IE工业工程的精义

IE工业工程的精义（上）

何为IE工业工程

工业工程的定义

IE工业工程（IE=Industrial Engineering）俗称“改善效率”，它本身即是一门应用性的学术领域，称为工程是表示不能只做分析，而必须做实务设计。

凡“四大工程科系（电机、化工、机械、土木）外的”且和产业现场相关者应属IE领域。也就是说，IE工业工程包括制造现场部署、机器与生产线设计，作业员的动作经济与工具设计，使制造效率化等。

因此，对于（IE=Industrial Engineering）工业工程的定义，可以描述为：工业工程=工厂中要使用到的工程技术（电机/化工/土木/机械除外）。

学习工业工程的目的

学习IE管理的目的在于以下几个方面：

◆ IE可应用于任何方面的企业单位

不论制造业或服务业，都必须对现代化流程设计有正确的知识与认识。首先就是要明确IE可应用的范围，它可应用于任何方面的企业单位（如行政、财务、采购、制造、研究等），并使这些单位的工作做到“多、快、好、省、精、美、准”的七大标准。

◆ 学习并精通新旧IE的技术

制造单位的各级人员只有学习并精通新旧IE的技术，才能做好现场改善。

◆ 提倡“节能降耗”口号的企业，离不开IE新工业工程的学习

提倡“节能降耗”口号的企业，更应该去学习IE新工业工程中的调配与节省成本模式。只有通过一系列的学习，才能达到企业的目标——利润最大化和成本最小化。

工业工程的主要内容

成为大学中的科系是在1960年左右，最初被称为工业工程管理，也可称为产业管理。IE工业工程发展到现在，应用范围越来越广，甚至可以用到服务业，如理发行业，如果没有用IE就可能浪费时间；再如餐饮业中的麦当劳就完全用IE工业工程的管理方案，这也就是麦当劳作业程序非常快的主要原因。

IE工业工程又称作改善效率，其基本要求就是投入要越少越好，产出要越多越好。对于投入，可以是时间、金钱，也可以是材料。任何事情，成本的节约是其收益提高的关键，不节约成本就会导致投入过大。如果产出一定，则投入过大就必然导致效率下降。因此，在少投入的情况下多产出就是IE所追求的基本精神。

在1950－1960年期间，重视流程效率化形成“PIE”，即流程式工业工程（Process I.E），以流程设计同步会合（JIT-Just-in-Time）来缩短作业时程。1970年间又因电脑化与教学调配模式的成熟，形成“作业研究”（OR-Operation Research）式的新IE（NIE），要求资源达到最佳化调配。

所以，工业工程的基本内容包括以下几个方面：

◆ 计划评核术（PERT=Program E&R Tech.）；

◆ 企业流程再造工程（BRP=Business Process Re-Eng）；

◆ 作业研究/管理（OR/OM=Operation Mgt.）。

传统IE工业工程的发展

1911年科学管理之父泰勒大师的实验——工具改善

科学管理之父泰勒的工具改善IE理论，认为任何事情都要量测，要求实证的数据，其IE精神非常务实，并且重视数据搜集。所以泰勒的工具改善的主要的理论依据是必须量测和必须实证。

即要求对于工作的改善，必须有量化的测量数据，如果测量数据发生改变，则要求工作改善要有相应的改变。同时，泰勒强调这些数据和改善必须要能得到实证，IE一定要用数据说话，数据能清楚地反映好坏，而绝不需用嘴皮子来辩论，因此，IE要涉及到数据的统计。这在现代的工厂管理中，可以使用电脑化等科技手段方便快捷地搜集数据。

综上所述，泰勒的工具改善理论的主要内容如下：

◆ 必须量测（Measurement）；

◆ 必须实证（Verify）。

1920年工业工程之父吉尔布雷思的改善——流程设计

 IE之父吉尔布雷思的流程设计的主要内容是：

◆ 17种动作元素（Therbligs）；

◆ 同步、序列、流程、设计。

1925年过程管理创始人法约尔长远贡献——计划管控

1925年，法国人法约尔提出，做任何事情都需要计划管制。即他认为重视做计划非常重要，只有科学的计划，才能产生高的效率。“计划”一词在中国常被翻译为“plan”，事实上，英文中该词应是“planning”，将一件计划要做的事情提前进行规划，就是计划的过程。

