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1、效率与效益的利器-工业工程效率与效益的利器-工业工程不管是在北美还是欧洲，经常有人笑话工业工程说：你们讲不太清楚什么是工业工程。我看到在美国伯克利大学工业工程系的主页上有一段话，描述什么是工业工程：“当你看到一个静止的物体的时候，那就是土木工程；当你看到一个物体在运动的时候，那就是机械工程；当你闻到味道的时候，那就是化学工程；当你看不到东西的时候，那就是电子工程；当你想都不能想象的时候那就是工业工程。”所以工业工程的特性是研究一个包含人的系统的学科。如果我们把工业工程的定义拿来用，你就会发现这个定义非常的复杂，不要说第一次接触的人，就是我们常年接触工业工程的人，也看不太懂这个定义到底想说明什么
2、问题，所以我想简单介绍一下工业工程的历史，希望把这个问题说清楚。我们今天的思路是：第一是从历史的角度来看什么是工业工程，工业工程从近百年历史发展中对人类社会的贡献中了解什么是工业工程。第二，我们从工业工程在产业中的应用的角度来看什么是工业工程。整体内容两大块，一块是历史，一块是方法，特别是工业工程在制造业中的应用。这里有几段话是对工业工程的说明：第一段讲，工业工程的产生是同工业革命的产生密切相关的，如果没有大规模生产这种模式就没有工业工程。工业工程产生的背景是当时管理的手段已经不能很好的管理这种大规模的生产组织，为有效管理大规模的生产组织，而产生的一门学科，我们今天称之为工业工程，当时还没有叫
3、工业工程。第二段话是抄自于美国工业工程的一本书：“设计未来的工厂是具有挑战性的复杂任务”这是指工业工程在制造业中的应用。最后一段话是最经典、最传统的对工业工程的理解，说工业工程就是效率工程，杜绝各种浪费，有效的提高生产率和经济效益，把技术与管理有机结合起来的一种边缘学科。所以工业工程的特点是强调效益，杜绝浪费。我们经常说工业工程是“硬管理”，如我们很少给学生讲课谈什么是领导艺术等，但我们会告诉你如何来节省成本，提高生产效率，怎样设计生产线使的生产效率更高和怎样来判断产品质量，这些都是“硬管理”；另一方面它又是“软技术”，如我们不会讲机器怎样设计，但我们会讲机器怎样摆放使得生产效率更高等等，所以
4、它是技术与管理有机结合的问题，它是一门以系统的效率和效益为目标的学科，工业工程整个学习的目标就是研究系统的效率和效益。工业工程的历史大致分为四个阶段：第一个阶段叫科学管理阶段。在上个世纪20年代称之为工业工程，不在叫科学管理，改称工业工程。在50年代我们把运筹学的内容加到工业工程研究，使得工业工程从定性的学科变成定量的学科。到今天我们越来越多的工业工程城之为工业与系统工程，我们更侧重强调从系统的角度来看待问题。工业工程的产生是以工业革命作为它产生的前提；从19世纪到20世纪初我们称为工业工程的第一个阶段，或奠基阶段，这时期有两个人对工业工程产生重要影响的；一个是泰勒，一个是吉尔.布雷斯，当然还
5、有其他人，如甘特发明了“甘特图”，福特装配了第一条生产线等等。最著名的还是前两个人。泰勒最著名的是“铁锹实验”，在一个企业里，他是一个总工程师，他发现工厂里面有一个堆料场，大概有几英里宽，半英里长。每天有500-600个员工在里面工作是铲料，他发现一个现象，从来没有人研究过，如何铲料是每天铲料量最大，比如铲铁矿石很重，一铁锹可能有20公斤，而另外一部分焦碳很轻，一铁锹可能只有几公斤，他就找来两个一般体质的工人作实验，结论是铲料量在11磅时每天的铲料量是最多的，于是他就发明了一个办法，铲轻料的用大铁锹，铲重料的用小铁锹，保证每锹都在11磅上下。泰勒是第一个对作业进行研究的人，他发明的办法是怎样能
