IE工業(yè)工程及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、IE工業(yè)工程及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 工業(yè)工程(IndustrialEngineering，IE)是以規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)及工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為研究對象,以優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng),提高勞動生產(chǎn)率和綜合效益為追求目標(biāo),在生產(chǎn)制造技術(shù)、管理科學(xué)和系統(tǒng)工程等科學(xué)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的一門交叉邊緣學(xué)科。它伴隨著工業(yè)生產(chǎn)的需求而誕生,隨著技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展,對提高企業(yè)發(fā)展水平和效益,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大的推動作用。實(shí)踐證明,在發(fā)展經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域,科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù)往往是推動生產(chǎn)力發(fā)展的關(guān)鍵性因素。工業(yè)工程正是在探索科學(xué)技術(shù)與管理相結(jié)合的背景下誕生的,并在其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的過程中起到了相當(dāng)重要的作用。 1、工業(yè)工程的

2、概念 工業(yè)工程是一門不斷發(fā)展和完善的學(xué)科,它有效地綜合了工程科學(xué)、管理科學(xué)、自然科學(xué)和社會科學(xué)等多學(xué)科研究的最新成果,逐步形成了自己獨(dú)立的科學(xué)體系,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的不斷發(fā)展而變化,其內(nèi)涵和外延還在不斷豐富和發(fā)展。1955年美國工業(yè)工程師學(xué)會給出了工業(yè)工程完整的定義,即“工業(yè)工程是對有關(guān)人員、物資、設(shè)備、能源和信息等組成的整體系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改造與實(shí)施的一門學(xué)科,它利用數(shù)學(xué)、物理和社會科學(xué)的特地學(xué)問和技能,并且應(yīng)用工程分析和設(shè)計(jì)的原理和方法,對該系統(tǒng)可能獲得的成果予以確定、預(yù)估和評價(jià)”?？梢钥闯?工業(yè)工程是綜合運(yùn)用各種實(shí)用的學(xué)問和方法,為把人力、物資、裝備、技術(shù)和信息組成更加有效

3、和更富于生產(chǎn)力的綜合系統(tǒng),所從事的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評價(jià)和創(chuàng)新的活動,它為有效的組織和管理供應(yīng)科學(xué)依據(jù)。 2、工業(yè)工程的基本特征 從工業(yè)工程的概念到實(shí)際工程實(shí)踐來看,工業(yè)工程具有如下基本特征: (1)整體系統(tǒng)的思想:工業(yè)工程的理論和思想是追求系統(tǒng)的整體效益。各子系統(tǒng)的目標(biāo)必需聽從系統(tǒng)的總目標(biāo)。在實(shí)施過程中IE把工業(yè)生產(chǎn)看成是一個(gè)浩大而復(fù)雜的系統(tǒng),當(dāng)然一個(gè)企業(yè)、車間、工段等也可以是一個(gè)系統(tǒng)。現(xiàn)代IE就是用系統(tǒng)的、結(jié)合的觀點(diǎn)和方法,進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合平衡,以充分發(fā)揮系統(tǒng)的整體效益。 (2)技術(shù)與管理集成的思想:IE一個(gè)很重要的特點(diǎn)是從技術(shù)角度研究和解決生產(chǎn)組織和管理中的問題,而詳細(xì)實(shí)施中,則是站在系統(tǒng)全

4、局管理的角度進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、改造和掌握系統(tǒng)的運(yùn)行行為,以求整體最優(yōu)。因此它是技術(shù)和管理緊密結(jié)合的工程學(xué)科,而工業(yè)工程師是執(zhí)行這一任務(wù)的懂管理的復(fù)合型專業(yè)技術(shù)人才。 (3)不斷發(fā)展和完善的思想:IE自誕生以來,經(jīng)歷了圍繞提高作業(yè)效率為重要內(nèi)容的傳統(tǒng)IE階段;與運(yùn)籌學(xué)相結(jié)合進(jìn)行更系統(tǒng)和精確設(shè)計(jì)的獨(dú)立活動階段;以系統(tǒng)工程為新的支柱,形成從微觀到宏觀,從局部到整體進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的系統(tǒng)科學(xué)體系階段;目前可以認(rèn)為是IE應(yīng)用各種新技術(shù)、新理論不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的新的發(fā)展階段。 從學(xué)科方面看,IE是一個(gè)動態(tài)的、發(fā)展的研究領(lǐng)域,具有鮮亮的時(shí)代氣息,很多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)學(xué)問都成為IE的相關(guān)學(xué)科,例如早期的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)

