先进制造技术与工业工程

先进制造技术与工业工程

作者：代云扬摘要：本文介绍了先进制造技术的特点和发展趋势，以及工业工程的发展历史以及现状。并分析两者之间的联系，阐明了工业工程技术对现代制造业有哪些影响。

关键词：工业工程先进制造技术制造业联系

一、先进制造技术

1.先进制造技术的产生与概念

20世纪80年代，首先由美国人提出了先进制造技术的概念，美国政府为了扭转在国际竞争中逐渐处于劣势的局面，批准了由联邦科学和工程与技术协调委员会主持实施的先进制造技术计划。世界各国都十分注重基础理论的研究及应用推广，曾出现过研究与应用先进制造技术的浪潮。

先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。①

2.先进制造技术的发展趋势

20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优化发展，如美国的先进制造技术计划（AMTP）、日本的只能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。美国机械科学研究院（AMST）提出的由多层次技术群构成的体系强调先进制造技术从基础技术、新型制造单元技术到先进制造集成技术的发展过程。②

在21世纪，随着电子、信息等高新技术的不断发展以及市场需求个性化与多样性，未来的先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的发展方向。③

3.先进制造技术的特点

（1）外形尺寸的精密化：即零件毛坯的生产正在从接近零件形状向直接制成零件的净成形方向发展

（2）先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、柔性的发展战略，构成未来竞争的软、硬件资源。④

二、工业工程

1.工业工程的概念及特点

工业工程（Industrial Engineering，IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。IE是这样一种活动，它以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商

品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。对于IE 的定义，有人甚至简化成一句话：“IE是质量和生产率的技术和人文状态。”或者可以说：“IE是用软科学的方法获得最高的效率和效益”⑤

工业工程的特点：

1、IE是管理与技术集成的交叉学科

2、IE的核心是降低成本、提高品质和生产效率，追求对系统的持续改善

3、IE的重点是微观管理，从小入手，从大处收益是IE的基本特点

4、IE强调系统优化，是整个系统的效益最佳

5、IE充分考虑和重视人在整体系统中的作用

6、IE是系统设计和优化技术

7、IE是一个跨学科的技术领域⑥⑦

2.工业工程的思想

1、整体系统的思想：工业工程的理论和思想是追求系统的整体效益。各个子系统互相联系，与总系统结合成一个整体，在实践中，可以把工业生产看作一个由许多子系统组合而成的庞大而复杂的大系统。

2、技术与管理集成的思想：工业工程一个很重要的特点是从技术角度研究和解决生产组织和管理中的问题。工业工程往往站在全局管理的角度看待问题，进行分析、研究和控制系统的行为，达到整体优化的目的。因此，工业工程是技术与全局管理的集合。

3、不断发展和完善的思想：工业工程不是固守成规的一门思想，而是不断结合各种不同的想法的新的思想技术，不断的自我发展和完善，衍生除了各种层出不穷的新理论应用于新的领域。

3.工业工程的应用

现代工业工程的发展十分迅速。二次世界大战之前，工业工程主要运用于制造业，以研究生产方法改进、制动劳动定额、生产计划与控制、产品质量控制、成本控制、工作建评、制定工资激励制度、工厂设计和人事管理等。二次世界大战结束后，随着科学技术的迅速发展，工业工程吸收了越来越多的新学科和新技术，尤其是系统科学、信息科学、运筹学、计算机科学和人因工程等，成为一个庞大的领域，因此，现在工业工程应用的范围不断扩大。⑧

4.工业工程的发展历程

工业工程形成和发展的演变过程，实际上就是各种用于提高效率、降低成本的知识、原理和方法产生与应用的历史，工业工程技术随着社会和科学技术的发展不断充实新的内容。

5.我国工业工程的发展现状与趋势

我国工业工程产生的社会环境与美日等西方工业化国家有相当大的历史错差。首先商品经济的发展大大滞后于西方工业化国家。应该说从90年代起,才真正具备了商品经济发展的社会政治与经济条件,至今尚处于起步阶段,还相当不成熟。并且计划经济的影响和体制改革的不到位,以及教育体制改革和科学管理的不成熟性,导致了广大企业界和全社会还不能自发地产生对工业工程的需求。这是阻碍我国工业工程学科发展的最大障碍。然而,我国的科学技术发展却远远

超过了西方国家工业工程起步时的水平。这既为我们提供了建设现代工业工程的科技条件,又一定程度地忽视了经典工业工程在企业管理中的基础作用,容易造成IE高等教育、科学研究与企业管理需求的错差。

综上所述,我国对工业工程的需求是多层次性的,IE理论技术体系的国产化建设比较复杂。

改革开放以后,从80年代初我国各界注意到了管理的重要性,大量引进、学习、模仿国际上的理论、方法与经验。这时国际上现代工业工程理论在中国还是个空白,中国机械工程学会率先成立了工业工程研究会(后更名为工业工程分会),从此真正确立了中国工业工程学科的诞生。这一举措不仅受到了众多企业家的欢迎,也引起了机械工业部、国家教委、国家基金委、国家科委等部门的重视与关注。⑨

中国工业工程的发展前景可谓是一片大好。

三、工业工程与先进制造技术的结合

先进制造业要想与传统制造业区分开来，应该做到以下几点：

1、产业先进性：即在全球生产体系中处于高端，具有较高的附加值和技术含量，通常指高技术产业或新兴产业；

2、技术先进性：从“只有夕阳技术，没有夕阳产业”这个观点看，先进制造业基地不是非高新技术产业莫属，传统产业只要通过运用高新技术或先进适用技术改造，在制造技术和研发方面保持先进水平，同样可以成为先进制造业基地；

3、管理先进性：无论哪种类型的制造业基地，要冠以“先进”两字，在管理水平方面必须是先进的。不能想象，落后的管理能够发展先进的产业和先进的技术。由此可见，一贯强调技术与管理相结合的工业工程在先进制造业中也是大有前途的，只是不能把研究对象局限在机械加工等传统行业上，而是应该针对半导体、生物化工、航空航天等高科技行业的特点，强调一些工业工程新技术的应用，这样才能使工业工程在新时代焕发出新的活力。

可以看到要想开辟先进制造业，那么将工业工程与先进制造技术相结合就必行的，管理的先进性可以由工业工程来提供，技术的先进性则可以由先进制造技术来提供，两者相结合便可以创造产业的先进性。

因此，解决先进制造系统中的各种问题，诸如如何分析企业现状，确定发展战略；如何依靠科技进步，提高效率和效益；如何提高管理水平，适应两个市场竞争的要求等，均是工业工程的用武之地。⑩

四、结论

最为“世界制造工厂”的中国，现在需要的就是用科学的角度去看待先进制造技术，利用工业工程的原理将先进的制造技术带进生产中，使我们的生产变得更高效、低耗、清洁、灵活。那样，中国的制造业水平将迎来质的飞跃。