session1ie學科發(fā)展

1、潘爾順 機械與動力工程學院 工業(yè)工程與物流工程系pes@sjtu.edu.cn,工業(yè)工程學科形成及發(fā)展,2024/3/5,主 要 內(nèi) 容,工業(yè)工程的歷史發(fā)展 工業(yè)工程在發(fā)展生產(chǎn)中的作用 工業(yè)工程學科定義和職能 工業(yè)工程最新發(fā)展,工業(yè)工程歷史發(fā)展,科學管理時期運籌學時期定量和精細化時期全球化和網(wǎng)絡化時期,【來源】：胡宗武主編，工業(yè)工程原理、方法與應用，上海交通大學出版社出版，2007年第2版。,IE發(fā)展之科學管理年代,【

2、來源】：王仁康等主編，工業(yè)工程原理與應用，機械工業(yè)出版社，1994。,,,傳統(tǒng)的IE 20年代后期~40年代中期,IE與SE及信息化結(jié)合70年代后期～現(xiàn)在,豐田，朱蘭，戴明哈默和咨詢公司SAP和ORACLE網(wǎng)景和微軟,IE與OR結(jié)合 40年代中期~70年代中期,時間,特點,主要概念,代表人物,JIT, TQC， TQM企業(yè)過程再造供應鏈管理電子企業(yè),運籌進一步發(fā)展,運籌學研究小組和丹齊格英美

3、的研究人員,霍桑實驗,梅奧和提普特,工程結(jié)合,統(tǒng)籌規(guī)劃,系統(tǒng)化信息化,,,,,,,統(tǒng)計質(zhì)量管理,,休哈特和 羅米格,數(shù)理方法,復雜系統(tǒng)的多約束方法,,,,,IE發(fā)展歷程之工業(yè)工程年代,,,工商管理 (設在商學院),1908年 賓州大學成立IE系,1881年 澳頓管理學院創(chuàng)立,1911年 普渡大學設立IE課程,1908年 哈佛大學成立商學院,1912年聯(lián)合成立科學管理學會,后改為 Taylor學會,1920年 工業(yè)工程學會成立,

4、1922年 管理學會成立,1934年合并成立管理促進學會,1948年美國工業(yè)工程學會（AIIE）成立,各類工商管理學會,工業(yè)工程系 (設在工學院),,,,,,,,,,,1、科學管理時期（IE與BA的發(fā)展比較）,科學管理時期代表人物及其思想的介紹,泰勒（F.W. Taylor, 1856-1915）,被后人譽為 “ 科學管理之父” 將科學的定量分析方法引入到生產(chǎn)與作業(yè)管理中 首創(chuàng)了時間研究方法，并實際運用，以提高總體

5、效率《科學管理的原理》涉及勞動組織、專業(yè)化分工、工作方 法、作業(yè)測量、工資激勵制度和制造工藝過程等問題 卓越的活動能力。廣為傳授和宣傳科學管理思想，對工業(yè) 界產(chǎn)生重大影響。也遇到不少阻力。,泰勒的“科學管理”基本原則,科學管理的核心是提高生產(chǎn)率；挑選最好的工人，制定勞動定額；實行工資報酬制度，激勵員工努力工作；使業(yè)主和工人認識到，提高生產(chǎn)率對雙方都有利；為了提高生產(chǎn)率，應將計劃控制職能與執(zhí)行操作的職能分開

6、對大型企業(yè)要實行分層管理。,甘特（H.L. Gantt, 1861-1919）,代表人物及其思想的介紹,1914年左右從事作業(yè)進度規(guī)劃研究，并發(fā)明了著 名的“甘特圖”，此為生產(chǎn)計劃與控制的有效工具 提出了按技能高低與工時付酬的 “ 任務及獎金制度 ” 強調(diào)工人的合作及管理的社會責任,吉爾布雷斯夫婦（F.B. Gilbreth, 1868-1924 L