所以，法约尔计划管控的主要内容是行动计划。

正是泰勒、吉尔布雷思、法约尔三人的理论，为后来的效率控制理论建立做出了奠基性的贡献。

此外，IE发展中另外一个贡献者叫甘特，他使用被称为“甘特图”的行动表，非常简单地列出时间和事件的对应关系，从而极大提高了工作效率。

第二讲  IE工业工程的精义（下）

IE成长发展三阶段

IE理论体系建立之后，确实使效率改善得到了巨大的发展。但是，IE工业工程也还是让很多人无所适从，这主要是由于工业工程IE分做三大类IE，而不同的类别对其具体的管理就有所区别。

传统IE（O）—动作经济改善等技术(1900－1950年)

第一类IE叫做传统IE，英文写法是OIE，一般可简称“O”。传统式的IE重点关注动作怎么操作。但是随着科技水平的不断提升发展，很多工厂已经不需要传统式IE了。例如，很多电子工厂的装配现场动作已经设计好，要求工人只要照着去做就行，这种程序化的动作任何人都可以做好。

然而由于传统IE重视动作经济，要求在操作动作上不浪费。所以在一些手工业密集型的工厂，工人的动作存在熟练程度等人为因素影响，人与人之间的差别就比较大，仍然需用传统的IE。例如，生产眼镜的工厂，工人要用金属切割镜框，这个流程中有很多动作，需要教会工人按照标准动作来施工，即达到动作的标准化。 

流程IE（P）——计划评核术（PERT）等流程设计技术（1950－1970年）

第二类IE叫做流程IE，英文写法是Process，也写作“PIE”，一般可简称“P”。流程IE认为任何事情都有流程，在流程化的前提下，就可以按步骤进行设计。

在当代企业界中，一般的IE辅导都是从流程IE开始的。它强调作业流程的好坏，使用的是计划平核术方法。

调配IE（N）——作业研究（OR）等最佳化调配技巧（1970－2000年）

第三类IE叫做调配式IE，也称作业研究，英文写法是Operations Research，一般可简称“OR”，即新IE。也叫运作研究，运作就是指谁先做谁后做的调配安排。或者称为作业研究，它的兴起主要是源于1940年中途岛海战的最佳化调配资源事例。

新IE作业研究包括许多技术群，而且它要求必须明确安排好谁做什么事，事情完成之后做什么，每一件事由谁来做等，以实现调配的最佳化。

调配最佳化的观念就是以最小的投入取得最大的收益。例如，要想皮肤好，就需要睡眠、营养、保养品三个因素的保证。如果睡眠时间达到90分钟，保养品用少一点也可以，但如果睡眠只睡20分钟，则保养品用再多都没有用。所以，调配的观念重在各种影响因素的均衡。

新IE重视成本—效益比（EC比），要求做任何事必须要经济化，要考虑到成本和效益，即花了多少钱得到什么效果，并不是最便宜就最好，这样的理念使IE又进入另外一个阶段，随之出现了价值工程和价值分析。

价值分析理论不仅应用在工业生产中，甚至财务管理、采购等任何涉及成本的方面，包括节能降耗、压缩成本等领域中，都需要通过价值分析来减少投入提高效率。

从IE的发展来看，IE的定义就是在产业里面要做设计改善的事情。例如工厂里面要做的任何现场设计改善事情，凡是电机、化工、土木、基建之外的技术全部要由IE负责，包括企业的流程再造、作业研究和作业管理。

