第1部分 工业工程的历史和展望 3
第1章 工程的历史和工业工程的发展 3
1.1 引言 3
1.2 早期发展状况 3
1.3 现代发展状况 5
1.4 工程程序 6
1.5 工程作为一种职业 7
1.6 职业道德 8
1.7 职业执照 9
1.8 工程教育和工程技术认证委员会（ABET）的认证 10
1.9 工业工程年表 12
1.10 工业工程组织 16
1.11 工业工程的定义 17
1.12 工业工程教育 17
1.13 相关领域发展的影响 18
1.13.1 运筹学的影响 18
1.13.2 数字计算机的影响 19
1.13.3 服务业的出现 20
1.14 与其他工程学科的关系 20
1.15 未来的挑战 21
讨论题 22
第2章 工业与系统工程 23
2.1 引言 23
2.2 工业与系统工程设计 23
2.2.1 人类活动系统 24
2.2.2 管理控制系统 24
2.3 工业与系统工程师的典型活动 26
2.3.1 生产运作层 26
2.3.2 管理系统层 28
2.3.3 公司全局性服务层 29
2.4 与整体组织的关系 31
2.5 工业与系统工程职能的内部组织 32
2.6 工业与系统工程职能的绩效测评方法 33
2.7 “系统”的本质 34
2.7.1 定义 34
2.7.2 系统分类 34
2.8 系统中的反馈控制 35
讨论题 37
第2部分 工业与系统工程方法论 41
第3章 制造工程 41
3.1 引言 41
3.2 产品设计—生产工艺设计的相互作用 42
3.3 工艺学 43
3.3.1 定义产品的结构和规格 43
3.3.2 评估零部件的易制造性 44
3.3.3 确定能够用于加工零件的可选工艺 44
3.3.4 各种工艺的成本估算 47
3.3.5 确定加工顺序 51
3.3.6 形成工艺文件 51
3.4 工艺方法 53
3.4.1 冶炼与合金工艺 53
3.4.2 铸造 54
3.4.3 金属成形 55
3.4.4 金属切削 56
3.4.5 焊接 61
3.4.6 装配 62
3.4.7 表面精整 62
3.5 辅助职能 62
3.5.1 工具、夹具和卡具的设计 63
3.5.2 成本估算 64
3.5.3 对维护系统进行设计 65
3.5.4 对包装系统进行设计 67
3.6 实例 67
3.7 计算机应用 70
讨论题 70
练习题 71
第4章 设施选址与布局 73
4.1 设施选址简介 73
4.2 考虑事项 74
4.3 分析技术 75
4.3.1 运输问题的线性规划方法 76
4.3.2 多目标问题 80
4.3.3 数学规划（可选） 83
4.3.4 公用事业部门的选址问题 87
4.4 设施布局引论 90
4.5 总体考虑事项 93
4.6 系统布局设计 94
4.7 计算机化的布局设计（可选） 102
4.8 计算机带来的影响 107
讨论题 107
练习题 108
第5章 物料搬运、配送和路径安排 114
5.1 引言 114
5.2 物料搬运 115
5.2.1 设备的概念 115
5.2.2 物料搬运的原则 119
5.2.3 定量技术 120
5.3 配送 123
5.3.1 仓库选址 123
5.3.2 运作管理——路径安排 123
5.3.3 公共部门的路径安排 131
讨论题 132
练习题 133
第6章 工作设计和组织绩效——工作测定 136
6.1 引言 136
6.2 方法改进 139
6.2.1 流程程序图 140
6.2.2 双手操作图 142
6.2.3 其他图表 146
6.2.4 动作经济性原则 146
6.2.5 人因工程 148
6.3 工作测定 148
6.3.1 直接时间研究法 149
6.3.2 时间研究标准资料法 153
6.3.3 预定时间标准法 154
6.3.4 预定时间系统标准资料法 155
6.3.5 工作抽样 155
6.4 组织的系统绩效测定 156
6.4.1 生产率测定基础 157
6.4.2 标准化生产率测定模型 158
6.4.3 多因素生产率测定模型 159
6.5 电子计算机与工作测定和工作设计 160
讨论题 160
练习题 161
第7章 生产（运作）计划与控制 164
7.1 引言 164
7.2 生产（运作）计划与控制概述 165
7.2.1 需求预测（Ⅰ） 165
7.2.2 生产（运作）计划（Ⅱ） 166
7.2.3 库存计划和控制（Ⅲ） 166
7.2.4 生产作业计划（Ⅳ） 167
7.2.5 调度和过程控制（Ⅴ） 167
7.2.6 接口 168
7.2.7 各职能的综合 169
7.3 需求预测技术 169
7.3.1 移动平均法 169
7.3.2 指数平滑法 170
7.3.3 回归分析法 170
7.4 生产（运作）计划技术 172
7.5 库存计划与控制技术 174
7.6 生产作业计划技术 177
7.7 调度和进程控制 179
7.8 MRP系统 179
7.9 准时生产制 183
讨论题 184
练习题 184
第8章 质量控制 187
8.1 引言 187
8.2 发展简史 187
8.3 Malcolm Baldrige国家质量奖 188