7、.M. Gilbreth, 1878-1972）,代表人物及其思想的介紹,被后人稱為 “ 動作研究之父” F.B. Gilbreth 擴大了對動作和疲勞的研究，首創(chuàng)了分 解動作研究，并提出 “ 重排、合并、簡化和取消 ” 思路 L.M. Gilbreth 是心理學家，側(cè)重對管理心理學方面進 行研究，并得出結(jié)論：傳統(tǒng)的管理完全依靠報酬和懲罰 ，而科學的管理則努力爭取工人的合作,2. 運籌學時期,二戰(zhàn)

8、中由于戰(zhàn)爭的需求，發(fā)展了一門新的數(shù)學“運籌學”，戰(zhàn)后又得到飛速的發(fā)展，使得： 運籌學是IE及管理學數(shù)學基礎； 運籌學是系統(tǒng)工程學的數(shù)學基礎； 運籌學主要解決規(guī)劃問題，包括：線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、排隊論、存貯論、對策論、資源分配、運輸問題和網(wǎng)絡理論等。,3. 定量化和精確化時期,運籌學必須與計算機結(jié)合才有生命力：假設有70條船向70個港口運貨，要制定一個運輸費用最低的方案，如果用枚舉法計算，計算方案有70!個。計劃期趨短：汽車以天，

9、計算MRPⅡ手算幾個月，只有靠計算機軟件；生產(chǎn)中有大量數(shù)據(jù)需要處理，作為決策支持。,4. 全球化和網(wǎng)絡化時期,顧客需求多樣化，產(chǎn)品生命周期越來越短；競爭已從質(zhì)量、成本轉(zhuǎn)向快速響應市場；已經(jīng)不存在全能型企業(yè)。 這些導致新的管理模式： 全球供應鏈管理； 虛擬企業(yè)； 精益生產(chǎn)；； 網(wǎng)絡成為制造全球化的基礎。,40年代末50年代,日本經(jīng)濟處于癱瘓狀態(tài) 美國著名質(zhì)量管理專家 Deming, Jura

10、n到日本從質(zhì)量管理入手 從石油危機的70年代開始,日本研究出JIT管理體 制 以杜絕一切浪費為目標、追求零庫存為目標 1980年日本在汽車和家電許多產(chǎn)業(yè)超過美國 汽車的世界市場:日本占28.4%,美國為22.6%,IE在發(fā)展生產(chǎn)中的作用——IE在先進國家的應用,美國MIT組織50名管理專家赴日本歐洲考察 把日本的生產(chǎn)管理制命名”精益生產(chǎn)” 美國 Wight提出：制造業(yè)是社會財富的基本

11、源泉 美國制造業(yè)重新整頓 1990年再度領先域、超過日本 通用電氣排名第一,前50名中美國占28名,IE在發(fā)展生產(chǎn)中的作用——IE在先進國家的應用,IE在發(fā)展生產(chǎn)中的作用——提高生產(chǎn)率,IE在發(fā)展生產(chǎn)中的作用,IE在我國已經(jīng)取得的成果之一,十堰二汽車橋廠在轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)線上應用工作研究，提高產(chǎn)量29.9%，廢品率下降68%，在制品減少79.9%，設備故障下降84%； 上海大眾汽車有限公司5年期間逐步改善物流搬運和勞動

12、組織，生產(chǎn)工時下降39.8%，一線勞動生產(chǎn)率水平接近德國水平； 東風汽車公司車橋廠在差速器殼生產(chǎn)線上推行工作研究，使人均搬運距離縮短2,633.54m，時間減少了145.86min，操作人員減少20%，班產(chǎn)量提高39.04%，人均生產(chǎn)效率提高73.8%，廢品率下降31,1%，在制品下降44.2%，年創(chuàng)經(jīng)濟效益1387萬元； 國營紅光電子管廠在引進的生產(chǎn)線上運用工作研究，僅花費1萬元就年增產(chǎn)值840萬元，凈增利稅363萬元； 北京機

