基础工业工程概述
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第一章工业工程学科形成和发展1.工业工程定义:工业工程(IE)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的方法,将人力﹑物资﹑装备﹑能量和信息组成一个集成系统, 并对这样的系统进行规划﹑设计﹑评价和改进的活动。
2.工业工程历史发展1)IE的萌芽时期●以泰勒的动时研究为代表的科学管理时代2)IE形成期●以休哈特统计质量控制为代表工业工程时代,是工业工程走向科学的形成期3)运筹学发生影响的时期●以运筹学成为学科主要理论基础的优化技术时代,是工业工程方法和技术的丰富成熟期4)工业与系统工程时期●以系统科学与现代的计算机技术、IT技术和信息技术为特征的工业与系统工程时代3.工业工程的应用领域●基础工业工程形成时期的应用领域主要是制造性工业企业的生产活动。
在现阶段,随着工业工程学科的发展和社会对工业工程的需求,其应用领域已扩展到所有社会组织的运营活动,涉及工商业,行政机关、军事单位、交通运输、学校、医院、各类公私团体等组织的运营业务工作。
●工业工程的研究对象可以是任何社会组织的业务活动4.基础IE与现代IE的关联1)相同点①基础工业工程与现代工业工程所追求的本质目标相同。
通过各种优化方法或技术,改善运营系统,达到提高劳动生产率的目的。
②基础工业工程与现代工业工程的意识相同。
成本和效率意识;问题和改革意识;工作简化和标准化意识;全局和整体化意识;以人为中心的意识。
③工业工程学科的性质没变:工业工程是一门工程学科,IE要学习大量的工程技术和数学方面的课程。
它是一门技术和管理有机地结合的边缘科学。
2)区别点:①基础的以经验和定性分析为主;现代的以定量分析为主。
②基础的以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主;现代的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。
③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。
④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企业提供管理集成基础结构的有效工具。
一、工业工程概述定义:工业工程是对有关人员、物资、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鉴定、预测和评价。
发展时期:1.IE的萌芽时期(20世纪初——30年代中期)F.W.泰勒——时间研究,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。
吉尔布雷斯——动作研究,后人称为动作研究之父。
2.传统IE时期(20世纪20年代后期—40年代中期)1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系。
3.运筹学时期(20世纪40年代中期—70年代)1948年,美国工业工程学会成立。
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。
工业工程意识:成本和效率意识、问题和改革意识、工作简化和标准化意识、全局和整体化意识、以人为中心的意识。
核心是降低成本,提高质量和生产率。
出发点和最终目标是提高生产效率。
重点是面向微观管理。
工业工程和管理的关系:共同点:目的一致。
区别:IE是研究管理的方法和手段,是为管理提供技术方法和决策依据的,所从事的是生产系统的研究、分析、设计和改进等工程活动,采取工程途径来解决管理问题。
管理则是偏重于对各部门及整个企业活动的决策和指挥,实施组织、控制和监督等行政职能,管理便无法采取工程途径去解决管理问题。
企业常见8大浪费:库存的浪费、制造太多的浪费、不良修理的浪费、搬运的浪费、停滞的浪费、管理的浪费、动作的浪费和过分加工的浪费。
IE7大手法:防呆法、动改法、流程法、五五法、人机法、双手法、抽查法二、生产与生产率管理定义:运用材料、机械设备、人、结合作业方法,使用相关检测手段,在适宜的环境下,达成品质、成本、交期。
