工业工程及其发展
东北大学工商管理学院
Contents,
1.引言
2.工业工程的发展简史
3.工业工程定义、目标和功能
4.工业工程的特点和意识
东北大学工商管理学院
东北大学工商管理学院
1.引言
一、生产的基本概念
生产就是制造产品（有形产品），提供服务（无形
产品）的过程性活动。
生产系统
产出投入
生产要素
人力, 物
料, 机器
设备, 设
施, 能源
,信息
……
有机转换
生产过程
生产财富
产 品
服 务
图 1—— 生产的含意
东北大学工商管理学院
1.引言
二、衡量生产的有效性指标
经济学上，用生产率（ Productivity)来衡量生产系
统的转换功能，表示生产要素的使用效率（生产率 =产出
/投入）。
生产率的提高主要取决于生产过程中如何充分有效
地发挥生产要素的作用，提高效率。一般通过两种方式
来达到这种目的：改进生产技术和改善管理。
IE就是一门把技术和管理结合起来的学科，用来提
高生产系统的生产率。
东北大学工商管理学院
1.引言
技术 管理
IE
提高
生产率
东北大学工商管理学院
2.工业工程的发展简史
二、工业工程的发展历程
IE的萌芽时期（ 20世纪初 —
— 30年代中期）
1、泰勒（工业工程之父），提出了科学
管理原理，创立了时间研究。主要著作,
科学管理原理,,, 记件工资,,, 工厂
管理,
2、吉尔布雷斯夫妇，创立了动作研究。
提出了影片分析法，还创造了工序图
3、甘特，发明了甘特图，将工程进度计
划和时间结合起来，用来跟进项目进度
IE时代（ 20世纪 20年代后
期 —— 现在）
IE吸收了数学和统计学
知识，创立了一系列的
IE原理和方法。如休哈
特建立了“统计质量控
制”。另外，进度图、
库存模型、人的激励、
组织理论、工程经济、
工厂布置、物料搬运等
。
运筹学发生影响的时期（ 40年
代中期 —— 70年代）
数学规划、优
化理论、博奕
论、排队论、
存贮论
工业与系统工程时期
（ 70年代 —— 未来）
系统分析与设
计、信息系统
、决策理论、
控制理论
东北大学工商管理学院
2.工业工程的发展简史
现代 IE传统 IE
工业与系统工程运筹学工业工程
(IE)
科学管理
会计
零件可互
换性 劳动专业化分工
时间研究
标准化
逻辑代数
科学管理
原理
计件工资 日程安排表 统计质量管理
动作研究 管理计划
组织概念 存储模型
第一批模型
工资激励
排队论
工厂布置 网络技术 最优化理论
物料搬运 人因工程 系统工程
人机关系 模拟 技术革新论
工程经济 存储论 决策理论 技术政策
一般系统论 生产率概念 统计分析 信息系统
管理控制 作业分析 时间共享
设施设计 数学规划 可靠性 系统设计
189017501491 1900 1915 1930 1940 1958 1977 （ 年代 ）
产业革命 第一次世界大战 大萧条 第二次世界大战 信息时代
控制理论
大系统理论
整体系统设计
社会系统
控制论
。。。。。。
微观分析 微观和宏观分析
图 1—— 4 IE发展年表
东北大学工商管理学院
一,IE的概念、目标及功能
1.什么是 IE？
3.IE的定义、目标和功能
生产 影响生产
的问题
企业
加水
扩大规模
应用 IE，清除石头
（问题）
马表
测时
IE
（工业工程）
东北大学工商管理学院
2.IE的目标是什么？
IE的目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成
本，保证质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。
机
人
环法
料
生产要素 生产系统
有效利用
降低
成本
保证质
量和安
全
提高生产率
保证
质量
提供产品
客户
满意
满意
客户
支付资金
购买生产要素
钞票
获得最佳效益
3.IE的定义、目标和功能
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3.IE的功能是什么？
IE的功能就是通过研究人、机、料、法、环之间
的关系，来对整个生产系统进行规划、设计、评价和创
新活动。
机
人
环法
料
生产系统
机
人
环法
料
设
计
规
划
创
新
评
价
3.IE的定义、目标和功能
东北大学工商管理学院
一、工业工程的特点
1,IE的核心是降低成本、提高质量和生产率
质量是企业的生命, 有些人将提高质量和降低成本
以及提高生产率对立起来, 认为降低 成本和提高生产率
