单位文秘网 2020-09-10 10:16:41 点击: 次
不管是在北美还是欧洲,常常有些人笑话工业工程说:你们讲不太清楚什么是工业工程。我看到在美国伯克利大学工业工程系主页上有一段话,描述什么是工业工程:“当你看到一个静止物体时候,那就是土木工程;当你看到一个物体在运动时候,那就是机械工程;当你闻到味道时候,那就是化学工程;当你看不到东西时候,那就是电子工程;当你想全部不能想象时候那就是工业工程。”所以工业工程特征是研究一个包含人系统学科。假如我们把工业工程定义拿来用,你就会发觉这个定义很复杂,不要说第一次接触人,就是我们常年接触工业工程人,也看不太懂这个定义到底想说明什么问题,所以我想简单介绍一下工业工程历史,期望把这个问题说清楚。我们今天思绪是:第一是从历史角度来看什么是工业工程,工业工程从近百年历史发展中对人类社会贡献中了解什么是工业工程。第二,我们从工业工程在产业中应用角度来看什么是工业工程。整体内容两大块,一块是历史,一块是方法,尤其是工业工程在制造业中应用。
这里有几段话是对工业工程说明:第一段讲,工业工程产生是同工业革命产生亲密相关,假如没有大规模生产这种模式就没有工业工程。工业工程产生背景是当初管理手段已经不能很好管理这种大规模生产组织,为有效管理大规模生产组织,而产生一门学科,我们今天称之为工业工程,当初还没有叫工业工程。第二段话是抄自于美国工业工程一本书:“设计未来工厂是含有挑战性复杂任务”这是指工业工程在制造业中应用。最终一段话是最经典、最传统对工业工程了解,说工业工程就是效率工程,杜绝多种浪费,有效提升生产率和经济效益,把技术和管理有机结合起来一个边缘学科。所以工业工程特点是强调效益,杜绝浪费。我们常常说工业工程是“硬管理”,如我们极少给学生讲课谈什么是领导艺术等,但我们会告诉你怎样来节省成本,提升生产效率,怎样设计生产线使生产效率更高和怎样来判定产品质量,这些全部是“硬管理”;其次它又是“软技术”,如我们不会讲机器怎样设计,但我们会讲机器怎样摆放使得生产效率更高等等,所以它是技术和管理有机结合问题,它是一门以系统效率和效益为目标学科,工业工程整个学习目标就是研究系统效率和效益。
工业工程历史大致分为四个阶段:
第一个阶段叫科学管理阶段。在上个世纪20年代称之为工业工程,不在叫科学管理,改称工业工程。在50年代我们把运筹学内容加到工业工程研究,使得工业工程从定性学科变成定量学科。到今天我们越来越多工业工程城之为工业和系统工程,我们更侧重强调从系统角度来看待问题。
工业工程产生是以工业革命作为它产生前提;从19世纪到20世纪初我们称为工业工程第一个阶段,或奠基阶段,这时期有两个人对工业工程产生关键影响;一个是泰勒,一个是吉尔.布雷斯,当然还有其它人,如甘特发明了“甘特图”,福特装配了第一条生产线等等。最著名还是前两个人。
泰勒最著名是“铁锹试验”,在一个企业里,她是一个总工程师,她发觉工厂里面有一个堆料场,大约有几英里宽,半英里长。天天有500-600个职员在里面工作是铲料,她发觉一个现象,历来没有些人研究过,怎样铲料是天天铲料量最大,比如铲铁矿石很重,一铁锹可能有20千克,而另外一部分焦碳很轻,一铁锹可能只有几千克,她就找来两个通常体质工人作试验,结论是铲料量在11磅时天天铲料量是最多,于是她就发明了一个措施,铲轻料用大铁锹,铲重料用小铁锹,确保每锹全部在11磅上下。泰勒是第一个对作业进行研究人,她发明措施是怎样能改善作业效率,她方法在今天我们常称之为效率工程师。另一个著名人物是吉尔.布雷斯夫妇两人,夫人是个心理学家,所以一直到今天,工业工程全部同心理学有着很紧密联络。她们改善了泰勒方法,泰勒方法我们称为“工作研究”,而她们方法,我们称为“运动研究”,其差异在于,泰勒是基于在生产线上找工人作试验方法,吉尔布雷斯夫妇发明了一个“动素”概念,把人全部动作归纳成17个动素,如手腕动以下称为一个动素,就能够把全部作业分解成部分动素和,对每个动素做了定量研究以后,就能够分析每个作业能够化多少时间。她们是第一个把工业工程从一个试验和经验措施,变成一个比较科学措施,她们两人工作对于工业工程诞生起了很决定性作用,一直到今天,工业工程发展思绪仍然没有脱离她们两个人当初所设定思绪,到今天我们系统更大了,但我们所追求仍然是效率和效益。
