什么是工业工程?这是一本漫画书,
图中有两只小狗背靠背绑在一起。他们面前有一根骨头。两只狗都很想啃骨头,但是因为对面的紧张,很难动弹,谁也吃不到骨头。几经挣扎,两只狗终于想出了一个绝妙的方法;两只狗一开始转向一边,咬一边的骨头,然后转向另一边啃另一边的骨头。就这样,两只狗有了自己的骨头可以啃。漫画底部写着:“总有更好的办法”。
虽然这幅漫画不能完全代表工业工程,但那句话是工业工程师的座右铭——意思是“总有更好的方法!”在工作过程中,不断寻求更轻松、更高效、更经济、更快乐的工作方式,是工业工程的精神。
当然,工业工程绝不是三言两语就能说清楚的。现在听我说,“什么是工业工程?」
任何一种知识的起源都必然有其驱动力,工业工程也不例外。它的驱动力是人类不屈于现状的意志和对完美的渴望。
人不安于现状的意志使他想把事情做得更好。在工作不断改进的过程中,人类终于明白,用科学的方法可以把事情做得更好。原来,改进的过程不一定需要什么特殊的训练,每个人都可以自然而然地利用自己的经验和本能来达到改进的目的。泰勒将科学方法引入管理领域后,这种管理科学与科技知识一起,逐渐演变为日后的工业工程。
(一)工业工程的基本概念
工业工程是一门新的工程科学。早在1881年前,弗雷德里克·w·泰勒就有了工业工程的概念,但实际上工业工程这门科学在1920年代才开始,二战后才初具规模。在国外,泰勒首先倡导“时间的研究”,而吉尔布雷斯夫妇(f . b &;Gilbreths)是“工程研究”的创始人。(编者注:时间学工程的起源见另一页《工业工程的两个小故事》一文。)直到1930年代,他们的研究才被大众所关注,正式成为运动与时间研究。现在,时间研究可以说是工业工程领域最基础的部分,也是传统工业工程的基本概念。
一开始,工时科学的定义是指对完成一项工作所需的操作方法、材料、工具和设备以及时间的研究。而它的目的是在1寻求最经济有效的工作方法;2.进一步确认和规定所选择的工作方法、材料标准、工具规格和设备要求的理想标准;3.研究制定工人完成工作所需的标准时间;4.新方法的培训和实际实施。
(二)工业工程的定义
美国工业工程师协会(AIIE)对工业工程的定义是:“工业工程是一门从事人、材料和设备的整个系统的设计、改进和应用的科学。它运用数学、自然科学和社会科学的专业知识和技能,运用工程分析和设计的原理和方法,对由此及相关系统所获得的效果进行规划、预测和评价。」
从上面的定义,读者可能会有一个大概的了解。综上所述,所有的人类和非人类的活动,只要有行动,都可以应用工业工程的原理和工业工程的一套系统化的技术,通过最好的方式来达到自己的目的。比如在工业工程的操作顺序分析中,由于人的任何动作都是连贯的,所以所有的动作都经过仔细的分析,分成精细的单元,删除不必要的动作,合并有联系的动作,达到简化工作、省时省力的目的。
(C)工程和管理科学之间的桥梁
换句话说,工业工程是一门联系工程学和管理学的新科学。有人叫工业工程=(机械工程+电气工程+化学工程+土木工程+……)×管理。
其实最简单的解释就是,工业工程就是由工程师来解决与工程和管理相关的问题。在工厂里,一个纯粹学习制造的人和一个擅长管理的人,往往无法沟通。这时候就要由工业工程师来充当桥梁了。
(4)与其他工程有何不同?
那么,工业工程与机械、电气、化学、土木工程有什么区别呢?传统工程旨在“设计更经济的系统”。比如机械工程设计高效的“经济的机器系统”,电气工程设计“经济的电路系统”,他们的设计对象只集中在机器和设备上。工业工程不仅考虑机械设备的设计,还包括人的因素,以“人、材料和设备的综合系统”为对象。
(5)与其他管理科学有什么区别?
