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工業工程是企業成功之術。是一門“技術+管理+系統”的科學。它是一門對整體系統進行設計、改進和實施的科學,其組成成員包括有關人員、物質、設備、能源和信息等。它致力于提高企業生產效率和產品質量,降低生產成本,加強企業對市場的快速響應能能力,優化企業組織機構和運作管理方式,促進現代化企業的改革方向。當今的時代,企業若想在新市場、新需求、新技術、新知識、新產品、新思維的不斷涌現的環境中下,并在伴有互相追逐瞬息萬變的市場競爭中捷足先登,搶占制高點,僅憑擁有資源是不夠的,還應講究效率、有速度。我國絕大多數企業在競爭中落后于別人,主要原因是基礎差、歷史短、不具有知名度。要講質量、講效益,更要講效率。趕上和超過別人的必由之路就是提高時間的價值,即講效率。以海爾為例,無論是在資本、技術還是在企業規模上,它都無法和國外大企業相比??珊柕男蕛瀯菔瞧渌髽I所無法達到的,這使它能盡快占領市場、滿足市場需求。例如,海爾僅僅用了17各小時就把一家美國客商無意中流露出對一種新產品的需求,第二天就送到了客商面前。海爾占領了一個又一個商機,且不斷地縮小與外國大企業之間的差距,主要是就是憑借著這種時間觀念和這種開發創新效率。
再如,舉世聞名的英特爾公司之所以成為全球芯片產業更新換代的領頭羊,并獲得了令世人矚目的業績,就是憑借其快速開發的能力。越來越多企業的目標選擇定在了爭取速度上。特別是在高科技競爭的企業中,速度已成為其重要優勢。近年來,我國工業工程取得了新的發展,有一些企業成立了工業工程學科或從事的工業工程的專職人員,在企業開展工業工程取得了實效,也有更多的高等院校辦起了工業工程專業。日前,我國的工業工程正在迅猛發展,主要是我國已有的機械部、中科院等十幾個部委和安徽、上海、北京等十幾個省市的IE學會,并有天津大學、西南交通大學等近30所大學設立了IE專業。自1985起,在主管部門的組織和指導下,一些機電行業的企業開始推行“工作研究”(IE方法之一),據試點企業統計,應用IE后,這些企業在一次性投資金76萬元的情況下,每年增加凈收入2815萬元,取得了巨大的經濟效益。
同時,勞動生產率提高了l6%~l8%,并且生產環境得到改善,工人的勞動強度降低,深受工人歡迎。北京機床電器廠之所以達到產量翻番,年新增產值1165萬元,新增稅利349萬元,是因為運用了IE改造電器產品裝配生產線。鞍鋼化工總廠的推焦機司機崗位,過去作業循環時間為9分44秒,20世紀80年代后期,運用IE的方法研究在企業進行制定工作標準的實驗,使不合理和不必要的操作動作消失了,簡化及合并了可同時完成的動作,將操作動作由64個簡化為23個,操作時間由9分44秒縮短為6分47秒。新制定的工作標準、程序簡明、合理,操作安全、高效省時、省力,深受工人歡迎。又如,鞍鋼煉鐵廠的執行結果之所以可達到每修一爐,停爐時間縮短4小時20分,拆爐時間縮短16小時,焦炭節約51噸,一年減少停爐損失220萬元就是因為采用了工業工程指定的高爐停爐作業標準。廣東科龍電器有限公司冰箱公司,原設計四條生產線的生產能力為60萬臺/年,可實際生產43萬臺,采用IE之后,1993年生產力為75萬臺,1994年生產力為91萬臺,在此基礎上引進改造項目1007臺,1994年底投產,相比于43萬臺增加了52萬臺,即生產了95萬臺,相當于投資幾億新建了一個大型冰箱廠。
不過,由于我國的IE開展時間較短,普及程度也不高,缺乏系統性的應用,其次還有,我們對現有IE的應用在很大程度上是一種無意識的行為,缺乏規劃和持續改善,最終導致應用效果不佳。由于可持續理論的發展和被廣泛接受,工業工程的理論和實踐已將可持續發展的思想融入了其中,生產和環境、人之間的關系開始成為工業工程的研究對象。目前工業工程理論的重要內容之一是協調好自然環境、社會與生產系統的關系,實現企業的可持續發展。
2現代工業工程的內容
