久久夜色精品亚洲噜噜国产mv _99久久精品国产导航_国产精品乱码一区二区三区_国产成人精品网站

效率與效益的利器--現代工業工程
　
　--清華大學工業工程系教授鄭力--
　
　
　
　不管是在北美還是歐洲，經常有人笑話工業工程說：你們講不太清楚什么是工業工程。我看到在美國伯克利大學工業工程系的主頁上有一段話，描述什么是工業工程：“當你看到一個靜止的物體的時候，那就是土木工程；當你看到一個物體在運動的時候，那就是機械工程；當你聞到味道的時候，那就是化學工程；當你看不到東西的時候，那就是電子工程；當你想都不能想象的時候那就是工業工程?！彼怨I工程的特性是研究一個包含人的系統的學科。如果我們把工業工程的定義拿來用，你就會發現這個定義非常的復雜，不要說第一次接觸的人，就是我們常年接觸工業工程的人，也看不太懂這個定義到底想說明什么問題，所以我想簡單介紹一下工業工程的歷史，希望把這個問題說清楚。我們今天的思路是：第一是從歷史的角度來看什么是工業工程，工業工程從近百年歷史發展中對人類社會的貢獻中了解什么是工業工程。第二，我們從工業工程在產業中的應用的角度來看什么是工業工程。整體內容兩大塊，一塊是歷史，一塊是方法，特別是工業工程在制造業中的應用。
　
　這里有幾段話是對工業工程的說明：第一段講，工業工程的產生是同工業革命的產生密切相關的，如果沒有大規模生產這種模式就沒有工業工程。工業工程產生的背景是當時管理的手段已經不能很好的管理這種大規模的生產組織，為有效管理大規模的生產組織，而產生的一門學科，我們今天稱之為工業工程，當時還沒有叫工業工程。第二段話是抄自于美國工業工程的一本書：“設計未來的工廠是具有挑戰性的復雜任務”這是指工業工程在制造業中的應用。最后一段話是最經典、最傳統的對工業工程的理解，說工業工程就是效率工程，杜絕各種浪費，有效的提高生產率和經濟效益，把技術與管理有機結合起來的一種邊緣學科。所以工業工程的特點是強調效益，杜絕浪費。我們經常說工業工程是“硬管理”，如我們很少給學生講課談什么是領導藝術等，但我們會告訴你如何來節省成本，提高生產效率，怎樣設計生產線使的生產效率更高和怎樣來判斷產品質量，這些都是“硬管理”；另一方面它又是“軟技術”，如我們不會講機器怎樣設計，但我們會講機器怎樣擺放使得生產效率更高等等，所以它是技術與管理有機結合的問題，它是一門以系統的效率和效益為目標的學科，工業工程整個學習的目標就是研究系統的效率和效益。
　
　工業工程的歷史大致分為四個階段：
　
　第一個階段叫科學管理階段。在上個世紀20年代稱之為工業工程，不在叫科學管理，改稱工業工程。在50年代我們把運籌學的內容加到工業工程研究，使得工業工程從定性的學科變成定量的學科。到今天我們越來越多的工業工程城之為工業與系統工程，我們更側重強調從系統的角度來看待問題。
　
　工業工程的產生是以工業革命作為它產生的前提；從19世紀到20世紀初我們稱為工業工程的第一個階段，或奠基階段，這時期有兩個人對工業工程產生重要影響的；一個是泰勒，一個是吉爾.布雷斯，當然還有其他人，如甘特發明了“甘特圖”，福特裝配了第一條生產線等等。最著名的還是前兩個人。
　