13、床電器廠在日本專家指導下，運用IE技術改造電器產(chǎn)品的裝配線，新增利稅349萬元，成為“老廠不大量投入，運用IE技術大幅度增加生產(chǎn)效率”的典型；,IE在我國已經(jīng)取得的成果之二,機電行業(yè)推行工作研究效果顯著，據(jù)10個企業(yè)統(tǒng)計，一次性投資76萬元，而每年增加的凈收入為2,815萬元，取得了巨大的經(jīng)濟效益； 邯鋼在1994~1996年中應用IE技術獲獎的38個項目所創(chuàng)造的經(jīng)濟效益累計1.66億元，年均獲益5,558萬元； 鞍山鋼鐵公司在其所

14、屬的20的個企業(yè)進行應用試點，通過推行方法研究，修訂和制定作業(yè)標準9,592個，崗位測評，改善勞動條件等活動，提高了品質(zhì)10%~20%，提高工時利用率10%~25%，提高勞動生產(chǎn)率20%，獲濟效益5,392萬元； 寶山鋼鐵公司采用“定員效率化”（逐年減少定員和提高勞動生產(chǎn)率）方法推行IE（方法研究），不斷挖掘生產(chǎn)潛力，在提高效率方面成就顯著。1988~1991年四年減少人員800人,勞動生產(chǎn)率提高13%以上； 唐鋼應有IE技術，在1

15、990~1997年間，應有IE項目667項，創(chuàng)造經(jīng)濟效益4億元，年均5,166萬元……,IE在我國的發(fā)展,臺灣,1963年臺北工專和東海大學成立IE系 清華于1980、交大于1987招收碩士生 清華于1985、交大于1991招收博士生 到1995年，已有21所大學，28所?？圃盒ＴO 有IE專業(yè)，本科生達5千余人，博士生162人,IE在我國的發(fā)展,臺灣IE科學研究,近年來，有向服務業(yè)和高科技產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換的趨勢,大陸,199

16、1年成立了工作研究與效率專業(yè)委員會； 1992年全國高等教育自考委與機械工業(yè)部聯(lián)合發(fā)出通知決定在全國組織開考IE專業(yè)本科段自學考試，并于1994年首考； 1993年教育部首先在天大與西交大設立IE專業(yè)，目前已有超過100所的高校設立了IE專業(yè)； 2002年10月清華大學正式成立工業(yè)工程系，聘請美國工程院院士、Purdue大學工業(yè)工程教授作為系主任。 已成功地舉辦了10次工業(yè)工程學術會議; 出版物：《工業(yè)工程與管理》（上海

17、交大與德國著名的Springer出版集團合作）、《工業(yè)工程》； 2000年6月中國機械工程學會開始組織中國IE專家與IE工程師認證工作；,IE在我國的發(fā)展,國又有超過100所高校建立了工業(yè)工程系、所或?qū)I(yè)，本科在校生已達3萬多人。100所高校中三分之一的高校已經(jīng)招收工程碩士，招生人數(shù)達到3000余人，已經(jīng)獲得學位的有近500人。例如: 西安交通大學（1993，管理學院） 天津大學（1993，管理學院） 重慶大學（1993，機械學院

18、） 浙江工業(yè)大學（1994，機械學院） 上海交通大學（1996，機械學院） 清華大學（2001，機械學院） 南京理工大學（機械學院） 南京航空航天大學（管理學院） 南京大學（2004，工程管理學院） 東南大學（2004，機械學院）,IE在我國的發(fā)展,國有企業(yè)的貢獻 -------- 國民經(jīng)濟的支柱,◎ 資產(chǎn)占有率高 --- 在大中型企業(yè)中國有企業(yè)占74.7%◎ 職工人數(shù)比例大