就象卓别林在电影《摩登时代》里表现那样,反应了在20年代大家对工业工程见解或对科学管理见解,早期在美国或西方,对科学管理并没有好印象,认为是很残酷,太强调机器特征学科。所以到20年代,美国国会有一个听政会,严禁工业工程研究中使用一个最简单工具---秒表(测量工作时间用)在政府机关使用,也就是从哪个时候起,工业工程遭受关键打击,名称就从原来名字“科学管理”该为“工业工程”。原因在于那些工程师决大部分起源于工业界。其实工业工程中“工业”一词,在英文中是“Industrial”应翻译成“产业”,这些工程师起源于产业第一线,就改成工业工程。讲这段历史,大家更轻易了解工业工程从何起源,为何是现在这么状态。早期工业工程结果在现代得到比较广泛认识。
工业工程在50年代以后,从原来基于经验越来越强调基于科学研究,第二个发展时期,就是运筹学广泛应用。在二战中大量运筹研究,在50年代运筹学被大量应用于工业工程基础方法中,从比较定性转为比较定量研究。所以现代工业工程有两个比较关键方向,一个是运筹学应用,第二个是工业生理学、工业心理学应用。在20年代大家对工业工程最大意见就是:工业工程把人看成是个机器。在50年代以后,更多研究作为一个人怎样在工作中愈加好发挥作用,工业生理学、工业心理学在这个时期在企业中,在工业工程整个学术领域里得到广泛应用。
到60年代以后工业工程比较关键事件就是质量革命。在20年代大家把效率和成本看最关键。到50-60年代,伴随日本产品进入到美国大家才发觉质量问题也很关键,这个时期质量变成工业工程一个关键研究目标,也发明了部分方法,这些方法直到今天还是很行之有效。最著名人物就是戴明,是个质量学家,不过很遗憾,这么一个人在美国并不出名,她到日本,在日本企业中用她方法,用比很好,等产品反应到美国时候,美国人才发觉她方法这么有用。她是第一个把统计方法用在质量中学者。在这里有一个例子,是从戴明著作中抄来,这是一张表格,表左边是部分职员名字,表右边是这些职员十二个月中所犯错误次数,假如你是经理,负责管理这些职员,你要给她们发工资或奖金,现在要你判定谁是干最好,谁是最差,决大部分人会说:犯错误最少干最好,犯错误最多干最差。那么这是不是一个正确答案呢?实际上并不是这么。原因就在于错误产生起源于两个,一个是个体原因,另外一个是系统原因,系统本身就含有随机性,这种随机性人控制不了,假如因为系统随机性而处罚个人,管理将会变十分混乱。戴明在这里例子中分析了整个统计规律发觉,数据在13.9--23.2之间数字全部认为正常。也就是说,误差在这个范围内全部是因为系统误差造成,而不是因为个人原因。戴明发明这套统计原理,经过这么例子,能够告诉大家,很多事物现象和本质之间有很大距离,并不是能够一目了然。统计方法在60年代在日本等到很成功应用。在今天在美国、欧洲全部用很好,现在最著名我们叫六西格玛。现在也有很多培训,全部是原于这么理论而产生。
到现代工业工程最关键突破是因为信息技术突破。信息技术突破对于工业工程影响在于两点;第一点在于传统上我们不能求解问题,我们能够求解了。比如,做一个资源计划问题,你要投资,购置很多设备,往往是要解一个几百个未知数方程,根本不可能求解,计算机产生,这么方程有可能求解。所以今天我们能看到为何我们航空企业,我们火车企业,我们物流企业,我们服务企业效率会这么高,原因在于我们有计算机能够对这么大系统进行有效优化。另一个影响是仿真技术应用。我们知道工业工程是研究包含人系统,然而,包含人系统作试验很难,而且作为一个生产系统和服务系统你要改变部署很难,因为你改变部署以后不知道有什么后果,所以计算机产生,我们有可能用仿真措施来研判不一样方案对我们影响。信息技术对工业工程发展产生了很关键影响。
