编者按:面临来自世界各地日益激烈的竞争,几乎每个工业、商业和服务组织都在进行自身重组以提高运作效率,都必须在减员的情况下提高成本削减的强度和质量改善的力度。在没有超额生产能力的情况下保持成本效率和产品可靠性是各项活动赖以成功的关键。而方法研究、公正的时间标准以及通过引入现代化的薪酬管理系统而得以改善员工的积极性的最终效果,是在工厂产能受限的情况下,且在提高产品质量的同时提高成本效益。也就是说,家具企业成功的关键因素是:好的方法工程、现实的时间标准和公平的薪酬支付方法。
在中国家具行业,工业工程(IE,Industrial Engineering)才刚刚起步。在目前中国近五万家家具制造企业中,只有数十家发展得比较好、能运用现代化管理手段来提升企业管理水平的企业有工业工程的部门和岗位,如浙江圣奥集团,美克·美家,广东联邦集团等,大多数企业并不知道IE是什么,有什么用。决策者的这一认识盲区,制约了企业的转型升级能力、速度和质量,影响了我们在世界家具产业中的竞争力和市场份额,更制约着我们未来的持续发展。
其实,这不是一个企业的问题,而是一个行业的问题。为此,非常有必要通过这种方式和平台,让更多的人学习和认识IE的起源、发展、作用、功能、技术、方法和实施的路径和标准,认识它能给企业带来什么,企业为什么要应用它的先进思想和方法去解决自身存在的问题。
1 工业工程的概述
IE与人类社会工业化进程一起,已经走过了一百多年的历史。世界上诸多工业发达国家,如美国、德国、日本、英国等,其快速经济发展和雄厚的工业基础都与IE的实力有着密切的联系。在美国, IE与机械工程、电子工程、土木工程、化工工程、计算机、航空工程一起,并称为七大工程,可见它的独特性和重要性。
IE受到工业界的普遍重视,其原因就是因为它直接面向企业的生产运作过程,并与数学、人因学、经济管理和各种工程技术有着密切的关系。IE以系统工程为哲理,以运筹学等数学方法为理论基础,以现代信息技术为工具,用工程量化的分析方法对包括制造业、服务业在内的由人、物料、设备、能源、信息等多种因素所组成的各种复杂的企业或组织系统中的实际工程与管理问题,进行定量、系统的分析、设计与优化,从而实现系统的最大效率和效益。IE是唯一一门以系统效率和效益为目标的工程技术,因此成为其他工程所不能替代、同时又对其他工程互补性很强的一项综合性边缘学科。
2工业工程的定义
美国对IE的新定义:
在IE发展的不同时期、不同背景下,不同国家的学者、学术团体对其所下的定义也不尽相同。其中最有代表性的当属美国工业工程师学会(AIIE)(American Institute of industrial Engineering,AIIE)1955年提出后经修改的定义:“工业工程是对人、物料、设备、能源和信息等所组成的集成系统,进行设计、改善和实施的一门学科。它综合运用数学、物理和社会科学的专门知识和技术,结合工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。 ”
概括而言,所有人类参与的活动,都可应用IE的原理原则,以及一套IE系统化的技术,找到达到目的的最佳途径。譬如IE中的动作连贯性分析(operation sequence),由于人类的任何一种动作都有连贯性,因此把各动作经仔细分析后,分成一个个微细单元,删掉不必要的动作,合并可连接的动作,以达到工作简化、动作经济、省时省工之目的。 这尤其在生产过程中对工人的操作改善将意义深远。
日本对IE的新定义:
日本IE协会(JIIE)
(Japan Institute of Industrial Engineering,JIIE)成立于1959年。他们对美国AIIE的定义进行了几次修订。因为,特别是二战以后,IE在日本得到了广泛的应用,并且不论在在IE的理论上还是应用的方法上都取得了很大的发展和取得了丰硕的成果。JIIE根据日本的实践,深感过去的定义已不适于现代工业的要求,故对IE重新定义。
JIIE定义如下:“工业工程是这样一种活动,它以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源,优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务,同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。”这个定义简明、通俗、易懂,不仅清楚地说明了IE的性质、目的和方法,而且还特别对人的关怀也写入定义中,体现了“以人为本”的思想。这也正是IE与其他工程学科的不同之处。
