一、工业工程(IE)的定义
IE的本质就是不断追求更安全、更舒适、更经济、更快速、更好的品质去完成工作。IE工程师的座右铭“永远不变的是‘变化’”。
一个和尚挑水吃,两个和尚抬水吃,三个和尚没有水吃。三个和尚在经历了口干舌燥后,坐在一起商量合作分工,寻找省时、省力又公平合理富有效率的办法。最初的办法是轮值挑水,这样比较公平,又都能喝上水。过一段时间,三人都感受到轮值下山挑水特别辛苦,三人通过议论,又想出在山上做吊水装置,使得挑水时减少走路95%,使得每人轮值时都轻松许多。
上面事例可以看成IE中方法研究的一个应用。IE的本质就是不断追求更安全、更舒适、更经济、更快速、更好的品质去完成工作。IE工程师的座右铭“永远不变的是‘变化’”,或者“更好的方法总是下一个”。
到底工业工程(IE)是什么?我们还是先借用权威的定义来说明。
美国工业工程师学会(AIIE)在1989年对IE的最新定义为:“实现规划、设计、实施与管理生产和服务(保证功能、可靠性、可维修性、日程计划与成本控制)系统的带头(Leading)职业。这些系统可能是自然界的社会技术,通过产品的生命期、服务或程序,完成人员、信息、原料、设备、工艺和能源的集成”。其目标为“达到盈利、效率、效益、适宜性、责任、质量、产品与服务的连续改善”,所用的知识和方法“涉及到人因和社会科学(包括经济学)、计算机科学、基础科学、管理科学、通讯技术、物理学、行为学、数学、统计学、组织学和伦理学”
这个定义对于没有多年运用IE工具进行实际改善的人来说比较难以理解,再看以下两个给普通大众的定义。
日本科技IE研究会编的《IE初级教程》中的定义:“工业工程可以说是一门通过对人、原材料、机器设备组成的系统设计和改进,从而提高生产率并降低成本的技术”。
美国百科全书的定义:
“IE从事于设计、改革和设置关于人员、材料和机器设备的综合使用及消耗的详细分析,以求提高企业的生产率、利润率和经济效果”
实际上人类天生就有运用自己的失败教训和成功经验,不断总结,把事情越做越好的能力。IE就是把制造业失败教训和成功经验,不断总结提高而形成的一门学科。许多专家指出“所有人类及非人类参与的活动,只要有动作出现的,都可应用工业工程的原理原则,以及工业工程的一套系统化的技术,经由最佳途径达到目的。”
笔者曾在一份美国会计学会的调查中看到在欧美、日本、新加坡、韩国、台湾地区的制造型企业中平均有91%企业设有IE部门。工业工程师在这些国家和地区的制造业领域就业人群比其他任何工程师都要大,而且,第三产业对于工业工程师的需求正在迅速上升,比如保险业和银行业,医疗保健,快递物流,环境保护,信息处理等。你可能会想象不到工业工程师的工作地点,比如迪士尼乐园、主题公园、城市综合体等。
二、工业工程(IE)的涵盖内容
对制造业来说IE研究的对象是工作系统,而工作系统的构成要素包括输入、变换过程、输出与反馈。见图1-1示。
在这样的工作系统中所涵盖的内容就很多,下面介绍三种对IE内容涵盖的说法。
1、常用IE方法:见图表1-2。
工作系统的核心是变换过程,变换过程实际就是通过一定流程实现,所以,IE方法实际上是流程分析的方法。更明确地说,IE方法致力于一定环境条件下的流程及其构成要素的分析。通过分析,以消除流程中不合理的、浪费的、不均衡的环节,节约流程所需资源(包括自然资源与社会资源),使流程能稳定地、高效地实现其功能。流程中包含产品工艺流程、作业流程、人机联合作业流程分析及流程经济性等。流程之中有人作业,所以建立了动作分析、动作经济性、作业测定方法等手法。流程之中有设备作业,所以设备效率与管理必然被研究。作业流程分析、作业测定、动作分析后,如何做好生产的匹配与平衡也是IE关注的内容。最后所有制造过程在一定空间进行,所以布局研究自然也是IE的内容。
2、全面的IE方法:见图表1-3。
(1)方法研究 | (17)计算机编程 |
(2)作业测定(直接劳动) | (18)项目网络技术 |
(3)奖励工资制度 | (19)计划网络技术 |
(4)工厂布置 | (20)办公室工作测定 |
(5)表格设计 | (21)动作研究的经济效果 |
(6)物料搬运 | (22)目标管理 |
(7)信息系统开发 | (23)价值分析 |
(8)成本与利润 | (24)资源分配网络技术 |
(9)作业测定(间接劳动) | (25)工效学 |
(10)物料搬运设备选用 | (26)成组技术 |
(11)组织研究 | (27)事故与可操作性分析 |
(12)职务评估 | (28)模拟技术 |
(13)办公设备选择 | (29)影片摄制 |
(14)管理的发展 | (30)线性规划 |
(15)系统分析 | (31)排队论 |
(16)库存控制与分析 | (32)投资风险分析 |
IE自1909年进入滨尼法尼亚大学后,很多学者不断扩展学科的研究范围,例如美国院士萨文迪教授(前年被清华大学聘为工业工程系主任),在其主编的《工业工程手册》中根据英国667家企业应用IE的实际调查后,列出有32种,见表1-1。由于其书编撰较早表中列出某些说法有些陈旧,例如第17项计算机编程,现在在企业中为ERP软件提供关键工艺路线,产能负荷分析、物料配送的原始数据,基本就是IE部门完成的,此时再仅仅称计算机编程就不恰当了。
显然,在学院教授把IE已经变成了一个大的学科,所有内容全部写成书,要数十本,例如日本规格协会(JIS)编辑出版的《经营工程学丛书》全套共20卷,也就全面讲述基本IE方法,我们在本书并不面面俱到讲述IE,而是讲述最常用IE方法,即讲述图表1-2中的方法。
3、IE七大手法,见图表1-4。
序号 | 名 称 | 内 容 简 介 |
1 | 程序分析 | 整个制造程序分析 |
2 | 操作分析 | 人机操作分析、联合操作分析 |
3 | 动作分析 | 人动作分析与动作经济性 |
4 | 作业测定 | 按照标准完成基本工作所需的时间 |
5 | 时间研究 | 完成工作时间分析 |
6 | 工作抽样 | 调查操作者或机器效率 |
7 | 预定时间标准 | 制定标准工时 |
由于日本规格协会(JIS)总结的质量统计QC七大手法,丰田等日本企业推行精益生产方式(JIT)提出的七大浪费,在企业影响巨大,所以在台湾等地区对工业工程也有个IE七大手法之说,目前这种说法在珠三角的一些中小企业也有一定影响力。具体来说,所谓IE七大手法见表1-2。由于台湾等地区轻工业发达,多为劳动密集性企业,所以IE七大手法比较突出对人作业和小型设备的作业方式的研究,关注微观细节的管理,但对布局、库存、物流等宏观关注与改善就比较弱,所以在世界一流的企业谈到IE时,并没有IE七大手法的称谓。