　泰勒最著名的是“鐵鍬實驗”，在一個企業里，他是一個總工程師，他發現工廠里面有一個堆料場，大概有幾英里寬，半英里長。每天有500-600個員工在里面工作是鏟料，他發現一個現象，從來沒有人研究過，如何鏟料是每天鏟料量最大，比如鏟鐵礦石很重，一鐵鍬可能有20公斤，而另外一部分焦碳很輕，一鐵鍬可能只有幾公斤，他就找來兩個一般體質的工人作實驗，結論是鏟料量在11磅時每天的鏟料量是最多的，于是他就發明了一個辦法，鏟輕料的用大鐵鍬，鏟重料的用小鐵鍬，保證每鍬都在11磅上下。泰勒是第一個對作業進行研究的人，他發明的辦法是怎樣能改進作業的效率，他的方法在今天我們常稱之為效率工程師。另一個著名的人物是吉爾.布雷斯夫婦兩人，夫人是個心理學家，所以一直到今天，工業工程都同心理學有著非常緊密的聯系。他們改進了泰勒的方法，泰勒方法我們稱為“工作研究”，而他們的方法，我們稱為“運動研究”，其差別在于，泰勒是基于在生產線上找工人作實驗的方法，吉爾布雷斯夫婦發明了一個“動素”的概念，把人的所有動作歸納成17個動素，如手腕動以下稱為一個動素，就可以把所有的作業分解成一些動素的和，對每個動素做了定量研究之后，就可以分析每個作業可以化多少時間。他們是第一個把工業工程從一種實驗和經驗的辦法，變成一種比較科學的辦法，他們兩人的工作對于工業工程的誕生起了非常決定性的作用，一直到今天，工業工程發展的思路依然沒有脫離他們兩個人當初所設定的思路，到今天我們的系統更大了，但我們所追求的仍然是效率和效益。
　
　就象卓別林在電影《摩登時代》里表現的那樣，反映了在20年代人們對工業工程的看法或對科學管理的看法，早期在美國或西方，對科學管理并沒有好印象，認為是非常殘酷的，太強調機器特性的學科。所以到20年代，美國國會有一個聽政會，禁止工業工程研究中使用的一個最簡單的工具---秒表（測量工作時間用）在政府機關使用，也就是從哪個時候起，工業工程遭受重要打擊，名稱就從原來的名字“科學管理”該為“工業工程”。原因在于那些工程師決大部分來源于工業界。其實工業工程中“工業”一詞，在英文中是“Industrial”應翻譯成“產業”，這些工程師來源于產業第一線，就改成工業工程。講這段歷史，大家更容易理解工業工程從何起源，為什么是現在這樣的狀態。早期工業工程的成果在現代得到比較廣泛的認識。
　
　工業工程在50年代以后，從原來的基于經驗的越來越強調基于科學的研究，第二個發展時期，就是運籌學的廣泛應用。在二戰中大量的運籌研究，在50年代運籌學被大量的應用于工業工程的基本方法中，從比較定性的轉為比較定量的研究。所以現代工業工程有兩個比較重要的方向，一個是運籌學的應用，第二個是工業生理學、工業心理學應用。在20年代人們對工業工程最大的意見就是：工業工程把人看成是個機器。在50年代以后，更多的研究作為一個人怎樣在工作中更好的發揮作用，工業生理學、工業心理學在這個時期在企業中，在工業工程的整個學術領域里得到廣泛應用。
　
　到60年代以后工業工程比較重要的事件就是質量革命。在20年代人們把效率和成本看的最重要。到50-60年代，隨著日本產品進入到美國人們才發現質量問題也很重要，這個時期質量變成工業工程的一個重要的研究目標，也發明了一些方法，這些方法直到今天還是非常的行之有效。最著名的人物就是戴明，是個質量學家，但是很遺憾，這樣一個人在美國并不出名，他到日本，在日本企業中用他的方法，用的比較好，等產品反映到美國的時候，美國人才發現他的方法這么有用。他是第一個把統計的方法用在質量中的學者。在這里有一個例子，是從戴明的著作中抄來，這是一張表格，表的左邊是一些職員的名字，表的右邊是這些職員一年中所犯錯誤的次數，如果你是經理，負責管理這些員工，你要給他們發工資或獎金，現在要你判斷誰是干的最好的，誰是最差的，決大部分的人會說：犯錯誤最少的干的最好，犯錯誤最多的干的最差。