工業(yè)工程的設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)分析

吳晗+梁維俏

摘 要：我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，和人才強(qiáng)國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)我國(guó)工業(yè)工程的設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文重點(diǎn)結(jié)合當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題，就工業(yè)工程的設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程;設(shè)施規(guī)劃;設(shè)計(jì)分析

機(jī)電工業(yè)的設(shè)計(jì)單位自80年代以來(lái)，引進(jìn)和應(yīng)用設(shè)施規(guī)劃的方法和技術(shù)，取得了可喜的成績(jī)。并在設(shè)計(jì)工作中予以應(yīng)用，一些設(shè)計(jì)單位、高等院校和企業(yè)應(yīng)用物流技術(shù)，調(diào)整生產(chǎn)布局，改善物料搬運(yùn)，用較少的投入取得了縮短搬運(yùn)距離和搬運(yùn)量，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約資金的效果。一些設(shè)計(jì)單位在運(yùn)用工業(yè)工程的其他技術(shù)，如成組技術(shù)、MRP-I、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制方面也取得不少成績(jī)。事實(shí)證明，運(yùn)用工業(yè)工程不僅能提高設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化水平，也有利于方法的改革與國(guó)際接軌。

一、工業(yè)工程設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的意義

在我國(guó)，50年代開(kāi)始實(shí)行工業(yè)化建設(shè)以來(lái)，一些領(lǐng)域中不同程度地用到某些屬于工業(yè)工程范疇的方法。但工業(yè)工程在我國(guó)并沒(méi)有形成獨(dú)立的學(xué)科，沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的工業(yè)工程人才，其應(yīng)用即不系統(tǒng)也不普遍。1990年后才成立了有關(guān)學(xué)術(shù)組織，一些高等院校開(kāi)始設(shè)置工業(yè)工程專業(yè)，一些企業(yè)等組織在應(yīng)用中取得了有效的成果。目前，我國(guó)的生產(chǎn)率與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，普遍存在著消耗大、成本高、質(zhì)量差、效率低等問(wèn)題。我國(guó)曾推行過(guò)許多管理技術(shù)，但單項(xiàng)地推行不足以解決系統(tǒng)的問(wèn)題，而工業(yè)工程強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)整體的優(yōu)化，從提高系統(tǒng)總生產(chǎn)率的目標(biāo)出發(fā)，統(tǒng)籌分析管理配置，尋求最佳的設(shè)計(jì)和改善方案。提高企業(yè)素質(zhì)、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的“健身術(shù)”;提高企業(yè)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益的“點(diǎn)金術(shù)”。我國(guó)的一些機(jī)械、電子、汽車、飛機(jī)制造等企業(yè)應(yīng)用工業(yè)工程的實(shí)踐證明，它對(duì)挖掘企業(yè)潛力、提高效益取得了明顯的效果。一些專家研究認(rèn)為，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，企業(yè)應(yīng)用工業(yè)工程可以在系統(tǒng)規(guī)劃與管理、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、效率工程、質(zhì)量控制與保證、設(shè)施規(guī)劃與物流分析、營(yíng)銷工程、工業(yè)安全與衛(wèi)生、人力資源管理等方面發(fā)揮積極作用。

二、工業(yè)工程設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)應(yīng)用分析

設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)是工業(yè)工程的一個(gè)重要組成部分。它的任務(wù)實(shí)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的各類設(shè)施、人員、物資進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，用以優(yōu)化人流、物流、信息流，從而有效、經(jīng)濟(jì)、安全地達(dá)到建設(shè)項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)。設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有場(chǎng)址選擇、物流分析、工廠布置、物料搬運(yùn)和貯存系統(tǒng)等。目前的設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)絕大多數(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)制造領(lǐng)域。而在其他領(lǐng)域，由于對(duì)其中物流關(guān)系的認(rèn)識(shí)不夠，人們往往不是很重視設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)，設(shè)施規(guī)劃往往被建筑設(shè)計(jì)所取代。而像學(xué)校、醫(yī)院這些建筑物設(shè)施，人員的流動(dòng)盡管不像工廠那樣嚴(yán)格和有序，但同樣有著很多規(guī)律性。從建筑規(guī)劃的設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，它具有現(xiàn)代工業(yè)工程的四個(gè)基本職能：規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、創(chuàng)新。而建筑規(guī)劃過(guò)程及建成后的建筑硬件的使用過(guò)程，涉及到經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程技術(shù)學(xué)、建筑學(xué)、環(huán)境工程學(xué)及管理科學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，使一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過(guò)程，具備系統(tǒng)工程的所有特征。因此，用定性和定量的工具，對(duì)建筑規(guī)劃進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)狀態(tài)的分析，對(duì)各種方案進(jìn)行比較、評(píng)價(jià)和協(xié)調(diào)，就具有了較高的可行性。

