工業(yè)工程學(xué)科形成和發(fā)展

1、第一章 工業(yè)工程學(xué)科形成和發(fā)展,2001年9月,上海交通大學(xué)工業(yè)工程系,主講人：胡宗武 教授E-mail : zwhu@yahoo.com電話：62932128（系）；62933226（編輯部）,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(xué)科定義和職能 工業(yè)工程的基本管理方法 工業(yè)工程最新發(fā)展,工業(yè)工程歷史發(fā)展,科學(xué)管理時(shí)期 運(yùn)籌學(xué)時(shí)期 定量和精細(xì)化時(shí)期 全球化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)期,1.

2、 科學(xué)管理時(shí)期,（1） 科學(xué)管理的核心是提高生產(chǎn)率； （2）挑選最好的工人，制定勞動(dòng)定額； （3）實(shí)行工資報(bào)酬制度，激勵(lì)員工 努力工作； （4）使業(yè)主和工人認(rèn)識到，提高生產(chǎn)率對雙方 都有利； （5）為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)將計(jì)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(shí)行例外管理（分層管理）。,工商管理 (設(shè)在商學(xué)院),1908年 賓州大學(xué)成立IE系,1881年 澳頓管理學(xué)院創(chuàng)立,

3、1911年 普渡大學(xué)設(shè)立IE課程,1908年 哈佛大學(xué)成立商學(xué)院,1912年聯(lián)合成立科學(xué)管理學(xué)會,后改為 Taylor學(xué)會,1920年 工業(yè)工程學(xué)會成立,1922年 管理學(xué)會成立,1934年合并成立管理促進(jìn)學(xué)會,1948年美國工業(yè)工程學(xué)會（AIIE）成立,各類工商管理學(xué)會,工業(yè)工程系 (設(shè)在工學(xué)院),,,,,,,,,科學(xué)管理時(shí)期IE與BA發(fā)展比較,,,IE與BA的異同,科 學(xué) 管 理 代 表 人,泰勒（F.W.

4、 Taylor, 1856-1915）被后人譽(yù)為 “ 科學(xué)管理之父” 將科學(xué)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(shí)間研究方法，并實(shí)際運(yùn)用，以提高總體效率《科學(xué)管理的原理》涉及勞動(dòng)組織、專業(yè)化分工、工作方 法、作業(yè)測量、工資激勵(lì)制度和制造工藝過程等問題 卓越的活動(dòng)能力。廣為傳授和宣傳科學(xué)管理思想，對工業(yè) 界產(chǎn)生重大影響。也遇到不少阻力。,科 學(xué) 管 理 代 表 人,2. 運(yùn)籌學(xué)時(shí)期,

5、運(yùn)籌學(xué)是在二戰(zhàn)時(shí)期應(yīng)戰(zhàn)爭的需要而發(fā)展起來一門數(shù)學(xué)，主要解決系統(tǒng)規(guī)劃中的優(yōu)化問題。運(yùn)籌學(xué)是IE及管理學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；運(yùn)籌學(xué)是系統(tǒng)工程的學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；運(yùn)籌學(xué)主要解決規(guī)劃問題，包括：線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、排隊(duì)論、存貯論、對策論、資源分配、運(yùn)輸問題和網(wǎng)絡(luò)理論等。運(yùn)籌學(xué)的局限性：反政府控制、反計(jì)劃傾向；管理扁平化；新的管理理論；研究者只注意學(xué)科的系統(tǒng)性。 到1945年，工業(yè)工程已經(jīng)發(fā)展為成熟的獨(dú)立的學(xué)科。,3. 定量化和精確化時(shí)期,運(yùn)籌學(xué)必須

6、與計(jì)算機(jī)結(jié)合才有生命力：假設(shè)有70條船向70個(gè)港口運(yùn)貨，要制定一個(gè)運(yùn)輸費(fèi)用最低的方案，如果用枚舉法計(jì)算，計(jì)算方案有70!≥70100個(gè)。計(jì)劃期趨短：汽車以天，計(jì)算MRPⅡ手算幾個(gè)月，只有靠計(jì)算機(jī)軟件；生產(chǎn)中有大量數(shù)據(jù)需要處理，作為決策支持。,4. 全求化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)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(yīng)市場；已經(jīng)不存在全能型企業(yè)。 這些導(dǎo)至新的管理模式： 全球供應(yīng)鏈管理； 虛擬企

