工业工程学科发展的形成与发展

《工业工程学科发展的形成与发展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业工程学科发展的形成与发展（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、工业工程导论 工业工程学科发展的形成与发展,管理科学与工程学院,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。,具有共同的目标:提高生产率。,2.1 工业工程与生产率的关系,工业工程,2.2 工业工程的产生与发展过程,2.2.1 工业工程的产生 2.2.2 工业工程的发展历程,第二章 工业工程概述,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

2、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 发展特点总结 工业工程的发展方向,2.2.2 工业工程的发展过程,IE的产生与发展过程,F.W.泰勒(1856-1915)，被誉为工业工程之父。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。 1910年，Frank Gilbreth和Lillian Gilbreth从事动作研究(砌墙实验)和工业心理学研究； 1913年，Henry Ford发明流水装配线； 1914年，Harry Gantt从事作业进度规划研究和按技能高低与工时付酬

3、的计件工资制的研究； 1917年，F. W. Harris研究应用经济批量控制库存量的理论。,第一阶段,IE的产生与发展过程,1911年美国Purdue大学机械工程系首先开设了工业工程选修课； 1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系； 1920年美国成立了美国工业工程师协会ASIE；后又成立AIIE，工厂中出现专门从事IE的职业； 1922年马肯著预算控制，1924年著会计管理； 1924-1931年W.A.Shewhart首创“统计质量管理”； 1924-1933年，G.F.Mayo通过“霍桑实验”首创“人际关系学说”； J.Fish 首创“工程经济”。,第二阶段,IE的产生与发展

4、过程,40年代中期，英、美两国发表了关于运筹学成果的资料，立刻受到IE工作者的注意，并将之运用于IE实践中。 1948年，美国工业工程学会成立，它是国际上第一个致力于工业工程专业的发展和学术活动的专业性组织。 第三阶段的IE与前两阶段的比较，表现为从以经验和定性分析为主发展为以定量分析为主。 从以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主转化为以研究整体系统的优化、降低各种资源消耗、提高整体系统的生产率为主。,第三阶段,IE的产生与发展过程,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

5、统IE方法+工业专业知识=新IE,第四阶段,IE的产生与发展过程,新IE学科的“连续光谱”（continuum spectrum）,IE的产生与发展过程,70年代以来，特别是近10年来，IE的发展出现了一些新动向： 早期的IE以提高制造现场作业效率和改进生产管理为主；现代IE则面向企业经营管理全过程。 早期的IE单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、进而为企业发展成为领先企业提供管理集成基础结构的有效工具。 早期的IE只应用于制造业，现代IE已经普及到交通、建筑、服务和行政管理等多种产业中（例如全美医疗保健系统的规划和设计）。,第五阶段,IE的产生与发展过程,工业工程发展特点总结,不断吸收

6、现代科技成就，尤其是计算机科学、OR、SE及相关的学科知识，得以由经验为主发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，成为一门独立的学科。,IE的产生与发展过程,应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织（非制造业工业工程应用大有可为）； 应用重点从提升现场生产效率到提高系统的集成化综合效益（新型工业化）； 特别依赖于信息科学与技术（计算机软硬件、网络与通信技术、数据库支撑环境等）； 突出研究生产率和质量的改善。,工业工程的发展方向,可以说，工业工程的研究与发展水平，在一定程度上标志着一个国家或地区的经济和管理发展水平。,IE的产生与发展过程,经济全球化

7、和网络化为IE发展带来新的机遇,全球化经济包括：全球化制造，全球化市场，和全球化服务。全球化制造使得供应商和客户都是多层网络化结构，而且制造商与多层供应商和客户只有建立了利益共享、信息共享、风险共担的合作关系，才能取得双赢，这就是供应链管理。供应链管理是近年来IE研究的热门课题。 在网络时代，以一个制造企业为核心，联合一些合作伙伴组织的临时合作组织，称为虚拟企业或动态联盟。虚拟企业也是近年来IE研究的热门课题。,2.3 工业工程在日本的起源与发展的历史沿革, 上个世纪20年代便从美国引入IE，茺木一郎在美国学习期间见过埃墨森 和吉尔佈雷斯。 但其全面发展和应用是在二战之后的经济复苏中。日本结合

8、本国文 化背景、民族传统，灵活运用IE，创造了卓有成效的管理技术和方法，如：全面质量管理（TQM）、丰田生产方式(TPS)。此外，日本企 业不仅重视技术创新，更加重视对生产技术和组织管理的不断改善。 代表人物还有松下幸之助、丰田喜一郎、大野耐一等。,2.4 工业工程在台湾的起源与发展的历史沿革,五十年代引入IE。在六十年代电子工业发展过程中，台湾IE人员对工作研究、质量管理、成本控制、作业时间测量的研究和应用有力推动了IE在各行各业的应用。七十年代，工业发展模式由劳动密集型转向了资本密集型和技术密集型，在IE的应用中加入了计算机的应用，并且使IE的应用从生产领域拓展到了决策咨询、系统分析、组织

9、行为、价值革新与人性管理等方面。九十年代后，走向服务领域。,如今，在制造业和第三产业的应用与推广成为台湾IE的一大主要课题。截止到1997年，台湾IE学科共有6个博士点、14个硕士点，并且有25所大学招收本科生。据美籍华裔工业工程专家唐声瓒教授提供的数据：台湾大专院校每年注册的工业工程专业的学生约1000人以上，以台湾省的人口来算，也就是2万人中有1人读工业工程。,2.5 国际上形成工业工程管理哲理的两大应用模式,下一段,2.5.1 以美国为代表的西方工业工程管理哲理，体现为技术设计型模式。如图2所示,2.5.2 以日本为代表的工业工程管理哲理表现为技术改善型模式。如图3 所示,美日IE的比较