前半部分我们简单回顾了工业工程历史,下半部分我们讲一下工业工程方法,关键集中在制造业角度。
工业工程方法基础上分为三块,第一个领域是意识;当你学工业工程时候,你要了解,你要用工业工程思维方法去想问题,有时候,很多事物她人看没什么问题,而你学了工业工程就能发觉问题,意识很关键。第二个领域是方法,就是部分理论,工业工程有很多个理论,这些理论能够处理不一样问题。第三个领域是实践,工业工程是管理和工程相结合学科。管理学科特点就是实践,不是听了就会,必需在企业中去做才能了解这个方法具体是怎样用,怎样才能有用。意识、方法和实践是工业工程三个不可缺乏要素。其中意识最关键,实践是最终归宿,最终工业工程是要在实践中处理问题。
工业工程意识大致分为五个意识。成本效率意识,系统意识,成功环境意识,简化和标准化意识,人本意识。
我只挑选谈部分,相关成本和浪费意识。但当我们到一个企业真实去看时候,我们常常会听到车间主任骄傲说,看我们车间全部人全部在忙,她认为这是一个环境很好局面,但你仔细观察就会发觉,忙和忙不一样。比如,上个月我们去一个企业研发部,她们每十二个月要开发几十个产品,每个人全部很忙。厂长对我讲:她喜爱一个技术人员,因为何时候给她打电话她总是不在办公室,总在车间里帮着处理部分试验问题,而另部分技术人员不行,总是在办公室坐着,不愿意下车间。恰好我们在为她们改变产品开发步骤效率问题,学生们去做调研,了解技术人员为何有不一样情况,结论是通常设计比较差工程师就总在车间里,工人做不出来,就叫她下去处理问题,而有经验工程师就不需要这么做,做出设计工人立即会做,就不用找你。所以工业工程师象这么意识是很关键。当你看到部分现象,你会问这些是浪费吗?举例来说,加工过剩浪费,明明要求加工精度是一毫米,你要加工到0.5毫米,领导认为工人干比她要求还好,不过从工业工程角度来讲,这就是一个浪费,因为不需要。还有如我们看到在车间现场有多种多样搬运,假如从工业工程角度来讲,全部搬运全部应该取消,因为搬运不产生任何价值。还有很多个浪费,如动作浪费、等候浪费等。我上个月去一家著名民营企业,厂方带我去看车间,我说你这个厂管有问题,在制品太多了,满车间堆全部是料,这里面一定有改善余地。所以当你简单到车间走走就会发觉,这些浪费地方四处全部是,而浪费掉全部是效益。
工业工程另一个关键意识是系统意识,工业工程永远强调你不要只关注单个元素,你要关注整个系统。工业工程研究从泰勒时代我们研究动作经济性和步骤经济性,到五六十年代,我们研究是作业管理,是整个作业系统怎样愈加好优化,而到了今天工业工程视野愈加广泛,不仅优化自己还要优化她人,研究做整个供给链上怎样运作是成本最低效率最高,所以工业工程是一个不停进化学科,是个系统越来越大学科,我们总是期望在一个大系统中达成最优效果。从技术发展角度来讲,供给链管理是作业方法和作业系统高级阶段,不过假如没有前两个基础,你是爬不上去。就好象我们现在很多企业做ERP,MRP,要做生产计划,可是连作业标准全部没有,实际上做了不可能有好效果,大家想想,每个作业全部不确定,每个作业时间有可能两分钟,有可能两个小时,你生产作业计划能排很好吗?所以我想90%企业在用MRP、ERP时候全部碰到这个问题。所以工业工程三个阶段,尽管是一个比一个更高阶段,但又是相互关联阶段,是互为基础。
工业工程另一个系统意识是指营造一个成功系统。要在一个企业里取得成功是需要一个努力。成功包含三个方面,一个叫战略,定位战略要很正确;第二是你作业,你系统要正确,我们称之为作业改善。第三我们称为实现成功环境。假如你目标正确,你系统也很好,不过大家不和你同心协力,你还是不能成功,或是企业外部环境不好,如公众认为你有污染,也不能成功。所以一个企业要做成功,要有三个方面。传统工业工程作用是第二个方面,是作业改善,是工业工程最经典功效。但今天工业工程师要在大系统中发挥作用,就要在三个方面全部要发挥作用。这里强调一个见解,一个叫“做正确事”,一个叫“正确做事”工业工程传统功效是讲正确做事,我们总是发明愈加好措施,做事做更漂亮,成本更低。今天工业工程也要放一只眼盯住不要做错误事情,两个方面全部要关注,这是问题辨证意识。