7、業(yè)； 精益生產(chǎn)； 網(wǎng)絡(luò)成為制造全球化的基礎(chǔ)。,40年代末50年代,日本經(jīng)濟(jì)處于癱瘓狀態(tài) 美國著名質(zhì)量管理專家 Deming, Juran到日本從質(zhì)量管理入手 從石油危機(jī)的70年代開始,日本研究出JIT管理體制 以杜絕一切浪費(fèi)為目標(biāo)、追求零庫存為目標(biāo) 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% O.W.Wight提出:制造業(yè)是社

8、會財(cái)富的基本源泉 他到美國許多企業(yè)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)制造業(yè)的種種問題,工業(yè)工程在發(fā)展生產(chǎn)中的作用 —— IE在先進(jìn)國家的應(yīng)用,,,工業(yè)工程在先進(jìn)國家的應(yīng)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(cái)富的基本源泉 美國制造業(yè)重新整頓 1990年再度領(lǐng)先域、超過日本 通用電氣排名第一,前50名中美國占28名,工業(yè)工程在先進(jìn)

9、國家的應(yīng)用,工業(yè)工程在發(fā)展生產(chǎn)中的作用 —— 提高生產(chǎn)率,工業(yè)工程在先進(jìn)國家的應(yīng)用,工業(yè)工程在發(fā)展生產(chǎn)中的作用,上海交通大學(xué) 工業(yè)工程系,主要國家每一雇員生產(chǎn)率發(fā)展,上海交通大學(xué) 工業(yè)工程系,美國就業(yè)人數(shù)分配,,工業(yè)工程在發(fā)展生產(chǎn)中的作用,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： AIIE1971年全體會員表決改名（未通過）1980年會員遍及80多個(gè)國家，經(jīng)表決，一致通過更名為：IIE,上海交通大學(xué)

10、 工業(yè)工程系,美國與IE有關(guān)的協(xié)會,Operation Research Society of AmericaThe Institute for Management SciencesAssociation for Computing MachineryAmerican Society for Ouality ControlSociety for Decision SciencesAmerican Production an

11、d Inventory Control SocietySociety of American Value EngineersAmerican Association of Cost EngineersSocity of Manufacturing EngineersRobot Socity of American,,與I E有關(guān) 的雜志,1. IIE SOLUTION2.IIE TRANSACTION3.Harvard b

12、usiness 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(xué)主辦）,工業(yè)工程的基本管理方法,生產(chǎn)管理的預(yù)測和決策 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì) 生產(chǎn)計(jì)劃管理 項(xiàng)目管理 質(zhì)量管理 工作研究與人因工程 后勤及供應(yīng)鏈管理,國有企業(yè)的貢獻(xiàn) -------- 國民經(jīng)濟(jì)的支柱,◎ 資產(chǎn)占有率高 ---

13、----- 在大中型企業(yè)中國有企業(yè)占 74.7%◎ 職工人數(shù)比例大 -------- 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(xiàn)者,國有企業(yè)存在的問題 ----- 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量不高,◎ 生產(chǎn)率低： 鋼鐵為例 ：32/224/760 （噸/人年）只5%；

14、◎ 能力利用率低： 30%-60%（美國70%-90%，“中鋼”為87%）；◎ 資產(chǎn)負(fù)債率高： 1998年為106%（“中鋼”為 34%）；◎ GDP增長高，但屬粗放型： 資本貢獻(xiàn)率占72%，科技貢獻(xiàn)率占28% 美國相應(yīng)為 30%/70% ◎ 庫存高： 1998年工業(yè)品庫存達(dá)6301億，同年利

15、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(jì)局研究報(bào)告提出：將全部196行業(yè)分3類： 對 15個(gè)行業(yè)（如軍工、電力等）由國家壟斷； 對35個(gè)行業(yè)（資源、高科技等）國家保持一定控制離； 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

