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1、工业工程专业简介 Brief Introduction to Industrial Engineering湖南大学机械与汽车工程学院2007年1月周志雄 教授、博导“工业工程”的定义及其内涵工业工程的形成与发展工业工程在工业先进国家的应用我国工业工程的应用现状与发展前景 工业工程的内容体系和人才素质我 校 工 业 工 程 的 情 况泰勒泰勒泰勒泰勒（Frederick W. TaylorFrederick W. Taylor）科学管理之父、科学管理之父、科学管理之父、科学管理之父、工业工程的先驱工业工程的先驱工业工程的先驱工业工程的先驱工业工程的形成与发展 工业工程发展历史进程工业工程发展历史
2、进程1776,史密斯(英)科学管理（19001930）运筹学时期(19301960)定量和精细化时期(19601990)萌芽期（十九世纪以前）1798,惠特尼(美)1800,波顿、小瓦特(英)1832,巴帕奇(英)19世纪末,亨利.福特(美)1911,泰勒(美)1910前后,吉尔布雷斯(美)吉尔布雷斯夫人1914,甘特(美)1931,休哈特(美)二次大战之后二站期间,运筹学工业工程发展成熟1960-70计算机逐步普及1960MRP-MRP-ERPIE的高等教育事业得到更大发展1908宾州大学IE系1948，AIIE成立1949全球化和网络化时期(1990-今)信息和网络技术飞速发展全球化经济供
3、应链管理客户关系管理虚拟企业(动态联盟)工业工程在美国的应用美国的生产率在世界上处于领先地位，与工业工程应用于各个领域，并取得较高的经济效益与社会效益直接有关；美国制造业发达历史就是工业工程发展的历史；现代制造系统与先进制造系统无不与IE关联;美国企业都设立工业工程部门、设立工业工程岗位、工业工程最繁忙；美国具有一只庞大的工业工程师队伍。工业工程对发展生产力的作用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%）三大任务说明：市场份额增加50%是很困难的。金融证券金融证券：Financia
4、l&Stock医疗卫生医疗卫生：Healthcaresystem 体育竞赛体育竞赛：1996AtlantaOlympics 交通运输交通运输：Transportation 行政管理：行政管理：GovernmentAdministration 其他服务其他服务Services信息系统决策支持系统电子政务工作流优化门诊的流程图记录急救中心的配置人员的工作调度工作研究金融证券分析投资理财评估税率优化后勤保障系统赛场运输问题交通网络的设计顾客需求与运输计划车辆调度电子商务物流服务顾客满意度的优化服务成本与质量工业工程在美国的应用工业工程师在美国v企业都设有工业工程部，1990年IE工程师人数占所有工程
5、师8.9%，到2000年增加到19%；现在IE工程师20万,IE工程师已成为工程师类职业的第二大职业；美国国家研究院提出的2020年制造业的6大挑战和10项技术，有一半是与工业工程的研究领域。工业工程专业教育在美国自1908年， Pennsylvania Engineering College首次设立IE系以来，工业工程的专业教育迅速发展起来，大部分高校均设了IE专业，如Georgia Tech, Michigan University, Stanford University 等；据调查，在19591968年间，美国各大工学院授予工学学士学位最多的系，依次为：电机、机械、土木、化工、工业工程
6、。但是，工业工程的学生的增长速度比其它系要快，其增加百分率列为第一。 1990年，美国150所大学的工学院设有IE系，其中92所可招收硕士、博士生。目前，排名较前的大学：乔治亚理工大学、加州大学伯克利分校、普渡大学、密歇根大学、德州大学、西北大学、斯坦福大学等工业工程在日本的应用IE在日本 走引进、消化、发展之路丰田生产方式（ToyotaProductionSystem)将IE和管理实践紧密联系强调现场的管理优化从美国引进从美国引进IE创新的先进管理思想创新的先进管理思想质量改进质量改进 100 %;生产周期缩短生产周期缩短70 %;成本降低成本降低 40 %;市场占有率提高市场占有率提高20
