1、 工业工程学习指导书 南京农业大学管理工程系 刘伟 2005.12 第一章 工业工程及其发展 一、要点与要求 本章内容为工业工程 (IE)的基本概念和发展历史，主要是关于工业工程学科定义、性质和范畴、功能和目标、产生与发展的历史等概念性的知识。这些都是本专业的入门知识和学习的基础。各节学习要点和要求如下： 1工业工程的发展简史 要建立两个基本概念：生产包括制造和服务两大类型；任何生产组织都可以作为一个投入一产出系统来研究。 了解 工业工程的起源和发展历程，认识现代工业工程发展迅速的特点和发展趋势，有助于学 习本学科。 2工业工程的定义 必须熟悉和深刻理解定义的内容，明确 IE的目标和功能，为学
2、好 IE打下基础。 3工业工程学科的范畴和性质 要了解工业工程学科涉及的知识领域；认识该学科范畴广阔的特点和边缘学科 (或跨学科 )的性质；理解工业工程与相关学科的关系，尤其是与管理的关系。 4工业工程的特点和意识 要掌握反映工业工程实质的基本特点，树立工业工程意识。 二、重点与难点分析 本章学习的重点主要是理解和掌握工业工程学科的基本概念和有关知识。 1工业工程的发展简史 工业工程的发展历程和各时期的主要特征是本节重点。 2工业工程的定义 重点是要掌握 IE定义的内涵和实质，由于 IE是一门发展很快的应用学科，随着科技与生产都在迅速发展， IE定义也在发展变化。虽有不同的表述方式，但本质是一
3、致的。 3工业工程学科的范畴和性质 重点是认识其跨学科性质。理解 IE 与管理的联系和区别是本章难点，关键在于要真正认识它们各自的任务和职能。 4工业工程的特点和意识 在深刻理解工 业工程学科实质的基础上，掌握工业工程特点和树立工业工程意识是本章 重点。 三、典型例题 (一 )选择题 1工业工程是一门 ( )。 A专业工程学科 B管理学科 C跨学科的边缘学科 D企业管理 解 C 2工业工程的功能具体表现为 ( )等四个方面。 A预测、设计、改善和设置 B把人员、物料、设备和能源组成集成系统 C.规划、设计、评价和创新D降低成本、减少消耗、提高效率、保证安全 解 C 3泰勒是科学 管理的创始人，
4、他创立了 ( )。通过改进操作方法，科学地制定劳动定额；采用标准化，极大地提高了效率、降低了成本。 A时间研究 B动作研究 C甘特图 D工序图 解 A 4吉尔布雷斯夫人的主要贡献是创造了 ( )。 A时间研究 B动作研究 C甘特图 D统计质量控制 解 B 5经济学上，用 ( )来衡量生产系统的转换功能，表示生产要素的使用效率。 A效率 B经济效果 C效益 D生产率 解 D (二 )填空题 1一般认为，生产就是制造产品 (即有形物的生产 )，但是广义的生产还包括 (即无形生产，诸如运输、销售、邮电、通信 等 )。 解 提供服务 2生产就是一种转换功能，是一个将生产要素 、 (加工 与服务活动 )
5、，而得到产出物的系统过程。所以，可以把它简化为一个 系统。 解 经过投入 转换 投入 -产出 3经济学上，用 来衡量生产系统的转换功能，表示生产要素的使用效率。 解 生产率 4工业工程是工业 化生产的产物，一般认为是 20 世纪初起源于 ，并且是从 等人创立的 发展起来的。 解 美国 泰勒 科学管理 5泰勒是一位工程师和 专家，是 “科学管理 ”的创始人。 他提出了一系列科学管理原理和方法，主要著作有计件工资 (1895年 )，工场管理 (1903年 )，以及 (1911年 )，这是系统阐述他的研究成果和科学管理思想的代表作，对现代管理发展作出了重大贡献，并被公认为是 的开端。 解 效率 科学
