工業(yè)工程進(jìn)展概論1-概述課件

課程安排教學(xué)（18學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容:1．工業(yè)工程學(xué)科發(fā)展概況2．賓州州立大學(xué)工業(yè)與制造工程系介紹3.某鋼管企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)介紹4.信息采集及信息跟蹤技術(shù)5．仿真技術(shù)在工業(yè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用

6.實(shí)驗(yàn)室參觀參考書：1.WayneC.Turner編，《工業(yè)與系統(tǒng)工程概論》，清華大學(xué)出版社，2002年，第3版2．羅振璧編，《工業(yè)工程導(dǎo)論》，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年，第1版工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述第一章工業(yè)工程發(fā)展概況工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述本章內(nèi)容工業(yè)工程的學(xué)科內(nèi)涵國內(nèi)外設(shè)置工業(yè)工程學(xué)科的狀況和發(fā)展情況主要研究方向及其研究內(nèi)容學(xué)科理論和方法論基礎(chǔ)社會(huì)對工業(yè)工程的需求及其就業(yè)前景分析工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述工業(yè)工程的學(xué)科定義:工業(yè)工程研究對象是由人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)，含制造系統(tǒng)與服務(wù)系統(tǒng)；對其進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、改進(jìn)和實(shí)施，具有確定的研究對象和寬泛的應(yīng)用領(lǐng)域.3個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)：（1）運(yùn)籌、統(tǒng)計(jì)分析等數(shù)學(xué)，它為工業(yè)工程學(xué)科提供理論分析的科學(xué)基礎(chǔ)；（2）工效學(xué)，它為工業(yè)工程分析人類在生產(chǎn)活動(dòng)中的行為提供科學(xué)基礎(chǔ)；（3）工具技術(shù)基礎(chǔ)。工程技術(shù)和信息技術(shù)，提供了具體的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、實(shí)施的技術(shù)基礎(chǔ)。一、工業(yè)工程的學(xué)科內(nèi)涵工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述一、工業(yè)工程的學(xué)科內(nèi)涵（續(xù)）工業(yè)工程是一個(gè)交叉學(xué)科。其應(yīng)用的行業(yè)主要是制造業(yè)，它所發(fā)明的針對工作組織、質(zhì)量改善、生產(chǎn)計(jì)劃和控制、設(shè)施布局、企業(yè)選址、物料與采購管理和供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)等的方法，極大提高了制造業(yè)的效率和質(zhì)量，降低了成本。今天工業(yè)工程的應(yīng)用領(lǐng)域從制造業(yè)擴(kuò)展到服務(wù)業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、金融業(yè)甚至政府，通過工業(yè)工程方法，提高這些組織的運(yùn)行效率和效益。

工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述一、工業(yè)工程的學(xué)科內(nèi)涵（續(xù)）工業(yè)工程對國家經(jīng)濟(jì)的重要影響

1、國際上，工業(yè)工程與機(jī)械工程、電子與電氣工程、化學(xué)工程、建筑與建材工程、航空航天工程一起，并稱為六大工程學(xué)科。發(fā)達(dá)國家，諸如美國、德國、日本、英國等，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展都與其雄厚的工業(yè)工程實(shí)力密切相關(guān)。

2、它是唯一一門以系統(tǒng)效率和效益為目標(biāo)的工程技術(shù)。機(jī)械工程研究成果的代表是機(jī)械產(chǎn)品、建筑工程是各種建筑物、電子工程是各種電子設(shè)備，工業(yè)工程也有其自己的代表“產(chǎn)品”。這個(gè)“產(chǎn)品”就是一直主導(dǎo)工業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)方式及其所對應(yīng)的管理模式，如主導(dǎo)了工業(yè)長達(dá)近一個(gè)世紀(jì)的泰勒生產(chǎn)方式，它使得汽車按照流水線方式大規(guī)模生產(chǎn)成為可能；它對日本汽車工業(yè)發(fā)展及至全世界制造業(yè)產(chǎn)生重要影響，形成了著名的精益生產(chǎn)方式（LeanProduction）；代表美國信息時(shí)代生產(chǎn)制造特征的敏捷制造方式（AgileManufacturing），以及現(xiàn)在人們所關(guān)心的大規(guī)模定制生產(chǎn)方式（Customerisation）等也都是工業(yè)工程的創(chuàng)造性成就。所有這些生產(chǎn)方式，都從生產(chǎn)系統(tǒng)和運(yùn)行模式等方面影響著整個(gè)企業(yè)績效，極大地改變和發(fā)展了制造行業(yè)，推動(dòng)人類生產(chǎn)的健康發(fā)展。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述二、國內(nèi)外設(shè)置工業(yè)工程學(xué)科的狀況

