工業(yè)工程(Industrial Engineering 簡稱IE),是從科學管理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門應用性工程專業(yè)技術(shù)。美國工業(yè)工程學會(AIIE)對工業(yè)工程的定義:“供應工業(yè)工程是對人、物料、設備、能源、和信息等所組成的集成系統(tǒng),進行設計、改善和實施的一門學科,它綜合運用數(shù)學、物理、和社會科學的專門知識和技術(shù),結(jié)合工程分析和設計的原理與方法,對該系統(tǒng)所取得的成果進行確認、預測和評價?!惫I(yè)工程作為一門新興的工程科學,它的特點是把科學的方法應用到管理的領(lǐng)域,以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率為導向,采用系統(tǒng)化、專業(yè)化和科學化的方法,綜合利用多種學科的知識,對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進行規(guī)劃、設計、評價、創(chuàng)新和決策等工作,使之成為更有效、更合理的綜合優(yōu)化系統(tǒng)。 具體地說,就是在工作中不斷尋求更容易、更有效率、更經(jīng)濟而且能令心情更愉快的工作方法。用系統(tǒng)的方法,把大規(guī)模的工作做得更好、更快,從而更好地實現(xiàn)整體的最高利益。
工業(yè)工程的研究目的:
(1) 系統(tǒng)的分析:作為現(xiàn)在的系統(tǒng)應該達到的成果,實際沒有達到預計的成果時,進行發(fā)現(xiàn)問題并進行控制管理的研究。
(2) 系統(tǒng)的改善:現(xiàn)在的系統(tǒng)達到的成果不夠充分和作業(yè)不方便而有必要改善其中一部分的時候,研究其改善的辦法。
(3) 系統(tǒng)的設計:發(fā)生新的狀況使得現(xiàn)在的系統(tǒng)難以達到充分的成果時,查找需求來研究設計新的系統(tǒng)。
系統(tǒng)思維則是以系統(tǒng)論為思維基本模式的思維形態(tài),根據(jù)創(chuàng)新對象的系統(tǒng)特征,從整體出發(fā),著眼于系統(tǒng)的整體與部分、部分與部分、系統(tǒng)與環(huán)境的相互聯(lián)系和相互作用的關(guān)系,采用系統(tǒng)分析方法,以期獲得系統(tǒng)目標最優(yōu)化的科學思維方式。系統(tǒng)是一個概念,反映了人們對事物的一種認識論,即系統(tǒng)是由兩個或兩個以上的元素相結(jié)合的有機整體,系統(tǒng)的整體不等于其局部的簡單相加。這一概念揭示了客觀世界的某種本質(zhì)屬性,有無限豐富的內(nèi)涵和處延,其內(nèi)容就是系統(tǒng)論或系統(tǒng)學。系統(tǒng)論作為一種普遍的方法論是迄今為止人類所掌握的最高級思維模式。系統(tǒng)思維是指以系統(tǒng)論為思維基本模式的思維形態(tài),它不同于創(chuàng)造思維或形象思維等本能思維形態(tài)。系統(tǒng)思維能極大地簡化人們對事物的認知,給我們帶來整體觀。系統(tǒng)思維要求我們在觀察事物時不是側(cè)重部份而是更強調(diào)整體;不是立足于分析而是立足于綜合;不是把分析與綜合分為截然不同的兩個階段的單向思維,而是把綜合與分析通過反饋、耦合形成雙向思維。系統(tǒng)思維能極大地簡化人們對事物的認知,給我們帶來整體觀。
工業(yè)工程領(lǐng)域的特點恰好就是是強調(diào)“系統(tǒng)觀念”與“工程意識”,重視研究對象的統(tǒng)籌規(guī)劃、整體優(yōu)化和綜合原理,因此,工業(yè)工程離不開系統(tǒng)思維。
系統(tǒng)都有其一定的目標,都要實現(xiàn)一定的功能,復雜系統(tǒng)的目標往往不是單一的,常由多個子目標組成目標體系。由于每一個整體系統(tǒng)都是由許多子系統(tǒng)所構(gòu)成,子系統(tǒng)彼此之間有密不可分的關(guān)系,子系統(tǒng)的最佳對策,對整體系統(tǒng)并不一定是最有利的。組成目標體系的各個子目標還會互相影響,互相制約,甚至還會產(chǎn)生矛盾。例如,一個企業(yè)追求產(chǎn)品數(shù)量可能會影響產(chǎn)品質(zhì)量,追求經(jīng)濟效益可能會忽視如環(huán)境保護等社會效益。如果處理不好它們之間的關(guān)系,顧此失彼,雖然有可能個別目標的成績顯著,但綜合效果未必理想。
目前,企業(yè)這個“整體系統(tǒng)”日趨龐大復雜,工業(yè)工程師必須突破過去的觀念,換以整體系統(tǒng)的理念,采用系統(tǒng)思維的方式,才能徹底解決問題。系統(tǒng)思維意味著采用系統(tǒng)科學方法去解決工業(yè)工程工作中的問題,應遵循以下原則:整體性原則、綜合性原則、動態(tài)性原則和最優(yōu)化原則。
