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工业工程现状及前景研究

2012/05/09 阅读:

1工业工程概述

1.1工业工程内涵

工业工程(IndustrialEngineering,简称IE),在国际上有近百年的历史,是影响相当广泛的综合性、交叉性、反映技术与管理相结合的交叉型学科。在IE发展的不同时期,不同国家的学者对其所下的定义也不尽相同,但其内涵大体相似。其中最有代表性的当属美国工业工程师学会1955年提出后经修改的定义:“工业工程是研究由人、物料、设备、能源和信息所组成的综合系统的设计、改善和设置的工程技术,它应用数学、物理学等自然科学和社会科学方面的专门知识和技术,以及工程分析和设计的原理和方法来确定、预测和评价由该系统可得到的结果”。从该定义可以看出工业工程的特征:

(I)工业工程是一门集自然科学、社会科学、工程学和管理学等的综合、交叉型科学。

(2)工业工程的工程属性很强,其工作原理是采用工程分析与设计的原理和方法。

(3)它追求由人、物料、设备、能源、信息等生产要素所组成的综合系统的整体效益。

(4)现代IE不仅是一种工程技术而且还是一种哲理,特别强调发挥系统中人的作用。无论哪个国家定义的IE,尽管特色不同,其本质内涵是一致的,可以概括为以下四个方面闭:(1)IE的核心是降低成本,提高质量和生产率;(2)IE是综合性的应用知识体系;(3)IE应用注重人的因素;(4)IE是系统优化技术。

1.2工业工程发展历程

工业工程作为一门正式的学科应从本世纪初算起,起源于美国。泰勒和吉尔布雷斯等一批学者应视为lE的创始人。从那时起至现在工业工程的发展大致可分为三个阶段。

第一阶段,从19世纪末至二次大战结束40年代中期可称为奠基期。这个时期由于福特生产线的产生,生产系统从小规模的作坊式企业走上了较大规模生产的工厂制。但由于两次世界大战的发生,客观上需求工厂效率提高,因而工业工程得以诞生和发展。从1895年起,泰勒先后发表了《计件工资制》、《工厂管理》和《科学管理原理》等论著,系统地阐述了科学管理思想,主要是以时间研究和动作研究为主的工作研究理论。在本世纪初工人运动风起云涌,科学管理既被管理者接受与采用,又被工人阶级视为资本家剥削工人的手段而反对。这样在当时形势下人们提议将“科学管理”更名为“工业工程”。

第二阶段,从40年代中期到70年代末为发展期。这个时期生产力得到前所未有的高速发展期,生产系统规模越来越大,形成了大量流水生产、成批生产、单件小批生产的三种典型的生产系统。同时统计学的广泛应用和运筹学的产生为工业工程解决越来越大的管理与生产系统规划、设计、改造、创新提供了有效的手段。工业工程从早期应用工作研究解决现场效率提高发展到企业整体的设计、改善,包括工厂设计、物料搬运、人机工程、生产计划、贮存控制、质量控制等。从这个时期起到现在,形成了现代工业工程学科体系。

第三阶段,从本世纪70年代末到今天,可称为创新期。这个时期是社会生产力最为活跃的时期。国际市场竞争焦点在于价格、质量、品种、交货期、售后服务等,使企业的生存对管理的依赖性空前的强。企业也不仅仅是大型化,而是更加注重多样化、柔性化。因而,当今是工业工程学科最富有创造力的时代,全面应用于生产、服务、行政、文体、卫生、教育的各种产业之中。

尽管工业工程是一门工程学科,但它与机械、电子、化工等这些工程性学科具有完全不同的特征。它不是研究如何设计开发新产品、新工艺、新设备,而是研究怎样将这些新工艺、新技术、新产品转化为现实生产力并有效利用企业的材料、能源、人力、环境等现在资源的工程技术。可以说它的技术特征最突出表现为着眼于系统性、整体性和技术与管理的有机结合。由于它注重人的因素,所以IE的开发与应用必须充分考虑与民族、社会文化背景相结合。日本丰田公司生产调查部部长中山清孝先生说,“丰田生产方式就是工业工程在日本企业管理中的成功应用”。