我們把涉及人、物料、設備、信息、能源等要素的集成規劃、設計、改善、控制和創新的技術與管理相結合的邊緣學科稱之為工業工程。它以實現生產制造、管理和服務系統的低成本、高效率和高效益為管理目標,通過運用數學、物理學等自然科學和社會科學來提供有力的技術支持?,F代工業工程是一門系統優化技術學科,它面向企業經營管理的全過程,研究對象為規?;I生產及工業經濟系統,理論基礎為運籌學和系統工程,手段為計算機。系統整體的優化為工業工程的重點,系統效益最佳是其最終追求。步入21世紀,制造業在市場經濟的迅猛發展,科學技術的進步和生產力水平的提高的前提下,開始從傳統的制造技術、方法和系統向21世紀先進的制造技術和系統轉移?,F代科學技術,尤其是信息、網絡、和計算機的綜合技術已經成為現代工業工程的一部分。現代工業工程已成為面向企業內、外部及其生存的“工業生態環境”的一門學科,跳出了傳統的只是面向企業內部的圈子的格局。而且,工業工程的研究對象已經拓展到了服務業等非制造部門,不再僅僅局限于制造業,對社會的發展起到了推動作用。工業工程的研究中也不斷發展并融入了現代工業工程基礎理論的系統科學的理論方法,形成了對制造過程物質流、能量流和信息流三個方面的構成的制造系統更完整的認識,進一步推動了現論和技術方法的大發展?,F代工業工程的最大特點便是系統化、柔性化、智能化、集成化。
3工業工程未來發展方向
至今工業工程已有100多年的歷史,它的發展基礎是泰勒科學管理的理論和方法。工業工程的有效協調各種生產技能、各種資源和各類系統的整合技術是其最為突出的功能,這成為了它超越其他競爭對手的獨特能力。針對企業,形成了企業的核心競爭力,針對國家,增強了綜合國力,提升了國家競爭力,如今社會的各個領域已經應用了現代IE,未來的可持續發展將得到極大推動,以下三個方面為其主要體現:
3.1協調人機關系,促進人的發展
現代IE發展到今天的一個非常突出的特征是其已成為一種哲理,尤其強調發揮系統中人的作用,不再只是一種工程技術了把人作為重要的研究因素也存在于早期的工業工程中,現代IE也在不斷深入地探索生產要素優化組合新規律,對人和其他生產要素之間的關系研究為其中心問題?,F代工業工程的重要研究領域包括人,機器和設施的最佳組合,人在變速、高速系統中的適應性,環境對人的影響等。人機工程和人機一體化系統是工業工程對人的主要研究。工效學所謂的人機工程或人因工程,若要設計出最佳的人、機、環境系統,并使生產效率得到提高與改善,需采用心理學、行為科學、工程技術的方法研究人與機器,環境的關系,研究勞動強度與人體疲勞強度。人機一體化系統以人為主,從更深的層次研究人的作用,為使其成為高效高性能的新一代工作機械和制造系統,采取了人一機器一體化的技術路線,建立了一種新型的人與機器的協作關系,各自執行擅長的工作。人的安全性、友好性和創新性,資源的再生性及社會性為人機一體化系統的強調內容。另外,工業工程中還包含組織設計與重構、人員評價、激勵手段等研究。協調了人與機器的關系,讓人由機器奴隸的被動地位成為了及其主人的主動地位,這都要歸功于工業工程對生產系統人的研究。并且此研究還對人的工作環境和生存狀態有所改善,對人與社會經濟的和諧發展有促進作用,從而推動了社會的可持續發展。
3.2協調人與經濟發展的關系
現代人力資源管理已將傳統工業工程的的工作評價與考核融入自身。只注重提高人的工作效率卻,忽視人在工作中的身體和精神狀態的錯誤觀念在人力資源管理中得到改變,它更注重強調人在生產過程中的關鍵作用,并通過工作分析、培訓、績效考核、薪酬設計等手段,提高了企業利潤,確保企業員工的全面發展,還使企業獲得了持續穩定的發展。提高人口素質,緩解人口壓力并且為經濟結構調整提供有力的人力資源保障。生產率和收入水平的提高可為人們生活質量的提高提供經濟保障,而此前提是人口素質要提高。現代工業工程研究的一個重要組成內容就是訂制化。適應市場環境變化,滿足顧客對產品品種、質量、成本、交期貨、服務速度多變的個性化要求,逐漸提高產品個性化為其生產經營模式;強調企業按顧客需求,提供豐富多彩的產品和服務這種先進經營模式,把企業與消費者的關系由傳統的以產品為中心的提供者和接受者關系,轉交為以服務為中心的服務者和被服務者關系。
工業工程(IndustrialEngineering,簡稱IE)專業是國際上高等工程教育的主要專業之一。它是一門多學科相交叉的新興學科,包括工學、理學、管理學和經濟學,也是一門實踐性很強的應用性學科。工業工程在發達國家的工業化發展進程中起到了重要的推動作用。我國20世紀80年代引入工業工程,20世紀90年代初開始工業工程專業的高等工程教育。目前國內設置工業工程專業的高校75%是在2000年以后開設本專業的。由于發展時間較短,加之本身具有管理手段與工程技術統一的特點,國內對工業工程專業的辦學定位、人才培養模式仍在不斷探索中。在近200所開設工業工程專業的高校中,有1/2的高校將該專業設在管理學院,另外1/2的高校設在機械學院。各個學校的辦學歷史、優勢學科、行業背景等各不相同,專業培養模式呈現多樣化,因此,如何結合學校自身的辦學條件,合理確定學科定位和專業特色,探索一條與現代工業工程人才需求相適應的專業培養模式是非常重要的。
