基于制造業(yè)的工業(yè)工程發(fā)展優(yōu)化研究

(華北科技學院安全工程學院 北京 101601)

引言

工業(yè)工程(Industrial Engineer簡稱IE)方法在企業(yè)中的目的，是用最有限的資源創(chuàng)造最大的產出。工業(yè)工程以系統(tǒng)工程的標準為理念，以數(shù)學的理論為基礎，以制造思想和管理理念為指導，以信息技術為工具，對制造業(yè)中的問題進行分析、設計與優(yōu)化，以提高整體的效率。現(xiàn)如今，工業(yè)工程不僅應用于制造業(yè)，同樣也開始應用于服務業(yè)、非營利性組織中，而且工業(yè)工程應用的方式同樣變的多種多樣，應用手段也變的層出不窮，其能夠提高生產效率的作用越來越被社會各界所接受并認可。

一、工業(yè)工程的定義與發(fā)展

工業(yè)工程是一門集管理、經濟和多種工程技術的交叉性學科，是以各種產業(yè)的整體系統(tǒng)作為研究對象，以解決管理效率、質量和成本問題為核心的工程技術體系[1-2]。

世界各國組織都根據(jù)自身的狀況對工業(yè)工程下了定義，雖然表述上不太一樣，但其內在思想是統(tǒng)一的，不過在側重點上存在著這樣那樣的不同，如美國工業(yè)工程師學會對于工業(yè)工程的定義，雖然明確的指出了工業(yè)工程的研究對象、方法、內容以及學科性質，但未能明確工業(yè)工程的根本目標存在和一定量的不足；日本工業(yè)工程協(xié)會對于工業(yè)工程的定義，對工業(yè)工程的性質、目的和方法都給出了簡單的說明，其主要體現(xiàn)的是“以人為本”的思想，但定義不夠全面具體。文章研究內容為中國制造業(yè)中工業(yè)工程的發(fā)展，遂采用中國對于工業(yè)工程的定義：工業(yè)工程是以人、物料、設備、能源和信息組成的集成系統(tǒng)為主要研究對象綜合應用工程技術、管理科學和社會科學的理論與方法等知識對其進行規(guī)劃、設計、管理、改進和創(chuàng)新等活動使其達到降低成本提高質量和效益的目的[3]。

無論何時，企業(yè)在其正常的發(fā)展過程中，都會想要充分的提高企業(yè)生產率，降低企業(yè)的生產成本，從而有效的提高企業(yè)的生產效益，而想要完成這一目標，第一點就在于如何將有限的資源進行合理的分配并加以有效的使用，來減少不必要的浪費。而且因為經濟全球化的來臨，“一帶一路”方針的有效實施，使得有效地利用資源更是企業(yè)經濟發(fā)展由粗放型轉向集約型的關鍵。第二點，以人為本是工業(yè)化的基本特征，也是人類社會發(fā)展的目標，社會發(fā)展過程中主要依靠的是人，把人放在第一位，放在最根本的位置上，更有助于企業(yè)生產率的提高。工業(yè)工程正好可以有效的解決這兩點，它不僅研究工業(yè)生產效率有效提高的工程方法，而且強調改善企業(yè)的工作環(huán)境，使其更加的安全舒適，從而提高企業(yè)的生產效率，并且從管理學的高度對企業(yè)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，使其更加有效的提高生產力[4]。

工業(yè)工程在我國雖然才應用了近30年，但其發(fā)展的速度很快，許多大型企業(yè)已經開始大量地應用工業(yè)工程技術來解決生產經營中所存在的問題。國內比較典型的一汽-大眾集團，就應用了工業(yè)工程的技術，并取得了明顯的經濟效益[5-7]。