設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)一直是工業(yè)工程的重要分支，它發(fā)源于早期制造業(yè)的工廠設(shè)計(jì)。自從有了工業(yè)生產(chǎn)，就有了工廠設(shè)計(jì)，18世紀(jì)80年代產(chǎn)業(yè)革命后，由于機(jī)械制造的發(fā)展，蒸汽機(jī)的發(fā)明和完善，工廠逐步取代了小手工作坊。自泰勒時(shí)代起管理工程師就開(kāi)始關(guān)心制造廠的設(shè)計(jì)工作。在早期，工廠設(shè)計(jì)的活動(dòng)主要是3項(xiàng)，即：操作法工程，包括工作測(cè)定、動(dòng)作研究等工人的活動(dòng);工廠布置就是機(jī)器設(shè)備、運(yùn)輸通道和場(chǎng)地的合理配置;物料搬運(yùn)就是對(duì)從原料到制成產(chǎn)品的物流進(jìn)行控制。設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)是為新建、擴(kuò)建或改建的生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)，綜合考慮相關(guān)因素，進(jìn)行分析、構(gòu)思、規(guī)劃、論證、設(shè)計(jì)，作出全面安排，使資源得到合理配置，使系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行，以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的范圍包括場(chǎng)址選擇、布置設(shè)計(jì)、搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、公用工程設(shè)計(jì)、信息通訊設(shè)計(jì)。其核心部分是布置設(shè)計(jì)和搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以，工業(yè)工程師對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行了許多研究，發(fā)展了很多方法和技術(shù)。布置設(shè)計(jì)。就是根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，在已確定的空間場(chǎng)所內(nèi)，將人員、設(shè)備、物料所需的空間作最適當(dāng)?shù)姆峙浜陀行У慕M合。布置的好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的物流、信息流、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)安全。由于優(yōu)良的平面布置可以使物料搬運(yùn)費(fèi)用至少減少10%-30%.因此.在美國(guó)，工廠布置被認(rèn)為是加速生產(chǎn)率提高的決定因素之一。物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置設(shè)計(jì)被認(rèn)為是一對(duì)伙伴。物流合理化是布置的前提。也是布置的結(jié)果?；蛘哒f(shuō)，有效的物流規(guī)劃是合理配置工藝設(shè)施的基礎(chǔ)，并促進(jìn)工藝過(guò)程的有效運(yùn)行。西方國(guó)家統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn).在工廠生產(chǎn)活動(dòng)中，從原材料到成品出廠，物料真正處于加工檢驗(yàn)的時(shí)間只占生產(chǎn)周期的5%-10%.而90%-95%的時(shí)間都處于停滯或搬運(yùn)狀態(tài)。在制造業(yè)中.總經(jīng)營(yíng)費(fèi)用的20%-50%是物料搬運(yùn)費(fèi)用。所以，物流合理化被認(rèn)為是企業(yè)利潤(rùn)的第二源泉。物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是要使各種生產(chǎn)設(shè)施配置合理。減少物流的迂回、交叉、往返等無(wú)效搬運(yùn);減少庫(kù)存和在制品，縮短物料的停滯等待;選用適當(dāng)?shù)难b卸搬運(yùn)方式和機(jī)具;廠內(nèi)外運(yùn)輸方便、協(xié)調(diào)、有機(jī)銜接等，這就要把物流全過(guò)程所涉及的裝備、器具、設(shè)施、路線及其布置作為一個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，進(jìn)行綜合優(yōu)化。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用與推廣，計(jì)算機(jī)技術(shù)已滲透到設(shè)施設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和各個(gè)階段。例如，場(chǎng)址選擇問(wèn)題、設(shè)計(jì)報(bào)價(jià)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置等。在計(jì)算機(jī)輔助布置方面，發(fā)展了兩類程序：一類是為新建設(shè)施做薪的布置。主要有CORELAP，ALDEP，PLAN ET等：另一類是為現(xiàn)有設(shè)施的改建做布置，主要有CRAFT，COFAD等。這些程序可以優(yōu)化設(shè)施布置，達(dá)到手工布置難以達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜連馥.我國(guó)高校設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)與工業(yè)工程[J].工業(yè)工程，2015（1）：49- 52.

[2]林立千.設(shè)施規(guī)劃與物流中心設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社，2013： 131-137.