工业工程概论课件第3章工业工程的学科构成.ppt

2023/4/22工业工程工业工程概论工业工程概论第第 1 1 章章 工业工程的概念与意识工业工程的概念与意识 2 2第第 2 2 章章 工业工程的发展与应用工业工程的发展与应用 2 2第第 3 3 章章 工业工程的学科构成工业工程的学科构成 2 22023/4/22工业工程第第3 3章章 工业工程的学科构成工业工程的学科构成3.1.IE的学科范畴和性的学科范畴和性质质3.2.IE与相关学科的关系与相关学科的关系3.3.IE的学科的学科结结构构3.4.IE的学科内容的学科内容2023/4/22工业工程3.1.IE的学科范畴和性的学科范畴和性质质3.1.1 IEIE的学科范畴的学科范畴 3.1.2 IEIE的学科性的学科性质质2023/4/22工业工程3.1.1 IEIE的学科范畴的学科范畴 从学科角度把IE知识领域划分为17个分支个分支 生物力学。生物力学。成本管理。成本管理。数据处理与系统设计。数据处理与系统设计。销售与市场。销售与市场。工程经济。工程经济。设施规划设施规划(含工厂设计、维修保养、物料搬运等含工厂设计、维修保养、物料搬运等)。材料加工材料加工(含工具设计、工艺研究、自动化等含工具设计、工艺研究、自动化等)。应用数学应用数学(含运筹学、管理科学、统计质量控制、含运筹学、管理科学、统计质量控制、统计和数学应用等统计和数学应用等)。组织规划与理论。组织规划与理论。2023/4/22工业工程3.1.1 IEIE的学科范畴的学科范畴生产规划与控制生产规划与控制(含库存管理、运输路线、调度、含库存管理、运输路线、调度、发货等发货等)。实用心理学实用心理学(含心理学、社会学、工作评价、含心理学、社会学、工作评价、人事实务（人际关系）等人事实务（人际关系）等)。方法研究和作业测定方法研究和作业测定*人的因素。人的因素。工资管理。工资管理。*人体测量（人机工程）。人体测量（人机工程）。*安全技术。安全技术。*职业卫生与医学。职业卫生与医学。*还有其它一些分类方法，例如，日本从应用的角度把IE技术分为20类113种，包括：方法研究与作业测定、质量管理、标准化、工厂设计、能力开发等等。2023/4/22工业工程3.1.2 IEIE的学科性质的学科性质 IE是一门工程学科是一门工程学科。由于IE具有鲜明具有鲜明的工程属性的工程属性，国外一般把IE划入工程学范畴。在国外的大学里，IE设置在工学院中，IE学生要要学习大量的工程技术和数学学习大量的工程技术和数学方面的课程，被培养为IE师。2023/4/22工业工程3.1.2 IEIE的学科性质的学科性质 与其他工程学科一样，IE具有利用自然科学知识具有利用自然科学知识和技术进行观察、实验、研究、设计等功能。和技术进行观察、实验、研究、设计等功能。例例：IE进行生产系统的设计（通常是IE的首要任务），和其他各种机器的设计一样，所不同的是生产系统设计是更复杂、更大规模的设计，有系统总体设计，也有各子系统的设计，如物流系统设计、人机系统设计、设施规划与设计、工作站设计等等。这些都是典型的工程设计。为了设计为了设计生产系统，必须对生产系统的各组成要素及其相互关系进行周密的观察和实验分析。例例：要用工程学方法实验测试人机关系的各种因素、劳动强度等，为优化设计提供依据和参数。为了为了使生产系统有效运行运行，IE要不断对其加以改善，因而必须对系统及其控制方法进行模拟、试验、分析研究，选择最好的改进方案。2023/4/22工业工程3.1.2 IEIE的学科性质的学科性质大陆学者说：技术和管理是生产和经济发展所依靠的两个轮子。两者只有很好地结合才能获得理想的效果。技术管理工业工程工业工程图 工业工程是联结技术和管理的轴IE是技术与管理相结合的一门交叉学科（边缘学科）。IE不同于一般的工程学科，它不是单纯的工程技术。从IE的定义和范畴可以看出，它不仅要应用自然科学和工程技术，而且要应用社会科学及经济管理知识。由于IE起源于科学管理，为改善管理提供方法和依据，具有明显的管理特征，所以，IE常被当作管理技术。2023/4/22工业工程3.1.2 IEIE的学科性质的学科性质 IE专业与一般技术工程专业也有根本区别。一般技术工程专业人员从事生产系统中个别单元的设计或制造；IE专业人员则对整个生产系统进行规划、设计、改进、评价和创新，以达到对人员、资金、物资和设备所组成的生产系统进行整体优化的目的。2023/4/22工业工程3.2.IE与相关学科的关系与相关学科的关系3.2.1 IE与管理学（管理工程）与管理学（管理工程）3.2.2 IE与机械工程（制造工程）与机械工程（制造工程）3.2.3 IE与系统工程与系统工程3.2.4 IE与运筹学与运筹学2023/4/22工业工程3.2.IE与相关学科的关系与相关学科的关系IE的主要相关学科相关学科有：管理学、机械工程、系统工程、运筹学、数学、经济学和计算机技术等。传统IE起源于科学管理，在管理学的发展过程中，先由科学管理到管理科学，又由管理科学到管理科学与工程，IE与管理学之间具有相互依托、相互包含的密切关系。IE发展于制造业，机械工程一直是IE主要研究、开发与应用的重要内容，两者之间也具有相互依托、相互包含的密切关系。数学和运筹学为IE提供定量分析的方法。