1.3工业工程内容体系

1.3.1工业工程主要研究目的

IE是针对以生产现场为中心的作业进行。

系统的分析:作为现在的系统应该达到的成果,实际没有达到预计的成果时,进行发现问题并进行控制管理的研究。

系统的改善:现在的系统达到的成果不够充分和作业不方便而有必要改善其中一部分的时候,研究其改善的办法。

系统的设计:发生新的状况使得现在的系统难以达到充分的成果时,查找需求来研究设计新的系统。

1.3.2工业工程主要研究领域

对于IE的学科研究范畴有多种不同的表述方法,迄今为止较为正规的是美国国家标准ANSI一294分类方法,即:生物力学,成本管理,数据处理与系统设计,销售与市场,工程经济学,设施规划,材料加工,应用数学,组织规划与理论,生产计划与控制,实用心理学,人的因素,工资管理,人体测量,安全,职业卫生与医学。

1.3.3工业工程应用重点

尽管现代IE的应用领域如此广泛,但是制造业仍然是最主要和最具有代表性的一个领域。其研究方法和技术主要涉及:方法研究,作业测定,奖励,工厂布置,表格设计,物料搬运,信息系统开发,成本与利润分析,作业测定,物料搬运设备选用,组织研究,职务评估,办公设备选择,管理的发展,系统分析,库存控制与分析,计算机编程,项目网络技术,计划网络技术,办公室工作测定,动作研究的经济发展,目标管理,价值分析,资源分配网络技术,工效学等。

2我国工业工程发展及应用现状

2.1我国工业工程发展现状

我国工业基础是相对薄弱的,特别是制造业的管理基础相对于工业发达国家具有较为明显的差距。计划经济的模式使企业不具有市场竞争的意识和条件。尽管在新中国成立后,许多大企业如长春一汽、湖北二汽、鞍钢等都有技术革新方面获得很好的成绩并具有IE应用的特点。但是真正IE的推广和应用当数改革开放以后,特别是90年代中国机械工程学会工业工程分会的诞生翻开了我国工业工程发展的新篇章图。

改革开放以来,我国引进国外的先进管理理论和模式,如TQC,18种管理工具,战略管理等收到一定效果但并不十分理想。进人20世纪90年代人们逐渐认识到制造企业的管理是国民经济发展的关键,企业管理的成功在于工业工程这种管理技术的作用发挥和实现,而我国企业在这方面基础薄弱仁‘一5刁。尽管如此,已有许多企业在推行工业工程方面受益匪浅。长春一汽变速箱厂在推行精益生产工作中降低流动资金70%,劳动生产率大大提高等效果。湖北二汽的“一个流”生产和厂际运输看板管理,都是中国式IE的杰作。在工作研究方面上海金陵无线电厂,成都红光电子管厂,天津市电子局等都收到显著的效果。近年来,全国闻名的“邯钢经验”的成本否决法就是IE中的成本控制法。最为突出的是几乎所有的外资和中外合资企业都有工业工程部门和工业工程师,应用工业工程,其企业效益不言而喻。

综上所述,我国的工业工程仍处于认识与起步阶段,这与我国的生产力和科技水平不无关系,但可以预见,随着体制改革和社会主义市场经济的发展,工业工程将在国民经济建设中发挥越来越重要的作用。

2.2我国工业工程应用现状

1E起源于美国,发扬于日本,服务于制造业,对“世界工厂”中国来说,20世纪90年代初才引人这个概念。20。。年左右,对于竞争日益激烈的市场,很多大中型制造企业或加工厂开始重视如何提高生产力和降低成本这些方面的问题,在科龙、海尔、TCL、华为、中兴、美的、一汽等大型国营或民营企业中,IE都得到了普遍的应用,帮助企业获得了巨大的利润川。随着企业对IE认识的加深,工业工程在我国的发展慢慢进入良性循环。在这个制造业发展日新月异的时代,IE的存在,使得一个企业更具有竞争力。但是认识到lE价值的企业在我国仍然只是一小部分企业,多数IE还是在美资,日资,和台资企业应用的更为广泛。我国的企业中则除了大型企业有这个岗位以外,中小型企业还鲜有此岗位部门。欣慰的是在我国越来越多的国营和民营企业开始认识到1E的作用,使得我国的制造业越来越有竞争力。