从该定义可以认识IE丰富的内涵和作用(见表1)。
3工业工程的起源与发展历程
IE学科的产生与发展,可以分为四个阶段:
第一阶段萌芽阶段。18世纪中叶,随着机器制造业的进步和蒸汽机的出现,使英国和美国的工业发生了革命性的变革。1776年,英国经济学家亚当·斯密(1723-1790年)在《国民财富的性质和原因研究》一书中,首次分析了“劳动分工”的经济效益,提出了生产合理化的概念,并提出了“经济人”的观点,该观点后来成为资本主义管理思想的重要依据之一。劳动分工是指与其让一个人完成一项工作的全部,不如把该工作分成不同的步骤,让某个人完成其中一个步骤,而另一些人完成其他步骤。1832年,英国剑桥大学教授查尔斯·巴贝奇(1792-1871年),在《关于机器制造业的经济效益》一书中,首次提出“时间研究”的重要概念,用数学方法对设备与原材料进行控制;1798年美国的伊莱·惠特尼提出“互换性”概念,奠定了合理化、专业化、机械化、简单化及标准化的基础,从而开始可以采用大量生产方式,出现了美国工厂制度,成为能够进行“大量、互换性生产的”制造系统,由此而向工业化发展。劳动专业化分工和零件可互换性,成为早期IE的两个重要概念。
南北战争(1861—1865年)以后,美国经济得到较快发展。至1880年,美国成为世界第一大工业强国。1886年,美国耶鲁与汤公司的亨利·汤在美国机械工程学会学报上发表的题为《作为经济人的工程师》论著中,提出工厂管理与工程技术并重的论点,并倡议发起运动,把管理从工程学独立出来,并将之发展为一门科学。
第二阶段科学管理阶段。从1911年泰勒著的《科学管理原理》出版,到上世纪30年代是科学管理思想占统治地位的时期。以泰勒和吉尔布雷斯为代表的一大批学者和企业家,致力于研究操作者和作业现场效率改善的理论与方法,形成了时间研究、动作研究、流水线生产、标准化等具有普遍性指导意义的重要研究成果。
泰勒和吉尔布雷斯都是通过研究劳动者的作业方式,以扎实的资料为依据进行分析,而不是依赖直觉,进而提高生产效率。泰勒受“作为经济学家的工程师”的思想影响,在机械制造领域发展了这样一个概念:方法设计、时间测定、生产计划安排与控制等都是工程师的职责。他努力实践这个概念,并进行了一系列试验等,最后提出了工作定额原理和标准化原理,从而使生产率提高了几倍。吉尔布雷斯夫妇致力于动作研究,设定了十七种基本动作要素以及工作流程分析,他们为工作与操作的改进和后来的预定时间标准创造了科学的依据,提供了至今人们仍在使用的思维方法。不过,两人的侧重点有所不同,泰勒偏重于“作业测定”(Work Measurement简称WM),吉尔布雷斯则以“方法工程”(Method Engineering简称ME)的始祖自居。
在这一时期,享利·福特还首创了符合标准化、专业化的生产线同步化系统(流水线),使制造领域的生产率大幅度提高;享利·甘特创造了“计划控制图”或叫“甘特图”;艾马逊提出了“奖金计划”和“提高个人效率的十二原则”,为生产管理和生产率的提高作出了很大贡献。1917年成立了IE协会和泰勒协会。这个阶段工厂开始了真正的科学管理。
第三阶段工厂管理阶段。从20世纪20’到第二次大战期间,广泛地将当时的数学、经济学、社会学和心理学的成果引入IE活动中,从多种学科的角度来考察、分析和改进所研究的系统。1924年至1932年梅奥进行的著名“霍桑”试验,使人们认识到在生产过程中人的行为和作用对生产效率提高更为重要,提高工人的士气是提高生产率的有效方式;1924年休哈特首创质量控制图,使统计学成为IE研究中的一项有力武器。工作研究、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划与控制等已成为IE的内容。随着机械化的迅速发展,费希首创“工程经济”,解决设备的“经济性”问题。运筹学的产生为决策者提供了在多种方案中进行决策的方法,工业工程师将其应用到工厂管理中,使得IE的技术内容得到极大的丰富与发展。