2.工業工程專業建設的基本思路
2.1我國工業工程專業教育發展現狀
現代制造的發展呈現出“集成化、全球化、信息化”等趨勢,其特點是:多學科交叉、大制造、全過程;要求設計、制造和管理一體化。因而對現代人才提出了更高的要求:需要掌握系統化的制造科學與技術知識,具有系統思維的能力及多學科協作工作能力。工業工程作為集管理、技術于一體的綜合型學科,同時具有與制造產業的人才需求直接關聯的特點,現階段的培養目標應定位在:培養具有扎實的工程技術專業知識,擁有強烈的工業工程思想意識及基本工業工程技能的復合型人才。在專業設立的歸屬方面,國外普遍是把工業工程專業設立在工學院系,比較重視專業的工程基礎教育和工程背景培養。而我國工業工程專業的設立目前主要有以下幾種情況:一是把工業工程專業設立在機械工程學院系,二是把工業工程專業設立在管理工程學院系,三是個別學校把專業設立在經濟管理學院系。工業工程專業設立的歸屬不同,人才培養的方向和模式也就不同。目前國內高校工業工程的培養模式主要可分為:(1)設立于機械學院,授予工學學士學位:以機械工程技術為背景增加管理知識,強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用。(2)設立于管理學院,授予管理學學士學位:以管理科學為背景增加機電基礎知識,突出經濟管理與工程技術相結合的系統方法和理論的應用。
2.2我校工業工程專業教育的開展
三峽大學工業工程專業開設在機械與材料學院,2004年開始籌備,2005年獲準開設,2006年正式招生,2010年培養出第一屆畢業生,同時開展工業工程專業學位碩士培養。在此期間,機械與材料學院和工業工程系對本專業的專業定位及特色、培養目標、課程體系建設、專業實驗室規劃和建設、專業實踐基地建設等問題進行了探索和實踐。
3.本校工業工程專業體系建設與發展思路
3.1專業建設的基本思路
機械與材料學院是三峽大學最早開辦的學院之一,開設有:機械設計制造及其自動化專業、輸電線路工程專業、金屬材料專業、材料成型專業,機械設計制造及其自動化專業是省級重點學科、品牌專業,具有一定的學科優勢,與周邊地區的機械制造企業建立了長期的科研合作關系,教學科研力量雄厚。三峽大學在2004年籌備工業工程專業時就充分考慮了校企互補、產學研相結合培養人才的目標,將專業設置在機械與材料學院,專業定位于近機類專業,明確了畢業生授予工學學士學位,培養方向定位為主要為機械制造企業培養復合型高級工程技術人才。工業工程依托機械優勢學科開展專業建設,因此專業建設強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用,應體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理基本理論為核心,以計算機信息技術為手段,強化實踐性教學環節的思路。
3.2發展目標
從2005年起,工業工程本科開設一個專業方向,招收一個班約40~50名學生,利用3~5年的探索與實踐,逐步完成本專業的體系建設,同時申報和開展工業工程專業學位碩士和工程碩士培養,形成本科+工程碩士+專業碩士的多層次培養模式;從2011年起,爭取本科開設兩個專業方向,招收兩個班約100名學生,探索與國外高層次大學聯合培養的發展模式,爭取依托教學質量和科研水平為機械工程博士點建設提供支撐。
4.本校工業工程專業培養模式
我校機械學院在工業工程專業的規劃與建設中,基于機械大類教學平臺,注重依托本學院的湖北省重點學科-機械設計制造及其自動化,以及湖北省重點實驗室-水電機械設備設計與維護實驗室,充分利用該學科較強的師資力量及制造實驗室大環境,使工業工程專業成為學院現代制造系統大平臺下的一個重要組成部分,并被定位在:主要承擔制造系統規劃設計管理、系統優化、先進生產方式的應用研究等作用。
4.1人才培養目標