6、管理原理 工业工程 6 是和泰勒差不多同一时期的另一位工业工程奠基人，他也是一名工程师，其夫人是心理学家。他们的主要贡献是创造了与时间研究密切相关的 。 解 吉尔布雷斯 动作研究 7.工业工程形成和发展的演变过程，实际上就是各种 和 的知识、原理和方法产生与应用的历史。 解 提高效率 降低成本 8.工业工程正是由于不断吸收现代科技成就，尤其是 、 、 及相关的学科知识 ，有了理论基础和科学手段，才得以由经验为主发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统的改善，到研究大系 统的整体 和 的提高，而成为一门独立的学科。 解 计算机科学 运筹学 系统工程 优化 生产率 9美国工业工程师学会 (AI
7、IE)于 1955年正式提出，后经修订的定义，其表述为： “工业工程是对 、 、 和 所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科，它综合运用 、 和方面的专门知识和技术，以及工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果 进行确定、预测和评价。 ” 解 人员 物料 设备 能源 信息 数学 物理学 社会科学 10.工业工程的目标就是使生产系统投人的 得到有效利用，降低 ，保证 和 ，提高 ，获得最佳效益。 解 要素 成本 质量 安全 生产率 (三 )简答题 1现代 IE发展的主要特征是什么 ? 答 现代 IE发展的主要特征是： 研究对象和应用范围扩大到系统整体。 采用计算机技术、管理信息系
8、统 (MIS)和网络通信技术为支撑条件。 重点转向集 成 (或综合 )生产。 突出研究生产率和质量的改善。 探索有关新理论，发展新方法等。 2 1989年美国工业工程师学会提出的 IE定义中，对现代 IE职业目标和所用的知识表述如何 ? 答 IE 职业将把产品和服务在整个生命周期中的获利性、效果、效率、适应性、响应性、质量以及不断改善作为其目标。为达到这一目标，要应用人文和社会科学 (包括经济学 )、计算机科学、基础科学、管理科学、高度发达的通信技术，以及物理、行为科学、数学、统计学、组织学和伦理概念等方面的知识。 3 IE与其他专业工程学科有何不同， 其主要特点是什么 ? 答 IE不同于其他
9、专业工程学科，它是技术与管理相结合的边缘学科。反映 IE本质的主要特点可概括为： 核心是降低成本、提高质量和生产率； 是综合性的应 用技术，强调整体性； 注重研究人的因素，以人为中心； 重点面向微观管理； 强调系统整体优化。 4试说明 IE与管理的主要区别。 答 IE与管理的主要区别在于： IE的任务是研究管理方法和手段，为各级管理提供方法和咨询，所从事的是生产系统的研究、分析、设计和改进等工程活动；而管 理则是偏重于对各部门 (也包括 1E部门 )及整个企业活动的决策和指挥，实施组织、控制和监督等行政职能。 四、习题与思考题 1生产的含义和系统概念如何 ? 2什么是工业工程 (IE)?试用简
10、炼的语言表述 IE的基本定义。 3工业工程的目标是什么 ? 4简要说明 IE的发展历程。 5试述传统 IE和现代 IE的含义和关系。 6 IE的学科范畴包括哪些主要知识领域 ?列举 IE的主要相关学科。 7 IE学科的性质如何 ?怎样理解这一性质 ? 8 IE学科的 主要特点是什么 ?如何理解 IE的本质 ? 9什么是意识 ?为什么说 “掌握 IE方法和技术是必要的，而树立 IE意识更重要 ”? 10 IE的基本功能是什么 ? 第二章 工业工程的应用 一、要点与要求 本章主要介绍工业工程的常用技术和应用领域，工业工程技术人员的职责和应具备的知识素质以及企业中工业工程活动的内容等。各节学习的要点