系统工程是从整体出发，合理开发、设计、实施和运用系统的最一般的工程技术。2023/4/22工业工程3.2.IE与相关学科的关系与相关学科的关系传统IE是制造和管理二者融合；现代IE是机、电、计、经、管等多者融合。管理机械*系统工程图 1 工业工程与主要相关学科的关系*或其它专业工程，如电子工程、电力工程、化学工程等数学计算机技术工业工程工业工程运筹学社会科学(含经济学)自然科学IEE，M，E+M IEEM 相当于集合的交集，或逻辑乘、“与”运算。2023/4/22工业工程3.2.IE与相关学科的关系与相关学科的关系比较而言：IE是是“提高生产效率和效益的技术提高生产效率和效益的技术”；机械工程机械工程是是“产品设计与制造的技术产品设计与制造的技术”；管理学管理学是是“指挥和监督他人做事的学问指挥和监督他人做事的学问”。IE、机械工程和管理学的研究对象一般分别侧重于生产系统、产品系统和组织系统。“事”、“物”与“人”之间的密切关联性决定了三个学科分界的模糊性。三个学科共同的科学基础是数学、自然科学和社会科学。它们共同的技术基础是系统工程和运筹学。它们共同的工具是计算机技术。IE、管理学和机械工程三者的作用是互补的，也是无法互相代替的。2023/4/22工业工程3.2.1 IEIE与管理学（管理工程）与管理学（管理工程）IEIE常被当作管理技术，但IE不等于“管理”(工业管理、企业管理)，它是研究管理方法和手段，为管理提供技术和决策依据，是一种工程活动。管管理理：是指利用物质和人力资源去实现预定目标的过程，它包括计划、组织、指挥、协调和控制等活动。例例：企业管理就是对企业生产经营活动进行计划、组织、指挥、协调和控制等一系列管理活动的总称，包括组织管理、技术管理、生产管理、财务管理等，所用的知识主要包括经营管理学、决策学、组织行为学、市场学、会计学、战略规划以及金融、贸易、法律等等。管理管理与IE的主要区别在于：管管理理不是对生产系统进行研究、分析、设计和改进等工程活动，而是偏重于对各部门(也包括IE部门)及整个企业决策和指挥，进行协调和组织等行政职能。2023/4/22工业工程3.2.1 IEIE与管理学（管理工程）与管理学（管理工程）在我国，管理工程曾作为管理科学在我国，管理工程曾作为管理科学工程化的结果和管理科学中方法与技术工程化的结果和管理科学中方法与技术的集中体现，其基本方法是系统工程，的集中体现，其基本方法是系统工程，其主体内容之一即为其主体内容之一即为IEIE。从目前来看，从目前来看，要实现要实现IEIE的目标，更多地需要解决系统的目标，更多地需要解决系统管理的问题。因此，加快对传统管理工管理的问题。因此，加快对传统管理工程学科的改造，逐步确立程学科的改造，逐步确立IEIE的学科地位，的学科地位，着重从工作方式和技术方法上保证管理着重从工作方式和技术方法上保证管理目标的实现，具有现实意义。目标的实现，具有现实意义。2023/4/22工业工程3.2.2 IE与机械工程（制造工程）与机械工程（制造工程）制制造造业业一一直直是是IEIE的的主主要要开开发发与与应应用用领领域域。我国制造业对应的学科是机械工程，它包括机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程和车辆工程。美国制造业对应学科主要是制造工程。制造工程制造工程作为一种专业工程或工程专业的一个分支，它要求具有了解、应用和控制制造过程中各个工程程序和工业产品的生产方法所必需的教育和经验，还要求具有规划制造程序、研究与开发新的机器设备和新的工艺过程，并将它们系统化的能力，以达到用最少费用提供出高质量的产品与服务的目的。IEIE则是在制造工程等专业工程的技术条件下对有关生产产品或提供服务的人员、资金、原材料、能源、信息等，在一定的环境下进行最佳的组合及设计、规划、评价、控制、改进、创新，以使制造和生产资源得到最有效的利用，达到生产过程及制造系统高效化的目的。因此，制造工程是制造工程是IEIE研究、开发与应用的重要内容，两者之间研究、开发与应用的重要内容，两者之间还具有相互依托、相互包含的密切关系。还具有相互依托、相互包含的密切关系。2023/4/22工业工程3.2.IE与相关学科的关系与相关学科的关系结论：结论：管理学、运筹学、系统工程和机械工程等学科是IE的基础和相关学科，与IE有很多共同点，目标都是使管理优化，资源得到有效利用，取得最佳效果。但是，它们涉及的范围、研究方式和侧重点不同。因此，认识IE与相关学科的联系和区别，对于更好地学习和掌握IE是很必要的。由于IE本来就是一个涉及而很广的跨学科领域，所以，不必要也不可能将它与相关学科之间划一条清晰的界线。2023/4/22工业工程3.3.IE的学科的学科结结构构工工业业工工程程技技术术图 工业工程技术学科体系基础科学数学运筹学经济学管理学系统工程专业工程计算机技术支撑技术工作研究设施规划物流分析工程经济分析人因工程生产计划与控制质量控制成本控制工作评价与考核价值工程2023/4/22工业工程3.4.IE的学科内容的学科内容3.4.1 工作效率工作效率(Work Efficiency)3.4.2 创创新系新系统统(Innovation System)3.4.3 生生产产系系统统(Production System)3.4.4 营销营销系系统统(Marketing System)2023/4/22工业工程3.4.1 工作效率工作效率1.