【觀點】無處不在的工業工程與智能製造

本文首發於微信公眾號【運籌OR帷幄】：【觀點】無處不在的工業工程與智能製造

作者簡介：

@康國旭

畢業於重慶大學，工業工程七年本碩，目前在中德智能製造研究院從事智能製造諮詢。畢業後從事了基礎IE、生產管理、ERP系統諮詢等工作。隨著智能製造的熱潮，加入了智能製造諮詢的行業。雖然在不同的崗位，但一直從事工業工程相關工作，為製造業效率的提升服務，期間越來越深刻感受到工業工程的重要作用，期間自己對工業工程也有了更加深刻的思考和理解。

歡迎原鏈接轉發，付費轉載請前往 @留德華叫獸的主頁獲取信息，盜版必究。

敬請關注和擴散本專欄及同名公眾號，會邀請全球知名學者陸續發布運籌學、人工智慧中優化理論等相關乾貨、知乎Live及行業動態：

『運籌OR帷幄』大數據人工智慧時代的運籌學--知乎專欄

在國內，如果你說是工業工程專業的，對方很可能一臉懵逼，因為他從來沒聽說過工業工程，你會和他解釋半天，最後他也不一定能聽懂你的專業語言。1993年秋天津大學、西安交通大學、重慶大學作為首批院校招收工業工程本科生，由於中國工業工程起步比較晚，雖然現在已經有二百多所高校開設了相關專業，但是由於這方面的就業生的畢業不像IT、金融那樣火爆，因此知名度不高。

工業工程是什麼？

用一句話概括工業工程，我認為工業工程是一門效率科學。

首先從工業工程的應用：工業工程起源於美國，發揚於日本的豐田生產方式即精益生產，最早運用在工業生產，尤其是汽車工業。為什麼汽車這麼便宜（相對於其他設備，從可靠性能、零部件組成、使用年限等考慮），其根本取決於工業工程的應用。由於工業工程在福特T型車的應用，從而定義了平民車的概念，日本汽車工業的強大，也得益於工業工程方法在豐田等車企的應用，這足以證明工業工程是一門效率科學。

其次從工業工程的內容：無論是基礎工業工程的動作研究、時間研究還是工業工程不斷發展的工具如運籌學、人因工程學、設施規劃與物流分析等等，另外互聯網不斷發展的IT技術在工業工程領域的應用，這些內容都是效率提升的工具和方法，這些方法的應用目的就是通過各種工具和手法提高生產效率、流程效率、運營效率。

再次從工程運用的國家：日本作為島國，資源匱乏，但是將工業工程運用到了極致，因此也是世界上效率最高的國家；其次美國和德國的工業工程的歷史和應用領域也非常的廣泛，國家整體的效率是非常高的；另外中國的富士康等台資企業，將工業工程作為公司最重要的部門，所以在代工業獲得了世界第一的地位，即使面對蘋果也有很高的話語權，歸其原因都是因為工業工程的應用。

工業工程在現實中的應用？

工業工程的知名度雖然不高，但是工業工程的思想已經應用在了我們生活的各個方面。如果你能將工業工程描述為一門效率科學，並應用身邊的案例加以說明，我認為他很定能夠理解工業工程，而且認為工業工程大有可為。那我們身邊有哪些工業工程的思想呢。

（1）人因工程學的應用，當iphone6 進入大屏幕時代，你是否發現了一個小的變化，那就是開機鍵從頂部移到了側部，這就是基於人手大小的設計，人因工程學在產品設計方面的典型應用。現有的汽車儀錶盤設計、檔位操作、汽車座椅，設計的越來越符合人的身體，人們也會感覺越來越舒服，這就是人因工程學的應用。另外可調節座椅，可調節書桌，等都是人因工工程學的應用。

（2） 5S（整理(Seiri)、整頓(Seiton)、清掃(Seiso)、清潔(Seiketsu)和素養(Shitsuke)這5個日語詞的縮寫）。很多人將5S理解為大掃除，這個是非常錯誤的理解，5S是精益生產的根基，已經應用在生活的方方面面。如標準的家裝公司的工具箱就是5S應用的結果，避免了工具的丟失，同時能夠減少找工具的時間，提高工作效率。大型超市如大潤發的商品擺放，標籤很清楚，物料擺放整體。