5、方法、運(yùn)籌方法到現(xiàn)在的大系統(tǒng)理論及系統(tǒng)集成的理論和方法等,凡是有利于對系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和評價(jià)以及有利于提高效益的方法,都被準(zhǔn)時(shí)納入IE的研究和應(yīng)用范疇。因此IE被認(rèn)為是發(fā)展最快的工程技術(shù)學(xué)科之一。從應(yīng)用方面看,IE的應(yīng)用領(lǐng)域范圍也不斷拓展。最初工業(yè)工程的主要應(yīng)用在制造業(yè)。當(dāng)今社會,工業(yè)已成為社會各產(chǎn)業(yè)的集合,因此IE快速從制造業(yè)發(fā)展到各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,甚至包括服務(wù)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)乃至行政公共事業(yè)。從本身的內(nèi)涵方面看,工業(yè)工程本身的內(nèi)涵也在不斷變化,例如過去談到的人及人員,一般指工業(yè)生產(chǎn)中的勞動者,是一種生產(chǎn)資源,而現(xiàn)在更多地強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)活動中人的積極性及創(chuàng)造性,強(qiáng)調(diào)合理的人員配置和使用。又如物資和物料的概

6、念,現(xiàn)在已不局限于生產(chǎn)過程的原材料、在制品,而是系統(tǒng)中運(yùn)行的各種實(shí)體的總稱,這些概念的擴(kuò)展使工業(yè)工程的研究內(nèi)容更加豐富多彩。 3、工業(yè)工程的基本職能 工業(yè)工程在其發(fā)展和應(yīng)用實(shí)踐過程中,逐步形成了自身的特色和職能。根據(jù)現(xiàn)代工業(yè)工程的定義,其基本職能包括系統(tǒng)規(guī)劃功能、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施功能、系統(tǒng)評價(jià)功能和系統(tǒng)創(chuàng)新功能四大部分。 (1)系統(tǒng)規(guī)劃功能 一般包括宏觀系統(tǒng)規(guī)劃和微觀系統(tǒng)規(guī)劃兩大部分。宏觀規(guī)劃,包括產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策、技術(shù)發(fā)展規(guī)劃、工業(yè)教育及培訓(xùn)規(guī)劃等。微觀規(guī)劃,包括企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)、業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃、企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略、技術(shù)更新和改造、安全環(huán)境規(guī)劃、質(zhì)量成本規(guī)劃、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及系列化規(guī)劃、職工教

7、育及人力資源開發(fā)規(guī)劃等。 (2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施功能 這是IE最主要的功能之一,主要有:系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施,包括制造過程系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)、組織結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、物流系統(tǒng)(工程選址、工廠布置、工程項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)、設(shè)施設(shè)計(jì)等)和支持系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫)等。工作研究與實(shí)施,包括生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)選擇、作業(yè)程序方法設(shè)計(jì)、作業(yè)時(shí)間及動作標(biāo)準(zhǔn)制訂、作業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)、人力資源開發(fā)與設(shè)計(jì)等。制造過程掌握,包括制造資源計(jì)劃、質(zhì)量掌握與牢靠性、生產(chǎn)計(jì)劃與掌握、過程成本掌握等。標(biāo)準(zhǔn)制訂與實(shí)施,主要有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與規(guī)程制訂、工業(yè)安全、衛(wèi)生、環(huán)保系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等。企業(yè)重組與再造,主要有虛擬企業(yè)設(shè)計(jì)與

8、實(shí)施、各種現(xiàn)代制造方式的設(shè)計(jì)與實(shí)施、經(jīng)營過程設(shè)計(jì)與再造,職工培訓(xùn)與教育的設(shè)計(jì)與支配等等。 (3)系統(tǒng)評價(jià)功能 系統(tǒng)評價(jià)功能主要是借助各種分析評價(jià)工具對系統(tǒng)的效益或成果進(jìn)行評價(jià)分析,以達(dá)到最優(yōu)的結(jié)果,主要包括技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)估評價(jià),投資分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)、工程經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)、各種規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的評價(jià)、現(xiàn)存各子系統(tǒng)的評價(jià)、質(zhì)量與牢靠性評價(jià),職工業(yè)績與職務(wù)評價(jià)、評價(jià)指標(biāo)及規(guī)程技術(shù)評價(jià),獎(jiǎng)懲機(jī)制建立與評價(jià)、宣傳教育系統(tǒng)結(jié)果評價(jià)等。 (4)系統(tǒng)創(chuàng)新功能 創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的根本源泉,通過對系統(tǒng)的分析評價(jià)、完善改造以達(dá)到促進(jìn)系統(tǒng)不斷創(chuàng)新的目標(biāo),是IE的功能之一。這里主要包括產(chǎn)品改進(jìn)、工藝改進(jìn)、設(shè)施改進(jìn)、系統(tǒng)組織改

