工业工程与供应链管理联系挺密切。供应链管理注重流程管理、优化,其根本就是工业工程。可以说工业工程构成供应链管理中的“理”的部分,而管理则是其“文”的部分。在美国,供应链管理是有些工业工程教授的研究方向。笔者在读商学院时,主要的研究项目就是与工业工程系合作,为英特尔研究其生产、配售系统优化。笔者的六西格马黑带培训主要是由工业工程系完成。
这是从工业工程沙龙看到的一篇文章,介绍工业工程。据说是位台湾作者,但没法查到姓名。正文如下:
一、工业工程是什么?
什么是工业工程?这儿有幅连环漫画,图中有两只背对背被绑在一块儿的小狗,它俩的前方各有一根骨头,两只狗都急着向前去啃骨头,却因背道而驰的拉力,寸步难移,谁也吃不着骨头。几番挣扎,两只狗终于想出了一个妙法;两只狗先一齐转向一方,把一边的骨头咬住,然后再转向另一方啃另一边的骨头,这样一来,两只狗各有骨头可啃了。漫画的下方写着:“There is always a better way”。
这幅漫画虽然不能完全代表工业工程,但是那一行文字却是工业工程师的座右铭──它意谓着「永远有个更好的方法!」在工作当中,不断寻求更容易、更有效率、更经济而且能令心情更愉快的工作方法,就是工业工程的精神所在。
当然,工业工程绝非三言两语可以说得清楚。现在且听我娓娓道来「工业工程是怎么回事?」
任何一种学问的起源必然有其推动的力量,工业工程亦不例外,它的推动力就是人类不屈于现状的意愿和求尽善尽美的成就需欲(achievement demand)。
人类不屈于现状的意愿,使他想要把事情做得更好。在不断改善工作的过程中,人类终于了解到用科学方法来改善,可以把事情做得更好。原来,改善的过程也不一定要接受什么特殊训练,每个人天生就可以运用自己的经验与本能来达到改善的目的。等到泰勒把科学的方法带到管理的领域后,这种管理的科学,加上科技的知识才慢慢演变成日后的工业工程。
(一)工业工程的基本观念
工业工程(Industrial Engineering﹐简称I.E.)是一门新兴的工程科学。早在1881年左右,泰勒(Frederick W. Taylor)就已具有工业工程的观念,但实际上工业工程这门学问却在1920年代才开始,到二次大战后才略具雏型。在国外,泰勒首先提倡「时学研究」,而纪尔布雷斯夫妇(F.B & Gilbreths)则为「工学研究」的创始人。(编注:有关时学工学的起源,可看另页「工业工程的两个小故事」一文。)直到1930年代他们的研究才受到大众的重视,而正式成为工时学(motion and time study),如今工时学可说是工业工程的领域中最基本的一部分,也是传统工业工程的基本观念。
当初,工时学的定义是指对于完成一项工作的操作方法、材料、工具与设备,及其所需的时间,加以研究。而其目的在1.寻求最经济有效的工作方法;2.进一步确认并规定因此所选定的工作方法、材料标准、工具规格及设备要求的理想标准;3.研究并制定工人完工所需的标准时间;4.训练并切实实行新方法。
(二)工业工程的定义
美国工业工程师学会(AIIE)对工业工程的定义是:「工业工程是对人员、物料及设备等,从事整个系统之设计改进及运用的一门科学。它利用数学、自然科学与社会科学的专门知识及技巧,并利用工程分析与设计的原理和方法,来规划、预测,并评估由此及其有关系统中所获得的效果。」
从上述的定义,读者或许可获知一个大概。概括而言,所有人类及非人类参与的活动,只要有动作出现的,都可应用工业工程的原理原则,以及工业工程的一套系统化的技术,经由最佳途径达到目的。譬如工业工程中的动作连贯性分析(operation sequence),由于人类的任何一种动作都有连贯性,因此把各动作经仔细分析,分成一个个微细单元,删掉不必要的动作,合并可连接的动作,以达到工作简化、动作经济、省时省工之目的。
(三)工程学与管理科学的桥梁
换句话说,工业工程就是衔接工程学与管理科学之间的一门新兴科学。有人称工业工程=(机械工程+电机工程+化学工程+土木工程+…)×管理。
实际上,最简单的解释就是:工业工程是用工程师的手法去解决与工程和管理有关的问题。在工厂里,一个纯粹研究制造的人和一个精于管理的人常无法沟通,此时就有赖工业工程师作桥梁了。
(四)与其它工程学有何不同?
那么,工业工程学与机械、电机、化学、土木等工程学有何不同呢?传统的工程学,以「设计更经济的系统」为目的。如:机械工程设计高效率之「经济的机器系统」,电机工程设计「经济的电路系统」,它们设计的对象仅以机器、设备为着眼点。而工业工程除了考虑机器设备之设计外,还包含了人的因素(human factor),而以结合「人、材料、设备等之综合系统」为对象。
(五)与其它管理科学的区别何在?