19、 --- 在大中型企業(yè)中國有企業(yè)職工占 83.4%◎ 工商稅收比例高 --- 大中型企業(yè)的稅收占 80%◎ 我國GDP每年增長7%-10%的主要貢獻者,國有企業(yè)存在的問題 ----- 經(jīng)濟運行質(zhì)量不高,◎ 生產(chǎn)率低： 鋼鐵為例 ：2007---寶鋼1100噸/人年,浦項制鐵2000噸/人年,上鋼300噸/人年.◎ 能力利用率低： 30%-60%（美國70%-90

20、%，“中鋼”為87%）；◎ 資產(chǎn)負債率高： 1998年為106%（“中鋼”為 34%）；◎ GDP增長高，但屬粗放型： 資本貢獻率占72%，科技貢獻率占28% ，美國相應為30%/70% ◎ 庫存高： 1998年工業(yè)品庫存達6301億，同年利潤為900億,國有企業(yè)的出路 - 貫徹中共中央15屆4中全會決定,少數(shù)壟斷、部分控制、多數(shù)撤離 國家統(tǒng)計局研究報告提出：將全部1

21、96行業(yè)分3類： 對 15個行業(yè)（如軍工、電力等）由國家壟斷； 對35個行業(yè)（資源、高科技等）國家保持一定控制； 從 146一般性行業(yè)（如服裝、食品、家電等）撤離?！?建立現(xiàn)代企業(yè)制度 明確股東會、懂事會、監(jiān)事會和經(jīng)理層的職責并切實實行 ◎ 實行現(xiàn)代企業(yè)管理制度 實行科學決策和民主決策 廣泛采用現(xiàn)代管理技術、方法和手段,工業(yè)工程師協(xié)會,美國工業(yè)工程師協(xié)會成立于1948年 簡寫為

22、： AIIE1971年全體會員表決改名（未通過）1980年會員遍及80多個國家，經(jīng)表決，一致通過更名為：IIE,美國與IE有關的協(xié)會,Operation Research Society of AmericaThe Institute for Management SciencesAssociation for Computing MachineryAmerican Society for Ouality ControlS

23、ociety for Decision SciencesAmerican Production and Inventory Control SocietySociety of American Value EngineersAmerican Association of Cost EngineersSocity of Manufacturing EngineersRobot Socity of American,與IE有關的雜

24、志,1. IIE SOLUTION2.IIE TRANSACTION3.Harvard business review4.Quality World5.Management Science工業(yè)工程與管理（上海交大與Springer合辦）工業(yè)工程（廣東工業(yè)大學主辦）,什么是工業(yè)工程？,美國質(zhì)量管理權威朱蘭博士說：美國值得向全世界夸耀的東西就是IE，美國之所以打勝第一次世界大戰(zhàn)，又有打勝第二次世界大戰(zhàn)的力量，就是美國有IE。,

25、什么是工業(yè)工程,IE----INDUSTRIAL ENGINEERING---工業(yè)工程，簡稱IE，是世界上公認的能杜絕各種浪費，有效地提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益的把技術與管理有機地結(jié)合起來的一門邊緣學科。,什么是工業(yè)工程,Industrial Engineering is concerned with the design, improvement, and installation of integrated systems of peop

26、le, 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 de

27、sign, to specify predict and evaluate the results to be obtained from such systems.,工業(yè)工程定義,工業(yè)工程的定義,工業(yè)工程（IE）是綜合運用數(shù)學、物理學和社會科學的基礎知識及工程分析的方法，將人力﹑物資﹑裝備﹑能源和信息組成一個集成系統(tǒng), 并對這樣的系統(tǒng)進行規(guī)劃﹑設計﹑評價和改進的活動。,國際工業(yè)工程學會（IIE）,工業(yè)工程（IE）是以人、物料、設備、能