16、明確股東會、懂事會、監(jiān)事會和經(jīng)理層的職責(zé)并切實(shí)實(shí)行 ◎?qū)嵭鞋F(xiàn)代企業(yè)管理制度 實(shí)行科學(xué)決策和民主決策 廣泛采用現(xiàn)代管理技術(shù)、方法和手段,Industrial Engineering is concerned with the design, improvement, and installation of integrated systems of people, materials, information, e

17、quipment ,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 design, to specify predict and

18、evaluate the results to be obtained from such systems.,工業(yè)工程定義和職能—— 定義原文,工業(yè)工程（IE）是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會科學(xué)的基礎(chǔ)知識及工程分析的方法，將人力﹑物資﹑裝備﹑能量和信息組成一個(gè)集成系統(tǒng), 并對這樣的系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃﹑設(shè)計(jì)﹑評價(jià)和改進(jìn)的活動(dòng)。,工業(yè)工程定義和職能—— IIE 的定義,工業(yè)工程定義和職能—— IE 職能,IE的工程師職能范疇,1. 

19、60;   產(chǎn)品（或服務(wù)）的預(yù)測和決策（1）       市場調(diào)查與預(yù)測；（2）       新產(chǎn)品開發(fā)可行性和前景分析；（3）       新產(chǎn)品開發(fā)的組織、計(jì)劃和控制。2.     生產(chǎn)系

20、統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)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(shè)計(jì)物流系統(tǒng)，選擇設(shè)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(jì)劃；（4）  

21、0;    進(jìn)行能力規(guī)劃，合理分配資源；（5）       制定綜合生產(chǎn)計(jì)劃、主生產(chǎn)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃，檢查計(jì)劃執(zhí)行情況并及時(shí)予以調(diào)整。（6）       必要時(shí)進(jìn)行仿真，以修改和完善所設(shè)計(jì)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

22、證體系；（2） 協(xié)助或進(jìn)行關(guān)于質(zhì)量管理的ISO標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證；（3） 組織并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過程控制；（4） 組織質(zhì)量控制（QC）小組活動(dòng)，推行持續(xù)改進(jìn)行動(dòng)計(jì) 劃；（5） 建立質(zhì)量檢驗(yàn)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(shè)計(jì) （1）研究科學(xué)合理的工作方法并予以標(biāo)準(zhǔn)化。 （2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作方法，進(jìn)行時(shí)間測定，制定工時(shí)定額； （3）研究激勵(lì)機(jī)制，確定合理的報(bào)酬制度； （4）設(shè)計(jì)良好的工作點(diǎn)及

23、其周圍環(huán)境。5 項(xiàng)目管理 （1） 項(xiàng)目的可行性論證； (2) 組織合理的項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)； (3) 制定項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃（網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃）并予以控制； (4) 進(jìn)行項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)預(yù)算和核算。,IE的工程師職能范疇,6．經(jīng)濟(jì)學(xué)分析（1） 可行性分析；（2） 投資風(fēng)險(xiǎn)決策分析；（3） 成本分析。7. 管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)確定組織的短期任務(wù)和長遠(yuǎn)目標(biāo)； (2)設(shè)計(jì)組織機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，確定機(jī)構(gòu)的職能及其劃分

24、； (3)對組織系統(tǒng)效能進(jìn)行評估，以建立高效能的組織系統(tǒng)；,工業(yè)工程的最新發(fā)展 ------- 背景,◎客觀需求：全球化制造的迅速發(fā)展 顧客需求的多樣化和個(gè)性化 產(chǎn)品生命周期愈來愈短◎管理手段和工具的現(xiàn)代化： 計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展 近年來出現(xiàn)了新的管理模式，如： 供應(yīng)鏈管理、虛擬企業(yè)、企業(yè)重組、敏 捷制造。

25、。.,美國科學(xué)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(shù)（Concurrent Technology of Mfg.)人力和技術(shù)資源的集成 （Integration of Human and Technical Resources)信息到知識的轉(zhuǎn)換（Conversion of Information to Knowledge);環(huán)境相容性（Environmenta

26、l Compatibility);可重組企業(yè)（創(chuàng)新過程(Innovative Processes ).,美國科學(xué)研究院提出的 美國2020年制造業(yè)的10大關(guān)鍵技術(shù),可重組制造系統(tǒng)（Reconfigurable Mfg. System); 無廢料加工(Waste-free Processing);新材料工藝(New Material Processes)制造中的生物技術(shù)(Biotechnology for Mfg.)