读者可能又会问:工业工程和企业管理、行政管理都和管理有关。它们之间有什么区别?工业工程与企业管理的区别在于,工业工程通过工程途径,运用科学的、工程化的方法和技术,考虑人员、机器、设备、过程、方法、时间等因素来解决管理问题,而企业管理和行政管理不能采用工程途径来解决管理问题。
二、工业工程在中国的引入
军事和工业
我国工业工程技术的引进可以追溯到民国三十五年。当时,贵州大定航空发动机厂开始建立零件制造和装配的标准工时制度,用马表计时,对生产计划和控制大有裨益。民国39年,兵工署在自己的兵工厂实行工时制,颇有成效。1942年,军方引入工作研究理论。后来由于中国生产力中心、金属工业发展中心等机构的建立,工业工程逐渐应用于国内各工厂。兵工厂、裕隆汽车、大同公司、台铝公司、松山烟厂等。已经陆续实施,但都局限于狭义的工作简化和传统的工作时间范围。外资工厂建立后,在美资外商的大力推行下,国内工业工程领域逐渐扩大。目前国内稍具规模的企业都建立了工业工程系(班或组)等单位。它为促进经济繁荣和提高国家生产力做出了巨大贡献。
(2)学校教育
至于学校教育,直到工业有了迫切的需要,才在学校里设立了工业工程系。1952年,东海大学与台北工学院同时成立工业工程系,中原工学院于1953年成立工业工程系,随后中正、冯佳、清大、新浦学校相继成立。还有一些学校虽然不用工业工程的系名,但是教学内容本质上和工业工程很像,比如技术学院工业管理技术系,* *大学生产工程系。第一批正式接受专业教育的工业工程师于1956年进入工业服务。
工业工程师的培训范围很广,大致可分为四个部分:
(1)科技数学基础:包括物理、化学、数学、统计学、计算机编程等。
(2)一般工程训练:包括工程力学、图形学、制造工程、工程材料、电气原理、化工导论等。
(3)工业工程专业培训:包括动作与时间研究、工厂布局、工程经济、运筹学、生产控制、质量控制等。
(4)管理科学培训:包括产业组织与管理、会计与成本分析、产业心理学、行为科学等。
第三,工业工程师的作用
既然工业工程系培养的学生具备了以上知识,那么一个工业工程师在工厂里起什么作用呢?为了理解这个问题,我们先来看看工厂中常见的几个问题:
(1)在工厂里,每个专业工程师都各司其职。谁会和不同专业的工程师交流?
(2)在工厂里,老板关心一件事(赚钱和产量),员工关心另一件事(发工资和劳动),那么谁来做老板和员工之间的桥梁呢?
(3)在工厂里,每个人都关心交货和质量。有人在乎今天比昨天做得更好,明天做得更好吗?如果有,谁来做这个改进工作?
(4)每个人都关心机器、材料、...谁在乎最重要的“人”?如何让这些人过得更舒服,做得更多,赚得更多,受到尊重?
(5)大家都关心产量,但谁关心总成本呢?
(6)每个小单位往往都有本位主义。谁会考虑全厂优化?
解决这些问题最合适的人是工业工程师。
更详细的说,工业工程师在工厂里做的工作有:工作方法的设计和改进、标准作业时间和标准材料消耗的设定、制造工艺、夹具和工具的设计、成本的计算和分析、生产计划和控制、产能计划和分析、物料管理、质量分析和控制、工厂布局、工业安全操作、工作评价和奖励制度的建立、业务流程的改进、系统或体系的设计等等。
(1)工业界的医生?
有人说,商业顾问就是商业领域的医生,那么工业工程师就像行业内的医生一样,可以帮助工厂明确问题,协调整个工厂的运作,就像全科医生一样,负责诊断和治疗病人的疾病,然后由某个部门的专家进行检查和治疗。工业工程师也是如此,他们指出工厂的问题,然后协调各个部门的专家来解决。
其实现在的产业格局是团队合作,绝不是一个人就能解决任何问题的。工业工程师扮演的角色往往是一个团队的领导者,他们需要有很强的组合、协调和沟通能力,以及广泛的知识,也就是说,他们能够使用正确的语言和。在这种倾向下,工业工程师需要同时具备工程和管理方面的知识和培训,所以很容易让其他人在工厂里合作,一起解决问题。
(2)效率专家?管理层的眼光?
工业工程师确实扮演着复杂的角色,有人批评他们是:
“工业工程师让人做的更快,赚的更少!」
“工业工程师是效率专家,是管理的眼睛!」
“工业工程师到处找错东西,喜欢和别人过不去。」
(3)多样性的作用?