,就没办法保证质量 。 实际上, 这三个方面是完全统一
的, 如果企业的质量低下, 势必增加企业的质量成本,
也必然影响企业的生产率 。 把降低成本, 提高质量和生
产率联系起来综合研究, 追求生产系统的综合效益, 是
反应 IE实质的一个重要特点 。 现在我们通过一个例子来
说明这个问题：
4.IE的特点和意识
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
右图是在一家生产激光头的电子厂拍到的一
张焊接工位图片, 从图上可以看出, 该员工所
用的锡缸和擦拭海绵已经破烂, 这样必然影
响烙铁头的寿命和焊接温度, 从而影响产品
的焊接性能, 如果单纯为了节省敷料成本而不进行更换的话,
势必造成烙铁头使用量的增加, 以及产品不良, 最终导致产品
的修理成本和返工成本, 及质量成本增加, 同时, 由于返工工
时和材料的浪费, 导致生产率降低, 最终产出能力降低 。 所以
,质量, 成本和生产率是一个相互依赖, 相互影响的关系 。 作
为 IE人员, 分析问题要从综合效益出发 。
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4.IE的特点和意识
2,IE是综合性的应用知识体系
IE要解决的问题涉及到企业的方方面面, 既有技术问题
,也有管理问题 。 这就要求 IE人员必须是一个通才, 需要掌
握自然科学, 工程技术, 管理科学, 社会科学及人文科学在
内的各种知识 。 比如, IE人员要提高工人的工作效率, 首先
得了解影响工人工作效率的各个因素, 包括人, 机, 料, 法
,环等环节, 这就要求 IE人员必须具备相关环节的知识, 才
可能找出影响工人工作效率的主要环节 。 如果 IE人员只是具
备某一个环节的知识, 这样分析问题就有局限性, 制定的改
善方案必然偏面, 按照 80/20原则, 分析问题必须找出影响问
题的关键因素, 才能从根本上解决问题 。
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4.IE的特点和意识
3,注重人的因素是 IE区别于其他工程学科的特点
泰 勒的科学管理理论诞生于２０世纪初, 它的诞生是人
类管理学科的一次飞跃和革命, 它将人类的管理思想从抽象的
经验管理发展到具体科学的标准化管理, 在近一个世纪的理论
研究和实践活动中发挥了重大作用 。 但是, 随着人类社会的发
展和管理实践不断向纵深的延伸, 标准化管理越来越多地暴露
出种种弊端, 昔日的, 科学管理, 显出其明显的不科学成份 。
与此同时, 以人为本, 解决人的系统问题成为２１世纪管理理
论与实践的核心问题 。 所以, 现代 IE开始深入研究人的因素,
开展以人为本的管理研究 。 （ 人是根本, 人是资本, 人是成
本 ）
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
4,IE的重点是面向微观管理
为了达到减少浪费, 降低成本的目的, IE重点面向微观管
理, 解决各个环节管理问题, 从制定作业标准和劳动定额, 现
场管理优化直至各职能部门之间的协调和管理改善, 都需要 IE
发挥作用 。
5,IE是系统优化技术
IE所强调的优化是系统整体的优化, 不单是某个生产要素
（ 人, 物料, 设备, 方法, 环境 …… ） 或某个局部 （ 工序, 生
产线, 车间 …… ） 的优化, 后者是以前者为前提的优化, 最终
追求的是系统整体效益最佳 。
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4.IE的特点和意识
二, 工业工程的意识
1,成本和效率意识
降低成本, 提高效率和质量是 IE的核心特点, IE人员必须
树立成本和效率意识 。 一切工作必须从大处着眼, 小处着手 。
IE人员做事最忌讳眼高手低, 好高骛远 。 并且, 要把 80%的精
力用在对生产力有贡献的事情上, 而不要把 80%的精力用在对
生产力只有 20%的贡献的琐碎事上 。 IE人员讨论任何问题都要
根据生产现场的实际来进行, 决不允许脱离生产现场来进行盲
目的决策 。 否则, 成本和效率意识的培养都是一句空话 。 在生
产现场, IE可以从以下几个方面进行成本和效率意识的培养：
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4.IE的特点和意识
成本、
质量、效率
