工业工程讲座.ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,马,利巴克冷却技术有限公司,工业工程,概念和内容、历史与未来,马利巴克冷却技术有限公司,程浩,什么是工业工程？,工业工程100年,工业工程的部分技术,CIE,运行模式,工业工程在国外以及港台的发展,工业工程在我国的发展,内容概况,Industrial Engineering,了解,IE，,从认识企业系统开始,企业,经营思维与决策模式,技术手段,专业技术,管理技术,IE,一位专家曾做了这样一个比喻：,“,专业技术和管理技术是生产力,水桶上的两个提耳.,”,从请客吃饭看,经营与管理的区别,请客吃饭中的经营与管理,什么是经营？,请什么人（目标制定）、去什么地方（分析特色与优势）、主要由谁谈什么（策略）、花多少钱（预算）,什么是管理？,上哪些菜（产品计划管理）、买多少菜（采购与库存管理）、怎样做菜（工艺管理与生产管理、供应商管理）、怎样上菜（销售与客户关系管理）、结算（成本控制）,管理的技术属性可规范性、可重复性,ERP,是管理技术，不是计算机技术,通俗,ERP（1）,事件1（某一天中午，一般订货处理）,ERP,术语,丈夫在外给家里打电话：“老婆，晚上我想带几个同事回家吃饭可以吗？”,订货意向,妻子：“当然可以，来几个人，几点来，想吃什么菜？”,丈夫：“6个人，我们7点左右回来，准备些酒、烤鸭、番茄炒蛋、凉菜蛋花汤，你看可以吗？”,商务沟通,妻子：“没问题，我会准备好的，”,订单确认,妻子记录下需要做的菜单,MPS,具体要准备的菜：鸭、酒、番茄、鸡蛋、调料,BOM,发现需要：1只鸭，5瓶酒，4个番茄,BOM,展开,炒蛋需要6个鸡蛋，蛋花汤需要4个鸡蛋,共用物料,打开冰箱一看，只剩下2个鸡蛋,库房缺料,来到自由市场，妻子：“请问鸡蛋怎么卖？”,采购询价,小贩：“1个1元，1打9.5元。”妻子：“我只需要8个，但这次买1打。”,经济批量采购,妻子：“这有一个坏的，换一个。”,验收、退(换)料,回到家中，准备洗菜、切菜、炒菜,工艺路线,厨房中有燃气灶、微波炉、电饭煲,工作中心,妻子发现拔鸭毛最费时间,瓶颈工序，,CP,用微波炉自己做烤鸭可能就来不及,产能不足,于是决定在楼下的餐厅里买现成的,产品委外,OEM,通俗,ERP（2）,事件2（,下午4点以后，紧急订货处理,）,ERP,术语,电话铃又响：“妈妈，晚上几个同学想来家里吃饭，你帮准备一下。”,紧急订单,“好的，儿子，你们想吃什么，爸爸晚上也有客人，你愿意和他们一起吃吗？”“菜你看着办吧，但一定要有番茄炒鸡蛋。我们不和大人一起吃，6：30左右回来。”,不能并单处理,“好的，肯定让你们满意。”,订单确认,鸡蛋又不够了，打电话叫小贩送来。,紧急采购,6：30，一切准备就绪，可烤鸭还没送来，急忙打电话询问：“我是李太，怎么订的烤鸭还没送来。”,采购委外单跟催,“不好意思，送货的人已经走了，可能是堵车吧，马上就会到的。”门铃响了，“李太，这是您要的烤鸭。请在单上签一个字。”,验收入库转应付帐款,6：45，女儿的电话：“妈妈，我想现在带几个朋友回家吃饭可以吗？”,又是紧急订购意向，要求现货,“不行呀，女儿，今天妈妈已经需要准备两桌饭了，时间实在是来不及，真的非常抱歉，下次早点说，一定给你们准备好。”,备注：这是,ERP,的局限性，要有稳定的外部环境和一个起码的提前期,事件3（分析、评价与决策）,ERP,术语,送走了所有客人，疲惫的妻子坐在沙发上对丈夫说：“亲爱的，现在咱们家请客的频率非常高，应该要买些厨房用品了”,设备采购,“最好能再雇个小保姆”,人力资源系统也有接口,丈夫：“家里你做主，需要什么你就去办吧。”,通过审核,妻子拿着计算器，准确地算出了今天的各项费用,成本核算,妻子：“还有，最近家里花销太大，用你的私房钱来补贴一下，好吗？”