國外工業(yè)工程教育和科學(xué)研究國際上“工業(yè)工程”學(xué)科的主要名稱有：工業(yè)工程、工業(yè)與系統(tǒng)工程、工業(yè)工程與運(yùn)籌學(xué)、工業(yè)與制造工程、工業(yè)工程與管理、工業(yè)工程與工程管理、工業(yè)工程與制造系統(tǒng)、工業(yè)工程與物流工程等。美國是工業(yè)工程的發(fā)源地，其工業(yè)工程是有著百年歷史的專業(yè)，美國一流的大學(xué)大都有著很強(qiáng)的工業(yè)工程專業(yè)，如普渡大學(xué)、佐治亞工學(xué)院、賓州州立大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、斯坦福大學(xué)、密西根大學(xué)、西北大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)等。工業(yè)工程對美國的國民經(jīng)濟(jì)有著重要影響，在每年一度美國大學(xué)排名中，工業(yè)工程是工學(xué)院的六大學(xué)科之一（機(jī)械工程、電子工程、土木工程、化工工程、工業(yè)工程、航空工程）。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述二、國內(nèi)外設(shè)置工業(yè)工程學(xué)科的狀況（續(xù)）

國外工業(yè)工程教育和科學(xué)研究

美國最重要的8大工程學(xué)科占工程專業(yè)畢業(yè)人數(shù)的約80%，其中工業(yè)工程排名第6，它的本科、碩士和博士生畢業(yè)人數(shù)占總授予工學(xué)學(xué)位人數(shù)的比例為5.7%、9.2%和4.8%。在美國工業(yè)工程是最主要的工程學(xué)科之一。

工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述二、國內(nèi)外設(shè)置工業(yè)工程學(xué)科的狀況（續(xù)）

工業(yè)工程在我國是一個(gè)迅速發(fā)展的學(xué)科

1、工業(yè)工程在我國尚屬新興的發(fā)展中學(xué)科，從1992年全國批準(zhǔn)設(shè)立工業(yè)工程本科、碩士及博士專業(yè)學(xué)位到現(xiàn)在，10多年的時(shí)間里工業(yè)工程的教育有了飛速的發(fā)展。工業(yè)工程技術(shù)、方法和觀念在許多企業(yè)中開始得到應(yīng)用。2、到2008年底，全國已有超過186所高等院校設(shè)置了工業(yè)工程本科專業(yè)，其中大多數(shù)學(xué)校成立了工業(yè)工程系，開辦得較早的西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、重慶大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等院校均早已有本科畢業(yè)生和研究生，其中碩士研究生是在管理科學(xué)與工程學(xué)科下培養(yǎng)，而博士生則是在管理科學(xué)與工程、機(jī)械工程等相關(guān)工程領(lǐng)域一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)下設(shè)立二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)培養(yǎng)。目前，在校本科生超過3.5萬人，從事工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)和研究工作的師資達(dá)3，000

余人。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述三、工業(yè)工程主要研究方向及研究內(nèi)容7個(gè)主要方向：運(yùn)籌學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)、人因工效學(xué)、工作研究、企業(yè)集成、生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)和物流及供應(yīng)鏈管理。

1、運(yùn)籌學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)及其應(yīng)用

運(yùn)籌學(xué)起源于二戰(zhàn)時(shí)的軍事應(yīng)用，在50年代線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和排隊(duì)論等方法先后發(fā)明，并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，解決了不少實(shí)際的應(yīng)用問題。目前的研究內(nèi)容是：數(shù)學(xué)規(guī)劃、仿真、統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過程和決策分析；重要的應(yīng)用包括：調(diào)度、大規(guī)模復(fù)雜生產(chǎn)計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等。

