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2015年工业工程IE管理经典培训教材DOC
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资料类型 IE工程
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上传时间 2015-6-27
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      资料简介
     
    工业工程IE管理
    第一讲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

    【案例】两个学生,甲和乙参加考试,甲的考试成绩是81分,乙考的考试成绩是78分,可以肯定甲的成绩比乙要好

    但是从效率的角度看,如果甲用时30个小时,乙用时3个小时,则在效率上肯定是乙比甲要更好,这也是投入与产出的关系

    【案例】对于同一个汉字,如果用繁体汉字来书写,则用时就多;如果用简体字来书写,则用时就少。而且用不同形体书写的时间也可以分别进行计算,从而比较得出所用时差

    也可以计算出用繁体字书写的标准工时和用简体字书写的标准工时,从而计算出节约的时间是多少

    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
    【案例】19世纪末期,管理学刚刚诞生并被应用时,对于管理的看法众说纷纭。1911年,泰勒先生来到一家炼钢厂,他发现这家炼钢厂的500名工人每天都是一样的工作量,他认为这样的效率不高

    于是,他将炼钢厂工人们使用的铲子进行了改善,将一些铲子做得比较大,另一些铲子做得比较小。然后要求这些工人,在早晨精神好的时候使用大铲子,在下午疲倦的时候使用小铲子,而且不同的人也可以使用不同的铲子,对于使用不同铲子的人,泰勒也认为其工作效率未必如设想的结果

    他用一个秤对使用大铲子和使用小铲子的人的工作结果进行称量,对于工作的效果进行测量,通过他的改造,这家炼钢厂的效率得到了巨大的提升,原来需要500人干的工作则只需要375人就可以完成

    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
    【案例】1920年,被尊称为工业工程之父吉尔布雷思提出,现场作业的流程问题非常重要,他在跟太太研究别人搬砖盖房子的流程时发现,一旦工作的流程有问题,则工作效率会受到很大影响,他将搬砖的流程进行了改善,极大地提高了效率,由此,他也发现了流程改善对效率影响的关系

    在吉尔布雷思提出的流程改善理论中,他认为任何事情,都由17种动作组合而成,他将这17种动作元素用不同的符合代表,建立了动作元素理论

    在这17种动作元素中,有5种大符号和12种小符号。在流程设计上强调了必须做同步式、序列式的流程,即俗称的流水线,但流水线给人的感觉似乎就是一步一步进行的,而一步一步进行需要花费比较长的时间。因此,流水线都被设计成同步式,即有多个人同时配合,每人只负责其中的一步,由此减少时间的浪费

    【案例】在某工厂,甲所从事的工作需要10小时,乙所从事的工作需要2小时,甲乙二人的工作就不能要求同时出发,否则乙完成这一工序的工作以后,还需要等待7个小时才能进行下一步工作

    因此,对于必须要同时汇合的工作,就一定要建立一个流程设计法则,使得工作的流水化更加科学合理

    综上所述,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

    【案例】1915年,甘特65岁,他是泰勒的助理,有一天,泰勒问他:“您为什么每天做事都做得很好?”甘特回答:“我每天早上起来把自己今天要做的任务写在纸上,然后将自己的时间资源也列出来,然后规划自己在什么时间做什么事情,每天把时间和事情都订好计划,事情就不会乱

    有时候,如果事情太多,就需要对计划进行一次次调整,这样,就可以将事情做完了。”甘特1919年过世后,他的做法在全世界得到了普及,1975年时为纪念甘特表使用了60周年,全世界进行了比较大的庆祝活动

    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

    【案例】上世纪50年代,美国与苏联展开争霸太空的竞赛。苏联首先发射了人造卫星,美国于是提出要抢先登上月球。为了提高效率,美国采用了IE的计划平核术管理模式,制定了阿波罗登月计划,调动了10万以上的参与者。用大约10年的时间,最终使登月计划变为现实