第四阶段工效学与系统科学时期。1945年希亚公布了“因数分析法”;1947年米鲁兹创立“价值工程”技术,总结了一套保证产品或作业必要功能,又能最大限度地降低成本的方法。第二次世界大战以后,随着自动化、电子化的进一步发展,IE关于人的因素的研究有了新的发展。IE工程师们逐渐认识到必须把人和系统结合起来加以分析和研究,出现了“人机工程”,又称工效学(Ergonomics)。IE从战前经验主义发展为战后更讲求定量方法。IE的研究方法随着应用数学所取得的成就以及电子计算机的诞生与发展而产生了巨大的变化。定量化技术成为IE研究的主导和趋势,通过数学模型的建立来分析、设计、描述复杂的工业生产系统,特别是计算机科学、系统科学与工程的产生,使得IE工程师借助这些先进的手段,才能对大规模的经济与社会系统进行分析、实验、多方案对比与决策,从而进行运行过程的控制与创新。
从IE的发展历程就可以看出,一门学科的形成和建立,都有其形成、发展的社会背景和社会需求的必然性,也是无数思想家和变革家勇于创新和践行实践的智慧结晶,更是几代人共同努力的结果。其动力都是为了解决和缓解社会中存在的矛盾:需求与供给、工业化与手工业、劳工与企业主、利益与再分配的比例等一系列的矛盾。其实,即使是21世纪的今天,我们依然面对着这些矛盾,甚至更多的矛盾,如个性化与规模化的矛盾,定制与批量的矛盾,计件制与计时制的矛盾,制造柔性与设备刚性的矛盾,都需要我们应用和发展IE,在实践当中有效地处理和解决这些矛盾,在拥有“优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务”的能力的同时,同时解决好“给从事这些工作的人们带来满足和幸福。”的需求。
它没有终结,只会持续发展,不断完善,正如它存在的价值一样。
4实施 IE的目的、作用以及职能
4.1 IE的目的
IE是针对以生产现场为中心的作业展开的,主要有以下四个方面的目的:
(1)IE是以工程技术为基础,配合科学管理的技巧来发现问题、解决问题和预防问题;
(2)IE最终目的是经由管理的运作,使企业能获得最大的利益,故与成本或经济效益有关,包括制度、作业方法、机器、模具、夹具均应予掌握并加以改善;
(3)IE是一门应用科学,其操作理论均要能符合实际的需要,所以IE工程师均应具备身体力行的能力,使理论与实务相得益彰,保证管理效果;
(4)IE是运用重点管理的技巧,在所面临的问题上做重点突破。
4.2IE的作用
IE的作用主要有两个:
(1)IE是进行作业标准时间设定的工具。如果没有这种作业标准时间的设定,不仅工厂的生产计划无法制定,甚至是否有剩余产能或是产能不足都不得而知。所以,标准作业时间设定是现代企业经营不可缺少的东西,也是不可逾越的一项基础工作。如美国佐治亚理工大学工业工程教研室对美国250个大企业工业工程业务在1964年进行的调查结果表明,作业测定和方法研究分别占32%和21%。这些基础工作的积累保证了美国经济在上世纪70’实现企业信息化和美国经济向服务经济转型的顺利进行。
(2)IE是工程分析的改善工具。以往的IE是将工厂细分化,然后逐步改善。现在则必须从企业的整体上进行分析,然后找到问题之间的关联度,从关键问题入手,进行改善,再配合局部和细微的改善,从而达到系统改善的目的。
4.3 IE的基本职能
现阶段IE的基本职能(见图1)大致是:工程分析、工作标准、动作研究、时间研究、时间标准、时间价值、价值分析 (V.A)、工厂布置、搬运设计、绩效评估、薪酬支付等。
图1 IE的基本职能
IE对企业经营活动中的所有内容都可以采用规划、设计、评估和改善的思维和方法进行定量和定性地分析和优化,从而达到更好的目的。
5结束语
面对变化幻莫测的世界,工业、企业和政府都认为未开发的生产效率提升的潜在能力,是处理通货膨胀和竞争的最好方法。而提高生产力的关键是继续应用方法、标准和作业设计的原理,只有这样才能使工人和机器生产出更多的产品。而且目前市场竞争日趋激烈,成本又一路飙升,工资还要不断上涨,我们也只有从生产要素——劳动者和机器中得到更多的产出。
因此,希望更多的人随我走进IE,并持续不断地学习、认识和更好地应用它,来帮助我们的企业更好地生存、发展和可持续。
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