基础工业工程第一章生产与生产率管理第一节.企业生产动作1.制造过程(生产过程)是将制造资源(原当否,劳动力,能源等)转变为有形财富或产品的过程.2.离散型机械制造企业:指以一个个单独的零件组成最终成品的生产方式.其生产组织类型按其规模,重复性特点又可分为车间任务型,流水线型(1)车间任务型生产: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,装配好的成品由质量部门检测,合格件出厂将会市场的一种生产组织方式.(适用于单件,小批量生产方式的机械制造企业).其特点:是每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力和资源,另一个特点是生产设备一般按机群的方式布置,将功能相同或类似的设置按空间和行政管理的隶属关系组建生产组织,形成诸如车,刨,铣,等工段或班组.(2)流水线型生产: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的一种生产组织方式这是一种连续的,不断重复的生产过程.其流水线生产的基本特点是:工作地专业化程度高,按产品或加工对象组织生产;生产按节拍进行,各工序同期进行作业,重复相同的作业内容;单件作业时间与相应工序的工作地数比值相等;工艺过程是封闭的.3.流程型钢铁制造企业:包括重复生产(大批量生产),连续生产.其中连续生产与重复生产有很多相同之处,区别仅在于生产的产品是否可分离流程型制造是指通过对于一些原材料的加工,使其开头或化学属性发生变化,最终形成新开头的新材料的生产方式,它们的产品常常不是以新取胜,而是以质优价廉取胜.4.重入离散型电子制造企业:产品或零件在制造过程中被藉此机器重复架式次以上的制造过程.其多用于制造现代微电子产品.5服务型企业:不管是从事制造业还是从事服务娄,都必须为人人们提供服务,以社会服务为中心来组织生产,生产的产品只有让顾客满意,只有得到顾客的承认,才能实现产品的价值,企业才能生存.服务型企业动作类型的划分一般有以下两种方式:按顾客的需求特性分(能用型服务,专用型服务),按系统的运用特点分(技术密集型服务,人员密集型服务)第二节生产率与生产率管理衡量生产率的主要目的是为了通过使用较少的投入生产相同的产出或者通过使用相同的投入生产较多的产出来改善经营.工业工程的功能就是规划,设计,管理和不断改善生产系统,使之更有效地运行,取得更好的效果生产率管理就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,其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.生产率测定与评价的概念:是对某一生产,服务系统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.其包括(生产率测定,生产率评价)其意义在于:在整个生产率工程及管理工作过程中,生产率测评的地位与作用十分重要,它回答在哪里寻找机会来提高生产率,并指明改善与提高的工作量大小,因此,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.生产率测定的基本方法:静态生产率=测定期内产出量/测定期内要素投入量影响生产率及因素的提高途径:一是增加资源的投入,如增加投资,更新设备,吸收外资引进技术,提高劳动强度等,二是从改进方法入手,提高劳动者的积极性,技术水平和操作熟练程度,充分挖掘企业的内部潜力,努力降低成本,促使企业走内涵发展的路子第二章工业工程概述第一节工业工程1. 19世纪80年代一般认为泰勒和吉尔布雷斯是IE的开山鼻祖.2.最具权威和今天仍被广泛采用的是美国工业工程师协会于1955年正式提出,后经修订的定义:工业工程是对人员,物料,设备,能源和信息组成的集成系统进行设计,改善和实施的工程技术,它综合运用数学,物理学和社会科学的专门知识和技术,结合工程分析和设计和原理与方式法,对该系统所取得的成果进行确定,预测和评价.(日本工业工程师协会深感过去的定义已经不适于现代生产的要求,故对IE重新定义如下:IE是这样的活动,它以科学的方法,有效地利用,人,财,物,信息,时间等经营资源,优质,廉价并及时提供市场所需要的商品和服务,同时探求各种方法给从事这些工作的价位带来满足和幸福.该定义特别把对人的关怀写入定义中,体现了以人为本的思想,这也是IE与其他工程学科的不同之处.)