。12感谢你的观看3. 定量化和精确化时期假设假设有有7070条船向条船向7070个港口运货，要制定一个运输个港口运货，要制定一个运输费用最低的方案，如果用枚举法计算，计算费用最低的方案，如果用枚举法计算，计算方案有方案有70!70!个。个。计划期趋短：汽车以天，计算计划期趋短：

6、汽车以天，计算MRPMRP手算几个手算几个月，只有靠计算机软件；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。生产中有大量数据需要处理，作为决策支持。13感谢你的观看4. 全球化和网络化时期14感谢你的观看 4040年代末年代末5050年代年代, ,日本经济处于瘫痪状态日本经济处于瘫痪状态 美国著名质量管理专家美国著名质量管理专家 Deming, JuranDeming, Juran到日本从质量管理入手到日本从质量管理入手 从石油危机的从石油危机的7070年代开始年代开始, ,日本研究出日本研究出JITJIT管理体管理体 制制 以杜绝一切浪费为目标、追求零库存为目标以杜绝一切浪

7、费为目标、追求零库存为目标 1980 1980年日本在汽车和家电许多产业超过美国年日本在汽车和家电许多产业超过美国 汽车的世界市场汽车的世界市场: :日本占日本占28.4%,28.4%,美国为美国为22.6%22.6%IE在发展生产中的作用IE在先进国家的应用15感谢你的观看 美国美国MITMIT组织组织5050名管理专家赴日本欧洲考察名管理专家赴日本欧洲考察 把日本的生产管理制命名把日本的生产管理制命名”精益生产精益生产” 美国美国 WightWight提出：制造业是社会财富的基本源泉提出：制造业是社会财富的基本源泉 美国制造业重新整顿美国制造业重新整顿 19901990年再度领先域、超过日

8、本年再度领先域、超过日本 通用电气排名第一通用电气排名第一, ,前前5050名中美国占名中美国占28名 IE在发展生产中的作用IE在先进国家的应用16感谢你的观看美国近美国近1010年来，生产率每年增加年来，生产率每年增加2.5%2.5%，其中决定生产率提高的其中决定生产率提高的3 3个主要因素所个主要因素所占比例如下：占比例如下： 1.6%0.4%0.5%所占比例管理资本资本劳动力劳动力因素因素IE在发展生产中的作用提高生产率17感谢你的观看企业三大主要任务所占的比例 （美国某企业统计实例）114%21%71%企业效益增加生产管理（假定节约20%）财务 （假定节约50%）市场 （假定增加50

9、%）三大任务说明：市场份额增加50%是很困难的。IE在发展生产中的作用18感谢你的观看IE在我国已经取得的成果之一十堰二汽车桥厂在转向节生产线上应用十堰二汽车桥厂在转向节生产线上应用工作研究工作研究，提高产量，提高产量29.9%，废品率下降，废品率下降68%，在制品减少，在制品减少79.9%，设备故障下降，设备故障下降84%； 上海大众汽车有限公司上海大众汽车有限公司5年期间逐步年期间逐步改善物流搬运和劳动组织改善物流搬运和劳动组织，生，生产工时下降产工时下降39.8%，一线劳动生产率水平接近德国水平；，一线劳动生产率水平接近德国水平； 东风汽车公司车桥厂在差速器壳生产线上推行东风汽车公司车桥

10、厂在差速器壳生产线上推行工作研究工作研究，使人均，使人均搬运距离缩短搬运距离缩短2,633.54m，时间减少了，时间减少了145.86min，操作人员减少，操作人员减少20%，班产量提高，班产量提高39.04%，人均生产效率提高，人均生产效率提高73.8%，废品率下，废品率下降降31,1%，在制品下降，在制品下降44.2%，年创经济效益，年创经济效益1387万元；万元； 国营红光电子管厂在引进的生产线上运用国营红光电子管厂在引进的生产线上运用工作研究工作研究，仅花费，仅花费1万元万元就年增产值就年增产值840万元，净增利税万元，净增利税363万元；万元； 北京机床电器厂在日本专家指导下，运用北