读者或许又要问道:工业工程与企业管理(business management),行政管理(administration management)同样都与管理有关,彼此之间又有何不同呢?工业工程与企业管理之区别,乃在于工业工程是透过工程途径(engineering approach),应用科学上及工程上之方法与技术,考虑人员、机器、设备、制程、方法、时间等因素来解决管理上遭遇的问题,而企业管理、行政管理,便无法采取工程途径去解决管理上的问题。
二、我国引进工业工程的情形
(一)军方与工业界
我国工业工程技术的引进要追溯到民国三十五年,当时贵州大定航空发动机制造厂,开始建立零件制造及装配之标准工时制度,利用马表测时,对于生产计画与管制裨益甚大。民国三十九年兵工署在其所属兵工厂推行工时制度,颇具成效。民国四十二年,军方把工作研究理论引介,后由于中国生产力中心、金属工业发展中心等机构相继成立,并公开介绍推广,国内渐渐应用工业工程于各工厂。兵工厂、裕隆汽车、大同公司、台铝、松山烟厂等,先后推行,惟均局限于狭义的工作简化及传统之工时学范围,及至外资工厂纷纷成立之后,由美资外商大力推行,才慢慢将国内工业工程的领域扩大,目前国内略具规模的企业,皆有工业工程部(课或组)等单位之设立。对促进经济繁荣及国家生产力之提高,贡献颇大。
(二)学校教育方面
至于学校教育方面,一直到工业界有迫切需要时,才在学校里设立工业工程系。民国52年东海大学及台北工专同时成立工业工程系科,中原理工学院于民国53年成立工业工程学系,而后中正、逢甲、清大、新埔等校亦相继成立。也有些学校用的不是工业工程的系名,但实质上其教学内容与工业工程极为相近,如技术学院的工业管理技术学系,及中央大学的生产工程学系,均是。第一批正式接受专业教育的工业工程师,于民国五十六年进入工业界服务。
一位工业工程师的养成训练,其内容包括很广,大致可分为四部分说明:
(1)科技与数理基础:包括物理、化学、数学、统计、电子计算器程序设计等。
(2)一般工程训练:包括工程力学、图学、制造工程、工程材料、电工原理、化工概论等。
(3)工业工程专业训练:包括动作与时间研究、工厂布置、工程经济、作业研究、生产管制、品质管制等。
(4)管理科学训练:包括工业组织与管理、会计与成本分析、工业心理学、行为科学等。
三、工业工程师扮演的角色
既然工业工程科系培养的学生具备上述的知识,那么一个工业工程师在工厂中扮演个什么角色呢?要了解这一问题,首先让我们来看看工厂中所存在的几个普遍问题:
(1)工厂中,每位专业工程师专司其职,谁来沟通不同的专业工程师呢?
(2)工厂里,老板关心一件事(赚钱与产量),员工关心另件事(薪水与劳力的付出),那么谁来作老板和员工的桥梁?
(3)工厂里,人人关心赶货及品质,是否有人关心今天比昨天做得更好,明天比今天做得又更好?如果有,那么这种改善的工作谁来做?
(4)人人关心机器、物料、……,谁来关心最重要的「人」?如何使这些人做得更舒服、做得更多、赚得更多,而且受到尊重?
(5)大家关心产量,谁关心总成本?
(6)各个小单位往往都有本位主义,由谁来考虑整个工厂的最适点(optimization)?
解决这些问题的最适当人选就是工业工程师。
更详细地说,工业工程师在工厂里做的事有:工作方法的设计和改善、操作标准时间及物料标准用量的设订、制程、夹具与工具的设计、成本的计算与分析、生产计画与管制、产能计画与分析、物料管理、品质分析与管制、工厂布置、工业安全作业、工作评价与奖工制度的设立、事务流程的改善、系统或制度的设计等等。
(一)工业界的医生?
有人说企管顾问是企业界的医生,则工业工程师亦如工业界的医生一样,他可帮忙工厂界定问题,协调整个工厂的运转,就如一位全科医生,负责诊治病人何处有病,然后再由某部的专家来检验、治疗。工业工程师也是如此,他点出工厂毛病的所在,然后协调各部门的专家去解决。
事实上,目前的工业型态是团队工作(team work),要解决任何问题,决非一人一手能包办的,工业工程师扮演的角色往往是团队领导人(team leader),需具有较强的组合(combination)、协调(coordination)及沟通(communication)的能力,广博的知识,即能用适当的语言(right language)与人沟通。在这种倾向之下,工业工程师需同时具有工程和管理方面的知识与训练,因此在工厂中能使别人容易乐意合作,一同去解决问题。
(二)效率专家?管理当局的眼线?
工业工程师着实扮演了一个复杂的角色,有些人批评他们是:
「工业工程师是使人们做得快一点,赚得少一点!」
「工业工程师是效率专家,也是管理当局的眼线!」
「工业工程师专门到处找错,喜欢跟别人过不去。」
(三)多样性的角色?
有人认为工业工程师是操作者的安全褓姆,使他们免受刀具伤害及过份工作量之压迫;由于他接受的训练包括管理和工程知识,因此他是工厂的计画者和协调者;也由于他受过统计、机率和可靠度的训练,因此他可成为品质管制人员;他常想「这是最好的方法吗?」,因此他是较佳途径的寻求者;由上种种来看,工业工程师转换职业的能力强,生存力强;而且他的晋升能力也高,较易擢升至高级管理阶层。