对于IE的定义,有人甚至简化成一句话,IE是质量和生产率的技术和人文状态,或者可以这样说IE是用软科学的方法获得最高的效率和效益.3.对于IE定义都旨在说明(1)IE的学科性质, IE是一门技术与管理相结合的交叉学科(2) IE的研究对象. IE是由人员,物料,设备,能源,信息组成的各种生产及经营管理系统以及服务系统.(3)IE的研究方法: IE是教学,物理学以及社会科学中的专门知识和工程学中的分析,规划,设计等理论,特别与系统工程的理论,方法和计算机系统技术关系密切.(4) IE的任务, IE是如何将人员,物料,设备,能源和信息等要素设计和建立成一个集成系统.并不断改善,从而实现更有效的运行.(5) IE的目标.是提高生产率和效率,降低成本,保证质量和安全,获取多方面的综合效益.(6) IE的功能.是对生产系统进行规划,设计,评价和创新.4工业工程的内涵:(1)IE的核心是降低成本,提高质量和生产率(如果用一句主来表明工业工程师的抱负,那就是提高生产率)(2)IE是综合性的应用知识体系(3)IE应用注重人的因素(4)IE是系统优化技术5.工业工程与生产率工程的关系工业工程就是在人们致力于改善生产系统,提高工作效率和生产率,降低成本的初中中产生的一门学问,它把技术和管理有机地结合起来,研究如何把生产要素组成生产力水平更高和运行更有效的系统,去实现提高生产率目标的工程技术所谓生产率工程就是创新生产率改善的方法,手段和过程,以及创造性解决生产率管理问题的模式研究,,开发和实施.由此可以看出工业工程与生产率工程相互依存,相互促进.它们的关系体现为:(1)工业工程与生产率工程是有着共同的目标(提高企业的生产率)(2)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(3)工业工程技术的发展将推动生产率管理和控制访求的改善,而生产率改善方法的创新,发展将促进生产率工程的发展(4)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.第二节工业工程的产生与发展过程1. 19世纪末20世纪初,美国工业调整发展而后出现了:泰勒,吉尔雷斯(动作研究),甘特(甘特图)2.工业工程的发展历程工业工程形成和发展的演变过程,实际上就是各种用于提高效率,降低成本的知识,原理和方法产生与应用的历史.从科学管理开始,到现在,可以总结IE的重大发展及特点(1)科学管理时期(20世纪初~20世纪30年代中期)(2)工业工程时期(20世纪20年代后期~现在)(传统工业工程或经典工业工程(20世纪20年代后期~现在); 工业工程与运筹学结合(40年代中期~70年代中期); 工业工程与系统工程结合并共同发展(70年代中后期~现在))第三节工业工程的内容系统和人才素质1. 工业工程学科的性质:从工业工程的含义和内容可以看出,它完全符合工程的定义,具备工程学所应用的我自,和所有其他工程学科一样, 工业工程具有利用自然科学知识和其他技术方法进行观察,实验,研究,设计等功能和属性.工业工程的首要任务是生产系统的设计,即把人员,物料,设备,能源,信息等要素组成一个综合的有效运行的系统.工业工程与相关学科的关系: 工业工程与管理(其目的是一致的,都是为了把人力,特效,能源,设备,信息和生产技术组成一个更有效,更加富于生产力的综合系统)2.工业工程的内容系统工业工业的范畴:有17个分支: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,设计规划(含工厂设计,维修保养,物料搬运等),材料加工(工具设计,工艺研究,自动化等)应用数学(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,生产计划与控制(库存管理,运输路线,高度,发货等),实用心理学(心理学,社会学,工作评价,人事实务等),人的因素,工资管理,人体测量,安全,职业卫生与医学.3.工业工程的应用重点:目前我车常用的工业工程知识和技术如下: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,人因工程,组织行为学,管理信息系统,现代制造系统.4.工业工程人才的素质结构工业工程是一种技术职业,从事这种专门职业的人员自然也相应地称为工业技术人员,他们的职责主要就是把人员,物料,设备,能源和信息等联系在一直,以求得有效的运行美国工业工程师学会给工业工程技术人员下的定义是:工业工程技术人员是为达到经营者的目标(目标的根本含义是要使企业取得最佳利润,且冒最小风险)显然,IE技术人员需要懂得广泛的技术和管理知识,才能应付宽广复杂的IE的业务,增强其综合分析事物的能力。
