گزارش کاراموزی مهندسی صنایع و سیستم ها در 24 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه‌ای بر مهندسی صنایع و سیستم‌ها

چکیده

در این مقاله تاریخچه شکل‌گیری و تکامل مهندسی صنایع و تغییر آن از مهندسی صنایع سنتی به مهندسی صنایع و سیستم‌ها شرح داده می‌شود. مهندسی صنایع و سیستم‌ها، تعریف و جایگاه آن در سازمان بررسی می‌شود. در پایان به برخی از فعالیت‌های مهندسی صنایع و سیستم‌ها اشاره می‌شود. تاریخچه مهندسی صنایع، سیر شکل‌گیری مهندسی صنایع تا جنگ جهانی دوم، تکامل مهندسی صنایع بعد از جنگ جهانی دوم، ارتباط مهندسی صنایع با مدیریت، تحقیق در عملیات، مهندسی سیستم، علوم کامپیوتر، علم آمار، علم مدیریت، مهندسی فاکتورهای انسانی، رشته مهندسی صنایع و سیستم‌ها، تعریف مهندسی صنایع، نقش مهندسی صنایع و سیستم‌ها در سازمان، حوزه‌های فعالیت مهندسی صنایع و سیستم‌‌ها شامل مطالعات امکانپذیری، استقرار کارخانه یا سازمان، طرح‌ریزی واحدهای صنعتی و خدماتی، برنامه‌ریزی حمل و نقل، جانمایی بخش‌ها، ارزیابی کار و زمان، کنترل موجودی، برنامه‌ریزی تولید، سیستم‌های برنامه‌ریزی مواد موردنیاز، برنامه‌ریزی نگهداری و تعمیرات، کنترل کیفیت، مدیریت و کنترل پروژه، برنامه‌ریزی نیروی انسانی و سیستم‌های حقوق و دستمزد، مهندسی فاکتورهای انسانی و سیستم‌های اطلاعات از جمله مباحث این مقاله هستند.



1- تاریخچه مهندسی صنایع

1-1- سیر شکل‌گیری مهندسی صنایع تا جنگ جهانی دوم

اولین فعالیت‌های مهندسی صنایع مربوط به اقتصاددانهای کاربردی و صنعتگرها است که در حدود سالهای 1800 در انگلستان شکل گرفت. آدام اسمیت ، اقتصاددان معرف اسکاتلندی، در سال 1776 در کتاب ثروت ملل ایده تقسیم کار را برای بهبود بهره‌وری مطرح کرد. پیاده‌سازی این ایده روی فعالیت سوزن سازی در یک کارگاه نشان داد که با تقسیم فعالیت به چهار عملیات جداگانه، خروجی 5 برابر افزایش یافت. وقتی که یک کارگر تمام فعالیت را انجام می‌داد در هر روز 1000 سوزن تولید می‌کرد ولی وقتی 10 کارگر به چهار فعالیت تخصصی و جداگانه گمارده شدند می‌توانستند 48000 سوزن تولید کنند. علاوه بر اینکه ظرفیت تولید افزایش یافت، اسمیت نشان داد که با این ایده هزینه ساخت نیز کاهش می‌یابد. اسمیت علت کاهش هزینه ساخت را چنین بیان کرد:

انجام یک کار توسط یک نفر به صورت مکرر باعث به وجود آمدن مهارت خاص در آن فرد برای انجام آن کار می‌گردد بنابراین می‌تواند در زمان کمتری آن را به پایان رساند.
صرفه‌جویی در زمان از دست رفته کارگر برای تغییر از یک کار به کار بعدی
اختراع ابزار جدید و مخصوص برای انجام هر یک از کارها

چارلز ببج در تکمیل ایده اسمیت بیان کرد که با گماردن هر کارگر به یک کار خاص، دیگر به مهارت و تجربه زیاد در کار ساخت و تولید نیاز نبوده و نرخ پرداخت به کارگران نیز می‌تواند کمتر باشد و بدین شکل هزینه تولید کاهش می‌یابد. وی نتیجه یافته‌های خود را در سال 1835 با عنوان «اقتصاد ماشین‌آلات و سازندگان » ارائه نمود.

