序 每一个国家的经济发展都有自己特有的规律，而每一个国家的高等教育也都有自己独特的发展轨迹。 工业工程(Industrial Engineering,简称IE)学科于20世纪初在美国诞生以来，在世界各国得到了较快的 发展。工业化强国在第一、二次世界大战中都受益于工业工程。特别是战后经济恢复期，日本、德国等 均在工业企业中大力推广工业工程的应用和培养工业工程人才，获得了良好的效果。美国著名企业家艾 柯卡先生，是美国福特和克莱斯勒汽车公司的总裁，他就是毕业于美国里海大学工业工程专业。日本丰 田生产方式从20世纪80年代创建以来，至今仍风靡世界各国，其创始人大野耐一的接班人——原日本丰 田汽车公司生产调查部部长中山清孝说：“所谓丰田生产方式就是美国的工业工程在日本企业的应用。 ”亚洲“四小龙”——韩国、新加坡、中国台湾和香港特别行政区均于20世纪60年代起步工业工程，当 时正值亚太地区经济快速发展时期(中国大陆因文化大革命而错过此次发展机会)。台湾的工业工程发展 与教育是相当成功的，经过30年的努力，建立了工业工程的科研、应用和教育系统。20世纪90年代初， 全台湾60所大学有48所开设了工业工程专业，至今人才需求仍兴盛不衰。更重要的是于1992年设立了工 业工程学科。目前，在大陆的台资企业都设有工业工程部和工业工程工程师岗位。在亚太地区的学校都 广泛设立工业工程专业。工业工程高水平人才的培养，对国内外经济发展和社会进步起到了重要的推动 作用。 1990年6月中国机械工程学会工业工程研究会(现已更名为工业工程分会)的正式成立，以及首届全国工业 工程学术会议在天津大学的胜利召开，标志着我国工业工程学科步入了一个崭新的发展阶段。人们逐渐 认识到工业工程对中国管理现代化和经济现代化的重要性，并在全国范围内自发地掀起了学习、研究和 推广工业工程的活动。更重要的是，在1993年7月由原国家教委批准，天津大学、西安交通大学首批试办 工业工程专业并招收本科生，由此开创了我国工业工程学科的先河。而后重庆大学等一批高校也先后开 设了工业工程专业。时至今日，全国开设工业工程专业的院校至少有140所。发展速度之快，就像我国经 济发展一样，令世界各国瞩目。我于2000年9月应邀赴美讲学，2001年应台湾工业工程学会邀请到台湾清 华大学讲学，2003年应韩国工业工程学会邀请赴韩讲学，其题目均为“中国工业工程与高等教育发展概 况”。他们均对中国大陆的工业工程学科发展给予了高度的评价，并表达了与我们保持长期交流与往来 的意愿。 虽然我国工业工程高等教育自1993年就已开始，但教材建设却发展缓慢。最初，大家都使用由北京机械 工程师进修学院组织编写的“自学考试”系列教材。至1998年时，全国设立工业工程专业的高校已达三 四十所，但仍没有一套适用的专业教材。在这种情况下，工业工程分会与中国科学技术出版社合作出版 了一套工业工程专业教材，并请西安交通大学汪应洛教授任编委会主任。这套教材的出版有效地缓解了 当时工业工程专业高等教育教材短缺的压力，对我国工业工程专业高等教育的发展起到了重要的推动作 用。 然而，近年来我国工业工程学科发展十分迅猛，开设工业工程专业的高校数量直线上升，同时教育部也 不断出台新的政策，对工业工程的学科建设、办学思想、办学水平等进行规范和评估。在新的形势下， 为了适应教学改革的要求，满足全国普通高等院校工业工程专业教学的需要，机械工业出版社推出的这 套“21世纪工业工程专业规划教材”是十分及时和必要的。