工業(yè)工程(IE)的定義
工業(yè)工程(Industrial Engineering 簡稱IE),是從科學管理的基礎上發(fā)展起來的一門應用性工程專業(yè)技術。由于它的內(nèi)容強調(diào)綜合地提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量,使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠處于最佳運行狀態(tài)而獲得最高之整體效益,所以近數(shù)十年來一直受到各國的重視,尤其是那些經(jīng)歷過或正在經(jīng)歷工業(yè)仳變革的國家或地區(qū),如美國、日本、四小龍及泰國等地方,都有將其視為促進經(jīng)濟發(fā)展的主要工具,同時相對地IE技術在這種環(huán)境下亦得到迅速的成長。
美國工業(yè)工程學會(AIIE)對工業(yè)工程的定義:“供應工業(yè)工程是對人、物料、設備、能源、和信息等所組成的整體系統(tǒng),進行設計、改善和設置的一門學科,它綜合運用數(shù)學、物理、和社會科學方面的專門知識和技術,以及工程分析和設計的原理與方法,對該系統(tǒng)所取得的成果進行確認、預測和評價!
從上述的定義,讀者或許可獲知一個大概。概括而言,所有人類及非人類參與的活動,只要有動作出現(xiàn)的,都可應用工業(yè)工程的原理原則,以及工業(yè)工程的一套系統(tǒng)化的技術,經(jīng)由最佳途徑達到目的。譬如工業(yè)工程中的動作連貫性分析(operation sequence),由于人類的任何一種動作都有連貫性,因此把各動作經(jīng)仔細分析,分成一個個微細單元,刪掉不必要的動作,合并可連接的動作,以達到工作簡化、動作經(jīng)濟、省時省工之目的。
日本對工業(yè)工程(IE)的新定義
日本IE協(xié)會(JIIE)成立于1959年。當時對IE的定義是在美國AIIE于1955年的定義的基礎上略加修改而制定的。其定義如下:
“IE是對人、材料、設備所集成的系統(tǒng)進行設計、改善和實施。為了對系統(tǒng)的成果進行確定、預測和評價,在利用數(shù)學、自然科學、社會科學中的專門知識和技術的同時,還采用工程上的分析和設計的原理和方法!
此后,根據(jù)AIIE的修改和補充,又在“人、材料、設備”上加上了信息和能源。
JIIE根據(jù)IE長期(特別戰(zhàn)后)在日本應用所取得的成果和廣泛的應用,IE不論在理論上和方法上都取得了很大的發(fā)展。JIIE深感過去的定義已不適于現(xiàn)代的要求,故對IE重新定義。其定義如下:
“IE是這樣一種活動,它以科學的方法,有效地利用人、財、物、信息、時間等經(jīng)營資源,優(yōu)質(zhì)、廉價并及時地提供市場所需要的商品和服務,同時探求各種方法給從事這些工作的人們帶來滿足和幸福!