有人认为工业工程师是操作人员的安全保姆,让他们免受工具伤害和过度的工作量;因为他的培训包括管理和工程知识,他是工厂的计划者和协调者;因为他受过统计学、概率学、可靠性的训练,所以他能成为一名质量控制员;他常常想:“这是最好的办法吗?”,所以他是一个寻求更好的方法;由上可知,工业工程师转行能力强,生存能力强;而且他的晋升能力也高,更容易晋升到高层。
从五个角度看IE。
关于IE“工业工程师”的五种说法;
第一种说法:“什么样的人是工业工程师”不是一个理论问题,而是一个实践问题。工业工程的产生、应用和发展已有近百年的历史。由于侧重点和时代的不同,国内外关于工业工程师的观点很多,可以归纳为五种,即:“工业工程师是这样的人,他们是最佳工作系统的设计者;是各级决策者和管理者的助手;它是管理与技术、管理人员与工程师、部门与部门、企业与外部环境之间的接口、沟通者和协调者;同时也是专业工程师,有自己独立具体的业务,不同于管理等技术人员。而且他们还勇于并善于提出新的思想和理念,能够接受、倡导和推广普通人难以接受或暂时不为人们所知晓的新技术、新工艺、新材料、新方法、新思想、新战略,或“不管部长”。上述说法从不同角度反映了工业工程师的性质、内容和作用,其中最核心或最基本的说法是1说法,即工业工程师是最佳工作系统的设计者。换句话说,工业工程师所从事的是对某个系统的一种优化设计/再设计,使投入系统的人力和其他资源得到充分有效的利用,消除/减少各种浪费,实现系统的最大/最优输出。
第二种说法:从工业工程师的地位和作用来看,说明他们是各级领导的助手、参谋、智囊,帮助管理者发现问题,做出正确的生产经营决策,为管理提供科学依据。可见,IE专业并不直接培养厂长、经理等管理人员,而是培养工程师,一种特殊的工程师。另一方面,管理者必须具备IE知识,尤其是IE意识。否则,他们不可能按照工业工程的要求,合理地、科学地组织生产经营活动,搞好企业。另一方面,正如美国IIE研究所所说,工业工程师往往会发展成为高级管理人员,因为他们比其他专业工程师拥有更多的业务技能和培训。因此,今天许多大公司的高层管理人员都有工业工程背景。
第三种说法:工业工程师作为“接口工程师”区别于其他专业工程师的特点,是领导和其他部门或专业工程师无法替代的。他们总是从大局出发,为各级管理者提供便利,为各部门出谋划策,出谋划策,协调综合各部门之间的业务(如设计、制造、供应)。
第四种说法:强调工业工程师的工作不能理解为系统的整体规划和设计或者仅仅是助手和接口。他们也有明确的专业分工和相对独立的工作职能,非常具体和实用,即可以是专门从事或专注于某一方面工作的专业人员,如质量控制/管理工程师、方法研究工程师、时间研究工程师、工业安全工程师等。
第五个说法:进一步体现了IE的创新特性。没人想做的,或者别人做不到的,恰恰是工业工程师的用武之地。比如AgileMfg就是美国工业工程专家提出的重振美国制造业的新战略。是中国的工业工程专家在中国迅速接受并积极传播了这一新思想[2]。
工业发展的历史,尤其是制造业的成败经验告诉我们,工业企业需要工业工程师,而随着IE应用的扩大,人们进一步认识到国家发展和社会进步也需要工业工程师。正如美国IIE研究所所说,“工业工程不限于特定行业的技能。所有希望其资本消耗达到最佳生产和质量的组织都应该雇佣工业工程师。”1998年8月,《中国机电报》也发表文章称:“工业工程师是致力于为各类企业、各级政府部门甚至商场、银行、医院等服务行业设计高效优化运行系统的技术人才。”