那么這是不是一個正確的答案呢？事實上并不是這樣的。原因就在于錯誤的產生來源于兩個，一個是個體的原因，另外一個是系統的原因，系統本身就具有隨機性，這種隨機性人控制不了，如果由于系統的隨機性而懲罰個人，管理將會變的十分混亂。戴明在這里例子中分析了整個統計的規律發現，數據在13.9--23.2之間的數字都認為正常。也就是說，誤差在這個范圍內都是由于系統誤差造成，而不是由于個人原因。戴明發明這套統計原理，通過這樣的例子，可以告訴人們，很多事物現象和本質之間有很大的距離，并不是可以一目了然。統計的方法在60年代在日本等到非常成功的應用。在今天在美國、歐洲都用的非常好，現在最著名的我們叫六西格瑪?，F在也有很多培訓，都是原于這樣的理論而產生。
　
　到現代工業工程最主要的突破是因為信息技術的突破。信息技術的突破對于工業工程的影響在于兩點；第一點在于傳統上我們不能求解的問題，我們可以求解了。比如，做一個資源的規劃問題，你要投資，購買很多設備，往往是要解一個幾百個未知數的方程，根本不可能求解，計算機的產生，這樣的方程有可能求解。所以今天我們能看到為什么我們的航空公司，我們的火車公司，我們的物流公司，我們的服務企業效率會這樣高，原因在于我們有計算機可以對這樣的大系統進行有效優化。另一個影響是仿真技術的應用。我們知道工業工程是研究包含人的系統，然而，包含人的系統作實驗非常難，并且作為一個生產系統和服務系統你要改變布置非常難，因為你改變布置之后不知道有什么后果，所以計算機的產生，我們有可能用仿真的辦法來研判不同的方案對我們的影響。信息技術對工業工程的發展產生了非常重要的影響。
　
　前半部分我們簡單回顧了工業工程的歷史，下半部分我們講一下工業工程的方法，主要集中在制造業的角度。
　
　工業工程的方法基本上分為三塊，第一個領域是意識；當你學工業工程的時候，你要理解，你要用工業工程思維方法去想問題，有時候，很多事物別人看沒什么問題，而你學了工業工程就能發現問題，意識很重要。第二個領域是方法，就是一些理論，工業工程有很多種理論，這些理論可以解決不同的問題。第三個領域是實踐，工業工程是管理和工程相結合的學科。管理學科的特點就是實踐，不是聽了就會，必須在企業中去做才能理解這個方法具體是怎樣用的，怎樣才能有用。意識、方法和實踐是工業工程三個不可缺少的要素。其中意識最重要，實踐是最終的歸宿，最終工業工程是要在實踐中解決問題。
　
　工業工程意識大體分為五個意識。成本效率意識，系統意識，成功環境意識，簡化和標準化意識，人本意識。
　
　我只挑選的談一些，關于成本和浪費的意識。但當我們到一個企業真實去看的時候，我們經常會聽到車間主任驕傲的說，看我們車間所有的人都在忙，他認為這是一個環境很好的局面，但你仔細觀察就會發現，忙與忙不一樣。例如，上個月我們去一個企業研發部，他們每年要開發幾十個產品，每個人都很忙。廠長對我講：他喜歡一個技術人員，因為什么時候給他打電話他總是不在辦公室，總在車間里幫著解決一些實驗問題，而另一些技術人員不行，總是在辦公室坐著，不愿意下車間。正好我們在為他們改變產品開發流程的效率問題，學生們去做調研，了解技術人員為什么有不同的情況，結論是凡是設計比較差的工程師就總在車間里，工人做不出來，就叫他下去解決問題，而有經驗的工程師就不需要這樣做，做出的設計工人馬上會做，就不用找你。所以工業工程師象這樣的意識是很重要的。當你看到一些現象，你會問這些是浪費嗎？