28、源和信息組成的集成系統(tǒng)為主要研究對象，綜合應用工程技術、管理學和社會科學的理論與方法等知識，對其進行規(guī)劃、設計管理、改進和創(chuàng)新等活動，使其達到降低成本，提高質(zhì)量效益的目的。同時為科學管理提供決策依據(jù)。,工業(yè)工程的定義,--中國工業(yè)工程協(xié)會,工業(yè)工程的定義,工業(yè)工程是將人、物料、設備視為一體，對發(fā)揮功能管理系統(tǒng)進行設計、改革和設置，為了對這一系統(tǒng)的成果行確定、預測和評價，在利用數(shù)學、自然科學、人為科學特定知識的同時，采用工程技術的分析和綜

29、合的原理及方法。,日本工業(yè)工程,工業(yè)工程定義討論,–IE的研究對象： 集成系統(tǒng)——生產(chǎn)系統(tǒng)+服務系統(tǒng)+公用設施……——更廣闊的應用面。 –IE所采用的知識與方法： 自然科學+社會科學+工程分析與設計原理→交叉性學科。 –IE的研究目標： 實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行（高效率，低成本等），適應于市場經(jīng)濟環(huán)境。,工業(yè)工程與其他工程學科的區(qū)別,工業(yè)工程學與機械、電機、化學、土木等工程學有何同呢？傳統(tǒng)的工程學，以“設計更經(jīng)濟的系統(tǒng)”為目的。如機械

30、工程設計高效率之“經(jīng)濟的機器系統(tǒng)”，電機工程設計“經(jīng)濟的電路系統(tǒng)”，它們設計的對象僅以機器、設備為著眼點。而工業(yè)工程除了考慮機器設備之設計外，還包含了人因素（human factor），而以結(jié)合“人、材料、設備等之綜合系統(tǒng)”為對象。 —對象的構(gòu)成多樣性：人、物料、設備、能源、信息 —對象的廣泛性：任何復雜集成系統(tǒng) —多門類知識與技術的交叉性：不僅包括自然科學與工程技術，還涉及社會科學與經(jīng)濟管理知識,工業(yè)工程與管理學科的區(qū)別,工業(yè)工

31、程與企業(yè)管理（business management），行政管理（administration management）同樣都與管理有關，彼此之間又有何不同呢？工業(yè)工程與企業(yè)管理之區(qū)別，乃于工業(yè)工程是透過工程途徑（engineering approach），應用科學上及工程上之方法與技術，考慮人員、機器、設備過程、方法、時間等因素來解決管理上遇到的問題，而企業(yè)管理、行政管理，便無法采取工程途徑去解決管理上的問。,IE與BA的異同,工業(yè)工程

32、的特點,IE的核心是降低成本，提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。 IE是綜合性的應用知識體系（技術和管理） 注重人的因素是IE區(qū)別于其他工程學科特點之一。 IE是系統(tǒng)優(yōu)化技術。 IE的面向--由微觀向宏觀管理。,工業(yè)工程涉及的學科,工業(yè)工程是工程技術、經(jīng)濟管理科學和人文社會科學相結(jié)合的邊緣學科 ——王大珩院士,在美國工業(yè)工程是五大工程學科之一： 土木工程 機械工程 化學工程 電子工程 工業(yè)工程,工業(yè)工程涉及的學科,IE的研究領域,人

33、因工程 制造系統(tǒng)工程運籌學生產(chǎn)計劃與控制 管理信息系統(tǒng) 設施規(guī)劃與設計 工業(yè)工程基礎(工作研究) 質(zhì)量管理與可靠性技術 工程經(jīng)濟 人力資源管理 物流管理,IE 職能,IE的工程師職能范疇,1.     產(chǎn)品（或服務）的預測和決策（1）   市場調(diào)查與預測；（2）   新產(chǎn)品開發(fā)可行性和前景分析；（3）   新產(chǎn)品

34、開發(fā)的組織、計劃和控制。2.     生產(chǎn)系統(tǒng)設計和計劃管理（1）   根據(jù)產(chǎn)品特性和產(chǎn)量，選擇合適的生產(chǎn)組織形式；（2）    根據(jù)生產(chǎn)組織形式，設計物流系統(tǒng)，選擇設備并予以合理布置；（3）    確定合理的庫存并編制外購件的采購計劃；（4）    進行能力規(guī)劃，合理分配資源；（5）&