در تولید ماشین بخار توسط ماتئو بولتون و جیمز وات ، استفاده از سیستم‌های مدیریت شامل استانداردها، روش‌های پیش‌بینی، استقرار کارخانه، طراحی کارخانه و سیاست‌های حقوق و پاداش در شکل ابتدایی خود برای کمک در هدایت، مدیریت و کنترل کارخانه آغاز شد.

توسعه مهندسی صنایع در آمریکا در سالهای اول 1900 توسط فردریک تیلور ، پدر مهندسی صنایع، آغاز شد. بر خلاف آدام اسمیت و چارلز ببج که نظریه‌پرداز و نویسنده بودند، تیلور کسی بود که از طریق انجام فعالیت‌های صنعتی و بر اساس آزمایش به توسعه اصول و مفاهیم پرداخت و توجه خود را روی روش‌های علمی انجام کار و مدیریت یک واحد تولیدی متمرکز ساخت. تا قبل از تیلور کارها بر اساس حسابهای سرانگشتی انجام می‌شد و از استانداردهای علمی، برنامه‌ریزی مدیریتی و رویه‌های تحلیل خبری نبود. هدف تیلور تغییر این وضعیت به شرایطی بود که نشان دهد مدیریت یک فعالیت علمی است و نه یک فعالیت اتفاقی و باری به هر جهت. وی چهار خط‌مشی زیر را مورد توجه قرار داد:

برای هر عنصر کاری یک پایه علمی توسعه دهید و آن را جایگزین روش‌های سر‌انگشتی کنید.
برای هر کار، بهترین کارگر را انتخاب کنید به جای اینکه کارگر خود، کار خود را انتخاب کند.
کار را به طور مساوی بین مدیریت و نیروی کار تقسیم کنید به طوری که هر یک وظایف و مسئولیت متناسب با خود را دارا باشد.
روح همکاری بین مدیریت و نیروی کار را توسعه دهید به طوری که کار بر اساس خط‌مشی اول و دوم انجام پذیرد.

در راستای هدف تیلور (یعنی مدیریت علمی) افراد دیگری از جمله گیلبرت و گانت به توسعه روش‌های علمی و سیستماتیک برای مطالعه و اندازه‌گیری کار، برنامه ریزی و زمانبندی تولید پرداختند. تا پیش از سال 1930 رشد چشمگیری در توسعه مهندسی صنایع ایجاد شد و حوزه‌هایی تحت عناوین زیر شکل گرفت:

روش‌های کار
اندازه‌گیری کار
طراحی کارخانه
سیستم‌های پاداش و حقوق
ارزیابی کار
تئوری سازمان
فاکتورهای انسانی
برنامه‌ریزی و کنترل تولید

تا اواخر سالهای 1940، توسعه مهندسی صنایع بر اساس روش‌های سنتی که توسط تیلور، گانت و گیلبرت پایه‌گذاری شده بود ادامه یافت. فلسفه وجودی مهندسی صنایع با توجه به نگرش و هدف به وجود‌آورندگان آن، ارائه راه‌حل‌های مؤثر و کارا برای مسائل مربوط به طراحی، تحلیل و ارزیابی بود.

1-2- تکامل مهندسی صنایع بعد از جنگ جهانی دوم

شکل‌گیری مهندسی صنایع به همراه تدوین فلسفه وجودی، مفاهیم، اهداف و مشخص شدن حوزه‌های کاربرد از یک طرف و از طرف دیگر ظهور حوزه‌های جدید قابل کاربرد در مهندسی صنایع طی سالهای جنگ جهانی دوم و بعد از آن، مهندسی صنایع را به حوزه‌ای تبدیل نمود که دارای معانی متفاوت نزد افراد مختلف بود. بهترین روش درک مهندسی صنایع جدید، درک چگونگی ارتباط آن با دیگر حوزه‌هاست. معمول‌ترین حوزه‌های مرتبط با مهندسی صنایع عبارتند از: مدیریت، علوم کامپیوتر، علم آمار، تحقیق در عملیات، علوم مدیریت ، مهندسی فاکتور‌های انسانی و مهندسی سیستم‌ها. در ادامه هر یک از حوزه‌های اشاره‌ شده، شرح داده شده و با مهندسی صنایع مقایسه می‌شوند.