10、,美国IE注重以技术驱动，通过设计达到目的,日本IE注重以人驱动，通过改善达到目的,上述两种模式虽有差异，但都是适应其各自实际国情的，而我国利用IE以期达到跨越式发展的目标，必须吸取美国和日本的成功经验，同时密切结合自己的实际国情创造出适合我国国情的IE应用模式。,2.6 现代工业工程发展趋势,国际化 必须结合本国实情 与管理科学密切结合 新的IE理论技术不断产生，如与信息技术结合 更加趋向于多种技术和多种学科的综合应用 应用领域正在从制造业向第三产业等其它领域拓展 工业工程的目标正在从追求“best way”转向“continuous improvement”,随着经济所发展、技术的进步、生

11、产规模的扩大和人们认识的深化，赋予了工业工程定义中的内容以新的含义，并从狭义向广义延伸。具体表现在以下几个方面：,70年代以来，特别是最近10年来，IE的发展出现了一些新动向：早期的IE以提高制造现场作业效率和改进生产管理为主；现代IE则面向企业经营管理全过程。应用重点从提升现场生产效率到提高系统的集成化综合效益（新型工业化） 早期的IE单兵独进，现代IE已经成为为企业CIMS、进而为企业发展到LAF”（Lean-Agile-Flexible, 高效快速重组生产系统 ）企业提供管理集成基础结构的有效工具。特别依赖于信息科学与技术（计算机软硬件、网络与通信技术、数据库支撑环境等） 早期的IE只应

12、用于制造业，现代IE已经普及到交通、建筑、服务和行政管理等多种产业中（例如全美医疗保健系统的规划和设计）。即应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织（非制造业工业工程应用大有可为）,美国是工业工程的发源地，工业工程为美国的经济发展起到了重要作用。60年代后期开始形成以MRP、闭环MRP、MRPII为代表的美国IE模式。90年代刮起了BPR旋风。 日本的IE最初也是从基础工业工程开始的，在60-70年代创立了TQC模式。70年代以来，推出了以JIT/LP/TPS为代表的日本IE模式,工业工程的部分技术,工作设计（工作研究+人机工程） 设施规划与物流系统设计 工程经济分析 生产计划与控制 质量管理

13、与质量保证 成本控制 现场管理优化,根据中国工业工程协会（CIE）所发布的技术标准：在我国实行的工业工程的技术体系包括 1 设计和改善 2 分析和决策 3 计划和控制,1 设计和改善,1.1工业工程基础(工作研究): 利用方法研究和作业测定(工作衡量)两大技术,分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新、消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减少劳 动强度，合理安排作业，并制定各作业时间，从而提高工作效率。方法研究目的是减少工作量，建立更经济的作业方法；时间研究旨在制定相应的时间标准。 1.2 设施规划与设计：对系统进行具体的规划设计，包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等

14、，使个生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门）按照IE 要求得到合理的配置，组成有效地集成系统。 1.3 工效学又称人类工程学(Human Engineering)或人因学（Human Factors）或人机工程 (Ergonomics)，研究生产系统中人、机器与环境之间的相互作用，是IE的一个重要分支。通过对作业中的人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的关系等的研究，在系统设计中科学地进行工作组织和职务设计、设施与工具设计、工作场地布置、确定合理的操作方法等，使作业人员获得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率。,2 分析和决策,2.1 工程经济：IE

15、必备的经济知识，既投资效益分析与评价的原理与方法。通过整个生产系统的经济性研究、多种技术方案的成本与利润计算、投资风险评价与比较等，为选择技术先进、效益最高或费用最低的方案提供决策依据。包括：工程经济原理、资金的时间价值、工程项目可靠性研究、技术改造与设备更新的经济分析。 2.2 价值工程：寻求高效益、低成本方案，主要用于新产品、新技术开发过程。 2.3 人力资源开发与管理：研究如何有效地利用人力资源和提高劳动者的素质（承诺感、对组织献身和忠诚、良好的沟通才能与能力、社会责任感、专业技术技能和感受变化敏感程度）。,3 计划和控制,3.1 生产计划与控制：研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控

16、制，保障生产系统有效地运行。包括生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业计划、生产线平衡、库存控制等。采用的方法：网络计划（计划评审技术PERT、关键路线法CPM）、经济定货量(EOQ)、经济生产批量(EPQ)、物料需求计划MRP以及生产资源计划MRP-II和准时制JIT。 3.2 质量管理与可靠性技术：包括为保证产品或工作质量进行质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作，核心是为了到达规定的质量标准，利用科学方法对生产进行严格检查和控制，预防不合格品产生。内容包括传统的质量控制方法，现代质量管理-保证，生产保证、全面质量控制TQC与全面质量控制TQM。可靠性技术是现有系统有效运行的原理与方

17、法，包括可靠性概念、故障及诊断分析、使用可靠性、系统可靠性设计、系统维护与保养策略等。 3.3 管理信息系统：它为一个企业的经营、管理和决策提供信息支持的用户计算机综合系统，是现代IE应用的重要基础与手段。包括计算机管理系统的组成，数据库技术、信息系统设计与开发等。（MRP-II、ERP、PDM、CIMS） 3.4 现代制造系统：IE的基础和组成部分，包括成组技术GT、计算机辅助工艺过程设计、柔性制造单元FMC与系统FMS、计算机集成制造、敏捷制造、虚拟企业、网络制造、虚拟制造、可重组制造系统（Re-configurable Manufacturing system）、孤岛制造系统(Holonic Manufacturing System), 基于智能体的制造系统(Agent-based Manufacturing system) 、自组织制造系统等。,