統(tǒng)計(jì)分析（數(shù)據(jù)挖掘）是工業(yè)工程另一個(gè)重要的科學(xué)基礎(chǔ)，工業(yè)工程離不開數(shù)據(jù)的收集、分析與整理、以發(fā)現(xiàn)規(guī)律；統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)滲透到許多領(lǐng)域，并由此產(chǎn)生了許多新的學(xué)科，如經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)（GDP、CPI、采購經(jīng)理人指數(shù)）、社會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、人口統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理統(tǒng)計(jì)學(xué)等等。在一些發(fā)達(dá)國家如美國、法國等，統(tǒng)計(jì)學(xué)是大學(xué)里最受重視的學(xué)科之一。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述三、工業(yè)工程主要研究方向及研究內(nèi)容（續(xù)）2、工作研究是工業(yè)工程體系中最基礎(chǔ)的技術(shù)和經(jīng)典的內(nèi)容。利用方法研究和時(shí)間研究技術(shù)，分析影響工作效率的各種因素，幫助企業(yè)挖潛、革新、消除人力、物力、財(cái)力和時(shí)間方面的浪費(fèi)，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，合理安排作業(yè)，并制定各作業(yè)時(shí)間，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。方法研究目的是減少工作量，建立更經(jīng)濟(jì)的作業(yè)方法（作業(yè)單元和工作流程）；時(shí)間研究旨在制定相應(yīng)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述三、工業(yè)工程主要研究方向及研究內(nèi)容（續(xù)）3、人因工效學(xué)又稱人因工程學(xué)、人體工程學(xué)等，人因工程學(xué)是一門應(yīng)用人性績效（心理和生理），改善工作系統(tǒng)（包括：人、工作、工具、設(shè)備、工作場所、工作責(zé)任和周邊環(huán)境等），使得人員能在安全、衛(wèi)生和舒適的情況下，發(fā)揮其最大工作效率并提高生活品質(zhì)的科學(xué)，它的主要目標(biāo)在增進(jìn)人員的績效，減少能力的浪費(fèi)與疲勞，減少不必要的訓(xùn)練和降低訓(xùn)練成本，減少對特殊技巧和能力的依賴，減少人為錯(cuò)誤引起的事故，加強(qiáng)工作績效的測量和評(píng)估。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述三、工業(yè)工程主要研究方向及研究內(nèi)容（續(xù)）4、生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)

生產(chǎn)系統(tǒng)研究的對象是各種生產(chǎn)系統(tǒng)及其運(yùn)營流程的分析、設(shè)計(jì)和管理，生產(chǎn)系統(tǒng)的種類很多，如：流水線、物料倉儲(chǔ)與搬運(yùn)系統(tǒng)、產(chǎn)品配送系統(tǒng)、產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)和供應(yīng)鏈系統(tǒng)等。歷史上最著名的生產(chǎn)系統(tǒng)包括：福特的流水線系統(tǒng)和豐田的精益生產(chǎn)系統(tǒng)，近些年來全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、大規(guī)模定制、綠色制造等新型生產(chǎn)系統(tǒng)正越來越得到大家的重視，其目標(biāo)在于提升生產(chǎn)系統(tǒng)的效率、質(zhì)量，降低成本和排放。近年來，服務(wù)業(yè)成為很多發(fā)達(dá)國家最大的產(chǎn)業(yè)，其影響日益增加，與生產(chǎn)實(shí)體產(chǎn)品的制造業(yè)不同，服務(wù)業(yè)生產(chǎn)看不見的虛擬產(chǎn)品：服務(wù)。其產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)營管理有其獨(dú)特性，目前最為熱門的服務(wù)系統(tǒng)研究包括：醫(yī)療系統(tǒng)、旅游等。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述三、工業(yè)工程主要研究方向及研究內(nèi)容（續(xù)）5、系統(tǒng)集成技術(shù)上世紀(jì)七十年代以后，自動(dòng)化和信息系統(tǒng)成為工業(yè)工程最重要工程基礎(chǔ)，系統(tǒng)集成的重點(diǎn)是集成各種信息科技，并通過流程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和決策算法，應(yīng)用于解決企業(yè)運(yùn)行的關(guān)鍵問題上，其重點(diǎn)不在于信息技術(shù)的研究，而是信息集成。如：物料管理系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)，和決策支持系統(tǒng)，運(yùn)用信息技術(shù)來協(xié)助決策者制定科學(xué)決策。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述三、工業(yè)工程主要研究方向及研究內(nèi)容（續(xù)）6、物流與供應(yīng)鏈管理