7、% 40年代末50年代,日本经济处于瘫痪状态,生产率仅为美国的1/7； 美国著名质量管理专家美国著名质量管理专家 Deming, Deming, JuranJuran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70年代开始,日本研究出JIT(Just In Time)管理体制 以杜绝一切浪费为目标、追求零库存为目标以杜绝一切浪费为目标、追求零库存为目标 1980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%l1993年，日本生产率已接近美国的水平，日本的人均国民生产总值仅次于瑞士，世界第二工业
8、工程在日本的应用 美国MIT组织50名管理专家赴日本欧洲考察 把日本的生产管理制命名“精益生产精益生产” 美国 Wight提出：制造业是社会财富的基本源泉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 1990年再度领先、超过日本 通用电气排名第一,前50名中美国占28名 工业工程在日本的应用工业工程在先进国家的应用 日美竞争的事例，证明了生产管理是决定国际竞争成败的关键武器。据统计：美国近10年来，生产率每年增加2.5%，其中决定生产率提高的3个主要因素所占比例如下： 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工业工程在台湾的应用基础研究作业研究资讯系
9、统人因工程生产系统服务系统工厂、医院、银行、政府、学校特征一：重视基础理论的应用特征二：重视系统集成特征三：生产系统与服务系统并重重基础、重教育台湾台湾IE的教育和人才培养的教育和人才培养1960196319801984199019952000台台湾湾三三个个加加工工出出口口区区 带带动动经经济济起起飞飞台台湾湾第第一一个个 工工业业工工程程科科系系成成立立台台湾湾第第一一个个 工工业业工工程程研研究究所所成成立立台台湾湾第第一一个个 工工业业工工程程博博士士班班成成立立台台湾湾行行政政院院推推动动产产业业自自动动化化， 工工业业工工程程倍倍受受重重用用台台湾湾工工业业工工程程本本科科大大学学
10、20所所，专专科科28所所，学学生生2万万7千千人人73个个工工业业工工程程科科系系，三三万万五五千千学学生生，就就业业需需求求排排名名第第二二台湾的工业工程教育与人才培养工业工程在台湾台湾 19951995年，据统计共有大学年，据统计共有大学2020所，专科所，专科2828所，教所，教师总数师总数608608人，学生总数人，学生总数2626，257257，每年可供，每年可供65906590位工业工程师。位工业工程师。 在台湾，工业工程人才需求位居第二位，仅次在台湾，工业工程人才需求位居第二位，仅次于信息技术人才。于信息技术人才。 “ “中钢中钢”公司，产钢公司，产钢690690吨，吨，900
11、09000职工，工程师职工，工程师和管理干部和管理干部26502650，工业工程师，工业工程师125125人。人。大陆地区工业工程的应用现状与发展前景大陆地区工业工程应用的基本情况分析大陆地区企业工业工程应用的特点分析大陆地区企业工业工程的发展趋势大陆地区工业工程专业教育的发展现状大陆地区工业工程的应用历程工业工程在我国的应用历程 追溯到追溯到5050年代初期年代初期，不自觉的应用基础工业工程，不自觉的应用基础工业工程1987年实行经济体制改革与对外开放；年实行经济体制改革与对外开放；1985年较大规模的有组织的年较大规模的有组织的IE应用；应用；1989年举行了中国首届年举行了中国首届IE学
12、术会议，成立了中国机械工程学会学术会议，成立了中国机械工程学会IE分会；分会；文革期间（文革期间（19661976），），IE的科学管理方法被当作资本主义加以排斥；的科学管理方法被当作资本主义加以排斥；1992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，目前已有专业，目前已有100所左右的所左右的 高校设立了高校设立了IE专业；专业；从从1994年开始每年都举行年开始每年都举行IE&EM国际会议国际会议工业工程与管理工业工程与管理工业工程工业工程分别于分别于19961996年和年和19981998年创刊；年创刊；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