显然,除了IE专业,其他专业都培养不出这样的人。正是由于我国在上世纪80年代初引进和普及现代管理时忽视了工业工程的发展和应用,才导致我国IE专业迟迟没有发展起来,导致了今天工业工程人才的严重短缺。有的企业没有处理好引进、消化和创新的关系,屡屡“洋”;有的工厂设计没有IE,物流不合理,就拆了重建。大多数企业没有IE基本功,很难迎接挑战,抓住机遇。还有的为了自动化而自动化,其实是灾难;特别是长期忽视科技创新和产品开发,或者一哄而上,赔钱转喊等。,造成了巨大的浪费、环境污染和严重的损失,形成了长期无法解决的质的和结构性的矛盾。这些问题与我们缺乏工业工程师密切相关,这不能不说是一个历史性的教训。当然,国家的经济体制和运行机制是根本,但不能把所有的问题、困难和困惑都归结为体制和机制问题。似乎所有问题都是“一揽子就行”,股份制就能解决所有问题,其他都无关紧要,可有可无。完全不是这样的!如果非要归结的话,那应该归结为素质问题——劳动者素质,领导者素质,企业素质,民族素质,全民素质,国家素质,包括世界上用了一百年的基本功IE。
IE,尤其是基础IE,是工业企业的必修课,不可逾越。这门课迟早要补的。当然,补课并不意味着重复历史。我们应该寻求一个合适的切入点,针对不同的情况进行不同的处理。不要搞一刀切,固定模式,实事求是,提高效率,缩短时间。重复历史其实是在抗拒进步,不切实际,因为今天的情况和当时不一样;况且,和别人并驾齐驱永远也赶不上别人,你只能永远落后。
第四,推动工业工程概念的阻力
总的来说,工业工程的概念和实践在工厂里并不是一帆风顺没有阻力的,这可以分为三点:
(1)在一些封闭的家族式企业中,企业主的观念不够开放,不愿意提供公共工厂各方面的全面信息。没有信息,工业工程师无法解决问题。
(2)人类保守的观念拒绝改变,工业工程师无法发挥所长。
(3)一个新事物要经过学习* *的过程,人们才能熟练运用,而学习* *的开始总是比较困难,效果也不显著,所以人们宁愿再努力也要继续使用* *已经习惯的旧方法和旧东西。
这种阻力在某种程度上削弱了工业工程概念的推广,这也是中国企业界跟不上发达国家的原因之一。虽然早在1942年前后,台湾省就引进了工业工程的概念,但到目前为止,很少有人知道什么是工业工程,究其原因,多少是受到了这些阻力的影响。
如引言中所述,时代潮流让企业类型做大,传统的本能管理方法必然会被淘汰。虽然每个人都有管理的本能,但管理的质量、管理者的数量、管理范围的宽或窄,都受到个人能力的限制。所以,如何用系统的方法让大规模的工作更好更快,必须用科学的方法来管理,依靠工业工程。
当然,工业工程师的能力也绝不是万能的,但只要具备工业工程的专业知识,就更不容易出错,因为工业工程的实践不是基于直觉,而是基于数据。同样,如果有工业工程,做错决策的几率也能降低很多。
[编辑本段]五、工业工程师解决问题的途径
工业工程通过以下两种方式解决问题:
(A)解决问题和决策(解决问题&;决策制定)
(1)确定问题:先了解问题的性质和症结。
(2)问题分析:从查找资料、记录现状、了解制约因素、讨论问题入手,才能深入问题。
(3)寻求问题的可能解决方案。
(4)评估各种方案,确定最佳决策。
(5)采取行动。
(6)评估行动的结果并提出更好的解决方案。
(2)系统与方法工程(System & amp;方法工程)
从数据的收集、组织、分析到如何整理,都可以通过数学计算和特殊技术来解决问题。
不及物动词工业工程的未来
从以上种种解释来看,工业工程师只能在工厂工作吗?事实上,在发达国家,工业工程早已应用于工厂之外。工业工程用于医院、农场、餐馆、旅馆、邮局、银行、交通、建筑、军事机构和各种政府部门。
在国内,一些医院还聘请了工业工程人员负责设备配置、人员利用、药品库存控制、数据流动等工作(如马偕医院就是一例)。这个应用可以说是工业工程的延伸。目前工业工程的领域并不局限于工业,所以工业工程的名称已经不能覆盖其范围。
在中国,虽然军事和国家事业已经率先实施工业工程,但真正让它开花结果的还是那些外资工厂。由于其令人羡慕的结果,许多国有工厂被说服关注这一新玩意儿。这些年来,工业工程师的广告越来越多,这清楚地证明了工业工程在中国已经开始被广泛接受。