35、#160;  制定綜合生產(chǎn)計劃、主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃和作業(yè)計劃，檢查計劃執(zhí)行情況并及時予以調(diào)整。（6）    必要時進行仿真，以修改和完善所設計的系統(tǒng)。,IE的工程師職能范疇,3. 全面質(zhì)量管理 （1） 建立質(zhì)量保證體系；（2） 協(xié)助或進行關于質(zhì)量管理的ISO標準認證；（3） 組織并進行統(tǒng)計過程控制；（4） 組織質(zhì)量控制（QC）小組活動，推行持續(xù)改進行動計劃；（5）

36、建立質(zhì)量檢驗和質(zhì)量抽查制度并檢查執(zhí)行；,IE的工程師職能范疇,4．人因工程和工作設計 （1）研究科學合理的工作方法并予以標準化。 （2）根據(jù)標準工作方法，進行時間測定，制定工時定額； （3）研究激勵機制，確定合理的報酬制度； （4）設計良好的工作點及其周圍環(huán)境。5 項目管理 （1）項目的可行性論證； (2) 組織合理的項目管理機構(gòu)； (3) 制定項目執(zhí)行計劃（網(wǎng)絡計劃）并予以控制； (

37、4) 進行項目經(jīng)濟預算和核算。,IE的工程師職能范疇,6．經(jīng)濟學分析（1）可行性分析；（2）投資風險決策分析；（3）成本分析。7. 管理系統(tǒng)設計 (1) 確定組織的短期任務和長遠目標； (2) 設計組織機構(gòu)系統(tǒng)，確定機構(gòu)的職能及其劃分； (3) 對組織系統(tǒng)效能進行評估，以建立高效能的組織系統(tǒng)；,工業(yè)工程師的角色,最佳工作系統(tǒng)的設計者； 決策者和各級管理者的顧問； 管理與技術、經(jīng)理與工程師們、部門與部門、企業(yè)與外部境之

38、間的接口、溝通者和協(xié)調(diào)人； 有自己獨立和具體業(yè)務的專業(yè)工程師； 敢于和善于提出新見解、新思路，并能夠及時接受、倡導推進； 工業(yè)工程師是診斷工廠、改善企業(yè)體質(zhì)的醫(yī)生。,美國科學研究院提出的美國2020年制造業(yè)的6大挑戰(zhàn),制造中的并行技術（Concurrent Technology of Mfg.)人力和技術資源的集成 （Integration of Human and Technical Resources)信息到知識的轉(zhuǎn)換（

39、Conversion of Information to Knowledge);環(huán)境相容性（Environmental Compatibility);可重組企業(yè)（Reconfigurable Enterprise)創(chuàng)新過程(Innovative Processes ).,美國科學研究院提出的美國2020年制造業(yè)的10大關鍵技術,可重組制造系統(tǒng)（Reconfigurable Mfg. System); 無廢料加工(Waste-fr

40、ee Processing);新材料工藝(New Material Processes)制造中的生物技術(Biotechnology for Mfg.);企業(yè)建模及仿真(Enterprise Modeling and Simulation);信息技術(Information Technology);產(chǎn)品和過程設計方法學(Product and Process Design Methodology);增強的人機界面(Enhan

41、ced Machine-Human Interfaces);人員教育和培訓(Workforce Education and Training);智能合作系統(tǒng)的軟件(Software for Intelligent Collaboration System).,,計算機及信息技術的廣泛應用,使運籌學計算成為可能,戰(zhàn)略信息的產(chǎn)生（SIS）,仿真技術的發(fā)展,企業(yè)日益走向國際化,跨國公司,虛擬企業(yè),現(xiàn)代管理模式的提出,與先進制造技術同行,服