11、京机床电器厂在日本专家指导下，运用IE技术技术改造电器产品的改造电器产品的装配线，新增利税装配线，新增利税349万元，成为万元，成为“老厂不大量投入，运用老厂不大量投入，运用IE技技术大幅度增加生产效率术大幅度增加生产效率”的典型；的典型； 19感谢你的观看IE在我国已经取得的成果之二20感谢你的观看IE在我国的发展台湾台湾 1963年台北工专和东海大学成立年台北工专和东海大学成立IE系系 清华于清华于1980、交大于、交大于1987招收硕士生招收硕士生 清华于清华于1985、交大于、交大于1991招收博士生招收博士生 到到1995年，已有年，已有21所大学，所大学，28所专科院校设所专科院校

12、设 有有IE专业，本科生达专业，本科生达5千余人，博士生千余人，博士生162人人21感谢你的观看IE在我国的发展台湾台湾IE科学研究科学研究领域比例人因工程15.5%作业研究23.3%生产系统18.5%信息系统20.4%服务系统10.7%其他11.6%近年来，有向服务业和高科技产业转换的趋势近年来，有向服务业和高科技产业转换的趋势22感谢你的观看大陆大陆 1991年成立了工作研究与效率专业委员会；年成立了工作研究与效率专业委员会； 1992年全国高等教育自考委与机械工业部年全国高等教育自考委与机械工业部联合发出通知决定在联合发出通知决定在全国组织开考全国组织开考IE专业本科段自学考试，并于专业

13、本科段自学考试，并于1994年首考；年首考； 1993年教育部首先在天大与西交大设立年教育部首先在天大与西交大设立IE专业，专业，目前已有超过目前已有超过100所的高校设立了所的高校设立了IE专业；专业； 2002年年10月清华大学正式成立工业工程系，月清华大学正式成立工业工程系，聘请美国工程院院聘请美国工程院院士、士、Purdue大学工业工程教授作为系主任。大学工业工程教授作为系主任。 已成功地举办了已成功地举办了10次工业工程学术会议次工业工程学术会议; 出版物：出版物：工业工程工业工程与管理与管理（上海交大与德国著名的（上海交大与德国著名的Springer出版集团合作）、出版集团合作）、

14、工业工程工业工程； 2000年年6月中国机械工程学会开始组织中国月中国机械工程学会开始组织中国IE专家专家与与IE工程师认证工作；工程师认证工作； IE在我国的发展23感谢你的观看国又有超过国又有超过100所高校建立了工业工程系、所或专业，本科在校生已达所高校建立了工业工程系、所或专业，本科在校生已达3万多人。万多人。100所高校中三分之一的高校已经招收工程硕士，招生人数达到所高校中三分之一的高校已经招收工程硕士，招生人数达到3000余人，已经获得学位的有近余人，已经获得学位的有近500人。例如人。例如: 西安交通大学（西安交通大学（1993，管理学院），管理学院） 天津大学（天津大学（199

15、3，管理学院），管理学院） 重庆大学（重庆大学（1993，机械学院），机械学院） 浙江工业大学（浙江工业大学（1994，机械学院），机械学院） 上海交通大学（上海交通大学（1996，机械学院），机械学院） 清华大学（清华大学（2001，机械学院），机械学院） 南京理工大学（机械学院）南京理工大学（机械学院） 南京航空航天大学南京航空航天大学（管理学院）管理学院） 南京大学（南京大学（2004，工程管理学院），工程管理学院） 东南大学（东南大学（2004，机械学院），机械学院） IE在我国的发展24感谢你的观看国有企业的贡献 - 国民经济的支柱 资产占有率高资产占有率高 - - 在大中型企业中国

16、有企业占在大中型企业中国有企业占74.7%74.7% 职工人数比例大职工人数比例大 - - 在大中型企业中国有企业职工占在大中型企业中国有企业职工占 83.4%83.4% 工商税收比例高工商税收比例高 - - 大中型企业的税收大中型企业的税收占占 80%80% 我国我国GDPGDP每年增长每年增长7%-10%7%-10%的主要贡献者的主要贡献者25感谢你的观看国有企业存在的问题 - 经济运行质量不高 生产率低： 钢铁为例 ：2007-宝钢1100吨/人年,浦项制铁2000吨/人年,上钢300吨/人年. 能力利用率低： 30%-60%（美国70%-90%，“中钢”为87%）； 资产负债率高： 1