,应收货款的催要,清点了节余原材料,车间退料,计入了日记帐,总帐,把结果念给丈夫听,给领导报表,丈夫说道“值得，花了145.49元，请了好几个朋友，感情储蓄帐户增加了若干”,经济效益分析,通俗,ERP（3）,对企业综合竞争力的理解,企业竞争力要素,产品或服务特色,销售收入能力,资金效率,人力效能,决策与决策实施能力,要素支撑结构,技术水平,营销水平,生产管理与运作水平,激励模式,信息系统水平T、Q、C、S、G,竞争力的外在表现,企业管理运作的基本思维,$,Q,P,C,Q,怎样提高企业效益,条件,努力,增加销量,提高价格,降低成本,需求曲线、资源,需求曲线、竞争优势,管理技术、改善思想,O,工业工程在管理运作中的角色,工业工程是,“,生产力水桶,”,上两个提耳之一。离开工业工程，生产力的潜力和效率都得不到有效开发和提高,工业工程在降低运作成本方面可以发挥重要作用,工业工程起源于并成熟地应用于制造业，但其舞台不限于制造业,实施工业工程的目的,根本目的,提高企业盈利水平、提高企业综合竞争力，提高企业生产率，提高社会生产率,实施工业工程，不但有利于企业，也有利于员工,增加收入，提高生活水平,保障职业稳定性、安全性,减轻疲劳强度，维护身体健康,从全社会角度看，实施工业工程将有助于社会资源的优化配置和有效利用，有利于可持续发展,广义工业工程的实施，将造福于社会各种产业,工业工程的涵义（1）,工业工程(,Industrial,Engineering),是对有关人员、物资、设备、,能源和信息,等组成的整体系统(,Integrated System),进行,设计,、,改进,和,实施,的学科。,它应用数学、物理和社会科学的专门知识与技能，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阐述、预测和评价。,美国工业工程师学会（,AIIE）,Industrial Engineering Terminology,ANSI Z94,1982,工业工程的涵义（2）,工业工程是从事把人员、原材料、设备作为一个整体系统去发挥其功能的科学；它是进行经营管理系统方面的设计、改善与设置工作的学科。为了规定、预测、评价经营管理系统的成果，运用数学、自然科学、社会科学中的特定知识，同时使用技术分析与归纳的原理和方法。,日本工业工程师学会（,JIIE）,工业工程的涵义（3）,工业工程是将基础科学、工业知识和一些方法，在工业企业与其它领域中应用的技术。为了提高生产效率，为了研究某项政策对其它政策的经济有利性，要对工具准备建立适当的程序。为了达到上述目的，必须经常将成果和成本结合起来考虑。因此，工业工程是经营技术部门的活动，应注意处理下列有关问题：决定产品品种、设计产品、标准化、成本分析、生产方式、生产管理、设备配置、运输管理、工具设计、动作与时间研究、奖励工资、合理化建议、人际关系等。,英国工业工程视察团,工业工程100年(孕育期),管理的意识随着氏族的形成就已经产生了,工程的概念直到土木、机械、电气、化学四大技术在18、19世纪先后发展起来之后，才开始萌发,早期的工程原理首先是在土木建筑方面发展起来的，当时叫做民用工程（,Civil Engineering）,产业革命促进了大批革新项目，制造业的规模和复杂性大幅度增加。,零件互换性(,E.Whitney),和,劳动分工(,ASmith,),，,是促使大量生产成为可能的两个重要的,IE,观念。,在德国兴起的标准化同样也是促进大量生产和工业化的重要,IE,成就。,1832年，英国的,Charles W.,Babbage,发表了机械制造业经济论(,On the Economy of,Machinery Manufactures),，提出了时间研究的重要概念。