工業工程專業是集工程技術、管理和人文社會科學為一體的交叉學科,工業工程專業培養的應該是既懂工程技術又懂經濟管理和人文社會科學知識的復合型的跨學科的高級技術人才。我校工業工程專業將培養目標確定為:培養適應國家建設和科技發展需要的,既掌握扎實的機械工程技術和計算機應用技術,又掌握現代管理科學與系統科學的理論和方法,能熟練應用工業工程知識,對企業的生產系統進行規劃、設計、運作和管理,既懂技術又擅長管理的復合型高級工程技術人才。培養目標主要是面向生產制造業,培養的學生畢業后能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝設計、生產制造過程管理等方面的技術和管理工作,具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。
4.2課程體系建設
我校工業工程專業目前開設的培養方向為生產系統規劃與運作,學生應具備以下能力:系統分析、規劃設計和改善的能力;機械制造工藝設計和優化的能力;制造過程運作管理的能力;創新能力;組織協調能力和溝通能力等。學生應掌握的知識結構是:以掌握機械制造工程、工業與系統工程知識為主,同時要具備管理與經濟學、計算機技術、信息技術等方面的知識,具備組織協調能力和與人溝通的能力。培養計劃及課程體系對保證人才培養質量、提高學生適應能力、實現專業培養目標具有十分重要的意義。工業工程專業的課程體系設計的宗旨是:結合學科優勢,強調工業工程專業發展的核心方向,體現自身的學科特色;因此,在課程體系建設方面遵循:以機械工程和工業與系統工程課程為主線,強化管理工程課程的學習;以制造技術基礎等制造大類平臺課程為基礎,強化制造工程與技術基本理論與方法的學習。工業工程專業課程體系由以下四大模塊組成:公共課、專業基礎平臺課、專業基礎模塊課、專業方向模塊課,各模塊又分為必修課和選修課兩部分。其中,專業基礎平臺課程學分占理論教學總學分的40%,體現了厚基礎的基本思想,依托機械大類平臺課程:機械制圖、互換性與測量技術、機械設計基礎、機械制造技術基礎4門課程作為本專業的專業基礎必修課,機械工程控制基礎、CAD/CAM技術基礎等多門機械大類平臺課程作為本專業的專業基礎選修課;專業基礎模塊課程學分占理論教學總學分的14%,主要包括:生產系統工程、人因工程、基礎工業工程等工業與系統工程特色課程;專業方向模塊課程學分占理論教學總學分的14%,主要包括:生產自動化與制造系統,設施規劃與物流分析等專業方向課程。在學分分配上,機械工程類課程、工業與系統工程類課程、管理工程類課程的學分比例為:1.25:1:0.8;較好地體現了以機械工程和工業與系統工程類課程為主線,強化管理工程類課程學習的宗旨。
4.3實驗與實踐教學體系建設
工業工程是一個應用性很強的交叉性學科,要求理論聯系實踐,特別強調實踐環節對學生的訓練。本專業在人才培養方案的制定時就把實踐環節放到了一個很重要的位置,在實踐環節的設置、課時的分配等問題上都做了明確的規定,實踐教學環節占總學分比例達到20%。我校工業工程實驗室建設思路:營造一個類似真實的自動化制造系統生產運作環境,為學生提供一個全面的、創新的、密切聯系工業實際的實驗教學平臺,能滿足主要專業課程教學實驗需要,保證實驗內容的系統性、完整性、連續性,以達到鍛煉和提高學生對制造系統的認知和操作能力以及生產運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。這需要總體規劃,分步實施。我校工業工程實驗室主要針對工業工程專業的基礎工業工程、生產計劃與控制、生產自動化與制造系統、人因工程、設施規劃與物流分析、工業機器人等多門課程。主要功能模塊包括:基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊、人因工程實驗模塊、設施規劃與物流分析實驗模塊、生產計劃與控制實驗模塊等。為此,學院一方面利用機械工程學科現有實驗資源,另一方面投入大量人力物力,購置設備,建立和完善專業實驗室,迄今已建立了工業工程實驗室中的人因工程實驗模塊、基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊等較為完善的專業課程實驗室,滿足了專業課程教學實驗的需要;同時,學院與本地企業和地方政府積極溝通與合作,先后與多家知名制造企業如葛洲壩集團船舶工程公司、力帝機床工業公司、中船重工中南裝備有限責任公司等達成實踐教學基地合作協議,依托企業開展相關課程實踐教學,使教學結合企業生產和科研活動進行,以增強學生的實踐能力。
5.專業師資建設