节省辅料
减少呆料
优化工序
避免返工
缩短搬运
距离
减少搬运
次数
提高效率 降低成本 提高质量目的 相互影响
IE的职责
IE的核心就是降低成本，提高质量和效率。
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4.IE的特点和意识
2、问题和改革意识
IE追求合理性和有效性, 使投入生产系统的生产要素
达到物尽其值, 人尽其用 。 它包括 从作业方法, 生产流
程直至组织管理等各项业务及各个子系统的合理化 。 工
业工程师有一个基本理念, 即做任何工作都会找到更好
的方法, 改善无止境 。 为了使工作方法更趋合理, 就要
坚持改善, 再改善 。 因此, IE人员必须树立问题和改革
意识, 不断发现问题, 分析问题, 寻求对策, 勇于改革
创新 。 通过, 5W1H”提问技巧和鱼骨要因图 分析技术, 都
可以找到解决问题的更好方法 。
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4.IE的特点和意识
甚至通过, 试错法, 来寻找更佳的工作方案，要敢于打破现状和传统观念，
进行改革或改善。 现举例来说明 IE人员问题和改革意识的思维形式。从图片 1
我们可以看出，该工位的投入品和完成品分别放置在作业人员左手和右手的后
方，这样作业人员每完成一个产品的作业，都要将身体左右摆动一次，这是一
个明显的不良体位，既增加了作业工时，又增加了作业人员的疲劳强度，如果
没有问题和改革意识，就会对此现象习以为常，认为是理所当然的事。实际上
解决该问题根本不需要增加任何投资，也不需要复杂的动作，只要按照图片 2所
示的方式，对工作台进行简单的重新布置就可以了。虽然是个简单的动作，却
可以将工人的工作效率提高 10%左右，同时大大降低了作业人员的疲劳强度。
图片 1 图片 2
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
3、工作简化和标准化意识
IE追求高效和优质的统一 。 IE产生以来, 推行工作简化
（ Simplification ）, 专门化 （ Specialization ） 和 标 准 化
（ Standardization）, 即所谓的, 3S”,对降低成本, 提高效率
起到重要作用 。 尽管现代企业面对多变的市场需求, 必须不断开
发新产品, 新工艺, 更新技术, 以多品种, 小批量为主要生产方
式 。 但是, 工作简化和标准化依然是保证高效率和优质生产的基
本条件 。 在实际工作中, 也可以体会到, 越是简单, 熟练的作业,
工作效率就越高, 出错率就越低 。 所以, IE设计工作内容或进行
工艺, 工具改善时, 都要朝向简单化, 防呆化, 专门化的方向努
力, 并且尽量将每一次生产技术改进结果以标准化的形式确定下
来, 并加以贯彻, 这是 IE的重要手法 。
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4.全局和整体意识。
IE人员考虑问题必须考虑全局和整个生产系统，不要改善了这
个问题，同时又造成其他方面的问题，要考虑综合效率。即成本、
质量、效率兼顾，但又不能工作没有重点。要懂得轻重缓急！不
要怕问题多，问题多没关系，只要一个一个解决就可以了，但一
定要作到从根本上解决问题，解决问题不能用睹老鼠洞的办法，
要灭鼠才能从根本上解决问题。
新问题
老问题
1.基础 IE理论知识介绍
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1.基础 IE理论知识介绍
5.以人为中心的意识。
任何事情，归根揭底都是通过人来最终实现的，人是根本，人
是资本，人是成本。要想使事情完成的更成功，就要减少人的失
误，而人的失误是由人的变异性造成的，这种变异性有两种，即
随机变异和系统变异，从而失误也分为随机失误和系统失误两种，
它们的特点可用下面两个图示表示：
5 6 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10
随机
离中
趋势
系统
离中
趋势
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本次课程结束
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Contents,
1.引言