11、和要求如下。 1工业工程的常用技术 (1)应了解和掌握 IE 应用范围十分广泛的特点。制造业、金融业、服务业的各种生产经营组织和政府部门、军事后勤都是 IE 适用的领域。通过学习教材中引用的美国工业工程手册的资料，了解工业工程最常用的技术和知识。 (2)IE起源于制造业，应用于制造业的 IE是基本的、常 用的 IE知识和技术，具有普遍适用于其他领域的代表性。必须掌握制造业中工业工程常用技术的内容和作用，为学习和应用打下基础。 2工业工程技术人员 (1)要明确工业工程技术人员的职责。工业工程是一种技术职业，从事这种专业的人员担负着为实现 IE目标而工作的职责，具体实施规划、设计、评价、创新等 I
12、E基本功能。 (2)要了解工业工程技术人员的知识结构 。必须明确工业工程技术人员应具备的知识素质，掌握多种学科知识与技术，具有知识面很宽的特点。 3企业中的工业工程活动 (1)理解企业必须依据其规 模、性质和特点，对工业工程的应用采取适宜的、有效的组织与管理体制；工业工程部门负责统一组织、协调和管理企业的工业工程活动，但组织形式灵活多样。要了解企业工业工程部门的几种基本组织形式。 (2)要熟悉企业中典型的工业工程活动 (即 IE业务 )的内容。 4工业工程应用举例 从教材列举的实例认识工业工程应用的效果，体现为生产和经营得到改善，成本降 低，质量、效率和效益提高等各个方面。 5我国工业工程的发
13、展概况 要求了解工业工程作为一门学科在我国发展与应用的基本情况和发展前景。 二、重点与难点分析 1工业工程的常用技术 重点是了解 IE应用领域的广泛性，以及制造业中常用的 IE知识和技术的基本内容。 2工业工程技术人员 工业工程技术人员的职责；工业工程技术人员应具备的知识结构是本节的重点。 3企业中的工业工程活动 重点是懂得企业中工业工程活动涉及企业经营与管理的各个层次和各个方面，内容十分 广泛。 难点是要 理解 IE业务并不是集中在一个部门，尤其是目前在我国大多数企业没有设立 IE部门情况下，更是如此。这表明加强 IE组织与管理的必要性。 4工业工程应用举例 从国内外 IE应用的实际例子认识
14、 IE的应用效果及表现形式。 5我国工业工程发展概况 应注意，虽然工业工程作为一门独立的学科在我国形成较晚，但其技术和方法却早已不同程度地得到应用。后两节不做重点。 三、典型例题 (一 )选择题 1工业工程首先在 ( )中产生和应用。 A生产车间 B制造业 C军事后勤 D服务 业 解 B 2从 IE发展历程和国外应用经验来看， ( )是发展的起点，也是现代 IE的基础和组成部分。 A传统 IE或基础 IE B系统工程和运筹学 C价值工程或价值分析 D工程经济或技术经济 解 A 3工业工程师的作用就是把人员、机器、资源和信息等联系在一起，以求得有效的运行。他们主要从事 ( )，要处理人与物、技术
15、与管理、局部与整体的关系。 A工作研究 B设施规划 C生产系统的设计和改 善 (即再设计 ) D工程经济分析 解 C 4为增强竞争实力，保证企业的生存和发展，根据 IE 原理，从全局对企业进行 ( )是一项重要的IE活动。 A系统分析和综合诊断 B方法研究 C工厂布置 D作业测定 解 A (二 )填空题 1第二次世界大战以后，随着 IE逐渐发展成一门学科，其应用领域扩大到制造业以外的其他领域，尤其是服务业，如 、 、 、 、 、 、 、 以及 (主要是行业管理与规划 )等。 解 建筑业 交通运输 农场管理 航空 银行 医院 超级市场 军事后勤 政府部门 2制造业中的工业工程常用的知识和技术有：