高素質的教師隊伍是專業建設的保證。為了確保新辦專業的辦學質量和水平,我校高度重視工業工程專業的師資隊伍建設。2004年來,本專業從機械工程專業抽調精兵強將組成專業建設隊伍,2006年后,先后引進重點大學博士研究生2名、工業工程專業高素質研究生1名來充實教師隊伍,2009年,委派一名專任教師到武漢理工大學工業工程專業進行國內高校訪問學者專業進修,為工業工程專業的健康發展奠定了良好的基礎。目前,工業工程專業有專任教師12名,其中教授3人,副教授4人,講師5人。工業工程專任教師中,具有碩士學位的教師為92%,具有高級職稱的教師達到58%,中級以上職稱的教師達到100%。經過幾年的建設,工業工程專業已經形成了一支學歷結構合理,職稱分布優化的專業教師隊伍。
6.人才培養效果
經過近5年的實踐,工業工程專業已成功培養了一屆畢業生。從就業情況分析,2010年首屆畢業生就業率就達90%以上,用人單位反映良好;有8名學生考上重點大學研究生,達到畢業生總數的17%以上;可以看出,依托機械制造大平臺培養的工業工程專業的第一屆畢業生在掌握專業知識和基本技能以及較強的實踐能力、適應相關用人單位的需要等方面,達到了本專業的培養目標。
【摘要】企業現代化是我國工業發展的趨勢,工業在發展我國經濟中起到重要作用,企業要發展必須依靠先進科學技術,現代企業發展必須應用現代工程技術,工業工程在現代企業中的應用,提高企業的發展,為我國企業與世界企業接軌提供了技術保障,為我國企業早日實現現代化發展進程提供了保障。
【關鍵詞】工業工程 現代企業 應用研究
工業工程是社會發展過程中心出現的一門科學,實際上,19 世紀后期就已經提出了工業工程的整體概念,但是一直到 20世紀 20 年代這門科學才正式出現,隨整個社會的發展,其也被應用在了更多領域,企業管理就是一個非常重要的領域,其在企業中的應用對企業而言有著十分積極的作用。
1工業工程的概念
工業工程曾經在國外的某工業工程學會被定義為:設計、改進以及運用整個系統的一門科學,其通過對社會科學、自然科學以及數學等技巧和專門知識的利用,再加上工程分析和設計的方法和原理,從而對相關系統中所獲得的效果M行規劃、預測和評估!通過上述的定義,我們可以發現,只要有動作出現,那么所有的不管是人類也好,還是非人類也好,都能夠對工業工程的原理和原則進行應用!比如其中的動作連貫性分析,我們都知道人類的任何一種動作都存在著連貫性,所以如果仔細分析各個動作,就能夠將其分解成一個個細微的單元!同時還可以對可以連接的動作進行合并,將不必要的動作刪除,這樣就能夠實現省時省工、動作經濟以及工作簡化的目標。
總之,工業工程的主要研究對象是由信息、能源、設備、物料以及人等共同組成的集成系統,其能夠對社會科學、管理科學、工程技術等方法和理論等各種知識進行綜合應用,從而能夠開展創新、改進、管理、設計以及規劃等各種活動,最終能夠實現提升效益、提升質量以及降低成本的目的。
2工業工程是管理科學與工程學的橋梁
作為對管理科學和工程學起到銜接作用的一門新興科學,工業工程目前受到人們的普遍重視!很多人認為,工業工程=(土木工程+化學工程+電機工程+機械工程+::),管理。從這里我們可以發現,工業工程主要是利用工程師的方法將與管理和工程有關的問題解決掉。比如一個精于管理的人和一個純粹研究制造的人在工廠里常常會出現無法溝通的情況,這時候就需要工業工程師與兩者進行溝通。
3工業工程在現代企業管理中的作用
3.1 IE在工程項目建設中的作用
經濟結構不合理是影響企業效益提高和經濟運行質量的一個重要因素。“大而全”、“小而全”和重復建設,是當前經濟結構不合理的突出表現,也是我國經濟素質和效益低下的重要根源。
要解決“大而全”、“小而全”和重復建設等嚴重問題,實現經濟結構調整和優化,必須遵循市場規律。在社會主義市場經濟條件下,無論是搞新工程項目建設,還是壓縮淘汰落后富余的生產能力;無論是開發新產品,還是技術改造,都必須以市場為導向,主要靠市場去調節,通過市場競爭,優勝劣汰,促使企業資源不斷地流向有市場需求、耗能少、效益高的工程項目和產品,不斷調整和優化產業結構。為了達到這個目標,必須要有一套科學的方法體系作保證,才不會“丟三拉四”,才不會導致工程建設質量不過關和新建項目投產之日就是虧損之時等嚴重浪費國家資源的局面。這套科學的方法體系就是工業工程(IE)方法體系。