工作简化和标准化意识。简化是是消除浪费,标准化是说大家要有一个群体习惯,才能使系统达成最好。
人本意识就是安全、愉悦。我刚从上海一个工厂里回来,看到一个事情不合理,全部工厂机床边全部有一个工人站木版,工人要站在木版上操作,大约全部机床厂商在设计机床是,不会考虑你木版有多高,所以工人操作时候腰弯很低极难受。我在想,这就是人本意识。你在设计这个机床是就要考虑到这个问题,假如设计机床是没有考虑,那么在设计木版时就要考虑,你不能让工人很劳累。我们在那里作试验工人效率很低,她要来往返回腰弯,我在那里待了半天认为很累,工人会愈加辛劳。传统工业工程给人一个坏名声,把人看作机器,就象刚才电影片段一样。不过现代工业工程我们很强调人本,所以,我们有时把工业工程中人因工效学,也称为人本科技。
我们讲过意识之以后谈工业工程方法,它关键学科基础是两类,一个是运筹学,是广义运筹学,包含计划论、决议论、统计等,我们全部称为运筹学。另外一个领域是人类工效学,基础是工业生理学和工业心理学,关键研究人在环境中怎样愈加好发挥作用。中间还有一部分叫信息工程。总而言之运筹学和人类工效学是我们工业工程两大基础,一个是说系统怎样优化,一个是说人怎样愈加好发挥作用。
应用问题,我们应用在两个系统上,一个是制造系统,一个是服务系统。服务系统含义很广,比如物流、运输等,制造系统包含生产流水线等。应用领域也很广,在亚洲多在制造业系统,在北美,更多应用在如医院、银行、物流等领域。
我们在介绍部分基础工具分别在工业系统上,供给链层次上,我们针对制造业来谈,讲一下,生产管理十大战略决议,还有部分生产管理思潮。这些思潮有些人搞不清楚,认为有很多新名词,其实当大家学了工业工程基础工具就会发觉,这些新名词,无非是这些基础工具应用,不过是着关键在不一样方面,基础原理是一样。
一个就是工作研究,表示对你工作,对你作业步骤及作业本身、作业动作进行分析,来判定你方法是否能够改善,如泰勒“铁锹试验”,吉尔布雷斯著名砌转试验,她经过对动作进行分析,结果是使工人砌转从每小时砌转150块提升到350块。这些全部是方法改善研究;随即我们要做时间研究,确定工作标按时间,让全部工人全部按这么时间和方法工作。能够看出,工作研究是很局部化研究。从研究中发觉,工作改善余地是很大,,因为产品设计造成废品,工作方法不正确产生无效工作时间,管理缺失造成工人等候,工人不按标准工作等等造成大量浪费,真正在有用工作时间其实很短。实际上我们去工厂,随便做部分研究工作,使工厂效率提升20%-30%,是很简单一件事,而且不需要做很多培训。
工作研究有很多工具,包含探索工具,分析和表示工具,如鱼刺图、直方图、网络图等,经典统计分析工具-步骤图。面条图能够发觉摆放是否合理。还有仿真工具。我们知道,实际生产不可能是完全确定性,常常是随机原因起关键作用,对于随机原因而言,我们需要用比较复杂仿真工具来看看在随机情况下表现。除了做方法研究以外还要做工作测量,就是制订标按时间,标按时间先要有一个观察时间,还要有一套评价技术,就是要做一个矫正,假如观察工人很强壮,矫正就要放长时间。宽放时间是要确定宽放率,因为人毕竟不是机器,宽放包含三类,个人宽放,疲惫宽放(有些工作很轻易疲惫),不可避免延迟。可能产生等候,如流水线不可能确保每个工位100%一样。对于作业我们关注两个问题,一是作业方法怎样改善,一个是作业时间怎样标准化。