這個定義簡明、通俗、易懂,不僅清楚地說明了IE的性質(zhì)、目的和方法,而且還特別對人的關懷也寫入定義中,體現(xiàn)了“以人為本”的思想。這也正是IE與其它工程學科不同之處。這個定義可供我們了解IE的參考。
工業(yè)工程(IE)的起源與發(fā)展
工業(yè)工程(Industrial Engineering,簡稱IE)起源于20世紀初的美國,它以現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)為背景,在發(fā)達國家得到了廣泛應用。現(xiàn)代工業(yè)工程是以大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及社會經(jīng)濟系統(tǒng)為研究對象,在制造工程學。管理科學和系統(tǒng)工程學等學科基礎上逐步形成和發(fā)展起來的一門交叉的工程學科。它是將人、設備、物料、信息和環(huán)境等生產(chǎn)系統(tǒng)要素進行優(yōu)化配置,對工業(yè)等生產(chǎn)過程進行系統(tǒng)規(guī)劃與設計、評價與創(chuàng)新,從而提高工業(yè)生產(chǎn)率和社會經(jīng)濟效益專門化的綜合技術,且內(nèi)容日益廣泛。
在人類從事小農(nóng)經(jīng)濟和手工業(yè)生產(chǎn)的時代里,人們是憑著自己的經(jīng)驗去管理生產(chǎn)。到20世紀初,工業(yè)開始進入“科學管理時代”,美國工程師泰勒(F.W.Taylor)發(fā)表的《科學管理的原理》一書是這一時代的代表作和工業(yè)工程的經(jīng)典著作。從1910年前后開始,美國的吉爾布雷斯夫婦(Frank.&.L.Gilbreth)從事動作(方法)研究和工作流程研究,還設定了17種動作的基本因素(動素,Threbligs)。泰勒和吉爾布雷斯是最著名工業(yè)工程創(chuàng)始人。
1908年美國賓州大學首次開設了工業(yè)工程課程,后來又成立了工業(yè)工程系,1917年美國成立了工業(yè)工程師協(xié)會。此后有人主張把當時從事動作研究、時間研究等提高勞動生產(chǎn)率的各種研究工作,從管理職能中分離出來,由懂得工程技術的人員去進行,逐步形成了一批將工程技術和管理相結合的工業(yè)工程工程師。
二戰(zhàn)期間和其后的一段時間內(nèi),工作研究(包括時間研究與方法研究)、質(zhì)量控制、人事評價與選擇、工廠布置、生產(chǎn)計劃等都已正式成為工業(yè)工程的內(nèi)容。隨著制造業(yè)的發(fā)展,費希(J.Fish)開創(chuàng)了工程經(jīng)濟分析的研究領域;由于戰(zhàn)爭的需要,運籌學得到了很大的發(fā)展。戰(zhàn)后由于經(jīng)濟建設和工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要,使得工業(yè)工程與運籌學結合起來,并為工業(yè)工程提供了更為科學的方法基礎,工業(yè)工程的技術內(nèi)容得到了極大的豐富和發(fā)展 。1948年,美國成立了工業(yè)工程師學會。五六十年代,美國許多大學先后成立了工業(yè)工程系,到1975年,已有150所大學開設了工業(yè)工程課程。
與發(fā)達國家相比我國的起步較晚,20世紀80年代初期,工業(yè)部門開始對工業(yè)工程有所認識,并逐步推廣,1991年召開第一次全國性學術會議。
工業(yè)工程在我國的應用前景十分廣闊。80年代。日本能率協(xié)會專家三上展喜受日本政府委托,在我國北京、大連等地推廣應用工業(yè)工程技術,他認為,中國許多企業(yè)不需要在硬件方面增加許多投資,只要在管理方式、人員素質(zhì)和工業(yè)工程等方面著力改進,生產(chǎn)效率就可提高2~3倍,甚至5~10倍。國內(nèi)應用工業(yè)工程技術比較典型的企業(yè)有:北京機床電器廠、一汽集團、鞍山鋼鐵公司等,都取得了明顯的經(jīng)濟效益。
當前我國發(fā)展工業(yè)工程的一項重要工作是是人才培養(yǎng),我國最早于1993年招收工業(yè)工程專業(yè)的本科生,目前已有70余所院校設有工業(yè)工程系或?qū)I(yè)。1994年起開始招收碩士生,目前我國已有70多所院校開辦了工業(yè)工程專業(yè)。