13、程学会开始组织中国IE专家与专家与IE工程师认证工作；工程师认证工作；19991999年国家教委批准设立了年国家教委批准设立了IEIE工程硕士工程硕士 ;20032003年清华，上交大、天大、重大等大学率先在国内设立了二级专业博士点年清华，上交大、天大、重大等大学率先在国内设立了二级专业博士点我国工业工程应用的基本情况分析 20世纪80年代后的近二十年来，我国应用工业工程(IE)技术解决生产经营中存在的问题，在生产管理、质量保障、现场管理、项目开发和实施等方面发挥了积极的作用，据不完全统计，我国已有上百家企业不同程度地应用工业工程，其中获显著效益的已达40余家，主要涉及到汽车、钢铁、机械制造、
14、家电、建材等行业。据悉，全国约有工业工程成果3000余项，新增经济效益4050亿元。机电行业推行工作研究效果显著，在对10个企业的调查中，一次性总投资76万元，而每年增加的净收入为2815万元。我国工业工程应用的基本情况分析我国企业应用工业工程大致分为以下情况：1.外资、合资企业； 80年代开始应用，如一汽大众、上汽大众、MOTOROLA等。这些企业是我国工业工程的推广者，从一建厂就设有IE部，工作职责清晰，工作范围涉及现场改善、生产计划、工时测定制定、设施布置等。2.东部沿海地区；从90年代开始开始应用工业工程作为提高企业管理基础的重要手段。如科龙、美的等。3.内地企业；90年代末，随着改革
15、开放的深入，内地企业逐渐认识到工业工程对提高企业竞争力的重要作用。 美的于1999年10月制订了集团公司的工业工程推广与实施规划，计划实施“建立健全检测检验系统”、“生产系统质量指标建立”、“作业规范化与现场管理”、“物流改造”等四个基础性的工业工程项目，在现场生产管理、物流系统、质量管理和检验体系等方面投入较大的人力、物力和财力进行改造。部分项目已经实施，并进入巩固和深化阶段，使本部工厂的企业管理基础结构有了较大的改善。工业工程在我国企业中的应用2001年5月，华为华为技术有限公司进行了工业工程需求分析和应用规划。其目的是为了提高制造系统的制造效率和基础管理水平，分析比较公司IE工作的强项和
16、弱项，确定IE工作的重点改进方向，以及规划未来IE的发展远景。 康佳集团康佳集团针对人力资源开发与管理提出优化方案。 一汽变速箱厂一汽变速箱厂推行“准时化生产（JIT）”，有效地控制了在制品数量，杜绝了超量生产和成品质量事故的发生，大大提高流动资金利用率。工业工程在我国企业中的应用工业工程在我国的应用v汽车制造业：上海大众、一汽大众、上海通用汽车、上汽奇瑞轿车、安徽江淮汽车v钢铁企业：邯钢、鞍钢、宝钢、唐钢v家电制造业：科龙、天津摩托罗拉、美的v机电设备制造：上海三菱电梯、天津OTIS、青岛郎讯科技上海大众汽车有限公司5年期间逐步改善物流搬运和劳动组织，在增加加工深度的情况下，生产工时下降39
17、.8%，一线劳动生产率水平接近德国水平。上汽集团特别重视工业工程人才培养；安徽江淮汽车瑞风商务车总装车间工作研究与物流系统三维建模与仿真。宝山钢铁公司采用“定员效率化”（逐年减少定员和提高劳动生产率）方法推行IE（方法研究），不断挖掘生产潜力，在提高效率方面成就显著。19881991年四年减少人员800人,劳动生产率提高13%以上v飞机制造业：沈飞、上海麦道、西安飞机公司v微电子制造：上海宏力半导体、上海中芯国际工业工程在我国的应用v当前，主要集中在制造业，且只有三资企业和大中型企业建立了比较完善的工业工程体系。v较少见服务业应用工业工程取得明显效果的报道。v国内本土企业大多数处于“不发不动”
18、的状态。 尽管IE的许多技术，如“工作研究”、“设施规划”等已在我国的一些企业中应用。但没有系统化、群众化、长期化，没有成为企业领导、技术人员和管理人员的自觉意识，因而也就未能发挥工业工程在经营和生产中应有的作用。 尽管我国近年来工业工程专业教育取得了迅速的发展，我国目前的高校培养机制显然不能满足经济快速发展时期企业对IE人才的需求的快速增长趋势，这也成为限制中国IE快速发展的一个瓶颈环节 工业工程专业的毕业生，只是在经济发达的广东、江苏、天津、北京分配比例较高，但仍旧不能满足这些地区的发展需要。外资、合资企业对工业工程人才的需求不断增加，这种人才争夺也非常激烈，如果我们在人才竞争上继续处于劣
19、势，后果将非常严重。因此我们必须通过各种方式，加强IE人才的培养与教育培训。工业工程在我国的应用前景工业工程在我国的应用前景 在在“世界性的制造业被迫从传统的制造方式世界性的制造业被迫从传统的制造方式转变为转变为2121世纪先进的制造战略、技术和方法世纪先进的制造战略、技术和方法”以及与国际接轨的形势下，中国被认为是世界以及与国际接轨的形势下，中国被认为是世界制造工厂，进入有序、完善的市场经济时代，制造工厂，进入有序、完善的市场经济时代，在这一进程中，工业工程，特别是现代工业工在这一进程中，工业工程，特别是现代工业工程将成为实现我国经济快速发展的支柱学科。程将成为实现我国经济快速发展的支柱学科