我们进入更上一个层次,是作业系统问题,整个生产步骤有大家在工作,你怎样确保效益。效益目标是要满足市场需求,设备利用能力,合理库存,整体成本最低(劳动力成本要低、设备成本要低、库存成本要低)这就是生产计划和控制目标。生产计划包含计划阶段、库存管理阶段、能力平衡阶段和生产控制阶段。从生产计划策略来讲,有两种可能,一是需要改变能力,另一个是改变需求。生产计划第一阶段是制订生产计划纲领,第二个阶段,库存计划阶段,有两个关键概念,独立需求控制和非独立需求控制,独立需求控制指库存产品独立和其它产品无关,非独立需求产品是和其它库存产品相关,举例在汽车厂中轮胎就是和其它库存相关,每辆车全部要有4个轮胎和6块玻璃加一个备胎,所以每备六块玻璃一定备5个轮胎,这就是相关需求。这两个需求就组成了我们库存管理两个最关键理论,一个是经济批量理论,存货越多库存持有成本越大,你定货批量越大,单件价格越低,综合两点,我们会得到一个经济定货批量,总有一个最小点权衡了持有成本和定货成本。这一理论已被广泛应用。相关库存管理原理就是著名MRP原理。一个产品有多个部件组成,每个部件又由多个零件组成,每个零件全部有一个装配时间,分解下去就得到一张零件需求表,这么就产生一个MRP表。实际做MRP时要考虑它动态特征,做出双周或双月是滚动计划,不是简单推算,会比较复杂。最终就是生产控制,首先最关键是标准,其次关键是调度规则。以上介绍生产系统。
今天我们更关注供给链系统,供给链管理基础模型是:供给商开始到制造商到批发商到用户,经过这么一个网络,目标是怎样把用户需要产品以最低成本在适宜时间送到用户手上。看起来简单问题,做起来十分复杂。供给链管理问题分成三块,一块是网络计划,对于一个制造企业来讲,你制造厂设在哪里,你物流中心设在哪里,你零售商会在哪个地点,这是需要设计。第二个称为仓库计划。你仓库建成什么形式,你库存怎样进行管理,要确定你最低库存和最高库存到底应该是多少?第三个称为运输计划,如在运输中是大车大批量运还是小车小批量远?是从一个点出发再返回,还是走一个环形路线?送货和取货应该在两个网络中还是在一个网络中?等等。很多我们要做决议。上述组成了供给链管理三各关键内容。
以上,我们简单回顾了工业工程最基础方法,我们从一个很小系统到一个很大系统。对于工业工程在制造上应用,从工业工程视角上关键处理这么多个问题:一是研究质量管理;一个是研究产品和服务设计问题,工艺能力设计问题,我们需要什么样工艺,需要多大厂,就能满足需求。工厂放在什么地方?配送供给链放在什么地方,工厂内布局应该怎样,设备怎样摆放,人力资源和工作设计,怎样建立一个合理工作环境,供给链管理,那些需要购置,那些能够自己做,怎样同供给商建立好关系,库存管理,设备维护等等。
最终我们谈工业工程实践。大家常听到部分名词不是工业工程原理,而是工业工程实践。如连续改善;全方面质量确保和六西格玛,是质量工程实践;步骤重组和精益制造,是从步骤角度看怎样降低浪费;按时制生产(JIT),也是一个实践方法,就是零库存,它原理在于,库存很多时,很多问题被隐藏,你不能发觉,库存降低时,问题被发觉,如不可靠供给商或废品问题,你就要去改善。当库存再降低时你会发觉全部问题,经过改善这些问题,来改善企业系统。实践问题说明工业工业工程理论不是简单应用,在实际中经过很多方法,来确保工业工程理论实施效果。
我们今天面临很多挑战,如服务业变得越来越关键,国际竞争和全球化,效益不能只看在中国效益标准,环境和资源问题越来越关键,我们需要跨供给链管理而不是只管理好自己,所以对工业工程来说,尽管在美国应用很广,不过在中国,我们还要做很多工作,因为我们企业中工业工程基础确实太低,有大量基础工作要做。另外工业工程本身也要发展,毕竟技术环境改变。计算机应用,到今天MRP、ERP很普及。我们怎样去做,需要新方法。同时工业工程需要更系统视野,包含你要系统看作业系统,也包含你要系统看工业工程和其它学科关系,这对工业工程很关键。谢谢大家!
(责任编辑:单位文秘网) )
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