舉例來說，加工過剩的浪費，明明要求的加工精度是一毫米，你要加工到0.5毫米，領導認為工人干的比他要求的還好，但是從工業工程的角度來講，這就是一種浪費，因為不需要。還有如我們看到在車間現場有各種各樣的搬運，如果從工業工程的角度來講，所有的搬運都應該取消，因為搬運不產生任何的價值。還有很多種浪費，如動作浪費、等待浪費等。我上個月去一家著名民營企業，廠方帶我去看車間，我說你這個廠管的有問題，在制品太多了，滿車間堆的都是料，這里面一定有改進的余地。所以當你簡單到車間走走就會發現，這些浪費的地方到處都是，而浪費掉的都是效益。
　
　工業工程另一個重要的意識是系統意識，工業工程永遠強調你不要只關注單個的元素，你要關注整個系統。工業工程研究從泰勒時代我們研究的動作經濟性和流程經濟性，到五六十年代，我們研究的是作業管理，是整個作業系統如何更好的優化，而到了今天工業工程視野更加廣泛，不僅優化自己還要優化別人，研究做整個供應鏈上怎樣運作是成本最低效率最高，所以工業工程是一個不斷進化的學科，是個系統越來越大的學科，我們總是希望在一個大系統中達到最優的效果。從技術發展的角度來講，供應鏈管理是作業方法和作業系統的高級階段，但是如果沒有前兩個的基礎，你是爬不上去的。就好象我們現在很多企業做ERP，MRP，要做生產計劃，可是連作業標準都沒有，實際上做了不可能有好效果，大家想想，每個作業都不確定，每個作業的時間有可能兩分鐘，有可能兩個小時，你的生產作業計劃能排的很好嗎？所以我想90%的企業在用MRP、ERP的時候都遇到這個問題。所以工業工程的三個階段，盡管是一個比一個更高的階段，但又是相互關聯的階段，是互為基礎的。
　
　工業工程的另一個系統意識是指營造一個成功的系統。要在一個企業里獲得成功是需要一個努力。成功包含三個方面，一個叫戰略，定位的戰略要很準確；第二是你的作業，你的系統要正確，我們稱之為作業改進。第三我們稱為實現成功的環境。假如你的目標正確，你的系統也很好，但是大家不與你同心協力，你還是不能成功，或是企業外部環境不好，如公眾認為你有污染，也不能成功。所以一個企業要做成功，要有三個方面。傳統的工業工程的作用是第二個方面，是作業改進，是工業工程最經典的功能。但今天工業工程師要在大系統中發揮作用，就要在三個方面都要發揮作用。這里強調一個觀點，一個叫“做正確的事”，一個叫“正確的做事”工業工程傳統的功能是講正確的做事，我們總是發明更好的辦法，做事做的更漂亮，成本更低。今天工業工程也要放一只眼盯住不要做錯誤的事情，兩個方面都要關注，這是問題的辨證意識。
　
　工作簡化和標準化意識。簡化是是消除浪費，標準化是說大家要有一個群體習慣，才能使系統達到最佳。
　
　人本意識就是安全、愉悅。我剛從上海的一個工廠里回來，看到一個事情不合理，所有的工廠機床邊都有一個工人站的木版，工人要站在木版上操作，大概所有的機床廠商在設計機床是，不會考慮你的木版有多高，所以工人操作的時候腰彎的很低很難受。我在想，這就是人本意識。你在設計這個機床是就要考慮到這個問題，如果設計機床是沒有考慮，那么在設計木版時就要考慮，你不能讓工人很勞累。我們在那里作實驗工人的效率很低，他要來來回回的腰彎，我在那里待了半天覺得很累，工人會更加辛苦。傳統的工業工程給人一個壞名聲，把人看作機器，就象剛才的電影片段一樣。但是現代工業工程我們非常強調人本，所以，我們有時把工業工程中的人因工效學，也稱為人本科技。
　