20、。我国的工业化进程和经济化发展需要现代工业我国的工业化进程和经济化发展需要现代工业工程。工程。工业工程的定义工业工程的定义工业工程的工业工程的内涵内涵工业工程的特征工业工程的特征工业工程的职能范畴工业工程的职能范畴“工业工程”的定义及其内涵 IE是对由人员、物料、设备、能源和信息等是对由人员、物料、设备、能源和信息等组成的集成化系统进行规划、设计、改进和实组成的集成化系统进行规划、设计、改进和实施的一门科学，它综合应用数学、物理等自然施的一门科学，它综合应用数学、物理等自然科学和社会科学中吸取有关的专门知识和技术，科学和社会科学中吸取有关的专门知识和技术，同时运用工程设计与分析的原理与方法，对
21、上同时运用工程设计与分析的原理与方法，对上述系统所取得的成果进行鉴定、预测和评价。述系统所取得的成果进行鉴定、预测和评价。 - -美国工业工程师协会美国工业工程师协会(AIIE),1955(AIIE),1955工业工程定义美国工业工程（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、管理科学和社会科学的理论与方法等知识，对其进行规划、设计、管理、改进和创新等活动，使其达到降低成本，提高质量和效益的目的。工业工程定义 中国1)IE是一门交叉学科交叉学科,主要解决管理问题中的工程技术；2)工业工程研究的对象对象:由人、物料、设备、能源、信息等生产要素所构成的各种
22、生产及其经营系统生产及其经营系统；3)IE所采用的理论与方法来自于数学物理等自然科学、社会数学物理等自然科学、社会科学科学中的专门知识和工程分析、规划、设计工程分析、规划、设计等理论与技术,特别是与系统工程系统工程和计算机系统技术计算机系统技术具有日益密切的关系；专门知识和技术：随时间而变化的4)IE的目标目标:如何将生产要素进行有效、合理的组合和配置,并不断完善,最终达到系统效益与生产率的实现与提高；5)工业工程的基本职能有四个：规划、设计、评价和创新规划、设计、评价和创新四项。工业工程的内涵工业工程的特征 明显的工程属性 技术与管理结合的思想： 用技术支持管理；从系统管理的角度统筹技术 注
23、重整体系统的思想： 追求系统的整体效益，服从系统的总目标 以人为本、重视人的作用 内涵和外延的不断扩展： 研究对象,方法,范围等随时代一起延展 核心目标：提高生产率、降低成本工业工程的内容体系和人才素质n管理科学、系统工程、运筹学、工效学等学科都管理科学、系统工程、运筹学、工效学等学科都是是IEIE的理论基础和相关学科；的理论基础和相关学科；n目标均为目标均为优化管理优化管理，使资源有效利用。，使资源有效利用。1.学科特点IEIEIEIE的基本职能的基本职能的基本职能的基本职能规划规划设计设计评价评价创新创新企业（微观）企业（微观）企业发展规划企业发展规划业务扩充规划业务扩充规划新产品开发规划
24、新产品开发规划技术革新规划技术革新规划成本降低规划成本降低规划产品系列化规划产品系列化规划产品标准化规划产品标准化规划产品工艺专业化规划产品工艺专业化规划库存计划库存计划安全卫生环保计划安全卫生环保计划职工教育与培训计划职工教育与培训计划工厂选址工厂选址工业（微观）工业（微观）工业安全卫生环保工业安全卫生环保系统及其设施设计系统及其设施设计工厂布置工厂布置工程项目总体设计工程项目总体设计设施设计设施设计生产流程设计生产流程设计生产技术选择生产技术选择作业程序设计作业程序设计计算机管理系统设计计算机管理系统设计信息系统设计信息系统设计CIM总体设计总体设计运输系统设计运输系统设计职工教育课程设计
25、职工教育课程设计制定各种设计的标准，规划及规程制定各种设计的标准，规划及规程产品设计评审产品设计评审经济分析经济分析各种规划设计各种规划设计方案的评审方案的评审现有系统评审现有系统评审质量控制及可靠质量控制及可靠性工程性工程职工业绩与职务职工业绩与职务评价评价制定各种评价的制定各种评价的指标及规程指标及规程技术评价技术评价产品改进产品改进工艺改进工艺改进设施改进设施改进系统组织改进系统组织改进工作方法改进工作方法改进技术创新的技术创新的激励与组织激励与组织新产品新技术新产品新技术的工程开发的工程开发IEIE的范畴的范畴 较为正规和有代表性较为正规和有代表性的是美国国家标准的是美国国家标准ANS