工業(yè)工程在國外與國內(nèi)發(fā)展及應用的實踐表明,這門工程與管理有機結合的綜合技術對提高企業(yè)的生產(chǎn)率和生產(chǎn)系統(tǒng)綜合效率及效益,提高系統(tǒng)綜合素質(zhì),對增強企業(yè)在開放經(jīng)濟條件下的國際市場競爭能力和知識經(jīng)濟環(huán)境中的綜合創(chuàng)新能力,對贏得各類生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)及社會經(jīng)濟系統(tǒng)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展等,具有不可替代的重要作用。
我國以企業(yè)為基礎和主體的工業(yè)及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)面臨著資源利用率低、質(zhì)量和效益不高、產(chǎn)品等綜合結構不合理、環(huán)境適應性較差、國際競爭力及創(chuàng)新能力亟待增強,以及戰(zhàn)略管理和內(nèi)部管理弱化、技術與管理脫節(jié)、特色化缺乏、產(chǎn)品、市場、技術等方面的發(fā)展不平衡、企業(yè)與市場和政府及其他企業(yè)間關系欠規(guī)范、不穩(wěn)定等諸多問題和困境,F(xiàn)代工業(yè)工程是企業(yè)和整個產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟擺脫困境、贏得競爭優(yōu)勢的有效武器。
工業(yè)工程(IE)的地位、作用、特點以及范圍
工業(yè)工程(IE)的地位
工業(yè)工程(IE)與人類社會工業(yè)化進程一起,已經(jīng)走過了一百多年的歷史,對人類社會,尤其是西方的經(jīng)濟和社會發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動作用。世界上諸多工業(yè)發(fā)達國家,如美國、德國、日本、英國等,其經(jīng)濟發(fā)展都與其雄厚的工業(yè)及其工業(yè)工程(IE)的實力有著密切的聯(lián)系。在美國,工業(yè)工程(IE)與機械工程、電子工程、土木工程、化工工程、計算機、航空工程一起,并稱為七大工程,可見它的獨特性和重要性。
工業(yè)工程(IE)在上述工業(yè)化國家受到了工業(yè)界的普遍重視,其原因就是因為工業(yè)工程(IE)直接面向企業(yè)的生產(chǎn)運作過程;它與數(shù)學、人因?qū)W、經(jīng)濟管理、各種工程技術有著密切的關系,以系統(tǒng)工程為哲理,以運籌學等數(shù)學方法為理論基礎,以現(xiàn)代信息技術為工具,用工程量化的分析方法對包括制造業(yè)、服務業(yè)在內(nèi)的由人、物料、設備、能源、信息等多種因素所組成的各種復雜的企業(yè)或組織系統(tǒng)中的實際工程與管理問題進行定量、系統(tǒng)的分析、設計與優(yōu)化,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的最大效率和效益。工業(yè)工程(IE)是唯一一門以系統(tǒng)效率和效益為目標的工程技術,因此成為其它工程所不能替代,同時又對其它工程互補性很強的一項的綜合性邊緣學科。
工業(yè)工程(IE)的作用
首先,IE是進行作業(yè)標準·時間設定的工具。如果沒有這種作業(yè)標準·時間設定,那么不僅工廠的生產(chǎn)計劃無法制定,甚至是否有剩余產(chǎn)能或是產(chǎn)能不足都不得而知。所以標準作業(yè)·時間設定是近代企業(yè)經(jīng)營不可缺少的東西。
其次,IE是工程分析的改善工具。以往的IE是將工廠細分化,然后逐步的改善。但現(xiàn)在這種方法只能適合局部的改善,由于不能和企業(yè)利益直接掛鉤,所以漸漸采取先進行整體分析,然后改善的方法。
工業(yè)工程(IE)的特點