近年来,由于能源匮乏、原材料上涨、工人短缺,国际市场竞争日益激烈,公害问题引起广泛关注。毫无疑问,工业工程师在中国必然会成为时代的宠儿。
另一方面,随着电子计算器的发展,工业工程学科正在迅速扩大其领域。在国外,系统工程和运筹学已经成为工业工程的延伸。用它们来解决企业管理中存在的大而复杂的问题。这一趋势无疑将是中国工业工程发展的方向。
工业工程的两个小故事
在工业工程领域,“运动与时间研究”占据着非常重要的地位。1881年,被后人尊称为“工业工程之父”的弗雷德里克·w·泰勒(Frederick W. Taylor)开创了“时间研究”(Timestudy),弗兰克·b·吉尔伯思(Frank B. Gilbrtth)在晚年复兴了“运动研究”或“工程”。后来,这两项研究密切相关,密不可分,于是合并为“行动与时间研究”(或称“工时研究”)。这里有两个故事来追溯行动时间研究的起源。
在1898期间,泰勒在伯斯利伯利恒钢铁厂工作。当时工厂雇佣了400 ~ 600名铲工,每天在一个长约2英里,宽1/4英里的正方形内铲各种材料。这些铲工不需要工作场所准备的铲子。很多人从家里带铲子。铲煤时,每把铲子只有3.5磅重,而铲矿石时,每把铲子有38磅重。这种自备铁锹,每把铁锹重量的差异,引起了太的好奇。他想:“铲子的形状大小和铲的工作量有关系吗?”“什么样的铲重最经济有效?”“工人拿什么样的铲子舒服,铲起来快得多?这些问题应该讨论。太师挑选了两把优秀的铁锹在田间不同的地方做实验,用秒表记录他们的时间,用不同大小的铁锹铲不同比重的物料,分别记录每把铁锹的大小、样式、重量。经过多次实验发现,当每把铲子的重量约为21.5磅时,可以得到最经济有效的结果,即工人每天每人可以铲最多的材料。铲重物用小铲,铲轻物用大铲,但每铲重量约为21.5斤。得到这个结果后,太师设计了不同大小的铁锹来训练工人,并制定了奖励办法。当劳动者能够完成规定的工作时,可以获得日工资60%的奖金。否则会给他们正确的工作方法,保证他们能拿到同样的奖金。经过这次改进,原来需要400 ~ 600名工人的工作,采用新方法后,140名工人即可完成。这样一来,每吨铁锹成本降低了50%,而工人工资却提高了60%。加上研究所需的费用,每年可以节省7.8万美元。这不仅大大提高了工厂的产量,也提高了铁锹的工作效率、工资和工作心情。
1885年,吉尔布雷斯受雇于17年的一名建筑工人,发现工人在建房和砌砖时使用的工作方法和工作速度各不相同。应该研究什么方法最经济有效。纪接着分析了工人的砌砖动作。发现每一块砖都是工人铺好的,他们带头弯腰用左手去捡,同时把砖翻过来,选择最好的一面,这样堆放的时候就可以向外放。这个动作完成后,右手开始铲泥,涂抹到堆放的地方。砖放在左手后,右手用泥铲工具轻敲几下固定。经纪人仔细研究了这个周期性动作,并将其拍成了电影。详细分析后得知,工人弯腰捡砖,容易增加疲劳。左手拿砖的时候,右手闲着,不是有效的方法,再敲砖就多余了。于是经过多次试验,得到了一种新的砌砖方法。砖运到工地后,挑选价格低的工人,放在一个木框里,每框90块砖,最好的一面或一端放在某个方向。这个木架挂在工人的左边,这样左手拿砖的时候,右手同时拿泥灰,同时提高泥灰的浓度,这样在上面放砖的时候,不用敲就能到位。经过这次改进,工人的工作量大大增加了。砌每块砖的动作由18次减少到5次。工人经过培训后,老方法每小时只能砌砖120块,新方法可以砌砖350块,工作效率提高了近200%。经过纪的动作分析,确定了最佳的砌砖方法。由此,发展成为日后的动作学。
以上两个例子,表现了工时科学的创始人太和纪在事情发生时分析和探索真相的态度,这种精神也是以后工业工程所倚重的。