6、改进作业的效率，他的方法在今天我们常称之为效率工程师。另一个著名的人物是吉尔.布雷斯夫妇两人，夫人是个心理学家，所以一直到今天，工业工程都同心理学有着非常紧密的联系。他们改进了泰勒的方法，泰勒方法我们称为“工作研究”，而他们的方法，我们称为“运动研究”，其差别在于，泰勒是基于在生产线上找工人作实验的方法，吉尔布雷斯夫妇发明了一个“动素”的概念，把人的所有动作归纳成17个动素，如手腕动以下称为一个动素，就可以把所有的作业分解成一些动素的和，对每个动素做了定量研究之后，就可以分析每个作业可以化多少时间。他们是第一个把工业工程从一种实验和经验的办法，变成一种比较科学的办法，他们两人的工作对于工业工程
7、的诞生起了非常决定性的作用，一直到今天，工业工程发展的思路依然没有脱离他们两个人当初所设定的思路，到今天我们的系统更大了，但我们所追求的仍然是效率和效益。就象卓别林在电影摩登时代里表现的那样，反映了在20年代人们对工业工程的看法或对科学管理的看法，早期在美国或西方，对科学管理并没有好印象，认为是非常残酷的，太强调机器特性的学科。所以到20年代，美国国会有一个听政会，禁止工业工程研究中使用的一个最简单的工具-秒表（测量工作时间用）在政府机关使用，也就是从哪个时候起，工业工程遭受重要打击，名称就从原来的名字“科学管理”该为“工业工程”。原因在于那些工程师决大部分来源于工业界。其实工业工程中“工业”
8、一词，在英文中是“Industrial”应翻译成“产业”，这些工程师来源于产业第一线，就改成工业工程。讲这段历史，大家更容易理解工业工程从何起源，为什么是现在这样的状态。早期工业工程的成果在现代得到比较广泛的认识。工业工程在50年代以后，从原来的基于经验的越来越强调基于科学的研究，第二个发展时期，就是运筹学的广泛应用。在二战中大量的运筹研究，在50年代运筹学被大量的应用于工业工程的基本方法中，从比较定性的转为比较定量的研究。所以现代工业工程有两个比较重要的方向，一个是运筹学的应用，第二个是工业生理学、工业心理学应用。在20年代人们对工业工程最大的意见就是：工业工程把人看成是个机器。在50年代以
9、后，更多的研究作为一个人怎样在工作中更好的发挥作用，工业生理学、工业心理学在这个时期在企业中，在工业工程的整个学术领域里得到广泛应用。到60年代以后工业工程比较重要的事件就是质量革命。在20年代人们把效率和成本看的最重要。到50-60年代，随着日本产品进入到美国人们才发现质量问题也很重要，这个时期质量变成工业工程的一个重要的研究目标，也发明了一些方法，这些方法直到今天还是非常的行之有效。最著名的人物就是戴明，是个质量学家，但是很遗憾，这样一个人在美国并不出名，他到日本，在日本企业中用他的方法，用的比较好，等产品反映到美国的时候，美国人才发现他的方法这么有用。他是第一个把统计的方法用在质量中的学
10、者。在这里有一个例子，是从戴明的著作中抄来，这是一张表格，表的左边是一些职员的名字，表的右边是这些职员一年中所犯错误的次数，如果你是经理，负责管理这些员工，你要给他们发工资或奖金，现在要你判断谁是干的最好的，谁是最差的，决大部分的人会说：犯错误最少的干的最好，犯错误最多的干的最差。那么这是不是一个正确的答案呢？事实上并不是这样的。原因就在于错误的产生来源于两个，一个是个体的原因，另外一个是系统的原因，系统本身就具有随机性，这种随机性人控制不了，如果由于系统的随机性而惩罚个人，管理将会变的十分混乱。戴明在这里例子中分析了整个统计的规律发现，数据在13.9-23.2之间的数字都认为正常。也就是说，
11、误差在这个范围内都是由于系统误差造成，而不是由于个人原因。戴明发明这套统计原理，通过这样的例子，可以告诉人们，很多事物现象和本质之间有很大的距离，并不是可以一目了然。统计的方法在60年代在日本等到非常成功的应用。在今天在美国、欧洲都用的非常好，现在最著名的我们叫六西格玛。现在也有很多培训，都是原于这样的理论而产生。到现代工业工程最主要的突破是因为信息技术的突破。信息技术的突破对于工业工程的影响在于两点；第一点在于传统上我们不能求解的问题，我们可以求解了。比如，做一个资源的规划问题，你要投资，购买很多设备，往往是要解一个几百个未知数的方程，根本不可能求解，计算机的产生，这样的方程有可能求解。所以