2.3中国制造业的曙光将激发工业工程的创造活力

中国制造业由“工业的心脏”转向“夕阳工业”,又向“21世纪战略产业”转化,经历了坎坷的变化历程。由于先进制造技术的蓬勃发展,出现了重大突破,如计算机集成制造系统、柔性制造、智能制造、快速成型技术等困。与此同时,由于传统的大量生产模式所固有的刚性,不能适应市场的迅速变化而面临的困境。近年来,工业发达国家涌现出“柔性制造”、“精益生产”、“灵捷制造”(agilemanufacturing)等先进生产模式。当代全球竞争的热点已由硬资源(物质资源)转向软资源—科技、信息、资金和人才,争夺的焦点不仅是占有这些资源,更重要的是资源的优化配置和合理利用。面临21世纪,强大的先进制造技术将使制造业能够灵活、快捷地适应市场需求,向社会提供更多、更好、更能让顾客满意的产品和服务。

在知识经济时代,创新是灵魂,通过持续不断地技术创新、组织创新和管理创新,将进一步激发工业工程的创造活力,使工业工程学科更加充实,更加完善,更加普及。

3工业工程的代表性成果和发展趋势

3.1现代企业lE的角色

IE必须随时代的需求而变化,在企业脱胎换骨的后,在我国工业的经营形态与经营环境将由劳动密集型工业迈进高科技技术工业,国家经济将进人世界性经济体系单一生产方式也会转人多元化生产方式,面对未来的环境新时代的1E所扮演的角色是川:

(1)整合系统的设计者和管理者

人工智能和统一系统将是未来制造和管理自动化的主流,新时代的lE必须善加运用,也就是说未来的1E不仅注重方法改善,而且要做个兼顾工程设计及管理的系统整合者。

(2)长期计划的规划者

在动态经营环境下,企业必须要预测由某些事物的变动所可能产生的问题及影响,也必须建立适当的目标,并选用达成目标的方法及手段,这些都有赖事前的长期计划,长期计划必须运用策略规划的学识与专业技术知识,同时还需要就现在或将来可能发生的状况经过归纳演绎的方法做出结论,这种长期计划的工作非IE莫属。

(3)多元化经营的构想者

展望未来,企业欲依靠产销一种产品或业务获得利润渐成困难,IE应随着企业的成长变化,分析企业生存及发展的空间,参与多元化经营的评估工作,从技术层面、财务层面、效益层面等方面评估,提供具体可行的构想及建议。

(4)多专长人力管理的促成者

将来企业所面临的困难,必定会越来越复杂,必须多种专业技能合理解决,例如在人力市场不能满足需求的情况下,企业用人必会越来越精简,为了达成企业目标,每个人都必须具备各种不同的专业,IE即研究如何将个职位的人加以重组,使每个人可以做好几种不同的工作或快速转换工作,让企业的人力运作更有弹性,更有效率。

(5)高层决策的顾问者

企业高层面对各种经营决策或执行计划,常涉足好几个彼此制衡或冲突或观点互弃的部门,他必须在各部门各抒己见后明察秋毫而及时的做一决定,IE可提供高层决策者一个最佳的方案,也就是说要做一个高层决策者的得力助手。

(6)现代制造技术的先行者

在全球经济一体化的今天,科技进步日新月异,制造技术水平的进步发展神速,IE将带领企业吸收新的制造生产方式和技术,如JIT、平均化生产等生产技术的采用,6SIGMA和现场改善的同时进行等,同时集成制造CIM、同步工程、并行工程、敏捷制造、柔性制、绿色制造,单元制造等制造技术的更新换代,都将推动企业的快速发展。