16、 、 、 、 、 、 、 、 、 等。 解 工作研究 设施规划与设计 生产计划与控制 工程经济 价值工程 质量管理与可靠性 人机工程组织行为学 管理信息系统 现代制造系统 3工业工程技术人员帮助上下各级管理人员，在业务经营的 、 、 、 等方面从事发明和研究，以期达到 。 解 设想 计划 实施 控制方法 更有效地利用人力和经济资源 4工业工程师必须具备 ；有 的能力；有 精神，不断探索新的方法去进一步改进工作，改善生产系统的结构和运行机制，求得更佳的整体效益。 解 广博的知识和技能 很强的综合应用各种知识和技术 革 新 5工业工程师的作用就是把 、 、 和 等联系在一起，以求得有效的运行，他们
17、主要从事生产系统的 和 (即 )。 解 人员 机器 资源 信息 集成设计 改善 再设 计 6 IE技术人员涉及的业务面很宽，从基本的动作与时间研究到系统的 、 和 等方面为各级经营管理提供 ，充当 。可以说一个企业的 、 都需要 IE人员发挥作用。 解 规划 设计 实施控制 方法 参谋 各方面各层次的业务 7 IE人员需 要懂得广泛的 和 知识。与其他专业工程技术人员相比， IE人员的知识面 ，但掌握专业知识的深度则 。 解 技术 管理 更宽 不及专业工程技术人员 8工业工程部门 在企业内部是起 作用的，为各级管理者提供 ，为各部门 。在开展上述业务活动时，与企业内各部门及外部协作单位密切协作
18、，并对各部门 (如设计、制造和供应部门 )之间的业务进行 。 解 咨询服务 方法 参谋和咨询 协调和综合 9工业工程师始终从 出发，起着各部门和专 业之间的 、 、 和 的作用。 解 全局和整体 沟通者 综合者 咨询者 协调人 10工业工程的应用效果，具体表现为企业生产和经营的成果。它表现在许多方面，其中， 和 (包括 、 等 )是最主要的衡量指标。 解 生产率 质量 合格品率 优质率 (三 )简答题 1与专业工程技术人员相比， IE技术人员的知识结构有何特点 ? 答 IE 技术人员需要懂得广泛的技术和管理知识。与其他专业工程技术人员相比， IE 技术人员的知识面更宽，但掌握专业知 识的深度则
19、不及专业工程技术人员。 2试用简图表示中小企业 IE的组织结构。 答 如图 21所示。 3大中型公司的矩阵式 IE组织有何特点 ? 答 采用矩阵 式组织， IE技术人员都集中为 IE部的成员，属 IE部管理。但根据任务或项目的需要，不同专业的 IE技术人员 (工厂布置、工作研究、质量保证等专家 )被指派到有关工厂或车间、部门去工作，任务完成后回 IE部，具有很大的灵活性。 四、习题与思考题 1工业工程可应用于哪些领域 ?试解释它为什么有如此广泛的适用性 ? 2制造企业中的 IE有哪些常用知识和技术 ?试简述其内容和作用。 3工业工程师的任务是什么 ?试述 IE技术人 员在企业经营活动中的职责，
20、充当什么角色 ? 4工业工程师要求具备什 么样的知识结构 ? 5 IE知识和技术内容十分丰富，为什么要强调应用上的综合性和整体性 ? 6企业中的 IE组织有哪几种基本形式 ?为什么说建立 IE组织要从实际出发，不能生搬硬套 ? 7 企业 中的 IE活动主要包括哪些方面 ? 第三章 生产率测定与管理 一、要点与要求 本章内容是关于生产率的基本知识，主要包括生产率的概念和提高生产率的意义；生产率管理的含义、内容和系统过程；生产率的种类和测定方法；影响生产率的因素和提高生产率的途径等。提高生产率是工业工程师始终不渝的奋斗目 标，所以掌握生产率知识十分必要。各节学习要点与要求如下： 1. 生产率和提高
