工业工程

工业工程（Industrial Engineering）

　　工业工程（Industrial Engineering, 简称IE）：是研究由人、物料、信息、设备和能源构成的集成系统的设计、改进和实施，它应用数学、物理学和社会科学的知识和技能，结合工程分析和设计的原理与方法，来说明、预测和评价这一集成系统将得到的结果。

——美国工业工程学会（American Institute of Industrial Engineering,简称AIIE）

　　现代工业工程的研究内容包括：生产系统规划与设计、生产计划与库存控制、作业计划、物流运输与储存、柔性制造技术、敏捷制造、质量控制与可靠性、工程经济分析、人机工程与人机系统、基础研究、工业工程培训与教育等。

　　现代工业工程的研究方法包括：

　　（属于运筹学各分支的）线性规划、整数规划及混合整数规划、非线性规划、目标规划、动态规划、图论及网络分析、排队论、存贮论、决策论、对策论；

　　（属于随机理论及分支的）概率论/数理统计/随机过程、可靠性理论、灰色理论、模糊数学等；

　　（属于计算机结合交叉学科的）数值方法、系统模拟、系统动力学、管理信息系统/专家系统/决策支持系统、神经网络、遗传算法、CAD/CAPP/CE；计算机网络等。

　　（一）IE的核心是降低成本，提高质量和劳动生产率

　　把降低成本，提高质量和劳动生产率联系起来综合研究，追求生产系统的最佳整体效益。

　　（二）IE是综合性的应用知识体系

　　IE的综合性集中体现在技术和管理的结合上，IE从提高生产率的目标出发，不仅要研究和发展制造技术、工具和程序，而且要提高管理的水平，改善各种管理与控制，使人和其他要素（技术、机械、信息等） 有机协调，使技术发挥最佳效用。

　　（三）注重人的因素

　　生产系统的各组成要素中，人是最活跃和不确定性最大的因素。IE在实现其目标，在进行系统设计，实施控制和改善的过程中，都必须考虑到人和其他要素之间的关系和相互作用，以人为中心进行设计； IE十分重视研究人的因素，包括人—机关系、环境对人的影响（生理心理等）；人的工作的主动性、积极性和创造性，使人发挥能动作用。

　　（四）IE面向微观管理

　　为了减少浪费，降低成本的目的，IE重点面向微观管理；从工作研究、作业分析、动作和微动作分析到研究制定作业标准，确定劳动定额，从各种现场管理优化到各职能部门之间的协调和管理改善等都有需要IE发挥作用。

　　（五）IE是系统优化技术

　　IE所强调的优化是系统整体的优化，不单是某个生产要素或某个局部对象的优化，最终追求的是系统整体最佳效益。所以IE从提高系统总生产率这一总目标出发，对各种生产资源和环节作具体研究，统筹研究、统筹分析、合理配置；对种种方案作分析比较，寻求最佳的设计与改善方案，这样才能发挥各要素和各子系统的功能，使之协调有效地运行。

　　总之：IE的本质使系统整体的合理化、标准化、高效化、程序化、达到高品质,追求生产系统的最佳整体效率为目标。

　　所谓IE的意识就是IE实践的产物，是对IE应有指导作用的思想方法；有以下几方面 ：

　　（一）成本与效率意识

　　IE追求最佳整体效益，（即以提高生产率为目标）必须树立成本与效率意识，一切工作从大处着眼，从总目标出发，从小处着手，力求节约，杜绝浪费。寻求以成本更低，效率更高的方式与方法加工。

　　（二）问题与改革意识

　　IE追求合理性，使各要素达到有效结合，形成一个有机整体系统，包括从工作方法，生产流程直至组织管理各项业务及各个系统的合理化。就要坚持改善，改善后再改善，因此，必须树立问题与改善意识，不断地发现问题，考察分析，寻求对策，勇于改革创新。

　　（三）工作简化与标准化意识

　　IE追求的是高效与优质统一。IE产生以来推行简单化、专门化和标准化；对降低成本，提高效率起到了重要作用。

　　（四）全局和整体意识

　　现代IE追求的是系统整体的优化，必须从全局与整体出发；针对研究对象的具体情况选择适当的方法，并注重应用综合性与整体性，才能取得良好的效果。

　　（五）以人为中心的意识

　　人是生产经营活动中最重要的因素，其他因素都要通过人的参与才能发挥作用，必须坚持以人为中心来研究生产系统的设计、管理、革新和发展，使每个人都关心和参加改进工作，以提高效率。

　　企业的最高层领导总是希望以最小的投入得到最大的产出以置获得最大的效益。

　　如何将企业的投入以最有效的组合达到高效率、高品质、低成本、准时交付、浪费少等，这就是近代工业工程（IE）迅速发展的原因。工业工程比企业管理起步较晚，但是在美国、日本等国家在20世纪中以后的发展是相当快的，几乎取代了大部分的传统管理工作。