27、;企業(yè)建模及仿真(Enterprise Modeling and Simulation);信息技術(shù)(Information Technology);產(chǎn)品和過程設(shè)計(jì)方法學(xué)(Product and Process Design Methodology);增強(qiáng)的人機(jī)界面(Enhanced Machine-Human Interfaces);人員教育和培訓(xùn)(Workforce Education and Training);智能合作

28、系統(tǒng)的軟件(Software for Intelligent Collaboration System).,80年代以來3C力量（Customer，Competition，Change）給企業(yè)帶來巨大沖擊，使原有的管理變得遲頓。到了90年代，美國許多企業(yè)經(jīng)過困難的結(jié)構(gòu)重組，取得了經(jīng)驗(yàn)，信息技術(shù)（IT）的快速發(fā)展，給企業(yè)提供了有力的工具，于是BPR便逐步形成。,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 ----- 商務(wù)流程重組(BRP),以

29、作業(yè)過程為中心，擺脫傳統(tǒng)組織分工理論的束縛，以顧客需求為導(dǎo)向，提倡組織變通和職工授權(quán)，充分應(yīng)用現(xiàn)代消息技術(shù)，到企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營過程中去進(jìn)行分析和改造，通過過程的重新設(shè)計(jì)，以消除過程的瓶頸，加速消息流動(dòng)和作業(yè)進(jìn)程，達(dá)到適應(yīng)快速變化的外部環(huán)境的目的。,工業(yè)工程最新發(fā)展—— BPR目標(biāo)和內(nèi)涵,,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 ------- 敏捷制造,背景:1988年，美國Lehigh與 Incocca研究所擬

30、定了一個(gè)未來發(fā)展規(guī)劃，被美國會認(rèn)定為“21世紀(jì)制造業(yè)的戰(zhàn)略”，首次提出“敏捷性”概念。目標(biāo): 建立有市場競爭力強(qiáng)的制造組織和活動(dòng)。一般說來是建立一種對用戶需求的產(chǎn)品和服務(wù)作出靈敏快 速響應(yīng)(品種、變批量)的，集人的智能、信息和柔性設(shè)備為一體的制造系統(tǒng)。,,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 ------- 敏捷制造特點(diǎn),與批量個(gè)體化生產(chǎn)（Mass-customerization）相聯(lián)系

31、與動(dòng)態(tài)聯(lián)盟（Virtual organization）相聯(lián)系與再造工程（Reengineering）相聯(lián)系與精益生產(chǎn)（Lean production）相聯(lián)系與自學(xué)習(xí)（Self-study）相聯(lián)系,90年代以來國際市場的競爭焦點(diǎn)已從質(zhì)量轉(zhuǎn)向快速響應(yīng)的能力。一個(gè)企業(yè)其資源是有限的，而且，為了某個(gè)訂貨任務(wù)去添置設(shè)備和其他資源是不合算的。這迫使企業(yè)在組織形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行調(diào)整。由于信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使核心企業(yè)易于尋找互補(bǔ)的合作伙伴

32、，將這些實(shí)體的有關(guān)資源集聚起來組織動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。特定的任務(wù)完成了，聯(lián)盟就解散。這種動(dòng)態(tài)聯(lián)盟就是虛擬企業(yè)。,,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 ------ 虛擬企業(yè)(VE),沒有行政的隸屬關(guān)系，靠合約和共同利益相聯(lián)系； 組織構(gòu)成的動(dòng)態(tài)性和可重構(gòu)性； 規(guī)模的可調(diào)性； 對市場響應(yīng)的快速性； 資源的互補(bǔ)性； 以生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的主導(dǎo)企業(yè)為核心組織聯(lián)盟； 對信息技術(shù)的依賴性。,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展

33、 ------ 虛擬企業(yè)特點(diǎn),更高的質(zhì)量（Q） 更低的成本（C） 更佳的服務(wù)（S） 更符合環(huán)保要求（E）,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 ------ 虛擬企業(yè)優(yōu)越性,企業(yè)要重視利用外部資源 樹立合作競爭的觀念 企業(yè)規(guī)模不是越大越好 利用企業(yè)自己的資源優(yōu)勢去聯(lián)合,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 ------ 虛擬企業(yè)借