17、998年为106%（“中钢”为 34%）； GDP增长高，但属粗放型： 资本贡献率占72%，科技贡献率占28% ，美国相应为30%/70% 库存高： 1998年工业品库存达6301亿，同年利润为900亿26感谢你的观看国有企业的出路 - 贯彻中共中央15届4中全会决定27感谢你的观看 工业工程师协会28感谢你的观看美国与IE有关的协会Operation Research Society of AmericaOperation Research Society of AmericaThe Institute for Management SciencesThe Institute for Man

18、agement SciencesAssociation for Computing MachineryAssociation for Computing MachineryAmerican Society for OualityAmerican Society for Ouality Control ControlSociety for Decision SciencesSociety for Decision SciencesAmerican Production and Inventory Control SocietyAmerican Production and Inventory C

19、ontrol SocietySociety of American Value EngineersSociety of American Value EngineersAmerican Association of Cost EngineersAmerican Association of Cost EngineersSocitySocity of Manufacturing Engineers of Manufacturing EngineersRobot SocityRobot Socity of American of American29感谢你的观看与IE有关的杂志30感谢你的观看什么

20、是工业工程？n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大战的力量，就是美国有IE。 31感谢你的观看什么是工业工程nIE-INDUSTRIAL ENGINEERING-工业工程，简称IE，是世界上公认的能杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的把技术与管理有机地结合起来的一门边缘学科。 32感谢你的观看什么是工业工程33感谢你的观看 Industrial Engineering is concerned with the design, improvement, and installation of integrate

21、d systems of people, materials, information, equipment ,and energy. It draws upon 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 obtaine

22、d from such systems.工业工程定义34感谢你的观看工业工程的定义 工业工程（工业工程（IEIE）是综合运用数学、物）是综合运用数学、物理学和社会科学的基础知识及工程分析理学和社会科学的基础知识及工程分析的方法，将的方法，将人力物资装备人力物资装备能源能源和和信息信息组成一个集成系统组成一个集成系统, , 并对这样的系并对这样的系统进行统进行规划设计评价和改进的活动规划设计评价和改进的活动。国际工业工程学会（IIE）35感谢你的观看工业工程（IE）是以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、管理学和社会科学的理论与方法等知识，对其进行规划、设计

23、管理、改进和创新等活动，使其达到降低成本，提高质量效益的目的。同时为科学管理提供决策依据。 工业工程的定义-中国工业工程协会 36感谢你的观看工业工程的定义工业工程是将人、物料、设备视为一体，对发挥功能管理系统进行设计、改革和设置，为了对这一系统的成果行确定、预测和评价，在利用数学、自然科学、人为科学特定知识的同时，采用工程技术的分析和综合的原理及方法。 日本工业工程 37感谢你的观看工业工程定义讨论IE的研究对象： 集成系统生产系统+服务系统+公用设施更广阔的应用面。 IE所采用的知识与方法： 自然科学+社会科学+工程分析与设计原理交叉性学科。 IE的研究目标： 实现系统优化运行（高效率，低

24、成本等），适应于市场经济环境。 38感谢你的观看工业工程与其他工程学科的区别工业工程学与机械、电机、化学、土木等工程学有何同呢？传统的工程学，以“设计更经济的系统”为目的。如机械工程设计高效率之“经济的机器系统”，电机工程设计“经济的电路系统”，它们设计的对象仅以机器、设备为着眼点。而工业工程除了考虑机器设备之设计外，还包含了人因素（human factor），而以结合“人、材料、设备等之综合系统”为对象。 对象的构成多样性：人、物料、设备、能源、信息 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：不仅包括自然科学与工程技术，还涉及社会科学与经济管理知识 39感谢你的观看工业工程与

25、管理学科的区别工业工程与企业管理（business management），行政管理（administration management）同样都与管理有关，彼此之间又有何不同呢？工业工程与企业管理之区别，乃于工业工程是透过工程途径（engineering approach），应用科学上及工程上之方法与技术，考虑人员、机器、设备过程、方法、时间等因素来解决管理上遇到的问题，而企业管理、行政管理，便无法采取工程途径去解决管理上的问。 40感谢你的观看生产管理市场财务人事自然科学工业工程社会科学工商管理IE与BA的异同41感谢你的观看工业工程的特点IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。 IE是综合