,工业工程100年(第一阶段),F.W.,泰勒(1856-1915)，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，其内容涉及,制造工艺过程,、,劳动组织,、,专业化分工,、,标准化,、,工作方法,、,作业测量,、,工资激励制度,以及,生产规划和控制,等问题的改进，其科学性和系统性为,IE,开创了通向今天的道路。,1910年，福兰克.吉尔布雷斯(,Frank,Gilbreth,),和,莉莲.吉尔布雷斯(,Lillian,Gilbreth,),从事动作研究(砌墙实验)和工业心理学研究；,1913年，享利.福特(,Henry Ford),发明流水装配线；,1914年，享利.甘特(,Harry Gantt),从事作业进度规划研究和按技能高低与工时付酬的计件工资制的研究；,1917年，哈里斯(,F.W.Harris),研究应用经济批量控制库存量的理论；,工业工程100年(第二阶段),1911年美国,Purdue,大学机械工程系首先开设了工业工程选修课；,1918年美国宾夕法尼亚州立大学建立了工业工程系；,1920年美国成立了美国工业工程师协会,（,American Society of Industrial Engineer,ASIE；,后又成立,AIIE），,工厂中出现专门从事,IE,的职业；,1922年马肯著预算控制，1924年著会计管理；,1924-1931年,W.A.,Shewhart,首创,“,统计质量管理,”,；,1924-1933,年，,G.F.Mayo,通过,“,霍桑实验,”,首创,“,人际关系学说,”,；,J.Fish,首创,“,工程经济,”,。,工业工程100年(第三阶段),40年代中期，英、美两国发表了关于运筹学成果的资料，立刻受到,IE,工作者的注意。,OR,是包括数学规划、优化理论、排队论、存贮论、博奕论等理论和方法在内的比较系统的学科体系，可以用来描绘、分析和设计多种不同类型的运行系统。,例如，对于设施设计（,facility design），,传统的,IE,主要凭工业的专门知识和经验设计车间、仓库的最佳布置和最优位置，使用的传统方法不外乎是流程图、模型板、规范清单等。而现在则可用,OR,的排队分析、数学规划，更系统、更方便、更精确地进行各种设施的设计，而且把,IE,的设施设计范围扩展到其他更复杂、更庞大的设施系统。,工业工程100年(第三阶段小结),第三阶段的,IE,与前两阶段的比较,以经验和定性分析为主 以定量分析为主。实际上，从休哈特开始，这些方法的发展使管理开始真正有了科学的依据，而不再只是一种艺术或经验。,以通过基层生产现场中作业研究来降低劳动成本为主 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100年(第四阶段),在50、60年代，系统科学（,SS）,有了长足进展。一种承袭了,SS,思想和包含自然科学、社会科学知识的、并声称也以,OR,为理论基础但很注重工程应用的技术系统工程（,System Engineering,，SE）,脱颖而出。,SE,重视系统哲学思想的培养和系统分析方法的训练，又包含有较丰富的自然科学和社会科学的知识，正是,IE,所需要的一种“统帅”学科。,SE,的方法论,OR,的定量方法,传统,IE,的专门技术,新,IE？,新,IE,学科的“连续光谱”（,continuum spectrum）,工业工程100年(第五阶段),70年代以来，特别是最近10年来，,IE,的发展出现了一些新动向：,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。,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。,早期的,IE,只应用于制造业，现代,IE,已经普及到交通、建筑、服务和行政管理等多种产业中（例如全美医疗保健系统的规划和设计）。