26、I-ANSI-Z94 (1982Z94 (1982年修订版年修订版) )，将，将IEIE知识领域分为知识领域分为1717个分支个分支2.内容体系生物力学成本管理数据处理与系统设计销售市场应用数学设施规划工程经济实用心理组织规划生产计划方法研究人的因素工资管理人机工程安全工程职业卫生材料加工工业工程工业工程的内容体系和人才素质3.IE人才的素质结构IEIE师的知识结构师的知识结构n具备机械、电子、信息或其他工程方面的基础知识；n理解机械工程、电子工程、信息工程等的产品开发与设计技术、生产与工艺技术、企业管理等方面的专业知识；n具备工业工程学科基础知识;n掌握IE的专业知识;如工作研究 、工程经济
27、 、工效学、管理信息系统 、设施规划与物流分析 等n 掌握现代工程设计、产品开发 、生产工艺企业管理等比较系统的知识；n掌握计算机应用、仿真和计算机处理知识；n掌握会计、统计 、经济和人文科学方面的知识；工业工程的内容体系和人才素质3.IE人才的素质结构IE师的能力结构n具备观察试验能力，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，外语阅读能力等；工业工程的内容体系和人才素质3.IE人才的素质结构IEIE师的意识师的意识n成本和效率意识；n问题和改革意识；n工作简化和标准化意识；n全局和整体意识；n以人为本的意识；工业
28、工程的内容体系和人才素质INYONGHAM,博士美国滨洲大学工业工程系前系主任、杰出的IE终身教授；被誉为GT之父；为CIMS开发与应用做出了杰出的贡献；领导开发与推广CAPP。If you want to be a head (of an organization ), please major in IE, the possibility is about 70%; for other engineering disciplines, the possibility is only 30%. 我校工业工程v2003年底，获得承办“工业工程”本科生的招生权；v2003年我院获得了工业工程专业
29、工程硕士授予权，目前已承办多届企业工业工程研究生进修班； v早在1993年，我院即招收了工业工程专业自考生，至今仍为湖南省工业工程专业自考、成教主考点； 我校工业工程v实验室建设规划 2003年，我院制定了2004年2010年工业工程专业实验室建设规划，结合湖南大学的学科优势，立足于服务本学科的建设与发展，争取经过几年左右的努力，将湖南大学的工业工程实验室建设成为特色鲜明的国内一流的专业实验室，为工业工程的本科生教学、研究生培养、科学研究提供必要的软硬件支持。 该专业实验室建成后应开设以下实验：人因工程和基础工业工程实验、生产计划与控制实验、质量与可靠性工程实验、综合实验（包括运筹学、统计学和
30、管理信息系统实验）、生产系统建模与仿真实验等。 v培养目标 本专业培养既掌握现代管理基本理论、方法和手段，又具备坚实的机电工程技术的复合型的高级工程管理人才，使之能够应用工业工程的专业知识,对复杂的生产系统进行分析、规划、设计、改进和运作，以获得最佳经济效益。该专业毕业生可在各类机械、电子、汽车等制造型企业从事工程设计、新产品开发、项目管理、生产计划、质量管理、设备管理、设施规划与物流分析、供应链管理、制造业信息化、人力资源管理、安全生产管理等工作，还可在物流公司、各级政府部门以及服务咨询机构从事生产服务系统的规划、设计、改进和运作等经营活动或在高校科研机构从事相应的教学科研工作。 湖南大学工
31、业工程专业培养方案 湖南大学工业工程专业培养方案二、专业特色二、专业特色 要求学生掌握扎实的自然科学基础，较好的人文和社 会科学基础； 具备扎实的工程、特别是机电工程专业理论和技术基 础； 了解本专业的理论前沿、应用前景和发展动态； 具有较强的计算机综合应用的基本能力； 具有能熟练阅读、翻译本专业有关的英文资料的能力； 具有较强的自学能力、创新能力和较强的综合能力; 具有较强的组织、管理能力和敏锐的市场意识。（一）全校公共通识教育课程（43学分）（二）理科通识阶段教育课程（60.5学分）（三）专业核心课程（13.5学分）（四）专业限选和选修课程（18学分）（五）集中实践教学环节（27学分） 湖南大学工业工程专业培养方案 三、课程设置及学分分布（172）工业工程本科毕业生就 业 前 景工业工程的本科教育方向1 、项目管理工程、项目管理工程 2、制造技术管理（质量控制、技术管理）、制造技术管理（质量控制、技术管理）3、生产管理、生产管理4、设施规划、设施规划 与物流工程与物流工程5、制造系统工程、制造系统工程 6、设备管理工程、设备管理工程