（3）設施規劃與物流分析。今天你網上買的東西，明天也就送到了你的手裡，物流配送效率越來越高，這是物流中心的規劃和配送路線規劃分布開的，這其中應用到了設施規劃的原理，同時應用了運籌學學優化原理，這些都是工業工程的方法和工具，同時IT技術的發展以及自動分揀技術的成熟的也提高了物流效率。

（4）工序流程分析。通過工序流程的分析進行生產布局，這個工廠設計中很重要的因素，如今已經應用到現實生活中，如家裡裝修，什麼地方做什麼樣的功能，這些都是根據人進門後一系列的動作要求進行功能設計。

（5）標準化。絕大部分人都去過肯德基、麥當勞的不同門店，當你吃漢堡或者烤雞腿的時候，你是否感覺到味道的差異?當然不會，因為所有的麥當勞的味道都是一樣的，所有肯德基的味道也是一樣的。同樣在餐飲界遍布全國的蘭州牛肉拉麵和沙縣小吃，你是否有同樣的感覺?你會發現每個店面之間的味道差距很大，甚至是天壤之別。同樣是餐飲業，一個成就了全球連鎖的麥當勞、肯德基，擁有定價權；一個依然是全國遍地開花的傘兵，利潤很低；這就是標準化的作用；那標準化有哪些作用呢？首先: 標準化是複製的基礎。麥當勞和肯德基能夠迅速開遍全國，就是因為其已經形成了非常標準化的操作和運營體系，保障生產了相同的產品；其次：標準化是改善的基礎。企業都在提降本增效，如何增效呢？肯定要現有標準的操作流程和方法，才能提改善；再次：標準化是質量保證的基礎；沒有標準的操作規範，每個員工操作流程肯定是不一樣的，那產生的產品的質量肯定是參差不齊的。過程都不標準，結果肯定是不標準的，你還有什麼理由讓你的客戶相信你的產品質量？

其次還有目前道路、商場、以及公共場所的各種指示牌都是工業工程目視化管理在各行各業的應用；坐飛機時的飛機降落排隊論，也是工業工程中運籌學原理的應用；除此之外，還有很多工業工程的方法原理應用在各行各業。

在智能製造時代工業工程會不會過時？

在工業4.0和中國製造2025大潮流下，工業工程、精益生產、六西格瑪肯定是有一席之地的，不會被人工智慧自動化替代。

首先：對工業4.0和中國製造2025還沒有一個明確的概念，但工業4.0的和中國製造2025主攻方向是智能製造，主要針對的是的多品種小批量、個性化定製的製造模式，因為大批量生產自動化和信息化就能夠解決了效率問題。

其次：工業工程的核心是效率科學，是採用科學的原理和方法提高整個系統的效率，從這一點上講，在工業4.0和智能製造2025大潮流下，肯定是不會過時的。傳統工業工程的快速換模換線、時間研究、柔性化的生產布局、流程程序管理都是針對多品種銷量的方法原理。

再次，人工智慧自動化，豐田生產方式的兩大支柱就是JIT（準時制）和自動化，因此自動化肯定是工業工程研究的領域，而且工業工程的人因工程學早就在研究人機合作的內容。

最後，說到工業4.0或智能製造2025，IT系統是重點方向，這就是現代工業工程的概念即IE（Industrial Engineering 簡稱IE）+IT.可視化、可快速調整的模塊化IT系統、ERP（Enterprise Resource Planning 企業資源計劃）系統、MES（Manufacturing Execution System製造執行系統）這些都是現代IE涵蓋的範疇。

所以工業工程、精益生產、六西格瑪不僅不會過時，而是會以另外一種方式存在，而且會扮演很重要的角色。

在此感謝『運籌OR帷幄』審稿人對本文提出了寶貴的意見。

『運籌OR帷幄』審稿人 @覃含章，美國麻省理工學院（MIT）計算科學與工程方向博士在讀，清華大學工業工程及數學與應用數學（第二學位）本科。研究興趣主要為優化理論，機器學習演算法在運營管理中的應用。

如果你是運籌學/人工智慧碩博或在讀，請在下圖的公眾號後台留言：「加微信群」。系統會自動辨認你的關鍵字，並提示您進一步的加群要求和步驟，邀請您進全球運籌或AI學者群（群內學界、業界大佬雲集）。

同時我們有：【運籌學|優化愛好者】【供應鏈|物流】【人工智慧】【數據科學|分析】千人QQ群，想入群的小夥伴可以關注下方公眾號點擊「加入社區」按鈕，獲得入群傳送門。

學術界|工業界招聘、徵稿等信息免費發布，請見下圖：