8.4 戴明的持续改进观 191
8.5 朱兰对质量思想的贡献 192
8.6 在线和离线质量控制工具 192
8.7 质量功能配置 193
8.8 质量成本系统 194
8.9 标杆管理 195
8.10 统计过程控制的工具 196
8.10.1 流程图 196
8.10.2 因果关系图 198
8.10.3 检查表 200
8.10.4 排列图 201
8.10.5 柱状图 202
8.10.6 散布图 203
8.10.7 实验设计 204
8.11 控制图的产生背景 205
8.12 各种变量的控制图 207
8.13 控制图的敏感度检验 210
8.14 工序能力分析 211
8.15 特性数据控制图 212
8.15.1 p控制图 212
8.15.2 c控制图 215
讨论题 216
练习题 216
第9章 财务补偿 221
9.1 引言 221
9.2 工作分析 222
9.3 工作评定 224
9.3.1 排队法 224
9.3.2 分类法或等级描述法 224
9.3.3 因素比较法 225
9.3.4 分级打分法 227
9.4 工资调查 232
9.5 工资支付 233
9.5.1 计时制 233
9.5.2 考核计时制 233
9.5.3 计件奖励制 234
9.5.4 标准工时制 234
9.5.5 团队奖励计划 235
讨论题 238
练习题 238
第10章 计算机辅助设计／制造、机器人和自动化 241
10.1 第二次工业革命 241
10.1.1 制造业的简要历史 241
10.1.2 计算机和电子技术的影响 242
10.1.3 其他最新发展 243
10.1.4 未来企业 243
10.2 计算机辅助设计 244
10.2.1 计算机在产品设计中的应用 244
10.2.2 计算机在流程设计中的应用 245
10.2.3 计算机在电子设计中的应用 246
10.3 计算机辅助制造 246
10.3.1 计算机辅助工艺设计 246
10.3.2 数字控制 247
10.3.3 成组技术 248
10.3.4 自动存取和处理 250
10.3.5 计算机辅助检测 251
10.3.6 计算机辅助工厂管理 252
10.3.7 柔性制造系统的概念 252
10.4 机器人 254
10.4.1 机器人的定义和概述 254
10.4.2 机器人的基本结构和性能指标 255
10.4.3 机器人的应用 255
10.5 自动化 256
10.6 计算机集成制造 257
10.7 工业工程师发展的良机 259
讨论题 260
第11章 人因工程 261
11.1 概述 261
11.2 人类行为的生理特性 262
11.3 人类行为的心理特性 263
11.4 人与工作的界面 264
11.4.1 人与工作环境界面 264
11.4.2 人机界面 265
11.4.3 人与信息／交流系统的界面 266
11.4.4 人与组织／管理机构的接触界面 267
11.4.5 人与机器人或智能机器的界面 267
讨论题 269
第12章 资源管理 270
12.1 概述 270
12.1.1 能源管理 270
12.1.2 水资源管理 270
12.1.3 危险材料管理 271
12.1.4 本章结构 271
12.2 能源管理 271
12.2.1 为什么进行能源管理 272
12.2.2 为什么要用工业工程 272
12.2.3 必需的要素 273
12.2.4 能源费率计划 273
12.2.5 备选费率计划 275
12.2.6 能源管理机会 276
12.3 水资源管理 279
12.4 危险材料的管理 280
12.4.1 政府规章 281
12.4.2 工业工程的角色 281
12.5 小结 283
讨论题 283
练习题 284
第13章 财务管理与工程经济 285
13.1 引言 285
13.2 会计 286
13.3 成本会计 290
13.4 工程经济 291
13.5 利息因数 293
13.5.1 一次偿付复利因数 293
13.5.2 其他利息因数 294
13.5.3 示例 296
13.6 回到Gadgets公司的例子——现值计算法 297
13.7 计算机对会计和工程经济的影响 299
讨论题 300
练习题 301
第14章 确定性运筹学 303
14.1 引言——定义 303
14.2 运筹学与工业工程的相似性 303
14.3 运筹学的性质 304
14.3.1 经济订货批量 304
14.3.2 厂址选择 304
14.3.3 工作评定 305
14.3.4 质量控制 305
14.3.5 其他 305
14.4 运筹学的分类 305
14.4.1 确定性方法 306
14.4.2 随机性方法 306
14.5 确定性运筹学 307
14.6 数学规划 307
14.7 无约束最优化 307
14.8 线性规划 313
14.8.1 分派问题 316
14.8.2 运输问题 319
14.9 其他技术 321
14.9.1 非线性规划 322
14.9.2 整数规划 322
14.9.3 0-1规划 322
14.9.4 二次规划 322