3.2工业工程的代表性成果

如任何一门工程技术一样,工业工程也有其代表性成果,如:在生产系统领域,一直主导工业发展的“生产模式”。工业工程最早期的成果就是“福特生产方式”,它是以大规模的流水生产方式来提高生产效率、降低劳动成本的,这一生产模式主导了长达半个世纪的工业进程。随着市场和技术的发展,随着人们对工业发展的长期实践、认识与研究,在近30年里,各种先进的生产模式层出不穷,如对日本汽车工业发展乃至全世界制造业产生重要影响的准时生产方式(JustInTime一JIT)、精益生产方式(LeanProduction),具有美国信息时代生产制造特征的敏捷制造方式(AgileManufacturing),以及现在人们谈论很多的大规模定制生产方式(MassCustomization)。这每一种生产方式,都极大地影响着整个企业的运作,通过改善企业的业务流程,改变和发展了企业的经营方式,从而推动了人类近半个世纪的高速发展。

3.3工业工程发展趋势及所面临的挑战与思考

3.3.1工业工程发展趋势概况

最近IE的发展倾向是源流管理。以前的lE所要解决的问题是对已经设计好的产品在生产过程中如何改善的问题。最多是生产部门将生产效率差的设计反馈给设计部门再由其进行改良。但在现在的超竞争时代,更重要的是在产品开发时如何按照lE的原则设计出效率更好的产品。设计部门将IE的原理编人设计中,由生产部门把握是否可行并进行指导及改善的时代已经到来。随着信息技术、模拟技术等高科技的发展,这些都变得可行。

3.3.2新世纪我国实施IE战略的新思考

尽管国内许多外资或合资企业已经采用lE管理模式,部分大中型国企也开展了IE应用探索,收到了较好的效果。但就全国范围而言,lE实施力度尚小,绝大部分国企和中小型企业对现代IE的内涵还缺乏了解,生产管理尚处于经验管理阶段。鉴于我国IE应用发展现状,面对21世纪的挑战,对我国实施lE战略提出5点建议:

(1)深人开展IE理论及应用研究

当前国有大中型企业实施和应用IE研究和探索队伍不断壮大,国内三资企业对IE的需求迫切。为使IE理论从高校的课堂中解放出来,以适应国内lE实施迅猛、持续发展的需要,建议成立中国工业工程应用协会。作为IE行业机构以更好地来规划、指导各行业的IE应用实施工作,并组织开展IE应用成果交流和示范活动等。

(2)成立IE咨询和服务机构

面对21世纪国内数百万企业对IE人才的需求,IE专业人才的匾乏矛盾突出。加之企业运行机制的限制,特别是小型企业不可能聘用专职IE人员等实际情况,建议像其他发达国家一样成立lE咨询和服务专门机构。

(3)高校与企业联手推进IE

lE是一门应用科学,但由于种种原因我国的lE推行工作尚停留在理论和学术研究阶段,联系实际指导企业的IE实施工作力度不够。在来临的新世纪,为加强IE推进力度,必须走高校与企业联合的道路。

(4)传统IE与现代IE相结合

目前,国内许多企业的管理水平与管理现代化差距甚远。其主要表现为IE基础工作不扎实(如工作程序标准化,生产过程各种数据的收集、处理与积累等),组织机构和作业流程未经过必需的重组和优化,难以给现代lE实施提供合适的运行环境和有效的支持。在人类即将迈人21世纪之际,信息化浪潮正在席卷全球,引导整个世界经济和社会的进程。计算机技术和信息共享技术无疑将对产业管理和IE发展起不可估量的影响。

(5)开展制造文化研究

近年来,随着信息技术的不断发展,市场竞争日趋国际化,全球制造业进入了一个革命性变革的关键时刻。涉及全球范围制造环境新变化的各种“理念”和“模式”不断涌现。如何充分利用这些新概念来指导企业的IE实施,以达到期望的效果是21世纪迫切需要解决的课题。

工业工程现状及前景研究

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