34、鑒作用,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 —— 約束理論（TOC）背景,生產(chǎn)的不平衡是客觀存在的 TOC是Goldratt博士一篇小說中提出的概念 TOC是優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)(OPT)的發(fā)展 企業(yè)生產(chǎn)過程必有一種資源是制約產(chǎn)出的因素 —— 瓶頸（bottleneck）資源,工業(yè)工程當(dāng)前發(fā)展 —— TOC的的核

35、心概念,企業(yè)的的目標(biāo)——有效產(chǎn)出（Throughput） 約束—— 一個(gè)鏈條的強(qiáng)度決定最薄弱環(huán)節(jié)的 強(qiáng)度，即瓶頸尋找瓶頸，解除它，轉(zhuǎn)移下一個(gè)瓶頸 企業(yè)類型—— 從“物流”過程看，分為： V,A,T三種 九條原則,上海交通大學(xué) 工業(yè)工程系,管理的歷史總結(jié),1. 兩個(gè)學(xué)派 2. 三個(gè)階段 3. 永遠(yuǎn)的三角,管理的兩個(gè)學(xué)派,1. 經(jīng)驗(yàn)主義學(xué)派 強(qiáng)調(diào)管理問題的復(fù)雜性和多

36、樣性； 管理是藝術(shù)而不是科學(xué) 2. 管理理論學(xué)派 借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)，建立 不同問題模型，有可能使管理問題精 密化和定量化。,上海交通大學(xué) 工業(yè)工程系,管理發(fā)展的三個(gè)階段,1. 機(jī)械模型 把一個(gè)組織看成是一臺機(jī)器，每一個(gè)工人看做是機(jī)器的零件，都按一定的次序周而復(fù)始地操作。2. 生物模型 體現(xiàn)了組織與生物體的相似性，組織的

37、各個(gè)部分從總體滿足生物體的需要。可以適應(yīng)環(huán)境的緩慢的變化。就如人在睡覺，心裝臟、呼吸系統(tǒng)仍然工作。3. 社會模型 各個(gè)個(gè)體組成的社會，每個(gè)個(gè)體都能獨(dú)立思考和學(xué)習(xí)，相互影響、彼此適應(yīng)。創(chuàng)造一個(gè)學(xué)習(xí)型組織。,永 遠(yuǎn) 的 三 角,1.傳統(tǒng)的工業(yè)工程 Taylor的科學(xué)管理， 強(qiáng)調(diào)改進(jìn)工作方法，提高效率和生產(chǎn)率。2.組織理論 Fayol的管理過程理論，認(rèn)為人的行為無定向性和無序性； Wood-ward的權(quán)變學(xué)派，

38、認(rèn)為沒有普遍適用的最好方法。適當(dāng)?shù)亟M織是很重要的。3. 行為學(xué)派理論 Maslow的需求金字塔，Herzberg的滿意和不滿意調(diào)查。,永 遠(yuǎn) 的 三 角,工業(yè)工程,,,,行為理論,組織理論,霍桑試驗(yàn) ---- 行為學(xué)說的創(chuàng)立,1924年至1927年，美國西方電氣公司的霍桑工廠進(jìn)行工作條件與工作效率的關(guān)系的研究。 結(jié)果：工作條件與工作效率無關(guān)。1 結(jié)果出人意料，試驗(yàn)人員無法解釋這一現(xiàn)象； 2 心理學(xué)家梅奧從1927年

39、開始重新做9年試驗(yàn)；3 結(jié)論：工人不單單是“經(jīng)濟(jì)人”，而且是 “社會人”---- 精神需求更具激勵(lì)力。,,,,,,,,,,,,,,,,滿 意,不滿意,成就感,受贊賞,工作本身,,,,,擇任感,,進(jìn)步,政策、管理,上級監(jiān)督,,工資,人際關(guān)系,工作條件,,,,,赫茨伯格(1959)的 滿意和不滿意無關(guān)論,,馬斯洛(1943年）的 需求金字塔論,,生 理