21、生产率的意义 (1)理解生产率的概念、。定义的表述生产率的实质和适用范围。 (2)认识提高生产率的意义和重要性，明确工业工 程师的奋斗目标，增强使命感。 2. 生产率管理 (1)理解生产率管理的含义和必要性；掌握生产率管理的内容和主要环节。 (2)熟悉生产率管理过程模型的构成，学会利用该模型说明生产率管理系统的运行过程。 3生产率测定 (1)深刻理解生产率测定 的意义、作用和重要性。 (2)了解生产率的种类和各种生产率的含义。 (3)掌握生产率测定方法。 (4)了解我国工业部门通常采用的生产率测定种类和方法。 4影响生产率的因素 (1)了解影响国家和部门生产率的主要因素。 (2)明确影响企业生
22、产率的因素。 5提高生产率的途径 (1)了解提高工业部门生产率的途径。 (2)掌握提高企业生产率的途径和方法。 二、重点与难点分析 本章重点是生产率及其管理的概念；生产率测定的意义 和方法；影响生产率的因素和提 高 企业生产率的途径。具体包括： 1生产率和提高生产率的意义 重点是要理解生产率的定义，它是衡量生产组织 (系统 )绩效的一项主要指标，所以提 高 生产率具有重要意义，成为一切组织 追求的目标。 2生产率管理 在我国，生产率管理还是一个新的概念，要注意领会其内涵，掌握生产率管理的内容和 主 要环节，熟悉生产率管理模型及运行过程。 3生产率测定 (1)从生产率测定的意义和计算公式可以看出
23、，其实质是衡量生产要素的生产率，即要素生产率。按照测定的生产要素种类、数量和方式 ，可将生产率分为不同的种类，如单要素生产率，多要素或全要素生产率；静态生产率，动态生产率等等。重点是要掌握各种生产率的含义和计算方法。 (2)实施生产率测定时，必须根据管理决策对生产率评价的要求，来确定生产率测定的种类，并采用相应的方法。 (3)了解我国工业生产率测定的现行方法有助于结合我国国情学习生产率知识，为实际应用和改进我国的生产率测定打下基础。 4影响生产率的因素 重点是要明确企业生产率的影响因素。注意理解影响企业生产率的因素包括企业外界环境和企业内部各种直接因素两 方面，既有国家经济体制、政策法规、科技
24、教育等宏观经济范畴的因素，也有生产组织系统设计、经营管理、人员素质等微观范畴的直接因素。 5提高生产率的途径 理解和掌握提高企业生产率的途径是本章重点。由于生产率受多种因素的影响，提高生 I 产率必须从各方面努力，采取多种途径。教材中的表 32 将提高企业生产率的方法归纳为两大类：企业外部要素法和企业内部要素法。但要注意， 它并没有也不可能列举所有的方法，而是提供了分析问题的思路和模式，我们可以按照该表的启示，举一反三，寻求更多的途径和 方法。 本章 难点是多要素和全要素生产率测定。在进行生产率计算时，必须事先分别对各产出和投入要素选择适当的、统一的度量单位 (如货币单位 )，对各要素进行加权
25、处理后，再求和计算。 生产率测定的目的是为了对不同时期和不同组织单位的生产率进行比较、评价，制定新的提高生产率的目标。因此，一定要对与评价相关的不同时期、不同单位的生产率采用同样的度量单位，否则会造成混乱，无法进行比较。 三、典型例题 (一 )选择题 1生产率的定义是 ( )。 A一切经济价值的源泉 B产出与投入之比 C衡量生产系统转换效率 D生产要素 (资源 )的使用效率 解 B 2生产率管理就是 ( )。 A经营管理 B评价劳动和资金效率的过程 C对一个生产系统的生产率进行规划、测定、评价、控制和提高的系统管理过程 D财务和审计 解 C 3按测定方式分类，生产率可分为 ( )。 A静态生