(1)整體性原則:一個系統(tǒng),并不是組成該系統(tǒng)的各個部分的簡單相加,與各部分的簡單相加比較,系統(tǒng)會產(chǎn)生更多的性質(zhì)和功效,即所謂1+1>2。因此,在系統(tǒng)論看來,整體高于一切。系統(tǒng)的整體性是通過整體的結(jié)構(gòu)、整體與部分、整體與外界環(huán)境的聯(lián)系來實現(xiàn)的,這種聯(lián)系不是機械聯(lián)系,而是有機聯(lián)系。用整體性原則來考慮整體與部分的關(guān)系時,不但要看到由部份通過相干、協(xié)同而產(chǎn)生的整體的性質(zhì),還要看到整體中的部份與它原來單獨存在時是不同的,不能離開整體去考察部分。
(2)綜合性原則:研究問題時,把對研究對象各個部份和有關(guān)的各種因素的認識綜合進來,全面地進行考察,把握系統(tǒng)的整體性,從系統(tǒng)整體出發(fā),以總體優(yōu)化為目標,把綜合貫徹始終,堅持在綜合的指導和控制下進行分析,通過逐步的綜合達到總體的綜合。
(3)動態(tài)性原則:系統(tǒng)具有環(huán)境性的特征。任何系統(tǒng)都處于一定的環(huán)境中,系統(tǒng)和環(huán)境之間同樣會相互影響。在對系統(tǒng)進行分析和對系統(tǒng)進行創(chuàng)新時,既要注意環(huán)境對系統(tǒng)整體的影響,也要注意系統(tǒng)對周圍環(huán)境的影響。系統(tǒng)科學方法把對象視為動態(tài)的“活系統(tǒng)”,認為無論是系統(tǒng)各要素之間,還是系統(tǒng)與環(huán)境之間,都有物質(zhì)、能量或信息的交換。因此,在研究一個系統(tǒng)時,必須隨時掌握它與環(huán)境之間進行的物質(zhì)、能量或信息的交換情況,注意由此而對系統(tǒng)可能產(chǎn)生的各種影響。
(4)最優(yōu)化原則:這個原則要求人們解決問題時,必須統(tǒng)籌兼顧,協(xié)調(diào)平衡,選擇系統(tǒng)的最優(yōu)目標,確定實現(xiàn)目標的最佳途徑。系統(tǒng)的目標常常是由多個子目標組成的目標體系,組成目標體系的各個子目標會互相影響,互相制約,甚至會產(chǎn)生矛盾。而最優(yōu)化原則追求的不是子目標,而是整體的最優(yōu)的目標。另一方面,系統(tǒng)優(yōu)化的原則不但體現(xiàn)在系統(tǒng)目標的選擇上,還體現(xiàn)在目標實現(xiàn)的途徑上,優(yōu)化就是要用最小的時間和空間,以最少的物質(zhì)、能量消耗,充分利用信息來達到系統(tǒng)的目標,實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。
系統(tǒng)思維在當前工業(yè)工程領(lǐng)域的應用,是實現(xiàn)現(xiàn)代化創(chuàng)新的有效方式,也是開拓創(chuàng)新的最佳手段,系統(tǒng)思維在工業(yè)工程的應用及其有機結(jié)合為我們提供了符合科學發(fā)展觀的現(xiàn)代科學創(chuàng)新方法。
工業(yè)工程在國外與國內(nèi)發(fā)展及應用的實踐表明,工業(yè)工程與系統(tǒng)思維有機結(jié)合的綜合技術(shù)對提高企業(yè)的生產(chǎn)率和生產(chǎn)系統(tǒng)綜合效率及效益,提高系統(tǒng)綜合素質(zhì),對增強企業(yè)在開放經(jīng)濟條件下的國際市場競爭能力和知識經(jīng)濟環(huán)境中的綜合創(chuàng)新能力,對贏得各類生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)及社會經(jīng)濟系統(tǒng)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展等,具有不可替代的重要作用。
我國以企業(yè)為基礎(chǔ)和主體的工業(yè)及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)面臨著資源利用率低、質(zhì)量和效益不高、產(chǎn)品等綜合結(jié)構(gòu)不合理、環(huán)境適應性較差、國際競爭力及創(chuàng)新能力亟待增強,以及戰(zhàn)略管理和內(nèi)部管理弱化、技術(shù)與管理脫節(jié)、特色化缺乏、產(chǎn)品、市場、技術(shù)等方面的發(fā)展不平衡、企業(yè)與市場和政府及其他企業(yè)間關(guān)系欠規(guī)范、不穩(wěn)定等諸多問題和困境?,F(xiàn)代工業(yè)工程與系統(tǒng)思維有機結(jié)合是企業(yè)和整個產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟擺脫困境、贏得競爭優(yōu)勢的有效武器。