　我們講過意識之后來談工業工程的方法，它主要的學科基礎是兩類，一個是運籌學，是廣義的運籌學，包括規劃論、決策論、統計等，我們都稱為運籌學。另外一個領域是人類工效學，基礎是工業生理學和工業心理學，主要研究人在環境中怎樣更好發揮作用。中間還有一部分叫信息工程?？傊\籌學和人類工效學是我們工業工程兩大基礎，一個是說系統怎樣優化，一個是說人怎樣更好的發揮作用。
　
　應用的問題，我們應用在兩個系統上，一個是制造系統，一個是服務系統。服務系統含義很廣，比如物流、運輸等，制造系統包括生產流水線等。應用領域也很廣，在亞洲多在制造業系統，在北美，更多的應用在如醫院、銀行、物流等領域。
　
　我們在介紹一些基本工具分別在工業系統上，供應鏈層次上，我們針對制造業來談，講一下，生產管理的十大戰略決策，還有一些生產管理的思潮。這些思潮有些人搞不清楚，覺得有很多新名詞，其實當大家學了工業工程的基本工具就會發現，這些新名詞，無非是這些基本工具的應用，不過是著重點在不同的方面，基本的原理是一樣的。
　
　一個就是工作研究，表示對你的工作，對你作業的流程及作業本身、作業的動作進行分析，來判斷你的方法是否可以改進，如泰勒的“鐵鍬實驗”，吉爾布雷斯著名的砌轉實驗，他通過對動作進行分析，結果是使工人砌轉從每小時砌轉150塊提高到350塊。這些都是方法改進研究；隨后我們要做時間研究，確定工作的標準時間，讓所有的工人都按這樣的時間和方法工作。可以看出，工作研究是非常局部化的研究。從研究中發現，工作改進的余地是很大的，，由于產品設計造成的廢品，工作方法不正確產生的無效工作時間，管理的缺失造成工人的等待，工人不按標準工作等等造成大量的浪費，真正在有用工作的時間其實很短。事實上我們去工廠，隨便做一些研究工作，使工廠效率提高20%-30%，是非常簡單一件事，而且不需要做很多培訓。
　
　工作研究有很多工具，包括探索工具，分析和表達工具，如魚刺圖、直方圖、網絡圖等，典型的記錄分析工具-流程圖。面條圖可以發現擺放是否合理。還有仿真工具。我們知道，實際的生產不可能是完全確定性的，經常是隨機的因素起重要作用，對于隨機因素而言，我們需要用比較復雜的仿真工具來看看在隨機情況下的表現。除了做方法研究以外還要做工作測量，就是制定標準時間，標準時間先要有一個觀察時間，還要有一套評價技術，就是要做一個矯正，如果觀察的工人很強壯，矯正就要放長時間。寬放時間是要確定寬放率，因為人畢竟不是機器，寬放包括三類，個人寬放，疲勞寬放（有些工作很容易疲勞），不可避免的延遲?？赡墚a生的等待，如流水線不可能保證每個工位100%的一樣。對于作業我們關注兩個問題，一是作業的方法怎樣改進，一個是作業時間怎樣標準化。
　
　我們進入更上一個層次，是作業系統的問題，整個生產環節有很多人在工作，你怎樣保證效益。效益的目標是要滿足市場需求，設備利用能力，合理庫存，整體成本最低（勞動力成本要低、設備成本要低、庫存成本要低）這就是生產計劃與控制的目標。生產計劃包括計劃階段、庫存管理階段、能力平衡階段和生產控制階段。從生產計劃策略來講，有兩種可能，一是需要改變能力，另一種是改變需求。生產計劃第一階段是制定生產計劃大綱，第二個階段，庫存計劃階段，有兩個主要概念，獨立需求控制和非獨立需求控制，獨立需求控制指庫存的產品獨立與其他產品無關，非獨立需求產品是與其他庫存產品有關，舉例在汽車廠中輪胎就是與其他庫存有關，每輛車都要有4個輪胎和6塊玻璃加一個備胎，所以每備六塊玻璃一定備5個輪胎，這就是相關需求。