工业工程在制造业中的应用及其重要性

尽管现代IE应用极其广泛，但制造业仍然是最主要和有代表性的一个领域。制造工业具有这样的特点，即其生产活动的全部内容包括技术和管理两个方面：①围绕材料加工（或通常说的制造技术）研究工艺与设备，这是制造的硬件部分；②关于制造系统，即由人、材料和设备等组成的集成系统的控制和管理，这是制造的软件部分。IE正是将两者有机结合起来的原理和技术。根据这一特点和要求，常用的知识和技术有如下10项。

1.工业工程基础（工作研究）

工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，以提高生产率和整体效益为目的，利用方法研究和作业测定（工作衡量）两大技术，分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新，消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减轻劳动强度，合理安排作业，用新的工作方法来代替现行的方法，并制定该项工作所需的标准时间，从而提高劳动生产率和经济效益的一门现代化的科学管理技术。

图2-1　工作研究

图2-1简要说明了实施工作研究的目标和程序，也说明了方法研究与作业测定的相互关系。前者寻求减少工作量，建立更经济的作业方法与标准；后者则旨在制订相应的时间标准，从而为制定科学、合理的定额和生产系统的优化设计与管理提供依据。因此，工作研究的应用不仅直接促使生产率提高，而且也是应用其他IE技术，如设施规划与设计、生产计划与控制等的必要基础。

2.设施规划与设计

它是对系统（如工厂、学校、医院、商店等）进行具体的规划和设计，包括厂址选择、工厂平面布置、物流分析和物料搬运方法与设备选择等，使各生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤服务、销售等部门）按照IE要求得到合理的配置，组成更富有生产力的储存集成系统。它是IE实现系统整体优化，提高整体效益的关键环节。因此，它还涉及系统工程、运筹学、工作研究、成组技术、管理信息系统、工效学、工程经济学、计算机模拟等许多专业知识的综合应用，以解决系统优化设计的问题。

3.生产计划与控制

主要研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控制，是保证整个生产系统有效运行的核心。内容包括生产过程的时间和空间组织、生产和作业计划、生产线平衡、库存控制等，分析研究生产作业和库存控制的理想方案，通过对人、财、物、信息的合理组织调度，加快物流、信息流和资金周转率，从而达到高效率和高效益的统一。

常用的方法有：网络计划（计划评审技术PERT、关键路线法CPM）、经济订货量（EOQ）、经济生产批量（EPQ）和现代生产与库存管理方法——物料需求计划（MRP）、生产资源计划（MRPII）和准时制（JIT）等。

4.工程经济

它是关于工业工程必须应用的经济知识，即投资效益分析与评价的原理和方法。主要是通过对整个生产系统的经济性研究、多种技术方案的成本与利润计算、投资风险分析评价与比较等，为选择技术先进、效益最高或费用最低的方案提供决策依据。

其内容主要包括：工程经济原理、资金的时间价值、工程项目可行性研究、技术改造与设备更新的经济分析，以及常用的年费用法、现值法、投资收益法（ROI）、内部收益率（IRR）、回收期法等。

5.价值工程(www.xing528.com)

价值工程亦称价值分析，是工业工程师为寻求高效益、低成本方案常用的一种方法，主要用于新产品、新技术开发等过程中，为了有效地改善价值而进行的有组织的活动。这种方法就是对产品技术或服务进行“功能”与““成本”对比研究，以寻求完成“必要功能”而“成本最低”的方案，根据分析结果对设计、材料选择及工艺方法等进行改进，从而有效地提高生产率。

6.质量管理与可靠性技术

质量管理是指为保证产品或工作质量所进行的质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作，其中最主要的是为达到规定的质量标准，利用科学方法对生产进行严格检查和控制，预防不合格品产生，即实行质量控制。内容包括：传统的质量控制方法，现代质量管理——质量保证，生产保证，全面质量控制（TQC）和全面质量管理（TQM）。

可靠性技术是为维持系统有效运行的原理和方法，包括可靠性概念、故障及诊断分析、使用可靠性、系统可靠性、可靠性设计与管理等。

7.工效学

工效学亦称人类工程学（Human Engineering）或人类因素（Human factors）、人机工程学等，是综合运用生理学、心理学、卫生学、人体测量学、社会学和工程技术等知识，研究生产系统中人、机器和环境之间的相互作用的一门边缘科学，是IE的一个重要分支与专业基础知识。通过对作业中人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的关系等的研究，在系统设计中，科学地进行工作职务设计、设施与工具设计、工作场地布置、确定合理的操作方法等，使作业人员获得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率和效果。

8.人力资源开发和管理

这主要是如何有效地使用人力资源和提高劳动力的素质。因为生产率的一些基本因素，如产出、投入、劳动量、资本、技术和管理因素，均与劳动力（或人力资源）的质量有关。

劳动力的质量表现为：承诺感；对组织献身和忠诚；良好的沟通才能和参与能力；社会责任感；专业技术能力和感受变化的敏感程度。高质量的劳动通过生产行为表现为生产效率的提高，产出增多，对成本的控制能力增强等。

9.管理信息系统

它是为一个企业的经营、管理和决策提供信息支持的用户计算机综合系统，包括应用计算机硬件和软件、操作程序、分析模型和数据库等。它是现代IE应用的重要基础和手段，工业工程师应该学习和掌握这门知识。主要内容有：计算机基础管理信息系统的组成，数据库技术，信息系统设计与开发等。

10.现代制造系统

这也是现代IE的基础和组成部分。主要内容包括：数控技术（NC、CNC）、成组技术（GT）、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、设计机辅助工艺设计（CAPP）、柔性制造单元和系统（FMC、FMS）以及计算机集成制造（CIM）。

现代IE的主要特征之一是应用计算机和发展集成生产，因此，掌握和应用先进制造技术方面的知识是工业工程师在现代生产条件下获得市场竞争优势的重要途径。

我们还可以列举出许多其他知识和技术，例如运筹学（OR）、系统工程（SE）、计算机科学、模拟技术，以及经营管理方面的知识。但是IE毕竟是个庞大的范畴，而且新的IE方法也在不断被创造出来，所以没有必要也不可能介绍所有的有关知识和方法。