,第五阶段小结工业工程向何处去？,应用范围从制造业扩大到服务业和非营利组织（非制造业工业工程应用大有可为）,应用重点从提升现场生产效率到提高系统的集成化综合效益（新型工业化）,特别依赖于信息科学与技术（计算机软硬件、网络与通信技术、数据库支撑环境等）,工业工程的部分技术,工作设计（工作研究+人机工程）,设施规划与物流系统设计,工程经济分析,生产计划与控制,质量管理与质量保证,成本控制,现场管理优化,工作研究（,Work Study,）,经典的工作研究,时间研究,动作研究,Taylor,搬运,实验与,劳动定额,Gilbreth,砌墙实验与,动作,经济性原则,方法工程,程序分析,工艺程序分析,流程程序分析,操作分析,动作分析,工作研究的应用范围已经扩展,5,W1H,提问技术,w,hat,where,when,who,how,why,ESCRI,原则,E，eliminate,删除,S，simplify,简化,C，combine,合并,R，rearrange,重排,I，increase,新增,某化纤厂的销售管理工作过程,研究,副厂长,主管销售工作,业务一科*毛条,业务二科*短纤,业务三科*西北,计划科,财务科,销售服务科,成品库,用户,用户,签购买合同,将合同纳入,销售计划,预付款,领货凭证,出货统计,开收款凭证,开发票,财务手续、,托运,所示过程的优缺点,所有定单均按固定的标准程序处理，便于管理。,每个部门、每个人负责某一特定的工作或任务。,分工明确、各司其职。,控制严密。,工作效率低下；,无人对全过程负责；,组织僵化；,忽视顾客满意度；,销售成本高。,人因工程（,Human Engineering,）,工效学（,Ergonomics,）,应用生理学、心理学、工程技术的方法研究人与机器、人与环境之间的关系，以求设计一个最佳的人、机、环境系统，使生产效率得到改善与提高,产品的工效标准设计,人机分工及适应,人机信息交互,安全工程与产业疲劳,设施规划与物流系统设计,设施规划（,Facilities Planning,）,在给定的系统环境和条件下，根据对象系统的功能要求进行优化设计,包括设施布置方案、物料搬运方案、信息流方案等规划内容,物流系统设计（,Material Flow System Design,）,物流系统的规划设计,运输与贮存的管理,运输或搬运设备容器、包装的设计与管理,工程经济分析,项目的投资经济分析,方案的评价与决策,价值分析/价值工程,生产计划与控制,推动式生产计划与控制以排序理论为基础的计划模型，如:,MRP,拉动式生产计划与控制，如,JIT,工艺管理,设备管理,质量管理与质量保证,质量工程,ISO9000,体系的计划与实施,统计质量管理，方法与技术(,SPC等),全面顾客满意（,TCS）,的策略与措施,6,西格玛,连续改进(,Continue Improving),成本控制,经典的成本管理思想成本计划，分析，控制,现代成本管理思想集成化成本管理，面向过程的成本管理,成本计划控制型企业机制,供应过程,采购周期、,采购批量、,物料品质,控制,制造过程,标准,成本,实际,成本,重要物料定点进货,大宗物料招标采购,一般物料审价进货,指标值,差异,控制,销售过程,产成品存储费用,控制,产成品运输及保险费用,控制,标准,成本动态,优化,维护,产成品装卸费用,控制,其它费用,控制,什么是集成化成本管理？,成本管理过程视图,成本管理对象视图,产品对象,责任单位对象,项目对象,技术开发与产品设计过程,物料采购与供应过程,制造过程-,成本管理功能视图,成本控制,成本分析,成本核算,成本计划,成本决策,成本预测,营销与服务过程,其它过程,成本性态,面向过程的成本管理要解决什么问题？