9、進(jìn)、工作方式改進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新的激勵(lì)與組織、新產(chǎn)品新技術(shù)的工作開發(fā)等。 根據(jù)上述的功能,從事工業(yè)工程專業(yè)的人才絕非一般的專業(yè)技術(shù)人才和一般的管理人才所能勝任的,它必需是具有全面素養(yǎng)的復(fù)合型人才,美國工業(yè)工程師學(xué)會為工業(yè)工程師下了如下定義:“工業(yè)工程技術(shù)人員是為了達(dá)到管理者的目標(biāo)(目標(biāo)的根本含義是企業(yè)取得最佳利潤,且風(fēng)險(xiǎn)最小)而貢獻(xiàn)出技術(shù)的人,工業(yè)工程技術(shù)人員協(xié)助各級管理人員,在業(yè)務(wù)經(jīng)營的設(shè)想、規(guī)劃、實(shí)施、掌握方法等方面從事研究和創(chuàng)造,以期更有效地利用人才和各種經(jīng)濟(jì)資源”。因此,工業(yè)工程師必需具備寬廣深厚的基礎(chǔ)學(xué)問、專業(yè)學(xué)問、系統(tǒng)工程的理論、現(xiàn)代管理學(xué)問及計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)問。 4、工業(yè)工程的應(yīng)用及發(fā)展

10、工業(yè)工程以其鮮亮的實(shí)踐性、工程性、社會性、創(chuàng)新性、綜合性、時(shí)代性等特征,已被大家接受,并且圍繞系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)施、評價(jià)和創(chuàng)新四大職能開展了廣泛的理論研究和工程應(yīng)用實(shí)踐。取得了豐碩的成果。 IE的應(yīng)用經(jīng)歷了不同的階段。在工業(yè)工程初期,主要以現(xiàn)場為中心,作業(yè)者為對象,采用科學(xué)管理的方法進(jìn)行時(shí)間及動作研究、工作簡化、質(zhì)量掌握、工廠布置、物料搬運(yùn)等工作,以提高單項(xiàng)作業(yè)的效率和降低其作業(yè)成本;隨著研究工作的深入,逐步轉(zhuǎn)向以工廠為中心,管理者為對象,采用綜合的管理以及運(yùn)籌學(xué)的思想,進(jìn)行生產(chǎn)過程的分析、規(guī)劃、完善改進(jìn)等工作,并供應(yīng)系統(tǒng)各種最優(yōu)化的技術(shù)支持。在此基礎(chǔ)上,向以企業(yè)整體為中心,經(jīng)營者為對象,用系

11、統(tǒng)戰(zhàn)略進(jìn)行管理的階段轉(zhuǎn)變,這一階段的主要特點(diǎn)是系統(tǒng)性和綜合性,強(qiáng)調(diào)的是企業(yè)整體效益最佳。 制造企業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中伴隨著生產(chǎn)過程的進(jìn)行,始終有物質(zhì)流、信息流、能量流、資金流、人員流、誤差流等流素不斷地流淌,如何對這些流素進(jìn)行規(guī)劃、組織、管理、優(yōu)化和匹配使系統(tǒng)取得更好的效益是企業(yè)追求的目標(biāo)。在市場競爭日益加劇,生產(chǎn)系統(tǒng)對市場的響應(yīng)速度成為企業(yè)生存的關(guān)鍵因素的今日,各種先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)模式不斷涌現(xiàn)。這些技術(shù)和模式大致可以分為兩種,一種是以生產(chǎn)技術(shù)為中心并逐步延伸和發(fā)展的制造技術(shù)和模式,它強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過程高速化、精密化、自動化、柔性化、智能化。例如CNC、DNC、MC、FMC、

12、FMS等,其重點(diǎn)是以零件制造過程為對象,集CAD、CAPP和CAM為一體,形成高效的生產(chǎn)系統(tǒng),其最高發(fā)展形式是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS);另一種是以企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理過程為中心的生產(chǎn)技術(shù)和模式,它強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品多樣化、單件化和個(gè)性化,生產(chǎn)經(jīng)營過程的機(jī)敏性、動態(tài)性以及虛擬性。例如JIT、MRP、ERP、成組技術(shù)、并行工程、機(jī)敏制造、精益生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化制造、動態(tài)聯(lián)盟、虛擬制造及虛擬企業(yè),大批量定制生產(chǎn)(MCM)、全能制造等都是為了適應(yīng)這一需要而提出的生產(chǎn)技術(shù)和模式。無論哪種新的生產(chǎn)技術(shù)和模式,它們的共同特點(diǎn)都是以市場為導(dǎo)向,顧客的需求為宗旨,以工業(yè)工程和系統(tǒng)工程的思想和方法為指導(dǎo),以技術(shù)和管理緊密結(jié)合為特征,達(dá)