26、性的应用知识体系（技术和管理） 注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。 IE是系统优化技术。 IE的面向-由微观向宏观管理。42感谢你的观看工业工程涉及的学科工业工程是工程技术、经济管理科学和人文社会科学相结合的边缘学科 王大珩院士 在美国工业工程是五大工程学科之一： 土木工程 机械工程 化学工程 电子工程 工业工程 43感谢你的观看工业工程涉及的学科44感谢你的观看IE的研究领域45感谢你的观看管理的职能决策组织领导协调控制n 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n 作业测定n 经济分析n 工作研究 n 绩效评估n 质量管理n 物流管理n 生产

27、计划n 库存管理n 组织设计n 能力分析与规划n 管理信息系统IE 职能46感谢你的观看IE的工程师职能范畴1.1. 产品（或服务）的预测和决策产品（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。2.2. 生产系统设计和计划管理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

28、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。47感谢你的观看IE的工程师职能范畴n 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；48感谢你的观看IE的工程师职能范畴人因工程和工作设计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 5 项目管

29、理项目管理 （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。49感谢你的观看IE的工程师职能范畴6 6经济学分析经济学分析（1）可行性分析；（2）投资风险决策分析；（3）成本分析。7. 7. 管理系统设计管理系统设计 (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；50感谢你的观看工业工程师的角色最佳工作系统的设计者； 决策者和各级管理者的顾问； 管理与技术、经理与工程师们、部门与部门、企业与外部境之间

30、的接口、沟通者和协调人； 有自己独立和具体业务的专业工程师； 敢于和善于提出新见解、新思路，并能够及时接受、倡导推进； 工业工程师是诊断工厂、改善企业体质的医生。 51感谢你的观看美国科学研究院提出的美国2020年制造业的6大挑战n制造中的并行技术（制造中的并行技术（Concurrent Technology of Mfg.)Concurrent Technology of Mfg.)n人力和技术资源的集成人力和技术资源的集成 （Integration of Human and Technical Resources)Integration of Human and Technical Res

31、ources)n信息到知识的转换（信息到知识的转换（Conversion of Information to Conversion of Information to Knowledge);Knowledge);n环境相容性（环境相容性（Environmental Compatibility);Environmental Compatibility);n可重组企业（可重组企业（Reconfigurable Enterprise)Reconfigurable Enterprise)n创新过程创新过程(Innovative Processes ).(Innovative Processes ).5

32、2感谢你的观看美国科学研究院提出的美国2020年制造业的10大关键技术n可重组制造系统可重组制造系统（Reconfigurable Mfg. SystemReconfigurable Mfg. System); ); n无废料加工无废料加工( (Waste-free ProcessingWaste-free Processing););n新材料工艺新材料工艺(New Material Processes)(New Material Processes)n制造中的生物技术制造中的生物技术(Biotechnology for Mfg.);(Biotechnology for Mfg.);n企业建模

33、及仿真企业建模及仿真(Enterprise Modeling and Simulation);(Enterprise Modeling and Simulation);n信息技术信息技术(Information Technology);(Information Technology);n产品和过程设计方法学产品和过程设计方法学(Product and Process Design (Product and Process Design Methodology);Methodology);n增强的人机界面增强的人机界面(Enhanced Machine-Human Interfaces);(En

34、hanced Machine-Human Interfaces);n人员教育和培训人员教育和培训(Workforce Education and Training);(Workforce Education and Training);n智能合作系统的软件智能合作系统的软件(Software for Intelligent Collaboration (Software for Intelligent Collaboration System).System).53感谢你的观看 计算机及信息技术的广泛应用 使运筹学计算成为可能 战略信息的产生（SIS） 仿真技术的发展 企业日益走向国际化 跨国公司 虚拟企业 现代管理模式的提出 与先进制造技术同行 服务业的迅速兴起 新的管理哲学的思考 MBA教育成功的启示 供应链 成组技术 柔性加工系统 计算机集成制造 精益生产 面向顾客 重组过程IE最新发展54感谢你的观看