1.IE是以工程技術為基礎,配合科學管理的技巧來發(fā)現(xiàn)問題/解決問題/預防問題;
2.IE最終目的是經(jīng)由管理的運作,使企業(yè)能獲得最大的利益,故與成本或經(jīng)濟效 益有關,包括制度、作業(yè)方法、機器、模具、夾具均應予掌握并加以改善;
3.IE是一門應用科學,其操作理論均要能符合實際的需要,是故IE工程師均應具 備身體力行的能力,而使理論與實務相得益彰,保證管理效果;
4.IE是運用重點管理的技巧,在所面臨的問題上做重點突破。
工業(yè)工程(IE)的主要范圍
現(xiàn)階段的IE(工業(yè)工程)的主要工作范圍大致是: 工程分析、工作標準、動作研究、時間研究、時間標準、時間價值、價值分析 (V.A)、工廠布置、搬運設計等。
工業(yè)工程(IE)的代表性成果以及發(fā)展趨勢
工業(yè)工程(IE)的代表性成果
如任何一門工程技術一樣,工業(yè)工程(IE)也有其代表性成果,如:在生產(chǎn)系統(tǒng)領域,一直主導工業(yè)發(fā)展的“生產(chǎn)模式”。工業(yè)工程(IE)最早期的成果就是“福特生產(chǎn)方式”,它是以大規(guī)模的流水生產(chǎn)方式來提高生產(chǎn)效率、降低勞動成本的,這一生產(chǎn)模式主導了長達半個世紀的工業(yè)進程。隨著市場和技術的發(fā)展,隨著人們對工業(yè)發(fā)展的長期實踐、認識與研究,在近三十年里,各種先進的生產(chǎn)模式層出不窮,如對日本汽車工業(yè)發(fā)展及至全世界制造業(yè)產(chǎn)生重要影響的準時生產(chǎn)方式(Just In Time-JIT)、精益生產(chǎn)方式(Lean Production),具有美國信息時代生產(chǎn)制造特征的敏捷制造方式(Agile Manufacturing),以及現(xiàn)在人們談論很多的大規(guī)模定制生產(chǎn)方式(Mass Customization)。這每一種生產(chǎn)方式,都極大地影響著整個企業(yè)的運作,通過改善企業(yè)的業(yè)務流程,改變和發(fā)展了企業(yè)的經(jīng)營方式,從而推動了全人類近半個世紀的高速發(fā)展。
工業(yè)工程(IE)的發(fā)展趨勢
最近IE的發(fā)展傾向是源流管理。以前的IE所要解決的問題是對已經(jīng)設計好的產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中如何改善的問題。最多是生產(chǎn)部門將生產(chǎn)效率差的設計反饋給設計部門再由其進行改良。但是、在現(xiàn)在的超競爭時代中、更重要的是在產(chǎn)品開發(fā)時如何按照IE的原則設計出效率更好的產(chǎn)品。設計部門將IE的原理編入設計中,由生產(chǎn)部門把握是否可行并進行指導及改善的時代已經(jīng)到來。隨著數(shù)碼·模擬技術等IT技術的發(fā)展,這些都變成了可行。
IE的研究目的
IE是針對以生產(chǎn)現(xiàn)場為中心的作業(yè)進行
(1) 系統(tǒng)的分析:作為現(xiàn)在的系統(tǒng)應該達到的成果,實際沒有達到預計的成果時,進行發(fā)現(xiàn)問題并進行控制管理的研究。
(2) 系統(tǒng)的改善:現(xiàn)在的系統(tǒng)達到的成果不夠充分和作業(yè)不方便而有必要改善其中一部分的時候,研究其改善的辦法。
(3) 系統(tǒng)的設計:發(fā)生新的狀況使得現(xiàn)在的系統(tǒng)難以達到充分的成果時,查找需求來研究設計新的系統(tǒng)。
IE的分類
基本IE和應用IE
(1) 本IE是屬于古典IE,是指方法研究(ME:METHOD ENGINEERING)和作業(yè)測定(WM:WORK MEASUREMENT)。
(2) 應用IE是基本IE為基礎,把生產(chǎn)活動中的所有因素為對象的IE,包括了QC、VE、OR等。
方法研究和作業(yè)測定
(1) 基本IE大范圍內(nèi)分為方法研究和作業(yè)測定。