12、今天我们能看到为什么我们的航空公司，我们的火车公司，我们的物流公司，我们的服务企业效率会这样高，原因在于我们有计算机可以对这样的大系统进行有效优化。另一个影响是仿真技术的应用。我们知道工业工程是研究包含人的系统，然而，包含人的系统作实验非常难，并且作为一个生产系统和服务系统你要改变布置非常难，因为你改变布置之后不知道有什么后果，所以计算机的产生，我们有可能用仿真的办法来研判不同的方案对我们的影响。信息技术对工业工程的发展产生了非常重要的影响。前半部分我们简单回顾了工业工程的历史，下半部分我们讲一下工业工程的方法，主要集中在制造业的角度。工业工程的方法基本上分为三块，第一个领域是意识；当你学工业
13、工程的时候，你要理解，你要用工业工程思维方法去想问题，有时候，很多事物别人看没什么问题，而你学了工业工程就能发现问题，意识很重要。第二个领域是方法，就是一些理论，工业工程有很多种理论，这些理论可以解决不同的问题。第三个领域是实践，工业工程是管理和工程相结合的学科。管理学科的特点就是实践，不是听了就会，必须在企业中去做才能理解这个方法具体是怎样用的，怎样才能有用。意识、方法和实践是工业工程三个不可缺少的要素。其中意识最重要，实践是最终的归宿，最终工业工程是要在实践中解决问题。工业工程意识大体分为五个意识。成本效率意识，系统意识，成功环境意识，简化和标准化意识，人本意识。我只挑选的谈一些，关于成本
14、和浪费的意识。但当我们到一个企业真实去看的时候，我们经常会听到车间主任骄傲的说，看我们车间所有的人都在忙，他认为这是一个环境很好的局面，但你仔细观察就会发现，忙与忙不一样。例如，上个月我们去一个企业研发部，他们每年要开发几十个产品，每个人都很忙。厂长对我讲：他喜欢一个技术人员，因为什么时候给他打电话他总是不在办公室，总在车间里帮着解决一些实验问题，而另一些技术人员不行，总是在办公室坐着，不愿意下车间。正好我们在为他们改变产品开发流程的效率问题，学生们去做调研，了解技术人员为什么有不同的情况，结论是凡是设计比较差的工程师就总在车间里，工人做不出来，就叫他下去解决问题，而有经验的工程师就不需要这样
15、做，做出的设计工人马上会做，就不用找你。所以工业工程师象这样的意识是很重要的。当你看到一些现象，你会问这些是浪费吗？举例来说，加工过剩的浪费，明明要求的加工精度是一毫米，你要加工到0.5毫米，领导认为工人干的比他要求的还好，但是从工业工程的角度来讲，这就是一种浪费，因为不需要。还有如我们看到在车间现场有各种各样的搬运，如果从工业工程的角度来讲，所有的搬运都应该取消，因为搬运不产生任何的价值。还有很多种浪费，如动作浪费、等待浪费等。我上个月去一家著名民营企业，厂方带我去看车间，我说你这个厂管的有问题，在制品太多了，满车间堆的都是料，这里面一定有改进的余地。所以当你简单到车间走走就会发现，这些浪费
16、的地方到处都是，而浪费掉的都是效益。工业工程另一个重要的意识是系统意识，工业工程永远强调你不要只关注单个的元素，你要关注整个系统。工业工程研究从泰勒时代我们研究的动作经济性和流程经济性，到五六十年代，我们研究的是作业管理，是整个作业系统如何更好的优化，而到了今天工业工程视野更加广泛，不仅优化自己还要优化别人，研究做整个供应链上怎样运作是成本最低效率最高，所以工业工程是一个不断进化的学科，是个系统越来越大的学科，我们总是希望在一个大系统中达到最优的效果。从技术发展的角度来讲，供应链管理是作业方法和作业系统的高级阶段，但是如果没有前两个的基础，你是爬不上去的。就好象我们现在很多企业做ERP，MRP，要做生产计划，可是连作业标准都没有，实际上做了不可能有好效果，大家想想，每个作业都不确定，每个作业的时间有可能两分钟，有可能两个小时，你的生产作业计划能排的很好吗？所以我想90%的企业在用MRP、ERP的时候都遇到这个问题。所以工业工程的三个阶段，