二、工業(yè)工程在制造業(yè)方面所遇到的發(fā)展困境及解決路徑

我國在1989年后開始正式發(fā)展工業(yè)工程，發(fā)展的時間比較短暫，到目前為止，其主要的應用領域依然在制造業(yè)上面，但我國制造業(yè)逐漸的發(fā)展中，也產生了許多關鍵性的問題。從宏觀上來看，中國制造業(yè)面臨著發(fā)達國家制造業(yè)回歸本土及新興經濟體低成本制造快速發(fā)展的阻力；從微觀層面上看，制約中國制造業(yè)企業(yè)發(fā)展的關鍵問題在于在生產實踐過程中工業(yè)工程基礎累積不夠；重技術、輕管理的思想普遍存在；缺乏管理與技術集成創(chuàng)新的能力[8-9]，導致著我國工業(yè)工程的發(fā)展停滯不前，文章從工具、技術、應用對象乃至于思想的角度提出了相對應的方法。

(一)新的工業(yè)工程研究工具

在正常的研究過程中，對研究的結果的驗證是必不可少的，而且研究工具的變革與改進，更有利于成本的降低以及實驗準確性的提高。在以往的工業(yè)工程研究中，一般運用Flexsim或Vissim仿真軟件對改善后的方案進行了仿真驗證[10-12]。但隨著我國科技的迅猛發(fā)展，人們對仿真技術的期望也越來越高，過去，人們只是通過用仿真技術來模擬某單個物理現(xiàn)象、設備或簡單的系統(tǒng)；到如今，人們要求能能用仿真技術來描述復雜的系統(tǒng)，甚至于描述由眾多不同系統(tǒng)組成的系統(tǒng)體系。

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)技術[13]，簡稱VR，是20世紀80年代新崛起的一種綜合集成技術，它可以逼真地模擬現(xiàn)實世界(甚至是不存在的)的事物和環(huán)境，從而更好地降低制造成本，縮短實施時間，減少設計的反復，提高實驗的準確性。白云霞[14]等提出的在輕化工程專業(yè)的應用，王世敏[15]提出的仿真技術在電子產品設計的應用，王凱茜[16]等提出的在工業(yè)設計上的應用，這些已經逐步的將虛擬現(xiàn)實技術應用到實際生產中，周澤偉[17]提出的流程工業(yè)過程模擬仿真系統(tǒng)更體現(xiàn)了在工業(yè)工程中使用新技術的優(yōu)點。此外，在其他的學科領域也逐漸發(fā)展起來了一些新方法，如模糊邏輯、遺傳算法以及神經網絡等，也不斷被引入到工業(yè)工程的研究之中。朱琇琪[18]建立了相關的數(shù)學模型，朱慶國[19]提出了神經工業(yè)工程就體現(xiàn)了這一點。

(二)工業(yè)工程與信息技術相結合

我國想要從“中國制造”邁向“中國創(chuàng)造”，工業(yè)工程和企業(yè)信息化是不可或缺的。實現(xiàn)工業(yè)工程信息化(IE+IT)，對于我國制造業(yè)的發(fā)展與變革具有重大意義。在這一方面，齊二石教授提出了工業(yè)工程與信息化集成提升企業(yè)競爭力的增效管理創(chuàng)新模式，制造企業(yè)面向全生命周期的精益設計就是典型應用之一[20]。彭寧針對自動化程度較高的生產系統(tǒng)中人員和機器的配置問題,將工業(yè)工程(IE)技術與信息化手段(IT)結合,提出基于IE+IT的人機配置優(yōu)化方法[21]。李明輝針對中小包裝企業(yè)生產現(xiàn)場,運用IE+IT的優(yōu)化方法解決包裝制造企業(yè)的作業(yè)標準化、物料搬運優(yōu)化等現(xiàn)場問題[22]。程顥提出以工業(yè)工程(IE)技術應用為基礎的管理信息系統(tǒng)已成為企業(yè)整合資源的有效手段,而且也是企業(yè)成功應用信息技術(IT),實現(xiàn)信息化的基礎管理[23]。屈亞娟從“IE+IT”的內涵、工業(yè)化與信息化融合的戰(zhàn)略重點、技術方法等方面進行論述,提出“IE+IT”模式是我國中小制造業(yè)在信息化時代下增強核心競爭力的必然選擇[24]。工業(yè)工程信息化是工業(yè)工程發(fā)展的必由之路，能夠更好的達成自動化、系統(tǒng)化、工業(yè)化，能夠更好的降低成本，提高效率。