IE要求任何工程項目建設(包括新產品開發和技術改造)的全過程一般分為3個主要時期:投資前時期,包括機會研究、初步可行性研究、詳細可行性研究、評價和決策4個階段;投資時期,包括談判和簽訂合同(招投標)、工程項目設計、施工安裝、試運轉等4個階段;生產時期。這3個時期的各個階段都有相應的程序和方法。在國家產業結構調整時期,現在的問題不是需不需要這套科學的程序和方法的問題,而是用不用、怎么用的問題,用好了,國家產業結構調整就大有希望,產業結構調整成功的可靠性就大大增加。
3.2IE在科學實現下崗再就業上的作用
隨著企業改革的深化、技術進步和經濟結構調整,人員流動和職工下崗是難以避免的。下崗再就業是關系企業改革不斷深化、企業扭虧和社會穩定的大事,是各企業職工最敏感的問題,也是國有企業領導最棘手的問題,棘手的癥結是不知道如何和科學規范地搞這項工作,搞得不好就會影響企業職工的情緒,導致企業不穩定,從而阻礙企業的發展和經濟效益的提高。是不是難搞、棘手,就不搞了呢?回答是否定的。從某種程度上講,完成任何一項工作、事業,都必然會碰到這樣或那樣的問題,況且,深化國有企業改革,是全黨重要而艱巨的任務,一定要堅定信心堅持下去。真正要將下崗分流再就業工程向縱深方向推進,就必須科學實行以崗定人,按產定員,建立新的再就業培訓機制。
總之,在社會經濟以及科學技術不斷發展的今天,工業工程的定義具有越來越廣泛的涉及面,而且其在現代企業的生產經營和管理中發揮了越來越重要的作用!在我國社會主義市場經濟不斷深化改革的過程中,每一個企業都面臨著日益激烈的市場競爭,企業要想在激烈的市場競爭中求得生存和發展,就必須要充分的應用工業工程的方法和理念,從而能夠全面地提升自身的競爭力。
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我國對工業工程的系統研究與應用始于20世紀80年代,當時國內一些企業開始應用工業工程改進企業管理,收到了較好的效果,因此有人稱“工業工程是企業的點金術”。雖然經過20幾年的發展,工業工程在我國取得了一定的成就。但是由于我國的工業工程產生的背景與美日等發達國家有相當大的歷史差距,所以從整體上講,我國的工業基礎是相對薄弱的,特別是制造業的管理基礎相對于工業發達國家具有較為明顯的差距[2]。所以目前我國工業工程的應用還處于初級階段,其特點是工業工程在商品經濟發達地區應用范圍大,效果好,而眾多的內地企業,對于IE的應用很多都是處于一種外力推動的無知識性的行為中,因此許多企業在IE的應用方面還存在著一定的盲目性,沒有系統的IE理論與技術的支持[1]。
1工業工程概述
工業工程(IE)起源于19世紀80年代,迄今已有一個多世紀。泰勒和吉爾布雷斯是工業工程的開山鼻祖。1955年,美國工業工程師協會于1955年首次正式提出工業工程定義。其表述如下:“工業工程是對人員、物料、設備和信息組成的集成系統進行設計,改善和實施的工程技術,它綜合運用數學、物理學和社會科學的專門知識和技術,結合工程分析和設計的原理和方法,對該系統所取得的成果進行確定、預測和評價”[3]。工業工程是實踐性很強的應用學科,致力于提高企業生產效率和產品質量、降低生產成本、加強企業對產品變化的快速響應能力、優化企業組織結構和運行的管理方法。其本質是一種閉環的,動態的管理辦法[4]。同時,工業工程也是善于發現問題的一門學科,它是解決“正確的做事”的管理技術。永無止境的改善是工業工程的宗旨,但改善的建議要立足于經濟的基礎之上,以最小的資源換取最大的效果[5]。
2工業工程在某塑業有限公司的應用
2.1該公司現場存在的問題
該公司閥門事業部目前采用拉式生產方式。雖然其采用拉式生產方式能夠有效地減少庫存,但由于其在現場存在的種種問題,使得企業采用拉式生產方式的效果不是特別顯著。從工業工程的角度出發,其現場存在著嚴重的問題:①現場的物流存在交叉和迂回現象,物流路線十分混亂;②浪費嚴重;③秩序混亂;④環境臟、亂、差;⑤搬運不使用一些機械工具,使工作人員很容易疲勞,一些簡易的搬運工具也不符合人機工程學的要求;⑥組織人員對現場的重要性認識不足。⑦制度監督不到位;⑧管理不到位。
2.2應用工業工程對現場進行分析
該有限公司閥門事業部的廠區分為4個部分,依次為辦公區、注塑車間、裝配車間、倉庫。以75公制灰八方螺口閥的生產過程為例,繪制了物流路線圖(如圖1所示)。運用“5W1H”提問技術進行提問,找出問題所在,并討論改善的可能性。通過對現行布局以及“5W1H”提問技術的分析,不難發現存在的一些問題:
①搬運次數過多。在生產過程中有7次搬運,而且搬運距離達105.9m,特別是從注塑車間到倉庫的半成品搬運,距離達到了45m,幾乎達到了總搬運距離的1/2,這是不必要的搬運,不僅大大增加了搬運距離,而且使搬運成本加大;②物流不暢通,特別是在裝配車間,半成品從裝配工作臺到對面的試水區最后又要回到裝箱區,物流存在著嚴重的迂回和交叉現象。而且在辦公區也存在一個裝配車間,并且半成品流動的通道是注塑車間的過道,造成物流混亂;③等待和暫存有兩次,這也是不合理的現象;④物品存放不合理,一部分半成品存放在倉庫中,還有一些存放在注塑車間里,這種物品存放導致了成品無處擺放,甚至有一部分成品存放在辦公樓里和露天場地;⑤現行倉庫的布局設計不合理,而且倉庫的貨架設計也不合理,沒有充分利用空間,造成現行倉庫存放的物品較少,成品擺放混亂;⑥倉庫的搬運設備較少,特別是從倉庫往出運貨時都是人工搬運,容易造成人的疲勞。
通過上面的一系列分析,決定對現行布局進行改善,因為合理的布局能夠節約成本,提高效率。在進行改進的過程中,在現行布局中加入一個半成品庫,并且將辦公區的裝配車間移出來,擴大裝配車間,倉庫也要做一些調整。
2.3應用工業工程對現場進行改善
(1)合理安排各個車間的位置,使用物流強度從至表(見表1)進行分析。
(2)計算出物流強度后,對其進行分級,以便于對作業單位之間的關系密切程度進行比較。用這種關系密切程度等級制成物流強度分析表(見表2)。
(3)根據物流強度分析表畫出物流強度相關圖,見圖2。
2.4改善方案
(1)取消原材料運到機器這一步驟,改為將原材料直接運到機器旁邊。
(2)對現行布局進行調整,將半成品庫設在注塑車間和裝配車間之間,同時將辦公區的裝配車間移出,擴大裝配車間和倉庫。調整后,使物流暢通,不存在物流的迂回和交叉。
(3)整體調整后,對局部也進行調整,特別是裝配車間。將裝配車間的試水區和清潔區分為2個部分,每個部分做不同型號的閥門。注塑車間也要做一些小調整,將維修部移到辦公區,將模具統一擺放注塑車間左上側,調整機器之間的距離。
(4)改變倉庫的存儲設備,改為托盤貨架,既能滿足先進先出的要求,而且能用叉車存取。改善后的物流路線圖如圖3所示。
2.5改善后所帶來的益處
(1)減少了操作次數,操作由原來的7次變為6次,節省了時間。
(2)減少了移動次數,移動次數由原來的7次變為6次。
(3)減少了移動距離,移動距離由原來的105.9m減少為現在的65.7m,大大地縮短了移動距離,提高了生產效率。
(4)增加了半成品庫,不必占用成品庫。
(5)有效避免了物流的迂回和交叉現象,使物流暢通。
(6)倉庫增加了存儲設備,采用托盤存儲設備,充分地運用了空間,增加了倉庫的容量。
(7)通過改善,降低了成本,同時也考慮了人的因素,使工作人員更加舒適。
【關鍵詞】 規劃管理設計;工業工程
中圖分類號:[F287.2] 文獻標識碼:A
工業工程學科產生于美國,但是在許多發達國家得到了廣泛的傳播和應用,并在這些國家的工業現代化過程中發揮了重要作用。近年來一些學者為工業工程下了一些新定義,用以反映現代工業工程的內容和職能。其中我國學者對工業工程的認識為:工業工程是以系統科學和運籌學為理論基礎,從技術角度對各種系統(主要是生產系統)進行分析、規劃、設計、優化、評價和實踐,以達到不斷提高生產率和整體效益的目的。下面就對工業工程涉及的管理、規劃與設計進行淺析
1項目管理
在一個項目中,個人和組織之間的協調是一項非常復雜的任務。為了確保成功,要求來自不同組織的工作人員在不同時間和不同地理位置上有一個整體的溝通。在項目管理中,主要可以分為幾大部分:綜合管理、范圍管理、時間管理、成本管理、質量管理、人力資源管理、溝通管理、風險管理和采購管理。
隨著項目過程和項目生命周期的集成出現的項目管理方法學中,首先確定在項目生命周期的各個階段施行過程的哪一個部分;其次指派專門人員完成各個過程或是一個過程的一部分,這些人員都要進行特定工具或特定技術的培訓;最后將各個過程所需的信息輸入或傳出給負責項目的人員,以保證項目參與者良好協調的信息流和很好的溝通。一系列設計嚴密的過程由適宜的信息系統支持且由訓練有素的團隊執行,那么該組織定會有很大的競爭力。
成功的項目管理要求成功的進行項目范圍和成果范圍的計劃、執行、控制。而建立團隊和組織學習在項目環境中占有舉足輕重的地位,建立一個清晰的流程,并知道如何在過程中正確的走每一步,這樣在項目管理中才可以取得卓越的績效。
2產品規劃