1．VA(Value Analysis)价值分析与VE(Value Engineering)价值工程是新IE的第一手法

旧IE重视工作分析，新IE重视价值分析。因此，在对新IE和旧IE进行比较时，常常认为：

◆ 旧IE=工作分析；

◆◆     新IE=价值分析。

2．流程IE连接新旧IE 

其中PERT=Program ×××，其核心思想为：

◆ 以流程图制造成《动态行动表》；

◆ 序列流程与同步流程。

PERT=X evaluate Review X，其核心思想为：

◆ 评价哪一个是“核心流程”（Core Process）。

◆◆     复查如何同步会合JIT。

3．IE简化传统统计公式

流程IE简称PIE，连接新旧IE，IE简化传统统计公式有两种表达方式：一是Q4直方图，也叫曲线分布图，二是IE简易M±S公式。

◆ Q4直方图=曲线分布图

例如，对于范围取值，如果80±10，则变化程度比较大，而如果是80±1.0，则变化程度比较小。一般来说，变化程度比较小的必然要比较好。

◆ IE简易M±S公式

M±S的基本量测理念，标准工时一定以M±S表示，其中：

M=平均数

S=标准差（变异程度）

其具体的公式如下：

M=(a+4c+b)/6

S=(b-a)/6

在IE工业工程中使用简化的统计方式，而简化的统计方式认为，变化程度比较小就比较好，变化程度比较大则不好。

4．IE建立效率指标

IE建立效率指标，表示方式为：指标/指针（Index/Indicator）。

IE简单指标流程指针有三个指标，即CA值、CP值和CPK值。其中：

◆ CA值=准确度=偏差程度

◆ CP值=精密度=变异程度

◆ CPK值=6S度=用CA值对CP值做修正

在以上公式中，C指Capability，A指Accuracy，P指Precision。CA值指偏差的程度。

5．日本人的IE简化手法

日本人将IE简化成很多手法，比较著名的有箭头法、变异图、时序表、PD流程逻辑图等。

◆ 箭头法

箭头法是一种流程图，即将最重要的步骤拉成直线，然后将其他步骤汇合在以最重要步骤为核心的直线上，从而表示出所有流程的示意。如下图所示：

◆ 变异图

变异图是DOE的实验计划的表示方法，例如某公司生产管理做得不好，于是找出了35个原因，这些原因中有大的原因，也有小的原因，但一时不可能对35个原因同时改善。于是，就要找出哪个是重要原因？然后针对这个重要原因进行改善，对于非重要原因，则可以推迟改善，这就是DOE的实验计划法。

◆ 逻辑图

逻辑图以流程的出现顺序为主线，对其中有问题的步骤进行标识。例如下图中，第一步骤没问题，第二步骤没有问题，第三步骤则表示可能存在问题。对于可能存在的问题，IE会判断出现问题的几率是多少。

综上所述，日本人的IE简化手法主要有：

① PERT计划评核术→箭头法（N2）；

② DOE实验计划—变异图（N7）；

③ 时序表（Scheduling）；

④ PD流程逻辑图(N6)。

6．新IE融入动态系统

要将新IE融入动态系统，就需要了解什么是系统的三要件，分别为：

◆ 产出/投入比=O/I；

◆ 组件/成分；

◆ 大→中→小系统。

IE融入动态系统，在物料管理中叫MRP，MRP即动态系统Dynamic，它有两个主要特点分别是：

◆ 随时有输入/输出；

◆ MRP-I与MRP-II的不同。

综上所述，先学习简易系统模拟技巧，建立整个系统的观念，在系统中间又建立IE技术，就可以形成系统模拟。借助电脑，可以一步步算出可能几率，也可以算出大概多久可以做完工作，这样就可以让新的IE融入动态系统。

IE精义问题与回答

问题1：IE包括“老中青”三类型，为什么在学校没学到？

回答1：有，只是用不同名称，NIE新IE在学校科目中称OR作业研究。

问题2：运用于生产制造的是哪一类IE？

回答2：都有，视情况而定，可一一举例。

问题3：IE可以完全用电子辅助光盘导入吗？

回答3：部分可以，但是最重要仍是其专业技术，它即是4M模式中的“人机料法”中的“方法”。