工業工程

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工業工程（Industrial Engineering）

　　工業工程（Industrial Engineering, 簡稱IE）：是研究由人、物料、信息、設備和能源構成的集成系統的設計、改進和實施，它應用數學、物理學和社會科學的知識和技能，結合工程分析和設計的原理與方法，來說明、預測和評價這一集成系統將得到的結果。

——美國工業工程學會（American Institute of Industrial Engineering,簡稱AIIE）

　　現代工業工程的研究內容包括：生產系統規劃與設計、生產計劃與庫存控制、作業計劃、物流運輸與儲存、柔性製造技術、敏捷製造、質量控制與可靠性、工程經濟分析、人機工程與人機系統、基礎研究、工業工程培訓與教育等。

　　現代工業工程的研究方法包括：

　　（屬於運籌學各分支的）線性規劃、整數規劃及混合整數規劃、非線性規劃、目標規劃、動態規劃、圖論及網路分析、排隊論、存貯論、決策論、對策論；

　　（屬於隨機理論及分支的）概率論/數理統計/隨機過程、可靠性理論、灰色理論、模糊數學等；

　　（屬於電腦結合交叉學科的）數值方法、系統模擬、系統動力學、管理信息系統/專家系統/決策支持系統、神經網路、遺傳演算法、CAD/CAPP/CE；電腦網路等。

　　（一）IE的核心是降低成本，提高質量和勞動生產率

　　把降低成本，提高質量和勞動生產率聯繫起來綜合研究，追求生產系統的最佳整體效益。

　　（二）IE是綜合性的應用知識體系

　　IE的綜合性集中體現在技術和管理的結合上，IE從提高生產率的目標出發，不僅要研究和發展製造技術、工具和程式，而且要提高管理的水平，改善各種管理與控制，使人和其他要素（技術、機械、信息等） 有機協調，使技術發揮最佳效用。

　　（三）註重人的因素

　　生產系統的各組成要素中，人是最活躍和不確定性最大的因素。IE在實現其目標，在進行系統設計，實施控制和改善的過程中，都必須考慮到人和其他要素之間的關係和相互作用，以人為中心進行設計； IE十分重視研究人的因素，包括人—機關係、環境對人的影響（生理心理等）；人的工作的主動性、積極性和創造性，使人發揮能動作用。

　　（四）IE面向微觀管理

　　為了減少浪費，降低成本的目的，IE重點面向微觀管理；從工作研究、作業分析、動作和微動作分析到研究制定作業標準，確定勞動定額，從各種現場管理優化到各職能部門之間的協調和管理改善等都有需要IE發揮作用。

　　（五）IE是系統優化技術

　　IE所強調的優化是系統整體的優化，不單是某個生產要素或某個局部對象的優化，最終追求的是系統整體最佳效益。所以IE從提高系統總生產率這一總目標出發，對各種生產資源和環節作具體研究，統籌研究、統籌分析、合理配置；對種種方案作分析比較，尋求最佳的設計與改善方案，這樣才能發揮各要素和各子系統的功能，使之協調有效地運行。

　　總之：IE的本質使系統整體的合理化、標準化、高效化、程式化、達到高品質,追求生產系統的最佳整體效率為目標。

　　所謂IE的意識就是IE實踐的產物，是對IE應有指導作用的思想方法；有以下幾方面 ：

　　（一）成本與效率意識

　　IE追求最佳整體效益，（即以提高生產率為目標）必須樹立成本與效率意識，一切工作從大處著眼，從總目標出發，從小處著手，力求節約，杜絕浪費。尋求以成本更低，效率更高的方式與方法加工。

　　（二）問題與改革意識

　　IE追求合理性，使各要素達到有效結合，形成一個有機整體系統，包括從工作方法，生產流程直至組織管理各項業務及各個系統的合理化。就要堅持改善，改善後再改善，因此，必須樹立問題與改善意識，不斷地發現問題，考察分析，尋求對策，勇於改革創新。

　　（三）工作簡化與標準化意識

　　IE追求的是高效與優質統一。IE產生以來推行簡單化、專門化和標準化；對降低成本，提高效率起到了重要作用。

　　（四）全局和整體意識

　　現代IE追求的是系統整體的優化，必須從全局與整體出發；針對研究對象的具體情況選擇適當的方法，並註重應用綜合性與整體性，才能取得良好的效果。

　　（五）以人為中心的意識

　　人是生產經營活動中最重要的因素，其他因素都要通過人的參與才能發揮作用，必須堅持以人為中心來研究生產系統的設計、管理、革新和發展，使每個人都關心和參加改進工作，以提高效率。

　　企業的最高層領導總是希望以最小的投入得到最大的產出以置獲得最大的效益。

　　如何將企業的投入以最有效的組合達到高效率、高品質、低成本、準時交付、浪費少等，這就是近代工業工程（IE）迅速發展的原因。工業工程比企業管理起步較晚，但是在美國、日本等國家在20世紀中以後的發展是相當快的，幾乎取代了大部分的傳統管理工作。