,现有成本控制系统把重点放在成本的,“,数量减少,”,上，很少对成本形成的原因进行系统分析,成本核形成于制造前期，注重事中控制与事后核算的现有成本控制系统经常处于失控状态,制造成本法扭曲了成本结构，难以满足决策要求,面向过程的成本管理,TC=SC+FC,过程成本,PC,结构成本,SC,浮动成本,FC,常规下不可控,常规下可控,用现代工业工程和管理技术,用标准成本,、,责任成本和全员内部核算,通过过程重构取得成本数量级优化,通过技术和管理改善取得成本数量优化,成本控制对象,成本可控性,成本控制手段,成本控制目的,传统成本控制,面向过程的成本控制,图1,过程重构,、,结构成本和面向过程的成本控制,用,ABC,方法（,Activity Based Costing,）,解决制造费用的分摊,目的找出成本动因（,Cost Drivers,）,步骤,制造费用,管理费,动力,维修,折旧,作业成本组,A,作业成本组,B,作业成本组,M,成本动因比率,A,成本动因比率,B,成本动因比率,M,步骤1：费用分组化,步骤2：按成本动因比率分配,作业成本组,成本动因比率,产品线,图2 作业成本法对制造费用的分配,现场管理优化,5,S,活动（地面、机床、工具、工位器具、杂屑整理、整顿、清扫、清洁、素养）,定置管理（人、机、物的关系）,目视管理（公开化与视觉显示统一、简明、醒目、实用、严格）,分析型理论,与方法,规划设计型,理论与方法,生产过程管理与,控制型理论与方法,评价型理论,与方法,CIE,运行模式,市场研究与,营销开发过程,技术创新与,产品开发过程,采供与,生产过程,理财与,资金管理过程,工业工程在国外的发展（1）,美国是工业工程的发源地，工业工程为美国的经济发展起到了重要作用,60年代后期开始形成以,MRP、,闭环,MRP、MRPII,为代表的美国,IE,模式,90年代刮起了BPR,旋风,工业工程在美国,工业工程在国外的发展（2）,工业工程在日本,日本的,IE,最初也是从基础工业工程开始的,在6070年代创立了,TQC,模式,70年代以来，推出了以,JIT/LP/TPS,为代表的日本,IE,模式,韩国和我国港台地区工业工程的发展,韩国的工业工程,高等教育与学术组织（汉阳大学、,KAIST、POSTECH、,东义大学、庆星大学等，,KIIE/KSIEKSCMS）,企业应用情况（三星、现代、,LG,等）,香港的工业工程,台湾的工业工程,美日,IE,的比较,美国IE注重以技术驱动，通过设计达到目的,工程技术,人,物料,设备,能源,信息,低成本,高效率,企业目标,设计,规划,行为,运作,人,人,物料,设备,能源,信息,低成本,高效率,企业目标,使用,改善,准时化,自动化,日本IE注重以人驱动，通过改善达到目的,怎样看待国外工业工程与国内的落差,一元经济与多元经济，中国企业的三个层次,正确认识中国工业工程的时代特征,M,时代,（机器、物料、劳动力是核心资源。自1864年以来机器力、蒸汽力主导的工业化时代，工业工程的目标效率优先）,e,时代,（资本是核心资源。自20世纪起，电气化、电子化、光电子化、网络化主导的工业化时代，工业工程的目标多样性和整体性）,B,时代,（综合技术是核心资源。纳米、,DNA,主导的工业化时代，工业工程的目标技术的有效融合）,K,时代,（知识是核心资源。以原创性知识产权主导的工业化时代，工业工程的目标促进创新）,H,时代,（人本主义人性化时代，尊重人的情感，弘扬人类文化，追求人的高质素生活，例如身体和心理的健康）,时代的交叉与重合,工业工程在我国的发展,我国工业工程产生的社会背景与美日等国家有相当大的历史落差,80年代初，引进、学习、模仿国外的工业工程经验,1989年，中国机械工程学会工业工程分会成立并举办第一次全国工业工程学术会议；至今已举办八次全国会议。