工业工程讲座
工业工程 ——概念和内容、历史与未来
李从东 博士

天津大学工业工程系 主任、教授、博士生导师
中国机械工程学会工业工程分会 总干事
天津市企业联合会 执行理事
中国工业经济发展促进会 理事
内容概况 Industrial Engineering
了解IE，从认识企业系统开始
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






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）
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。
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。

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）。

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）
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
5W1H提问技术 what, 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
BPR也要进行工作研究
BPR（Business Process Reengineering）是90年代兴起的企业管理革命风暴。
BPR的思想是：对企业过程进行根本性的再思考，并作重新设计，以达到成本、品质、服务和速度等现代关键业绩指标的巨大提高。




能否改进为：
某化纤厂的销售管理工作过程研究
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。
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
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，MRP、CRP
拉动式生产计划与控制——JIT/LP/TPS
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、DOE等)
全面顾客满意（TCS）的策略与措施
CSI
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

什么是集成化成本管理？
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
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
现场管理优化
5S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）

工业工程在国外的发展（1）
工业工程在国外的发展（2）
日本的IE最初也是从基础工业工程开始的
在60~70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/KSIE／KSCMS）
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
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1994~1996年38个IE项目累计创利1.66亿元
…...
一个分析问题的实例








要因：无预干燥系统，不能进行中间转换。



1998年直接收益：


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？

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
天津大学工业工程系的教学状况
师资共21人
职称结构：教授8人，副教授9人，讲师3人，工程师1人；其中，博士生导师4人。
学历结构：博士12人，硕士9人
出站博士后3人，在站1人
我系承担的本科生课程共22门
专业基础课：工业系统、技术经济学、管理学、人力资源管理、统计学、系统分析等
专业课：设施规划与物流系统设计、工作研究、人机工程、质量工程、组织工程、成本工程、营销工程、现代制造系统、生产计划与控制等
实验室与教材建设
工业工程系的科研状况
工业工程系从事科学研究与技术开发的指导思想——“应用导向、顶天立地”
国家自然科学基金项目（6—齐2、朱、赵、刘、马）
国家高技术发展计划（863）重点项目（1—李）
国家高技术发展计划（863）应用基础研究项目（7—李、齐3、何、周、赵）
国家高技术发展计划（863）应用示范工程项目（5—李3、齐2）
国家十五863项目(李A、B各1项)
企业项目——科龙集团、美的集团、顶新集团、摩托罗拉公司、华为公司、锦州石化等
荣获2001中国机械工业科学技术奖二等奖、多项省部级其他奖项
工业工程系对外交流与合作
师资进修（美国、加拿大、香港）
项目合作（香港、韩国、台湾）
学生升学（美国、香港、新加坡）
访问（美国、香港、台湾、埃及、日本、韩国）
2001年8月10-12日，天津大学主办工业工程国际学术会议
工业工程系毕业生的就业情况
1997年有第一届本科生。就业形势从1999年转旺，一次就业率100％。
主要去向：
外资或民营企业（40－50％），如美的、富士康、顺达、华为等
考研（30－40％）
出国（10－20％）
公务员或事业单位（10－15％）
硕士研究生主要去向：研究机构、大企业
博士研究生主要填充师资
天津大学工业工程系的发展设想
工作工程研究所
质量工程研究所
SCM与物流工程研究所
现代制造系统与生产工程研究所
管理系统与企业工程研究所
复杂科学与复杂系统研究所



工业工程讲座