　　一、 工业工程（IE）是以工程技术为基础，配合科学管理的技巧来发现问题，解决问题，预防问题。

　　二、 工业工程（IE）最终的目的是透过管理的工作，使企业能够获得最大的利益，所以与成本或经济效益有关其包括制度、作业方法、设备、工装治具均应掌握并加以改善。

　　三、工业工程（IE）是一门应用科学，其操作理论要符合实际要求，所以工业工程（IE）师均应具备亲力亲为的能力，而使学理与实务相得益彰，以保证管理效果。

　　四、工业工程（IE）是运用重点管理的技巧，在任何问题上做重点突破。

　　五、工业工程（IE）在日本也被称为《生产技术》或《管理工程学》。

　　六、工业工程（IE）是藉着设计，改善或设定生产要素（人、机、料、法、环）的工作系统，以求得更高生产率的专门技术。

　　七、工业工程（IE）是一门应用科学，它兼有管理及工程技术、行为科学、人类工程学等学科知识领域，它将传统的工程技术融合于现代科学管理技巧之中，随着工业工程（IE）的导入，可弥补原有管理与工程技术的脱节。

　　八、作为生产经理、生产现场管理者，他们为了使作业人员能够完成产品要素（质量、数量、成本、交期），务必快速、正确、轻松并安全的进行工作设计、方法设计等技术来改善作业，进而推进改善活动。他们基本上掌握了生产系统真正的问题点和原理原则，同时从调查、分析、改善的方向检讨。只有应用科学管理技术才能提高生产效率，完成产品要素，这些最有效的科学管理技术就是工业工程（IE）。

　　工业工程（IE）分为二类：传统的工业工程和现代的工业工程。

　　传统的工业工程（IE）主要的工作对象是制造工业。

　　下面是工业工程（IE）部门人员的功能：

　　现代工业工程，除包括传统的工业工程技术外，尚有在第二次世界大战时期和战后若干年中所发展新技术；同时，随着科学技术的进步，新观念、新方法相继出现，对工业工程的不断冲击和挑战，现就将现代工业工程技术中影响较大的几项技术分别说明如下：

　　1、工作研究

　　工作研究可定义为：为有组织的群体中的某一个人或某一群人指明工作活动的内容。其目的是为了设计出满足组织及其技术要求和满足员工生理及个人需求的工作结构。

　　2、统计学的广泛应用

　　美国的格兰脱（Eugene L·Grant）教授在1954年时间研究中总结出了一种辅助用马蹄表时间研究的统计技巧，名为工作抽查（Work Sampling）。

　　3、作业研究及科学管理

　　1950年由英国的卜拉开德教授（Professor P·M·S·Bracket）所领导的一个混合小组，他们着眼于在全系统整体建立数学模式，用计量方法代替定性方法，名为作业研究（Operations Research）。并于当年出版了作业研究季刊。

　　4、电子计算机的影响

　　计算机的设计制造据称是由美国本本薛文尼亚大学的毛池莱博士（Dr·John W·Gauchely）及艾可泰博士（Dr·J·Presper Echerat）所完成的，并于1946年在美国陆军的阿波狄恩试验基地首次使用。

　　随之计算机广泛的应用于工业工程。

• 模拟（Simulation）；
• 计划与时程安排；
• 电脑管理的制造方法；
• 工作衡量（Work Measurement）；
• 集成制造（CIM）。

　　5、全系统观念及系统设计

　　工业工程（IE）是关于人、机、物等整体系统的设计、改善与装置的一门科学，在处理问题时不可能脱离现实环境而超然独立的结论，其关键在于系统本身具有相互联系及相互影响的作用。

　　系统的设计是繁杂和多变的，工业工程（IE）对于管理的各阶层系统设计具有如下新园地：

• 网状计划的技巧与应用；
• 价值工程（VE）；
• 高等数学的广泛应用；
• 行为科学与人类工程学的广泛应用；
• 自动化的提高。

　　应用现代系统理论的主要是从社会、资源、能源、科学技术进步等发展趋势的宏观系统出发，用控制论的原理和方法，将分系统、子系统重新排列组合成为可测、可控的系统。系统是由若干个相互联系又相互制约的单元组成的有特定功能的有机体。大到世界经济和国民经济的全局，小到一个工厂、一个产品都可以视为一个系统。系统概念的确立，有助于安排和组织复杂的生产经营工作。

　　行为科学是从社会学、心理学的角度研究管理，重视社会结构、环境条件以及人与它们之间的相互关系和人的动机及其所产生的行为对提高工作效率，发挥主观能动性的影响。行为科学还研究如何善于发现人才，合理使用和培养人才以及善于启发人们的自觉性和社会责任感等方面的问题。

　　现代工业工程（IE）学吸取了自然科学和技术科学的最新成果，将运筹学、概率论、数理统计、计算技术等应用于工业工程（IE）管理技术系统，作为量化和管理手段，并形成为一系列量化的管理技术，如预测技术、技术经济分析、价值工程、决策分析、质量管理等。

　　1915年前后在美国发展的工业工程（IE）进入日本，其导入受阻失败，在工业工程（IE）考察团的报告中原因如下：

　　1、经营者或企业管理人员对科学管理的需要性没有认识；

　　2、经营者或企业管理人员对管理意义的理解不够；

　　3、经营者或企业管理人员重视设备更新的效果而忽视工业工程（IE）的改善；

　　4、日本的工业工程（IE）技术实际上尚未发展；

　　5、日本经济现状阻碍了工业工程（IE）的发展；

　　6、日本历史的社会环境阻碍了工业工程（IE）的发展。