工作研究工作研究(Work Study)2.人因工人因工程程(Human Factor Engineering)3.组织设计组织设计(Organization Design)4.人力人力资资源源(Human Resource)2023/4/22工业工程3.4.2 创创新系新系统统(Innovation System)1.产产品数据管理品数据管理(Product Data Management)2.产产品系品系统设计统设计（(Product System Design)3.先先进设计进设计技技术术 (Advanced Design Technology)4.4.技技术创术创新学新学(Technology Innovation)5.企业过程创新企业过程创新(Business Process Reengineering)2023/4/22工业工程3.4.3 生生产产系系统统(Production System)1.物流工程（物流工程（Logistics Engineering）2.生生产计产计划与控制划与控制(Production Planning and Control)3.质质量量工程工程 (Quality Engineering)4.制造工程制造工程(Manufacturing Engineering)5.安全工程安全工程(Safety Engineering)2023/4/22工业工程3.4.4 营销营销系系统统（Marketing System）1.工程工程经济经济 (Engineering Economics)2.价价值值工程工程(Value Engineering)3.成本控制成本控制 (Cost Control)4.企企业业战战略略管理管理 (Business Strategy Management)5.市市场营销场营销（Marketing）2023/4/22工业工程3.4.5 计计算机技算机技术术（Computer Technology）1.1.定量分析方法定量分析方法（Quantitative Analysis TechniqueQuantitative Analysis Technique）计计算（算（Calculating）、）、分析（分析（Analysis）、）、优优化（化（Optimization）、）、评评价（价（Estimation）、）、预测预测（Forecast）、）、仿真（仿真（Simulation）2.计计算机算机辅辅助技助技术术（Computer Assistant TechnologyComputer Assistant Technology）管理信息系管理信息系统统（Management Information SystemSystem）、）、决策支持系决策支持系统统（Decision Support System）、）、计计算机智能技算机智能技术术（Computer Intellection Computer Intellection Technology）人工智能（人工智能（Artificial IntellectionArtificial Intellection）、）、专专家系家系统统（Expert SystemExpert System）等。等。3.计算机网络技术计算机网络技术（Computer Network TechnologyComputer Network Technology）2023/4/22工业工程 工业工程的理论基础工业工程的理论基础IE的科学基础的科学基础运筹学运筹学IE的技术基础的技术基础系统工程学系统工程学IE的职业基础的职业基础创新工程学创新工程学2023/4/22工业工程本章小结本章小结 我我们们可可以以列列举举出出许许多多其其它它相相关关知知识识和和技技术术，例例如如仿仿真真技技术术，项项目目管管理理等等方方面面的的知知识识。但但是是IEIE毕毕竟竟是是一一个个庞庞大大的的范范畴畴，而而且且新新的的IEIE方方法法也也在在不不断断被被创创造造出出来来。本本课课没没有有必必要要，也也不不可可能能介介绍绍所所有有的的知知识识和方法。和方法。IE研究的研究的核心核心，实际是工业活动关注的焦点。，实际是工业活动关注的焦点。IE研究的研究的内容内容，是工业活动的决策人和经营者，是工业活动的决策人和经营者千方百计寻求的科学答案。千方百计寻求的科学答案。IE学的学的发展发展，是现代工业成熟的标志。从理论，是现代工业成熟的标志。从理论和实践两个角度推动和实践两个角度推动IE的发展和运用，是我国工业的发展和运用，是我国工业成功发展的重要前提。成功发展的重要前提。2023/4/22工业工程复复习题习题1.1.IEIE学科性质如何？如何理解学科性质如何？如何理解IEIE的本质？的本质？2.2.IEIE的学科范畴包括哪些主要知识领域？的学科范畴包括哪些主要知识领域？3 3 列举列举IEIE主要的相关学科。主要的相关学科。4.4.说明说明IEIE学科的总体结构学科的总体结构5.5.简述简述IEIE学科的基本内容学科的基本内容2023/4/22工业工程