14.9.5 几何规划 322
14.9.6 其他规划 322
14.10 计算机的影响 322
讨论题 323
练习题 323
第15章 概率模型 327
15.1 引言 327
15.2 排队论 327
15.2.1 排队系统结构 328
15.2.2 排队论的符号 328
15.2.3 单服务通道 329
15.3 存贮控制 331
15.3.1 单周期模型——无订货费用 332
15.3.2 批量-订货点模型 334
15.3.3 周期检查模型 335
15.4 马尔可夫链 336
15.4.1 正则马尔可夫链 337
15.4.2 嵌入式马尔可夫链 338
15.5 统计学和计算机的影响 339
讨论题 339
练习题 340
第16章 仿真 342
16.1 引言 342
16.2 仿真实例 342
16.3 随机数的产生 348
16.4 时间流机制 351
16.5 仿真语言 352
练习题 353
第17章 项目管理 355
17.1 引言 355
17.2 项目的网络计划 356
17.3 关键路径法 358
17.3.1 “最早开始”方式 359
17.3.2 “最迟结束”方式 361
17.3.3 活动总时差 362
17.3.4 关键路径 362
17.4 计划评审技术 362
17.5 时间-成本优化 365
17.6 资源平衡 370
讨论题 370
练习题 371
第3部分 集成系统设计 375
第18章 系统的概念 375
18.1 引言 375
18.2 系统思想介绍 375
18.2.1 系统思想的起源 375
18.2.2 系统的层级性 377
18.3 定义和术语 379
18.4 系统工程 381
18.4.1 系统分析与设计 381
18.4.2 系统设计流程 381
18.5 系统描述 383
18.5.1 方块图 383
18.5.2 转移函数 385
讨论题 386
第19章 管理系统设计 388
19.1 引言与展望 388
19.2 用系统的观点看待组织 389
19.2.1 展望 389
19.2.2 寻找起始点 390
19.2.3 共同目标 391
19.2.4 设定目的和目标 392
19.2.5 整体框架 394
19.3 组织设计 395
19.3.1 目标的详细描述 395
19.3.2 功能的确定 396
19.3.3 功能归类 396
19.3.4 功能目标 397
19.3.5 工作描述 397
19.3.6 管理控制 397
19.3.7 组织设计是连续和动态的 397
19.3.8 组织结构 397
19.3.9 组织内的协调 398
19.3.10 保持设计常新 399
19.4 提供管理控制 399
19.5 组织的生命周期 400
19.5.1 组织的生命周期阶段 400
19.5.2 组织复兴和再设计 401
19.5.3 学习型组织 402
讨论题 402
第20章 计算机和信息系统 405
20.1 展望 405
20.2 信息系统的基本概念 406
20.3 信息系统设计过程 407
20.3.1 可行性研究 407
20.3.2 系统分析 407
20.3.3 系统概要设计 409
20.3.4 系统评估与合理化 409
20.3.5 系统详细设计 409
20.3.6 系统实施 410
20.3.7 系统运行和维护 410
20.4 数据库管理系统 411
20.5 数据通信网络 413
讨论题 415
第21章 人力资源管理 416
21.1 引言 416
21.2 选拔、测试和安置 417
21.3 绩效评价、培训、教育和晋升 419
21.4 工作分析和工作描述 422
21.5 劳资关系 422
21.6 安全计划 423
21.7 福利和公益 424
21.8 激励、监督指导和沟通 425
21.8.1 激励 425
21.8.2 监督指导 426
21.8.3 沟通 427
21.9 工程管理 428
讨论题 429
练习题 429
附录 433
附录A 概率论与统计学 433
A.1 概述 433
A.2 基本概率理论 433
A.2.1 样本空间 433
A.2.2 事件 434
A.2.3 事件的概率 434
A.2.4 运算法则 435
A.2.5 组合 435
A.3 随机变量 436
A.4 概率的估算 437
A.5 几个重要的概率分布 438
A.5.1 离散型分布的性质 439
A.5.2 二项分布 439
A.5.3 泊松分布 440
A.5.4 均匀分布 441
A.5.5 连续分布的性质 442
A.5.6 正态分布 443
A.5.7 指数分布 443
A.5.8 矩形分布 444
A.5.9 分布小结 445
A.6 期望值与方差 445
A.6.1 平均值 445
A.6.2 方差 446
A.7 总体和样本 446
A.7.1 总体 446
A.7.2 样本 447
A.7.3 样本统计量 447
A.7.4 样本平均值的分布 448
A.8 中心极限定理 449
附录B 图表 450
表B.1 泊松分布——累积 450
表B.2 正态分布——累积 453