2.工业工程的发展简史
3.工业工程定义、目标和功能
4.工业工程的特点和意识
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1.引言
一、生产的基本概念
生产就是制造产品（有形产品），提供服务（无形
产品）的过程性活动。
生产系统
产出投入
生产要素
人力, 物
料, 机器
设备, 设
施, 能源
,信息
……
有机转换
生产过程
生产财富
产 品
服 务
图 1—— 生产的含意
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1.引言
二、衡量生产的有效性指标
经济学上，用生产率（ Productivity)来衡量生产系
统的转换功能，表示生产要素的使用效率（生产率 =产出
/投入）。
生产率的提高主要取决于生产过程中如何充分有效
地发挥生产要素的作用，提高效率。一般通过两种方式
来达到这种目的：改进生产技术和改善管理。
IE就是一门把技术和管理结合起来的学科，用来提
高生产系统的生产率。
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1.引言
技术 管理
IE
提高
生产率
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2.工业工程的发展简史
二、工业工程的发展历程
IE的萌芽时期（ 20世纪初 —
— 30年代中期）
1、泰勒（工业工程之父），提出了科学
管理原理，创立了时间研究。主要著作,
科学管理原理,,, 记件工资,,, 工厂
管理,
2、吉尔布雷斯夫妇，创立了动作研究。
提出了影片分析法，还创造了工序图
3、甘特，发明了甘特图，将工程进度计
划和时间结合起来，用来跟进项目进度
IE时代（ 20世纪 20年代后
期 —— 现在）
IE吸收了数学和统计学
知识，创立了一系列的
IE原理和方法。如休哈
特建立了“统计质量控
制”。另外，进度图、
库存模型、人的激励、
组织理论、工程经济、
工厂布置、物料搬运等
。
运筹学发生影响的时期（ 40年
代中期 —— 70年代）
数学规划、优
化理论、博奕
论、排队论、
存贮论
工业与系统工程时期
（ 70年代 —— 未来）
系统分析与设
计、信息系统
、决策理论、
控制理论
东北大学工商管理学院
2.工业工程的发展简史
现代 IE传统 IE
工业与系统工程运筹学工业工程
(IE)
科学管理
会计
零件可互
换性 劳动专业化分工
时间研究
标准化
逻辑代数
科学管理
原理
计件工资 日程安排表 统计质量管理
动作研究 管理计划
组织概念 存储模型
第一批模型
工资激励
排队论
工厂布置 网络技术 最优化理论
物料搬运 人因工程 系统工程
人机关系 模拟 技术革新论
工程经济 存储论 决策理论 技术政策
一般系统论 生产率概念 统计分析 信息系统
管理控制 作业分析 时间共享
设施设计 数学规划 可靠性 系统设计
189017501491 1900 1915 1930 1940 1958 1977 （ 年代 ）
产业革命 第一次世界大战 大萧条 第二次世界大战 信息时代
控制理论
大系统理论
整体系统设计
社会系统
控制论
。。。。。。
微观分析 微观和宏观分析
图 1—— 4 IE发展年表
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一,IE的概念、目标及功能
1.什么是 IE？
3.IE的定义、目标和功能
生产 影响生产
的问题
企业
加水
扩大规模
应用 IE，清除石头
（问题）
马表
测时
IE
（工业工程）
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2.IE的目标是什么？
IE的目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成
本，保证质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。
机
人
环法
料
生产要素 生产系统
有效利用
降低
成本
保证质
量和安
全
提高生产率
保证
质量
提供产品
客户
满意
满意
客户
支付资金
购买生产要素
钞票
获得最佳效益
3.IE的定义、目标和功能
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3.IE的功能是什么？