课程简介
课程代码:1200160
课程名称:基础工业工程英文名称:Fundament of Industrial Engineering
课程性质:专业课
学时:48 学分:2.5
预修要求:金工实习、概率论与数理统计、管理学、机械制造基础
内容简介:
基础IE是工业工程专业的主干课程,是进入专业课程培养的第一门必修课,是培养工业工程专业人才的重要基础。
本课程共分四部分,(1)工业工程概述,主要包括IE的概念、目标、功能、内容及发展;(2)生产率管理;(3)工作研究,包括:方法研究(程序分析、操作分析、动作分析),作业测定(时间研究、工作抽样、预定时间标准)。
(4)现场管理,主要介绍现场管理的概念,5S活动和定制管理,目视管理。
学习要求:
1.了解IE的定义、发展简史、学科性质、常用方法及应用领域、生产率管理等内容;
2.掌握并能熟练运用方法研究和作业测定技术,会制定作业标准时间,SOP,改善工作流程等,会进行生产现场改善,生产线平衡,现场管理优化等分析;
3.掌握必要的实践技能与分析方法。
选用教材或参考书:
教材: 《基础工业工程》机械工业出版社易树平郭伏 2006年
参考书:
《工业工程基础》华南理工大学出版社范中志 2003年
《基础工业工程》机械工业出版社范中志张树武孙义敏 1998年
《工业工程导论》中国科学技术出版社汪应洛袁志平 2001年。
基础工业工程概述
简介
基础工业工程是一门研究如何提升生产效率和优化生产流程的学科。
它涵盖了工业生产中的各个方面,包括设备、工艺、流程和人力资源等。
通过对生产过程进行系统性的分析和改进,基础工业工程能够提供有效的解决方案,以降低成本、提高质量、增加生产力和改善员工工作条件。
基础概念
1. 生产效率
生产效率是指在单位时间内所生产的产品数量与所消耗的资源之比。
提高生产效率意味着在相同的资源条件下,能够生产更多的产品,从而降低单位产品的生产成本。
2. 生产流程
生产流程是指产品从原材料到最终成品的所有步骤和操作过程。
良好的生产流程能够确保生产过程的连贯性和高效性,避免因为不必要的等待、重复工作或者物料短缺而导致生产中断或延误。
3. 工艺改进
工艺改进是指通过分析和优化生产过程中的各个环节,以提高产品质量和生产效率的方法和技术。
工艺改进通常包括减少生产中的噪声和浪费、改进工作方法和流程、优化设备配置和布局等。
4. 原材料和资源管理
基础工业工程还涉及到对原材料和资源的合理管理。
这包括原材料的采购和入库管理、库存控制、物料配送和资源利用等。
通过科学的管理方法和技术手段,可以降低物料和资源的浪费,提高其利用率和回收率。
5. 人力资源管理
人力资源是基础工业工程中一个重要的组成部分。
对于生产企业来说,合理的人力资源配置和管理可以提高员工的工作效率和工作满意度,从而促进组织的持续发展。
基础工业工程的应用领域
基础工业工程的应用广泛,几乎涵盖了所有制造业领域。
以下是一些常见的应用领域:
1. 汽车制造
汽车制造行业是基础工业工程的一个重要应用领域。
通过优化生产流程、改进工艺和设备配置,汽车制造商可以降低生产成本,提高汽车的质量和性能。
2. 电子制造
电子制造行业也是基础工业工程的重要应用领域。
电子产品的生产过程通常涉及到多个工序和复杂的装配流程。
通过基础工业工程的方法,可以提高生产效率,减少产品的不良率。
3. 食品加工
在食品加工行业,基础工业工程可以帮助企业提高生产效率和质量,减少食品浪费和损耗。
通过优化生产流程、改进设备和工艺,可以使食品加工过程更加高效和可控。
4. 化工制造
化工制造行业生产过程复杂,涉及到许多危险和环境污染的因素。
基础工业工程可以通过改进工序和流程,确保化工产品的安全性和环保性,保障生产过程的可持续发展。
5. 建筑材料
建筑材料行业主要包括水泥、玻璃、陶瓷等生产。
通过基础工业工程的应用,可以提高建筑材料的质量和生产效率,降低生产成本,并减少对环境的影响。
结论
基础工业工程是为了提高生产效率、优化生产流程和资源利用而发展起来的一门学科。
通过分析和改进生产过程中的各个环节,基础工业工程可以为各个制造行业提供有效的解决方案。
在当今竞争激烈的市场环境下,掌握基础工业工程的方法和技术,将成为企业获得竞争优势的重要手段之一。