26、产率和动态生产率 B直接劳 动生产率和总成本生产率 C劳动生产率，资本生产率，原材料生产率，能源生产率，总成本生产率，外汇生产率 D单要素生产率、多要素生产率、全要素生产率 解 A 4 IE的最高目标是 ( )。 A提高生产效率 B提高劳动生产率 C降低成本 D提高系统的总生产率 解 D (二 )填空题 1. 生产率就是 与 之比。生产率实际上是衡量 的使用效率。 解 产出 投入 生产要素 2. 产出与投入比值愈大 ，即 愈高，意味着用 资源消耗，能够生产较多的产品；或者说生产同样的产品而花费的成本 ，具有 效益。 解 生产率 同样多的 较少 更高的 3. 工业工程的目标就是设计和 (再设计
27、)生产系统，使之 运行，取得更好的效果。 解 不断改善 更有效地 4生产率提高的速度决定 的速度。 解 国家经济发展 5. 根据工业工程的观点，生产率和质量目标是 的，而不是 的，它们通常是 、 的。 解 统一 对立 相互促 进同步发展 6. 和质量一样是衡量企业 的指标。 解 生产率 经营好坏 7. 生产率管理是一个较大管理过程中的一个子系统，其内容包括根据系统的产出量和投入量之间的关系来进行 、 、 、 和 。 解 规划 组织 指挥 控制 协调 8. 生产率测定就是对某一个研究对象 (如企业 )的 进行度量和计算。 解 生产率 9.影响国家和部门生产率的主要因素是 、 及 等方面，它们在某
28、种意义上也是决定其他一切经济规模组织 (如企业 ) 的基础。 解 人力资源 科技水平 宏观管理 生产率 (三 )简答题 1何谓单要素生产率 ? 。 答 单要素生产率是指一种生产过程的实际产出量对某一种给定要素的实际投入量之比，如劳动生产率、资本生产率、材料生产率、能源生产率等各种要素生产率。 2何谓多要素生产率 ? 答 多要素生产率是指一种生产过程的实际产出量对某几种要素的实际投入量之比，它表明几种要素的综合使用效率。 3试分别写出静态生产率和动态生产率表达式。 答静态生产率： 测定期内要素总投入量 测定期内总产出量生产率 动态生产率： 基准期投入量测定期内要素总投入量 测定期投入量测定期内总
29、产出量生产率 / 4为什么要测定动态生产率 ? 答 因为工业工程师为了提高生产率，最关心的是将本企业的生产率与历史最好水平或与同行业的最高水平作比较，考察是否有所提高，以便找出差距，明确努力的方向。所以，既需要测定一个时期的静态生产率，更重要的是要掌握不同时期生产率的变化，这就需要测定动态生产率。 5试列举制造企业应用工业工程提高生产率的若干常用方法。 答 运用 IE 对现有生产组织进行系统分析，改进工厂布置。 生产技术和设施更新改造 ，采用现代化制造技术。加强研究，开发新工艺，建立新流程。开展工作研究，改善作业和工艺系统，减少多余操作和无效工作时间。应用价值分析改进产品设计，减少产品工作量，
30、降低成本。应用现代生产库存技术 (如 MRP、 MRP )，建立均衡和高效的生产系统。 在生产系统设计和改造中运用现代物流技术。 运用可靠性工程进行系统维护，保证系统运行质量。 采用工效学知识和技术改善作业环境，创造良好的工作条件。 注重进行组织和职务设计，充分发挥各个环节、各种 工作的职能，发挥组织的整体优势； 提倡和鼓励革新创造，激励人员的奋 进精神等。 四、习题与思考题 1什么是生产率 ?为什么说生产率是衡量生产系统经济效益的一个指标 ? 2提高生产率有什么重要意义 ? 3如何理解质量与生产率的关系 ?为什么说两者是同步发展的 ? 4什么是生产率管理 ? 5生产率测定的意义和目的是什么 ? 6生产率分为哪几类 ?其含义是什么 ?写出单要素生产率和全要素生产率的计算公式，并说明公式中各因子的意义。 7试述影响国家和部门生产率 的因素。 8试述影响 企 业生产率的因素和提高生产率的主要途径和方法。