　　一、 工業工程（IE）是以工程技術為基礎，配合科學管理的技巧來發現問題，解決問題，預防問題。

　　二、 工業工程（IE）最終的目的是透過管理的工作，使企業能夠獲得最大的利益，所以與成本或經濟效益有關其包括制度、作業方法、設備、工裝治具均應掌握並加以改善。

　　三、工業工程（IE）是一門應用科學，其操作理論要符合實際要求，所以工業工程（IE）師均應具備親力親為的能力，而使學理與實務相得益彰，以保證管理效果。

　　四、工業工程（IE）是運用重點管理的技巧，在任何問題上做重點突破。

　　五、工業工程（IE）在日本也被稱為《生產技術》或《管理工程學》。

　　六、工業工程（IE）是藉著設計，改善或設定生產要素（人、機、料、法、環）的工作系統，以求得更高生產率的專門技術。

　　七、工業工程（IE）是一門應用科學，它兼有管理及工程技術、行為科學、人類工程學等學科知識領域，它將傳統的工程技術融合於現代科學管理技巧之中，隨著工業工程（IE）的導入，可彌補原有管理與工程技術的脫節。

　　八、作為生產經理、生產現場管理者，他們為了使作業人員能夠完成產品要素（質量、數量、成本、交期），務必快速、正確、輕鬆並安全的進行工作設計、方法設計等技術來改善作業，進而推進改善活動。他們基本上掌握了生產系統真正的問題點和原理原則，同時從調查、分析、改善的方向檢討。只有應用科學管理技術才能提高生產效率，完成產品要素，這些最有效的科學管理技術就是工業工程（IE）。

　　工業工程（IE）分為二類：傳統的工業工程和現代的工業工程。

　　傳統的工業工程（IE）主要的工作對象是製造工業。

　　下麵是工業工程（IE）部門人員的功能：

　　現代工業工程，除包括傳統的工業工程技術外，尚有在第二次世界大戰時期和戰後若幹年中所發展新技術；同時，隨著科學技術的進步，新觀念、新方法相繼出現，對工業工程的不斷衝擊和挑戰，現就將現代工業工程技術中影響較大的幾項技術分別說明如下：

　　1、工作研究

　　工作研究可定義為：為有組織的群體中的某一個人或某一群人指明工作活動的內容。其目的是為了設計出滿足組織及其技術要求和滿足員工生理及個人需求的工作結構。

　　2、統計學的廣泛應用

　　美國的格蘭脫（Eugene L·Grant）教授在1954年時間研究中總結出了一種輔助用馬蹄表時間研究的統計技巧，名為工作抽查（Work Sampling）。

　　3、作業研究及科學管理

　　1950年由英國的卜拉開德教授（Professor P·M·S·Bracket）所領導的一個混合小組，他們著眼於在全系統整體建立數學模式，用計量方法代替定性方法，名為作業研究（Operations Research）。並於當年出版了作業研究季刊。

　　4、電子電腦的影響

　　電腦的設計製造據稱是由美國本本薛文尼亞大學的毛池萊博士（Dr·John W·Gauchely）及艾可泰博士（Dr·J·Presper Echerat）所完成的，並於1946年在美國陸軍的阿波狄恩試驗基地首次使用。

　　隨之電腦廣泛的應用於工業工程。

• 模擬（Simulation）；
• 計劃與時程安排；
• 電腦管理的製造方法；
• 工作衡量（Work Measurement）；
• 集成製造（CIM）。

　　5、全系統觀念及系統設計

　　工業工程（IE）是關於人、機、物等整體系統的設計、改善與裝置的一門科學，在處理問題時不可能脫離現實環境而超然獨立的結論，其關鍵在於系統本身具有相互聯繫及相互影響的作用。

　　系統的設計是繁雜和多變的，工業工程（IE）對於管理的各階層系統設計具有如下新園地：

• 網狀計劃的技巧與應用；
• 價值工程（VE）；
• 高等數學的廣泛應用；
• 行為科學與人類工程學的廣泛應用；
• 自動化的提高。

　　應用現代系統理論的主要是從社會、資源、能源、科學技術進步等發展趨勢的巨集觀系統出發，用控制論的原理和方法，將分系統、子系統重新排列組合成為可測、可控的系統。系統是由若幹個相互聯繫又相互制約的單元組成的有特定功能的有機體。大到世界經濟和國民經濟的全局，小到一個工廠、一個產品都可以視為一個系統。系統概念的確立，有助於安排和組織複雜的生產經營工作。

　　行為科學是從社會學、心理學的角度研究管理，重視社會結構、環境條件以及人與它們之間的相互關係和人的動機及其所產生的行為對提高工作效率，發揮主觀能動性的影響。行為科學還研究如何善於發現人才，合理使用和培養人才以及善於啟發人們的自覺性和社會責任感等方面的問題。

　　現代工業工程（IE）學吸取了自然科學和技術科學的最新成果，將運籌學、概率論、數理統計、計算技術等應用於工業工程（IE）管理技術系統，作為量化和管理手段，並形成為一系列量化的管理技術，如預測技術、技術經濟分析、價值工程、決策分析、質量管理等。

　　1915年前後在美國發展的工業工程（IE）進入日本，其導入受阻失敗，在工業工程（IE）考察團的報告中原因如下：

　　1、經營者或企業管理人員對科學管理的需要性沒有認識；

　　2、經營者或企業管理人員對管理意義的理解不夠；

　　3、經營者或企業管理人員重視設備更新的效果而忽視工業工程（IE）的改善；

　　4、日本的工業工程（IE）技術實際上尚未發展；

　　5、日本經濟現狀阻礙了工業工程（IE）的發展；

　　6、日本歷史的社會環境阻礙了工業工程（IE）的發展。