工业工程的运用及发展趋向

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0.前言

工业工程（IndustrialEngineering，简称IE）是20世纪产生的一门学科。工业工程学科产生于美国，但是在许多发达国家得到了广泛的传播和应用，并在这些国家的工业现代化过程中发挥了重要作用。近年来一些学者为工业工程下了一些新定义，用以反映现代工业工程的内容和职能。其中我国学者对工业工程的认识为：工业工程是以系统科学和运筹学为理论基础，从技术角度对各种系统（主要是生产系统）进行分析、规划、设计、优化、评价和实践，以达到不断提高生产率和整体效益的目的。下面就对工业工程涉及的管理、规划与设计进行浅析。

1.项目管理

在一个项目中，个人和组织之间的协调是一项非常复杂的任务。为了确保成功，要求来自不同组织的工作人员在不同时间和不同地理位置上有一个整体的沟通。在项目管理中，主要可以分为几大部分：综合管理、范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理和采购管理。随着项目过程和项目生命周期的集成出现的项目管理方法学中，首先确定在项目生命周期的各个阶段施行过程的哪一个部分；其次指派专门人员完成各个过程或是一个过程的一部分，这些人员都要进行特定工具或特定技术的培训；最后将各个过程所需的信息输入或传出给负责项目的人员，以保证项目参与者良好协调的信息流和很好的沟通。一系列设计严密的过程由适宜的信息系统支持且由训练有素的团队执行，那么该组织定会有很大的竞争力。成功的项目管理要求成功的进行项目范围和成果范围的计划、执行、控制。而建立团队和组织学习在项目环境中占有举足轻重的地位，建立一个清晰的流程，并知道如何在过程中正确的走每一步，这样在项目管理中才可以取得卓越的绩效。

2.产品规划

2.1规划与产品整合开发当前市场的特性是：越来越激烈的国际竞争、迅速增长的商品复杂度和极度变革的技术创新。在创新周期逐渐缩短的同时，产品的生命周期和投资回收期也在不断缩短。这样，时间就成为目前最富挑战的因素。企业如何快速成功的占据市场便成为了重中之重，这就要求加速创新产品的开发，而产品原型的生产则成为了快速开发产品的关键。

2.1.1快速开发产品的特征特征有完整的生命周期、正确的组织形式、流程的实施、人力和技术资源的协调以及产品开发流程的结果。这些独立模块在有一个大致边界后可自由发展至成熟，但这些带来的资源的重新配置、整个项目过程的同步等问题需我们进一步研究。

2.1.2快速产品开发的基本方法(1)过程计划，计划是规划各种过程的第一步，在涉及一个复杂的研发项目时，过程的计划是必须的。目前已经开发出的面向小组的项目计划系统（TOPP）的协调是通过单一通道下的计划来实现的，它实现了面向阶段和面向结果的集成，并且可支持计划制定者来协调快速产品开发和研发中的全局性工程项目。(2)物理原型(3)数字原型总体而言，建立整个系统的物理或者虚拟原型极其重要，尤其在产品开发的初始阶段。掌握了快速开发产品的特征和快速产品开发的基本方法之后，还要考虑研发队伍成员之间的通信与协作问题。在研发创新性产品这个动态的过程中，小组成员之间的交流会为实现高效率和高效益的项目合作起到重要作用。

3.以人为中心的产品规划与设计

3.1以人为中心的3个基本目的目的是：设计应该促进人的能力提高、应该帮助克服人的局限性、培养人的接受能力。这些目的应该在整个设计过程中特别是初始设计阶段成为设计人员的驱动性思维。运用以人为中心的框架会保证产品或系统的生存性、认可性和有效性等方面的成功。

3.2面向制造的设计面向制造的设计的目标在于在早期的产品设计阶段就考虑可生产性的问题，以便在较短的交付时间内以较低的价格吸引顾客并满足顾客需要。面向制造的设计将被运用于工业环境中，所以我们要关注提高工程师个体在设计与制造方面的专业知识水平以及促进设计与制造小组之间较好较早地交流沟通。

4.工业工程未来的发展趋势20世纪90年代以来，特别是进入新世纪之后，工业生产的全球化日益加深，市场竞争愈演愈烈，新技术不断涌现，工业技术水平日益提高社会需求不断变化，工业生产规模不断扩大。这些都客观上要求工业工程不断吸收新技术，以适应全球化的工业生产。工业工程的发展趋势体现出新形势下发展要求。

(1)多学科融合加快。现代生产日趋复杂，新产品新技术不断涌现，这些促进了工业工程学科大量的引进系统的科学思想及系统的工程理论和方法，广泛吸收各种现代科学理论和方法，如计算机技术、微电子技术、机电一体化技术、计算机集成制造系统、管理信息系统、决策支持技术、人工智能技术、计算机专家系统以及生物力学、心理学、运筹学等，使工业工程这门综合性学科不断充实完善，日趋现代化。

(2)应用领域日益扩大。工业工程的研究应用领域遍及生产工程、物料搬运与存储管理、工厂与车间管理、成本分析与控制、价值工程、可靠性工程、投资分析、财务分析与管理等各个生产领域。近年来，工业工程技术的应用扩大到如流通、商贸、服务业、非盈利性组织等非生产制造领域。

(3)研究手段日趋复杂。随着计算机技术以及其他科学领域的发展，新的工业工程研究手段不断出现，其研究方法也日趋复杂。如传统的数字仿真只能得到用数字表示的仿真结果，以及相应的二维图像，其应用深度受到很大的限制，而最新的仿真技术可以将仿真与虚幻现实技术结合，将设计者置于虚拟现实的环境中，使其能“身临其境”地发现潜在问题，从而降低制造成本、缩短实施时间、避免反复的设计。模糊数学、遗传算法和神经网络等，也不断引入到方法研究中。

(4)强调以人为本。现代工业工程对生产要素优化组合新规律的探索不断深化，其中心问题是对人和其他生产要素之间的关系的研究。在生产系统中，人始终是重要角色，提高生产率的问题归根到底是以人为中心来展开研究。人、机器和设施的最佳组合，人在变速、高速系统中的适应性，环境对人的影响等这些人类工程学的课题也是工业工程的重要研究领域。

5.结语

当代全球竞争的热点已由硬资源(物质资源)转向软资源——科技、信息、资金和人才，争夺的焦点不仅是占有这些资源，更重要的是资源的优化配置和合理利用。面临21世纪，强大的先进制造技术将使制造业能够灵活、快捷地适应市场需求，向社会提供更多、更好、更能让顾客满意的产品和服务。在知识经济时代，创新是灵魂，通过持续不断的技术创新、组织创新和管理创新，将进一步激发工业工程的创造活力，使工业工程学科更加充实，更加完善，更加普及。随着制造业的曙光在中国大地的展现，工业工程在中国的研究和应用也必将出现重大突破和飞跃发展。