    点评:美国当时使用的计划平核术管理模式,也被简称为PETER,在50年之后,这套技术被广泛使用到了企业界,非常有效

    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

    【案例】“二战”中发生过很多著名战役,其中包括日本的海军领导人山本五十六指挥的轰炸美国珍珠港战役,在日本轰炸结束的时候,美国的多数船舰都被炸沉

    这时,在太平洋中间的中途岛附近,停泊着四艘日本航母和两艘美国航母,两艘美国航母都受到了重创,美国认为应该打掉日本的航母舰队,否则战局将非常不利

    由于时间非常紧迫,于是美国用飞机将很多数学家、心理学家、管理学家运送到航母上,由这些专家调配人力,终于在两个星期之内修好了航母,在接下来的海战中战胜了日本舰队,使美国被动的局势得到了缓解

    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

    【案例】1947年,鼎鼎大名的美国奇异电子公司的工程师迈尔斯先生去采购石棉瓦。当时市面上石棉瓦的售价由10美元上涨到25美元,迈尔斯先生怕别人说他采购的石棉瓦太贵。于是先进行了市场调查,他使用5 W1H的方法,先调查这些石棉瓦是谁使用,为什么用,怎么用,能不能用替代品等。结果发现了一种只需要花8美元的替代品,从而为公司节约了钱,而别人都嘲笑他太过斤斤计较,迈尔斯先生却认为,这样做他才尽了工程师的本分

    迈尔斯先生的故事传到公司副总耳中,公司副总非常欣赏迈尔斯先生,于是找他一起研究,最后发表了VA/VE价值分析公式,即:V=F/C。这个公式的含义是“价值等于成本和它所具备的功能”

    当迈尔斯先生发表VA/VE价值分析公式,强调价值就是成本越低而功能越高时,美国军方认为这个理论很有道理,于是美国军方投入了大量精力进行多功能武器的研究,终于在1954研发出了名为“FUNCTION”的多功能武器。这时,日本人也开始关注迈尔斯VA/VE价值分析公式,并应用到了各个方面,使得日本的生产力快速提升

    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公式图1-1Q4直方图(曲线分布图)
    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

    【案例】对于生产某产品,如果某天要生产产品600箱,但实际由于原料等问题必然存在误差。这样,就引入了M加减S的观念,即工业工程的观念,在统计学中也叫平均数加减标准差

    如生产600箱加减50箱,它的含义非常简单,即希望最低做550箱,最高做650箱,在这个范围内,统计观念就变的很清楚了

    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

    【案例】计划本月生产600箱的产品,而实际生产了594箱,则这种偏差指标就是CA值。如果5月份生产594箱,而6月份也生产594箱,则6月份的生产情况就比较差,因为5月份变化程度比较小,6月份变化程度大。CP值代表变化程度,而CPK值用于计算变异的几率

    点评:通过这三个指标,可以非常快捷方便地进行分析,快速地建立效率指标。通过对指标数据的分析,也可以知道管理的好坏程度,一般来说,许多工程的CPK值要做到1.3、1.4

    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: 图1-2箭头法→
    ◆ 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。 图1-3PD流程逻辑图
    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”

    第三讲IE工业工程的应用(上)
    工业工程本身是一种实际应用的技术手法,流行的说法叫做IE七手法。但事实上,这种理解是不正确的,所谓的IE七手法只是给出了七个东西,而这七个精神融到不同地方才能形成手法

    IE应用及IE七(手法)精神
    IE(基础)第1精神——工作分析拆解(JA=Job Analysis)
    IE强调做任何事情必须做工作分析拆解,称作JA,J指英文单词job,叫做工作;A指英文单词Analysis,含义是分析。因此通译为工作分析,也有的译作工作拆解。工作分析要求将一件大的工作裁小,裁小之后就可知道怎么做

    【案例】早晨10点钟,上司对王小姐说中午1点,大家要去露营,要求王小姐进行相关的准备,王小姐回答不



     
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