(2) 方法研究目的是作業(yè)系統(tǒng)的設計及改善,作業(yè)者的動作分析、作業(yè)者和設備等的作業(yè)分析、現(xiàn)場工序分析等都屬于方法研究。通過方法研究做作業(yè)系統(tǒng)的再設計、業(yè)務設計、作業(yè)時間的縮短等,使其可以發(fā)展為理想的系統(tǒng)。
(3) 作業(yè)測定是分析效率的技術,其包含制定標準時間及改善、目標時間的制定、測定作業(yè)效率等。作業(yè)測定雖把重點放在現(xiàn)場的生產(chǎn)性,但應擴大其領域提高系統(tǒng)的生產(chǎn)性、管理測量的生產(chǎn)性。
IE的分析體系
IE的分析體系中,通過方法研究分析每個作業(yè)以及系統(tǒng)化作業(yè),強調(diào)最好的方法,通過在作業(yè)測定中分析運轉(zhuǎn)狀態(tài)并測定單位作業(yè)時間,設定標準時間與作業(yè)量。
通過依據(jù)方法研究與作業(yè)測定而設定的最佳方法和時間的組合,設計維持最佳作業(yè)系統(tǒng)。
IE的研究領域:
人因工程:
在設施的工程設計時綜合應用關于感覺的,知覺的,智力的,和精神運動的知識,以提高操作的水平和工人工作的質(zhì)量。
制造系統(tǒng)工程:
需求計劃,分析和制造方法的設計,工藝和綜合的系統(tǒng)包含裝備,控制,服務,管理和新的技術如計算機:計算機輔助設計/計算機輔助設計制造 (CAD/CAM),自動控制,機器人,和電腦控制。
運籌學:
用統(tǒng)計,隨機過程,數(shù)學建模,電腦科學,和優(yōu)化等原理和方法來研究與開發(fā)數(shù)值的評估,認證,分析,組織,設計和綜合的物理的和運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的表示方法的規(guī)律與技術。
生產(chǎn)管理:
分析,設計,安裝,和維護一個包含生產(chǎn)和分發(fā)商品和服務的生產(chǎn)或管理系統(tǒng)的方法和理論。其任務是計劃,調(diào)度,配置,和控制生產(chǎn)過程并有效利用的資金,人力,資源。
工業(yè)工程專業(yè)
業(yè)務培養(yǎng)目標:
業(yè)務培養(yǎng)目標:本專業(yè)培養(yǎng)具備現(xiàn)代工業(yè)工程和系統(tǒng)管理等方面的知識、素質(zhì)和能力,能在商企業(yè)從事生產(chǎn)、經(jīng)營、服務等管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、評價和創(chuàng)新工作的高級專門人才。
業(yè)務培養(yǎng)要求:本專業(yè)學生主要學習工業(yè)工程方面的基本理論和基本知識,受到應用工業(yè)工程理論與方法分析和解決實際問題方面的基本訓練,具有實際管理系統(tǒng)開發(fā)與設計的初步能力。
畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1.掌握工業(yè)工程學科的基本理論、基本知識;
2.掌握系統(tǒng)管理的分析方法和管理技術;
3.具有某一工程學科(如機械工程)的基本技術;
4.熟悉經(jīng)濟建設和企業(yè)管理的有關方針、政策和法規(guī);
5.了解現(xiàn)代工業(yè)工程的理論前沿、應用前景和發(fā)展動態(tài);
6.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有科學研究和實際工作的初步能力。
主干課程:
主干學科:管理學、機械工程(或電子科學與技術等)
主要課程:電工技術基礎、機械設計(或電子、冶金等某一類工程設計)基礎、運籌學、系統(tǒng)工程導論、管理學、市場營銷學、會計學與財務管理、管理信息系統(tǒng)等。
主要實踐性教學環(huán)節(jié):包括金工實習、電子工藝實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等,一般安排32周。
修業(yè)年限:四年
授予學位:管理學或工學學士
相近專業(yè):管理科學 信息管理與信息系統(tǒng) 工業(yè)工程 工程管理 工程造價 體育產(chǎn)業(yè)管理 資產(chǎn)評估 工業(yè)工程