联络了1000多名工业工程学者和专家，3000多个企业,企业应用工业工程成绩斐然,国内实施工业工程的成功案例,长春一汽变速箱厂降低流动资金70%，提高劳动生产率90%,二汽车桥厂转向节生产线产量提高29.8%，废品率下降68%，设备故障率下降84%,上海大众一线劳动生产率接近德国同行水平,科龙冰箱供应系统一次性降低流动资金3000万元,邯钢19941996年38个,IE,项目累计创利1.66亿元,.,一个分析问题的实例,换料停机时间长,平均,为,150分钟/次,.,问题,：,750,N=750,分钟,596,98,26,20,10,累,积,频,率,%,频次(分钟),影响换料停机时间因素排列图,0,79.5,92.5,96,98.7,100,烘料,清洁干燥器,清洁螺杆,开机调试,其他,烘料占用,时间长,清洁干燥器,占用时间长,清洁干燥器不,能提前实施,烘料不能提,前实施,干燥器清洁,工作量大,清洁部位多,工艺规定,不合理,干燥温度,要求过高,干燥时间,规定过长,干燥速度慢,干燥程度允许,最高含水量要求,过高,未按规程操作,培训不足,人员素质差,吸料流速过小,吸料机供料,能力不足,材料本身含,水量超标,操作不当,环境湿度大,干燥能力不足,无预干燥系统，不能,进行中间转换,换料操作只能,在停机后进行,要因验证,：,干燥时间规定过长,干燥温度要求过高,要因确认表,B,注塑机及除湿干燥器供料系统,注塑机,除湿干燥器供料系统,料斗,A,注塑机及供料系统,注塑机,二级干燥器,一级干燥器,停机,清洁干燥器,换料烘料,开机调试,恢复正常生产,清洁螺杆和料筒,生产计划,完成本批次产品,串行换料流程图：,清洁干燥器,换料烘料,要因：,无预干燥系统，不能进行中间转换,。,现在可以,确定目标了！,注塑机,除湿干燥器供料系统,料斗,滚轮支架,热风干燥器,辅助接口,主供料系统,辅助供料系统,辅助供料系统工作原理：,1998年直接收益：,91,596.04元,经济效益：,中国工业工程应用存在的问题,了解不多、应用不广、水平不高,企业尚未从系统的角度认识工业工程的价值,缺乏社会化应用环境（,IE,宣传、咨询服务、培训、认证等）,医、药、丹关系错位,有病不求医，甚至讳疾忌医,得病乱求医,跨过诊断程序，直接要求下处方（买药的、卖药的皆大欢喜）,企望仙丹一粒定乾坤,如何进一步深化工业工程的应用？,提供从企业诊断、企业规划、企业设计到企业改造等各个阶段的全过程解决方案,提供从资本视图、物理视图、信息视图、业务视图到组织视图等各个方面的全方位解决方案,在多变的经济环境、市场环境和技术环境下，企业系统必须经常调整自身的目标、功能（以及结构形态）、输入和输出。,如何将“摸着石头过河”式的企业改造转变为有目标、有方法、有工具（集）的改造？,企业工程是工业工程的系统应用,企业评价,企业规划,企业设计,企业改造,状态的静态评价（诊断）,过程的动态评价（能力识别）,企业发展战略（目标的聚焦、愿景的制定）,对象的未来状态设计,达到未来状态的途径或方法设计,怎样按照设计的途径，,达到设计的状态？,企业建模方法学,根本性的改造,BPR,渐进式的改造,ESCRI/Kaizen/BPI,企业改造的支持系统（学习模型、团队工作模式、动态,IS）,企业改造就是企业创新,企业工程学的思考模式,认识企业现状企业描述方法学,设定企业未来企业设计方法学,对照未来比差距企业评价方法学,立足现状走向未来企业建造改造方法学,动态企业模型，从,BPR,到,BPI、Kaizen，,优势进化与退化,非制造业工业工程应用大有可为,采掘业工业工程应用问题,工程建设业工业工程应用问题,医疗保健业工业工程应用问题,教育产业工业工程应用问题,物流产业工业工程应用问题,其他产业工业工程应用问题,工业工程的学科归属,科学学位,管理学,管理科学与工程,（工业工程）,工学,机械工程,（工业工程）,工程学位,工业工程领域,工业工程专业,讲座结束，谢谢光临！欢迎讨论、赐教！,