IE的功能就是通过研究人、机、料、法、环之间
的关系，来对整个生产系统进行规划、设计、评价和创
新活动。
机
人
环法
料
生产系统
机
人
环法
料
设
计
规
划
创
新
评
价
3.IE的定义、目标和功能
东北大学工商管理学院
一、工业工程的特点
1,IE的核心是降低成本、提高质量和生产率
质量是企业的生命, 有些人将提高质量和降低成本
以及提高生产率对立起来, 认为降低 成本和提高生产率
,就没办法保证质量 。 实际上, 这三个方面是完全统一
的, 如果企业的质量低下, 势必增加企业的质量成本,
也必然影响企业的生产率 。 把降低成本, 提高质量和生
产率联系起来综合研究, 追求生产系统的综合效益, 是
反应 IE实质的一个重要特点 。 现在我们通过一个例子来
说明这个问题：
4.IE的特点和意识
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
右图是在一家生产激光头的电子厂拍到的一
张焊接工位图片, 从图上可以看出, 该员工所
用的锡缸和擦拭海绵已经破烂, 这样必然影
响烙铁头的寿命和焊接温度, 从而影响产品
的焊接性能, 如果单纯为了节省敷料成本而不进行更换的话,
势必造成烙铁头使用量的增加, 以及产品不良, 最终导致产品
的修理成本和返工成本, 及质量成本增加, 同时, 由于返工工
时和材料的浪费, 导致生产率降低, 最终产出能力降低 。 所以
,质量, 成本和生产率是一个相互依赖, 相互影响的关系 。 作
为 IE人员, 分析问题要从综合效益出发 。
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
2,IE是综合性的应用知识体系
IE要解决的问题涉及到企业的方方面面, 既有技术问题
,也有管理问题 。 这就要求 IE人员必须是一个通才, 需要掌
握自然科学, 工程技术, 管理科学, 社会科学及人文科学在
内的各种知识 。 比如, IE人员要提高工人的工作效率, 首先
得了解影响工人工作效率的各个因素, 包括人, 机, 料, 法
,环等环节, 这就要求 IE人员必须具备相关环节的知识, 才
可能找出影响工人工作效率的主要环节 。 如果 IE人员只是具
备某一个环节的知识, 这样分析问题就有局限性, 制定的改
善方案必然偏面, 按照 80/20原则, 分析问题必须找出影响问
题的关键因素, 才能从根本上解决问题 。
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
3,注重人的因素是 IE区别于其他工程学科的特点
泰 勒的科学管理理论诞生于２０世纪初, 它的诞生是人
类管理学科的一次飞跃和革命, 它将人类的管理思想从抽象的
经验管理发展到具体科学的标准化管理, 在近一个世纪的理论
研究和实践活动中发挥了重大作用 。 但是, 随着人类社会的发
展和管理实践不断向纵深的延伸, 标准化管理越来越多地暴露
出种种弊端, 昔日的, 科学管理, 显出其明显的不科学成份 。
与此同时, 以人为本, 解决人的系统问题成为２１世纪管理理
论与实践的核心问题 。 所以, 现代 IE开始深入研究人的因素,
开展以人为本的管理研究 。 （ 人是根本, 人是资本, 人是成
本 ）
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
4,IE的重点是面向微观管理
为了达到减少浪费, 降低成本的目的, IE重点面向微观管
理, 解决各个环节管理问题, 从制定作业标准和劳动定额, 现
场管理优化直至各职能部门之间的协调和管理改善, 都需要 IE
发挥作用 。
5,IE是系统优化技术
IE所强调的优化是系统整体的优化, 不单是某个生产要素
（ 人, 物料, 设备, 方法, 环境 …… ） 或某个局部 （ 工序, 生
产线, 车间 …… ） 的优化, 后者是以前者为前提的优化, 最终
追求的是系统整体效益最佳 。
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
二, 工业工程的意识
1,成本和效率意识
降低成本, 提高效率和质量是 IE的核心特点, IE人员必须
树立成本和效率意识 。 一切工作必须从大处着眼, 小处着手 。
IE人员做事最忌讳眼高手低, 好高骛远 。 并且, 要把 80%的精
力用在对生产力有贡献的事情上, 而不要把 80%的精力用在对
生产力只有 20%的贡献的琐碎事上 。 IE人员讨论任何问题都要