物流與供應(yīng)鏈?zhǔn)茄芯科髽I(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的物流、人員、信息流動(dòng)的組織、計(jì)劃與控制。在此過程中，如何優(yōu)化采購、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、基于供應(yīng)鏈的生產(chǎn)調(diào)度、分銷、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)都需要深入研究，以降低企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作成本。它通常以運(yùn)籌工程作為基礎(chǔ)與工具，分析物流設(shè)施布局與規(guī)劃、原材料的采購管理、庫存管理、配送管理、顧客需求管理、網(wǎng)絡(luò)與交通管理、協(xié)調(diào)機(jī)制等，開展系統(tǒng)建模、性能分析、系統(tǒng)優(yōu)化等方面的研究工作。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述三、工業(yè)工程主要研究方向及研究內(nèi)容（續(xù)）7、質(zhì)量與可靠性質(zhì)量與可靠性工程涵蓋了包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、制造過程及售后服務(wù)過程中的為提升產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性所進(jìn)行的活動(dòng)，其主要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為概率論與統(tǒng)計(jì)學(xué)。質(zhì)量與可靠性工程強(qiáng)調(diào)的是從顧客的需求出發(fā)，研究內(nèi)容包括了質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)體系、設(shè)計(jì)過程中的質(zhì)量控制、制造（服務(wù)）過程中的質(zhì)量管理與質(zhì)量控制、供應(yīng)商質(zhì)量與顧客滿意、質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)、產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)、可靠性工程及可靠性管理等。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述四、工業(yè)工程方法論基礎(chǔ)

1、系統(tǒng)規(guī)劃：包括宏觀系統(tǒng)規(guī)劃：產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策、技術(shù)發(fā)展規(guī)劃、工業(yè)教育及培訓(xùn)規(guī)劃等；微觀系統(tǒng)規(guī)劃：企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、業(yè)務(wù)開發(fā)、企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略、技術(shù)更新與改造、安全環(huán)境規(guī)劃、質(zhì)量成本規(guī)劃、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及系列規(guī)劃、職工教育及人力資源等。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施：包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施，如制造系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)、組織結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施；工作研究與實(shí)施，包括生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)選擇、作業(yè)程序方法設(shè)計(jì)、作業(yè)時(shí)間及動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)制定、作業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)、人力資源開發(fā)與設(shè)計(jì)等；生產(chǎn)過程控制，包括制造資源計(jì)劃、質(zhì)量控制與系統(tǒng)可靠性、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、過程成本控制。3、系統(tǒng)評(píng)價(jià)：借助各種分析工具對系統(tǒng)的效益或成果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，以達(dá)到最優(yōu)的結(jié)果，包括：技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測評(píng)價(jià)、投資分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、工程經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)、各種規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)、現(xiàn)存各子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)、質(zhì)量與可靠性評(píng)價(jià)、職工業(yè)績評(píng)價(jià)等。4、系統(tǒng)創(chuàng)新：通過對系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià)、完善改造以達(dá)到促進(jìn)系統(tǒng)不斷創(chuàng)新的目標(biāo)，包括產(chǎn)品改進(jìn)、工藝改進(jìn)、設(shè)施改進(jìn)、系統(tǒng)組織改進(jìn)、工作方式改進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新的激勵(lì)與組織。工業(yè)工程進(jìn)展概論1_概述五、社會(huì)對工業(yè)工程學(xué)科的需求情況及就業(yè)前景以美國為參照，150所有工業(yè)工程專業(yè)的院校，每年本科畢業(yè)3，500人的規(guī)模。據(jù)美國勞工部統(tǒng)計(jì)，在2006年的150多萬個(gè)工程師中，工業(yè)工程師崗位為20多萬個(gè)，其中60%的工作與制造業(yè)相關(guān)。中國要從制造大國到制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，必須要提高企業(yè)的效益和效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足快速變化的市場需求，必須大力推廣工業(yè)工程應(yīng)用。2007