在教材编写启动会上，编审委员会组织国内 工业工程专家、学者对本套教材的学术定位、编写思想、特色进行了深入研讨，力求在确保高学术水平 的基础上，适应普通高等院校教学的需求，做到适应面广、针对性强、专业内容丰富。同时，本套教材 还将配备CAI课件，相应的实验、实习教程，案例教程以及企业现场录像，实现立体化。尽管如此，由于 工业工程在我国正处于快速成长期，加上我们的学术水平和知识有限，教材中难免存在各种不足，恳请 国内外同仁多加批评指正。 序[2]Ⅴ教育部管理科学与工程类学科专业教学指导委员会主任 中国机械工程学会工业工程分会主任 天津大学管理学院院长 于天津前言 工业工程专业课程设计是以工程实际需求为背景，以培养学生综合运用所学的专业知识和基本技能解决 工程实际问题为目的的重要的实践教学环节之一。一些高校根据各自的具体情况，针对某些骨干专业课 程，已经开展了相关的课程设计或作业训练，但目前国内尚缺乏完整的、系统的工业工程专业课程设计 指导书。本教材正是为了探索工业工程专业实践性教学环节而进行的一次大胆尝试。 本书编写的思路是在工业工程课程设计实践教学思想的指导下，按照课程设计指导书的规范和要求，通 过对生产管理、车间物流规划、生产系统仿真、质量管理与设备可靠性、人机工程学等五个方面进行综 合分析，培养学生应用工业工程专业知识分析问题及解决实际问题的能力,达到综合训练的目的。本书不 包括相关内容的基本原理，每章的主要内容由应用方法和步骤、典型案例分析以及练习等构成。 本书的特点是工程实际应用性强，应用的方法和步骤清晰。学生通过本环节的训练，能树立正确的设计 思想，掌握一般的设计方法和步骤，熟悉相关的国家标准，熟练地应用相关参考资料、计算图表、手册 、图集和技术规范，为以后进行深入复杂的应用和开发工作打下坚实的基础。由于各个高校设立工业工 程专业的院系背景、发展时间以及软硬件条件不同，各学校具体运用时可根据具体情况进行取舍和重新 组合。 课程设计报告的总体要求是：深入分析需求和现状，强调方案的科学性、规范性以及可操作性，参考内 容有出处，分析过程逻辑性强，计算结果具有可信性，语句通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全 ，图表完备、整洁、正确。课程设计报告中还应说明相关原理和方案选择（包括各种方案的分析和比较 ），阐述所采用方案的特点；计算工作中要列出工作条件、给定的参数、计算公式以及各主要参数的详 细计算步骤和计算结果；测试工作要包括实验方法和数据处理。课程设计的答辩递交材料有：课程设计 报告（人均8～12页，含必要的图表）和软件仿真文件。 本书的编写人员有：蒋祖华、苗瑞、陈友玲、潘尔顺、杨东、张志英、于谨维、李树刚、李厚毅、金玉 兰。蒋祖华编写了第一章的第一节，第三章的第一、二节，第四章的第五、六节，第五章的第一、二节 ；苗瑞编写了第四章的第一、二、三、四节；陈友玲编写了第二章；潘尔顺编写第一章的第二、三节和 第一章的第四节的部分内容；杨东编写了第三章的第三节；张志英、于谨维编写了第五章的第三节；金 蝶软件中国有限公司李厚毅先生编写了第一章的第五节；金玉兰编写了第一章的第四节的部分内容。李 树刚参与了部分文字编写和图片整理工作。蒋祖华和苗瑞对全书进行了统稿。 感谢江志斌教授为本书担任主审，并对本书提出了许多非常有益的建议。感谢郭伏教授、戴庆辉教授、 韩向东教授和鲁建厦教授等对书稿提出的宝贵建议。感谢上海交通大学博士研究生金玉兰对本书进行的 大量排版工作。参加排版和校对工作的还有上海交通大学硕士研究生顾希尧，重庆大学硕士研究生周雪 、钟建平等。 由于作者水平有限，加之时间仓促，本书有不少不尽人意之处，恳请各位读者批评指正。