這兩個需求就構成了我們庫存管理的兩個最重要的理論，一個是經濟批量的理論，存貨越多庫存持有成本越大，你的定貨批量越大，單件價格越低，綜合兩點，我們會得到一個經濟定貨批量，總有一個最小點權衡了持有成本和定貨成本。這一理論已被廣泛應用。相關庫存管理的原理就是著名的MRP的原理。一個產品有多個部件組成，每個部件又由多個零件組成，每個零件都有一個裝配時間，分解下去就得到一張零件需求表，這樣就產生一個MRP的表。實際做MRP時要考慮它的動態特性，做出雙周或雙月的是滾動計劃，不是簡單的推算，會比較復雜。最后就是生產控制，首先最主要是標準，其次主要的是調度規則。以上介紹的生產系統。
　
　今天我們更關注供應鏈系統，供應鏈管理的基本模型是：供應商開始到制造商到批發商到顧客，通過這樣一個網絡，目標是怎樣把顧客需要的產品以最低的成本在合適的時間送到顧客手上。看起來簡單的問題，做起來十分復雜。供應鏈管理的問題分成三塊，一塊是網絡規劃，對于一個制造企業來講，你的制造廠設在哪里，你的物流中心設在哪里，你的零售商會在哪個地點，這是需要設計的。第二個稱為倉庫規劃。你的倉庫建成什么形式，你的庫存怎樣進行管理，要確定你的最低庫存和最高庫存到底應該是多少？第三個稱為運輸規劃，如在運輸中是大車大批量運還是小車小批量遠？是從一個點出發再返回，還是走一個環形的路線？送貨和取貨應該在兩個網絡中還是在一個網絡中？等等。很多我們要做決策。上述構成了供應鏈管理三各主要內容。
　
　以上，我們簡單的回顧了工業工程最基本的方法，我們從一個很小的系統到一個很大的系統。對于工業工程在制造上的應用，從工業工程的視角上主要解決這樣幾個問題：一是研究質量管理；一個是研究產品和服務設計的問題，工藝能力設計問題，我們需要什么樣的工藝，需要多大的廠，就能滿足需求。工廠放在什么地方？配送的供應鏈放在什么地方，工廠內布局應該如何，設備怎樣擺放，人力資源和工作設計，如何建立一個合理的工作環境，供應鏈管理，那些需要購買，那些可以自己做，如何同供應商建立好關系，庫存管理，設備維護等等。
　
　最后我們談工業工程的實踐。大家常聽到一些名詞不是工業工程的原理，而是工業工程的實踐。如持續改進；全面質量保證和六西格瑪，是質量工程的實踐；流程重組和精益制造，是從流程的角度看怎樣減少浪費；準時制生產（JIT），也是一種實踐的方法，就是零庫存，它的原理在于，庫存很多時，很多問題被隱藏，你不能發現，庫存減少時，問題被發現，如不可靠的供應商或廢品問題，你就要去改進。當庫存再減少時你會發現所有的問題，通過改善這些問題，來改善企業的系統。實踐的問題說明工業工業工程的理論不是簡單的應用，在實際中通過很多的方法，來保證工業工程理論實施的效果。
　
　我們今天面臨很多的挑戰，如服務業變得越來越重要，國際競爭和全球化，效益不能只看在國內的效益標準，環境和資源問題越來越重要，我們需要跨供應鏈的管理而不是只管理好自己，所以對工業工程來說，盡管在美國應用很廣，但是在中國，我們還要做很多工作，因為我們企業中工業工程的基礎確實太低，有大量的基礎的工作要做。另外工業工程本身也要發展，畢竟技術環境改變。計算機的應用，到今天MRP、ERP非常普及。我們如何去做，需要新的方法。同時工業工程需要更系統的視野，包括你要系統的看作業系統，也包括你要系統的看工業工程與其他學科的關系，這對工業工程非常重要。謝謝大家！
　
　（根據研討會上演講錄音整理）
　
　清華大學工業工程系--牧原 14/12/2003