根据生产现场的实际来进行, 决不允许脱离生产现场来进行盲
目的决策 。 否则, 成本和效率意识的培养都是一句空话 。 在生
产现场, IE可以从以下几个方面进行成本和效率意识的培养：
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
成本、
质量、效率
节省辅料
减少呆料
优化工序
避免返工
缩短搬运
距离
减少搬运
次数
提高效率 降低成本 提高质量目的 相互影响
IE的职责
IE的核心就是降低成本，提高质量和效率。
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
2、问题和改革意识
IE追求合理性和有效性, 使投入生产系统的生产要素
达到物尽其值, 人尽其用 。 它包括 从作业方法, 生产流
程直至组织管理等各项业务及各个子系统的合理化 。 工
业工程师有一个基本理念, 即做任何工作都会找到更好
的方法, 改善无止境 。 为了使工作方法更趋合理, 就要
坚持改善, 再改善 。 因此, IE人员必须树立问题和改革
意识, 不断发现问题, 分析问题, 寻求对策, 勇于改革
创新 。 通过, 5W1H”提问技巧和鱼骨要因图 分析技术, 都
可以找到解决问题的更好方法 。
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
甚至通过, 试错法, 来寻找更佳的工作方案，要敢于打破现状和传统观念，
进行改革或改善。 现举例来说明 IE人员问题和改革意识的思维形式。从图片 1
我们可以看出，该工位的投入品和完成品分别放置在作业人员左手和右手的后
方，这样作业人员每完成一个产品的作业，都要将身体左右摆动一次，这是一
个明显的不良体位，既增加了作业工时，又增加了作业人员的疲劳强度，如果
没有问题和改革意识，就会对此现象习以为常，认为是理所当然的事。实际上
解决该问题根本不需要增加任何投资，也不需要复杂的动作，只要按照图片 2所
示的方式，对工作台进行简单的重新布置就可以了。虽然是个简单的动作，却
可以将工人的工作效率提高 10%左右，同时大大降低了作业人员的疲劳强度。
图片 1 图片 2
东北大学工商管理学院
4.IE的特点和意识
3、工作简化和标准化意识
IE追求高效和优质的统一 。 IE产生以来, 推行工作简化
（ Simplification ）, 专门化 （ Specialization ） 和 标 准 化
（ Standardization）, 即所谓的, 3S”,对降低成本, 提高效率
起到重要作用 。 尽管现代企业面对多变的市场需求, 必须不断开
发新产品, 新工艺, 更新技术, 以多品种, 小批量为主要生产方
式 。 但是, 工作简化和标准化依然是保证高效率和优质生产的基
本条件 。 在实际工作中, 也可以体会到, 越是简单, 熟练的作业,
工作效率就越高, 出错率就越低 。 所以, IE设计工作内容或进行
工艺, 工具改善时, 都要朝向简单化, 防呆化, 专门化的方向努
力, 并且尽量将每一次生产技术改进结果以标准化的形式确定下
来, 并加以贯彻, 这是 IE的重要手法 。
东北大学工商管理学院
4.全局和整体意识。
IE人员考虑问题必须考虑全局和整个生产系统，不要改善了这
个问题，同时又造成其他方面的问题，要考虑综合效率。即成本、
质量、效率兼顾，但又不能工作没有重点。要懂得轻重缓急！不
要怕问题多，问题多没关系，只要一个一个解决就可以了，但一
定要作到从根本上解决问题，解决问题不能用睹老鼠洞的办法，
要灭鼠才能从根本上解决问题。
新问题
老问题
1.基础 IE理论知识介绍
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1.基础 IE理论知识介绍
5.以人为中心的意识。
任何事情，归根揭底都是通过人来最终实现的，人是根本，人
是资本，人是成本。要想使事情完成的更成功，就要减少人的失
误，而人的失误是由人的变异性造成的，这种变异性有两种，即
随机变异和系统变异，从而失误也分为随机失误和系统失误两种，
它们的特点可用下面两个图示表示：
5 6 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10
随机
离中
趋势
系统
离中
趋势
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本次课程结束
