1.工业工程概论引言 工业工程概念 工业工程学科范畴与特点 工业工程中的系统分析方法 企业中的工业工程活动 工业工程的历史演变与发展趋 势 本章小结 思考和习题

1.1引言1)工业工程产生于美国 2)企业管理项目企 业 管 理 项 目 质量(Q) 资本(C) 生产量和交货期(D) 安全(S) 员工士气(M) 三个主要管理项目

3)研究对象：生产和生产系统

1.1.1生产 1)概念 把生产要素转变为经济财富，包括有形的财 富和无形的服务，从而通过增加附加价值创造效 益的过程输入生产要素 生产对象(材料) 劳动力 生产资料 生产信息 间接的 生产率(=输出/输入) 直接的 多工序的转变过程 无形的财富(服务)

转变生产过程

输出生产的财富

效益

有形的财富(产品)

型 态 地 点 时 间 所有

图1-1生产的基本含义

2)生产概念形成过程 ①农业过程，提炼过程和创造过程 ②效益 生产过程扩大到伴随生产的运输、销售和贸 易等无形生产活动 生产过程：生产要素 生产输出，创造有 形和无形的财富

1.1.2生产要素 1)概念 购进的和生产过程中用于制造物品的生产输入 2)分类 生产对象：完成生产活动所使用的材料，包括主要材料和辅助材料 生产劳动：人的劳动，包括每个劳动者用于生产活 动的体力、脑力和智力 生产资料：借助于生产劳动把生产对象转变为产品 的手段 生产信息： 有效地进行制造有形财富的生产过程所、 用的知识

3)生产信息和生产方法具有软件性，能有效地控 制其他三个生产要素(硬件),面向未来信息 在生产中的作用将变得越来越重要。

1.1.3生产财富 1)生产过程增加了使用价值的有形财富(产品) 和无形财富(服务) 2)从供方看，供应为生产财富提供如下效益 形态效益、时间效益、地点效益 3)所有效益 用户从购得的产品里得到价值，扣除生产 成本即为通过产品而加到产品上的附加值。从 需方看，用户得到所有效益 4)产品价值 内容：功能和质量、生产成本和价格、生产量 和时间 相关管理技术：质量控制、成本控制、生产控 制

1.1.4生产率 1)生产率：衡量生产过程有效性程度的指标 2)生产率标准反映了在经济活动中对人的主观 能动作用的尊重和在此基础上对社会福利的追 求 3)表述 实物生产率和价值生产率 要素生产率和总生产率 4)生产率本质是衡量所节约的劳动

总生产率 = 产量

投入生产要素之和

5)相关术语：经济性、收益率、效率

1.1.5生产函数 概念：生产中的投入和产出的基本数量关系 假设：生产所投入的要素x1,x2,……,xn; 产出x0。 则 生产函数表达式 x0 = f ( x1 , x2 ,

......, xn ) 平均生产率 x0 x x , 0 ,......, 0 x x2 xn 1 边际生产率 δ x δ x0 δ x0 0 δ , δ ,......, δ x1 x2 xn

1.1.6生产系统 1.1.6.1生产系统的结构意义 1)概念：若干硬件的统一集合体，包括工人、 生产设备、材料运输设备和其他辅助 装置 2)有生产信息、生产方法和生产工艺等软件支 持 3)作用于生产对象，产出具有某些功能的产品 1.1.6.2生产系统的转变意义 创造效益 1.1.6.3生产系统的程序意义 1)全局生产规划：长远和宏观决策 确定生产目标 规划生产资源

2)运行(具体)生产管理：短期内最优微观决策需求订货信息1 总生产计划

生产技术信息2 工艺过程计划

生产计划信息3 生产进程计划

工艺过程信息

生产进程信息4

生产实施 (在工厂中) 生产结果数据

1

2

3 :计划阶段 4 :实施阶段 5 :控制阶段

5

生产控制

生产控制信息

图1-2制造系统的程序特征

3)集成制造系统，如图1-3市场需求 产 品 设 计 阶 段 工 制 艺 过 程 计 划 阶 段 实 施 阶 段 制造

图1-3集成制造系统

1.1.7工业工程是面向工程的学科 1)工程：指人类将自然科学知识、原理、应用于 工业、农业及多种产业甚至社会科学领 域中，为使物质、能源、信息转换为另 外一种对人类有用的物质、能量、信息， 而有目的地使用各种技术的活动过程 工程学：对工程应用分析、设计及实现转换的 技术方法与实践经验 2)分类 专业工程，如机械工程、电子工程等 一般工程，即工业工程， 目的是针对各专业工程，对有关生产产品的人员、资金、原材料、能源、信息等， 在一定的环境下进行最佳的组合、设计、规划、评价、 控制、改进、创新，以使上述资源最有效地利用，以达 到生产过程及管理系统成为最有效和最富有生产力