(三)工業(yè)工程技術應用于非制造領域

近年來，我國的科技發(fā)展極其迅速，而且隨著“一帶一路”方針的實施，使得制造業(yè)所需勞動量大幅度下滑，社會發(fā)展的主流已經開始從制造業(yè)向著服務業(yè)轉變，隨著服務業(yè)時代的來臨，就需要把工業(yè)工程在制造業(yè)中的經驗及技術轉換到服務業(yè)等非制造領域。臺灣地區(qū)許多醫(yī)院就已經開始應用了許多工業(yè)工程的技術方法來進行醫(yī)院的日常管理，在保證醫(yī)療服務水準的同時，有效降低了醫(yī)療成本[25]。楊萍[26]、周清華[27]、莫志平[28]、葛曉梅[29]等同樣講述了工業(yè)工程在服務業(yè)上的發(fā)展趨勢。

根據(jù)服務業(yè)的特點，工業(yè)工程技術在服務業(yè)主要應用在三個方面：

1.布置優(yōu)化

在制造業(yè)中，首要的是進行布置的優(yōu)化，一個好的布置是提高生產效率的良好途徑，是進行改善生產功能、實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的前提。在服務業(yè)中亦是如此，優(yōu)良的設施布置可以有效的改善整體功能，更好的提高整體效益。

2.流程優(yōu)化

其次是進行流程優(yōu)化，流程優(yōu)化是在制造業(yè)生產中常見的優(yōu)化措施，而應用于服務業(yè)改進的問題的研究思路與在制造業(yè)上大致相同，首先，應用“5W1H”，對服務流程進行分析，得到問題所在，然后再運用“取消、合并、重排、簡化”四大原則對工作進行具體優(yōu)化。使其在流程上得到盡可能的改善，從而提高效率。

3.質量管理

在質量管理上面，服務業(yè)的產品往往是無形產品，沒有具體的實物成分，看似與制造業(yè)上的質量管理差距比較大，實際上殊途同歸，將有形化為無形，從而掌握服務業(yè)上的質量管理和質量保證的特點，才能有效提高質量管理水平，才能更好地從整體利益的角度上進行提高。

(四)工業(yè)工程的思想開始深入人心

除了在具體領域、具體事物的應用以外，工業(yè)工程的思想也越來越被人們所重視。越來越多的管理者不僅開始應用IE技術解決生產經營中存在的諸多問題，而且開始運用IE思想解決除生產以外的其他問題，符興干已經將工業(yè)工程應用于行政方面[30]。現(xiàn)如今，工業(yè)工程已經成為加強科學管理、實現(xiàn)經濟增長的有效手段。而且，隨著科技和經濟的發(fā)展，面臨的問題也逐漸變得復雜化，必須深入透徹的理解工業(yè)工程的思想，針對具體問題進行具體的分析，才能有效解決問題。更多的采用工業(yè)工程的思想，從每個層次都能夠提高效率，才能更好的使整個生產系統(tǒng)得到全方面的優(yōu)化和改善，才能更好地推動工業(yè)工程在中國的深入推廣與發(fā)展。

三、總結與期望

1.本文主要講述了工業(yè)工程在目前制造業(yè)發(fā)展的過程中遇到的一些常規(guī)性問題，并提出一些相對應的解決措施，有助于在工業(yè)工程方面更好的學習和研究。

2.文章在具體實施上沒有做詳細的介紹，企業(yè)在如何具體解決問題方面，本文不予考慮。

3.工業(yè)工程的使用人員大多為管理層，生產現(xiàn)場的具體工作人員大多不具有工業(yè)工程的思想，只有將思想深入底層，從每個層次上進行工業(yè)工程的優(yōu)化，才能使得 IE 方法更好地和現(xiàn)場相結合，產生最大化的經濟效益。