規劃與產品整合開發。當前市場的特性是:越來越激烈的國際競爭、迅速增長的商品復雜度和極度變革的技術創新。在創新周期逐漸縮短的同時,產品的生命周期和投資回收期也在不斷縮短。這樣,時間就成為目前最富挑戰的因素。企業如何快速成功的占據市場便成為了重中之重,這就要求加速創新產品的開發,而產品原型的生產則成為了快速開發產品的關鍵。
快速開發產品的特征。特征有完整的生命周期、正確的組織形式、流程的實施、人力和技術資源的協調以及產品開發流程的結果。這些獨立模塊在有一個大致邊界后可自由發展至成熟,但這些帶來的資源的重新配置、整個項目過程的同步等問題需我們進一步研究
快速產品開發的基本方法。①過程計劃,計劃是規劃各種過程的第一步,在涉及一個復雜的研發項目時,過程的計劃是必須的。目前已經開發出的面向小組的項目計劃系統(TOPP)的協調是通過單一通道下的計劃來實現的,它實現了面向階段和面向結果的集成,并且可支持計劃制定者來協調快速產品開發和研發中的全局性工程項目。②物理原型。③數字原型。
總體而言,建立整個系統的物理或者虛擬原型極其重要,尤其在產品開發的初始階段,掌握了快速開發產品的特征和快速產品開發的基本方法之后,還要考慮研發隊伍成員之間的通信與協作問題。在研發創新性產品這個動態的過程中,小組成員之間的交流會為實現高效率和高效益的合作起到重要作用。
3以人為中心的產品規劃與設計
3.1以人為中心的3個基本目的。目的是:設計應該促進人的能力提高、應該幫助克服人的局限性、培養人的接受能力。這些即勺應該在整個設計過程別是初始設計階段成為設計人員的驅動性思維。運用以人為中心的框架會保證產品或系統的生存性、認可性和有效性等方面的成功
3.2面向制造的設計。面向制造的設計的目標在于在早期的產品設計階段就考慮可生產睦的問題,以便在較短的交付時間內以較低的價格吸引顧客并滿足顧客需要。面向制造的設計將被運用于工業環境中,所以我們要關注提高工程師個體在設計與制造方面的專業知識水平以及促進設計與制造小組之間較好較早地交流溝通。
4工業工程未來的發展趨勢
20世紀90年代以來,特別是進入新世紀之后,工業生產的全球化日益加深,市場競爭愈演愈烈,新技術不斷涌現,工業技術水平日益提高社會需求不斷變化,工業生產規模不斷擴大。這些都客觀上要求工業工程不斷吸收新技術,以適應全球化的工業生產。工業工程的發展趨勢體現出新形勢下發展要求。
4.1多學科融合加快?,F代生產日趨復雜,新產品新技術不斷涌現,這些促進了工業工程學科大量的引進系統的科學思想及系統的工程理論和方法,廣泛吸收各種現代科學理論和方法,如計算機技術、微電子技術、機電一體化技術、計算機集成制造系統、管理信息系統、決策支持技術、人工智能技術、計算機專家系統以及生物力學、心理學、運籌學等,使工業工程這門綜合性學科不斷充實完善,日趨現代化。
4.2應用領域日益擴大。工業工程的研究應用領域遍及生產工程、物料搬運與存儲管理、工廠與車間管理、成本分析與控制、價值工程、可靠性工程、投資分析、財務分析與管理等各個生產領域。近年來,工業工程技術的應用擴大到如流通、商貿、服務業、非盈利性組織等非生產制造領域
4.3研究手段日趨復雜。隨著計算機技術以及其他科學領域的發展,新的工業工程研究手段不斷出現,其研究方法也日趨復雜。如傳統的數字仿真只能得到用數字表示的仿真結果,以及相應的二維圖像,其應用深度受到很大的限制,而最新的仿真技術可以將仿真與虛幻現實技術結合,將設計者置于虛擬現實的環境中,使其能“身臨其境”地發現潛在問題,從而降低制造成本、縮短實施時間、避免反復的設計。模糊數學、遺傳算法和神經網絡等,也不斷引入到方法研究中
4.4強調以人為本?,F代工業工程對生產要素優化組合新規律的探索不斷深化,其中心問題是對人和其他生產要素之間的關系的研究在生產系統中,人始終是重要角色,提高生產率的問題歸根到底是以人為中心來展開研究。人、機器和設施的最佳組合,人在變速、高速系統中的適應性,環境對人的影響等這些人類工程學的課題也是工業工程的重要研究領域
5結語
當代全球競爭的熱點已由硬資源(物質資源)轉向軟資源科技、信息、資金和人才,爭奪的焦點不僅是占有這些資源,更重要的是資源的優化配置和合理利用。面臨21世紀,強大的先進制造技術將使制造業能夠靈活、快捷地適應市場需求,向社會提供更多、更好、更能讓顧客滿意的產品和服務
在知識經濟時代,創新是靈魂,通過持續不斷的技術創新、組織創新和管理創新,將進一步激發工業工程的創造活力,使工業工程學科更加充實,更加完善,更加普及。隨著制造業的曙光在中國大地的展現,工業工程在中國的研究和應用也必將出現重大突破和飛躍發展
參考文獻