工程学的特点：分析与综合问题的迹象或需要的表述 问题的确定包括所 期望结果的说明 分析(或许包括实验) 综合可供选择的解决方法 决定(决策)选择一个 可采用的方案 解决问题的答案系统或方法 图1-4基本的工程程序

1.2工业工程的概念1)多种，如美国工业工程协会、日本工业工程协 会及我国学者对工业工程的定义 2)内涵 内涵①是一门工程学 ②研究对象是生产系统或生产经营系统的人、材料、设 备的设计、改善和运用等问题，从系统整体的角度考 虑 ③研究方法综合运用运筹学、系统科学和社会科学等多 个学科的知识进行系统设计、改善和设置 ④目的是通过规划、预测、评价整体系统的效果，合理 地设计和改善系统，以使其能以较少的输入得到相对较 输出 ⑤区别于管理：异同点

1.3工业工程学科范畴和特点1.3.1工业工程学科范畴(17个) 1)生物力学 11)实用心理学 2)成本管理 12)方法研究和作业测定 3)数据处理和系统设计13)人的因素 4)销售和市场 14)工资管理 5)工程经济 15)人体测量 6)设施规划 16)安全 7)材料加工 17)职业卫生与医学 8)应用数学 9)组织规划与理论 10)生产规划与控制

记住工业工程的十门经典课程 工作研究 设施规划与设计 工程经济 价值工程 工效学 组织行为学 现代制造系统

生产计划与控制 质量管理与可靠性 管理信息系统

面向物流方向的工业工程主要专业课程 工业工程基础 生产与运作管理 市场营销学 组织行为学 财务管理 人类工效学 质量管理学 现代制造系统 物流管理学 物流与供应链管理 包装学 仓储与运输管理 物流系统设计 自动化仓库设计 物流信息系统

1.3.2工业工程的特点 1)核心是降低成本、提高质量和生产率 2)综合性的应用知识体系 3)注重人的因素，各工业工程活动必须充分考虑 到人和其他要素之间的关系和相互作用，以人为 中心进行设计 4)系统整体动态优化技术

1.4工业工程中的系统分析方法1.4.1生产系统的分析模型 1)系统的四个属性 集合性：由多个可区别的单元组成 相关性：各单元相互联系、相互作用 目的性：系统要完成一定的任务，达到一个 或多个目的，并力求以最高水平达 到目的 环境适应性：一个具体的实际系统必须能适 应周围环境的变化 2)系统要素 系统的目标 系统约束：有外部约束和内部约束之分

3)生产系统分析模型 实物模型，如沙盘，汽车碰撞模型等 图式模型，如工艺流程图，质量管理直方图等 数学分析模型，如运筹学，图论等

1.4.2工业工程中常用的系统分析方法 1)活动规划因素 流程图：包括系统流程图和程序流程图，分别 用于系统的规划工作阶段和思维程序 层次投入——过程——产出图：对工程系统进 行层次分析和规划各项活动的投入项 目、过程项目和产出项目 工作分配表：把计划中的工作项目分配给适当 的人选 工作进度表：给各项工作项目分配时间和确定 时间先后顺序 2)问题分析图表 分析和表达各种问题中的构成因素或要素及 其因果关系

1.4.2.2系统工程与运筹学方法 1)数学规划方法 解决：①如何运用现有资源安排生产，使产值 最大或利润最高问题； ②给定任务，如何合理安培以便使用最 ] 小的资源消耗去完成问题 方法：线性规划、非线性规划、动态规划等 2)网络分析理论 CPM,PERT 3)其他 库存理论、设备更新理论、排序理论、质量控 制、决策理论、对策论、预测理论和计算机

模拟 技术等