-6- ارزیابی کار و زمان

یک بخش تولیدی از یک کارخانه را در نظر بگیرید. این بخش سیستمی متشکل از نیروی انسانی، فضای فیزیکی، تجهیزات و ماشین‌آلات، مواد اولیه یا مواد در جریان ساخت، انرژی و اطلاعات است. ظرفیت این بخش تولیدی به چه میزان است؟ آیا این ظرفیت می‌تواند افزایش یابد؟ چگونه می‌توان ظرفیت تولید بخش را افزایش داد؟ آیا از صنایع موجود در این بخش (نیروی انسانی، فضا، تجهیزات و ماشین‌آلات، مواد، انرژی و اطلاعات) به شکل بهینه استفاده می‌شود؟ چه بهبودهایی می‌توان در این بخش ایجاد کرد؟

ارزیابی کار و زمان (مطالعه کار و زمان سنجی)، توالی عملیات، تعادل خط تولید و مونتاژ، استقرار بهینه تجهیزات، برنامه‌ریزی حمل و نقل درون بخشی، طراحی بهینه ایستگاه‌های کاری، طراحی و استقرار انبارهای واسط از جمله مباحث مهندسی صنایع و سیستم‌ها هستند که می‌توانند در بهبود یک بخش تولیدی بکار گرفته شوند.

4-7- کنترل موجودی

فرض کنید در کارخانه شما برای تولید محصولات مختلف از مواد اولیه مختلف و به مقادیر متفاوت استفاده می‌شود؟ تولید شما تا زمانی ادامه خواهد داشت که مواد اولیه موجود باشد؟ برای حذف وقفه‌های تولید (که خود هزینه‌هایی در بر دارد) چه می‌کنید؟ آیا میزان زیادی از مواد اولیه را انبار می‌کنید تا برای مدت قابل ملاحظه‌ای مطمئن باشید که تولید ادامه خواهد داشت؟ آیا هزینه‌های انبارداری افزایش نخواهد یافت؟ آیا فضای انبار به قدر کافی موجود است یا اینکه به صورت دوره‌ای سفارش مواد اولیه می‌دهید؟ در این صورت آیا هزینه‌های سفارش بالا خواهد بود؟ چه سیاستی را باید اتخاذ نمود تا حداقل هزینه را در بر داشته باشد؟ علاوه بر مواد اولیه، موجودی قطعات یدکی تجهیزات و ماشین‌آلات به چه میزان باید باشد؟ میزان استفاده از قطعات یدکی در سال چیست؟

با استفاده از تکنیک‌های کنترل موجودی می‌توان به پرسش‌های فوق پاسخ داد. تعیین میزان سفارش اقتصادی، ذخیره احتیاطی، طول دوره سفارش از جمله مواردی هستند که با استفاده از این تکنیک‌ها تعیین می‌گردند.

4-8- برنامه‌ریزی تولید

هدف واحدهای تولیدی پاسخگویی به تقاضای بازار مصرف است و تغییر تقاضای مصرف تأثیر مستقیم بر تولید واحدها خواهد داشت. برای هماهنگی با تقاضای بازار چه سیاستی برای تولید باید اتخاذ نمود؟ آیا همواره با یک نرخ ثابت باید تولید کرد؟ تقاضا چگونه بر میزان تولید تأثیر می‌گذارد؟ چه هزینه‌هایی در تولید و تغییر میزان تولید نقش دارند؟ برای پاسخگویی مناسب به بازار آیا تولید بیشتر از تقاضا و نگهداری آن در انبار کالاهای ساخته شده، راهکار مناسبی است؟ هزینه‌های نگهداری بیشتر است یا هزینه‌های راه‌اندازی مجدد تولید؟ ترکیب بهینه تولید محصولات چیست؟

با استفاده از مفاهیم و تکنیک‌های برنامه‌ریزی تولید می‌توان به راهکارهایی رسید که در آن مجموع هزینه‌های تولید، نیروی انسانی، راه‌اندازی و موجودی را به حداقل خود رساند. در این مبحث از تکنیک‌ها و مدل‌های ریاضی و هیوریستیک استفاده ‌می‌گردد و می‌توان به راهکاری دست یافت که در آن میزان تولید از هر محصول در هر دوره زمانی از افق برنامه‌ریزی تعیین شده است. پیش‌بینی بازار مصرف نیز از جمله مواردی است که در برنامه‌ریزی تولید مورد بحث قرار می‌گیرد. با استفاده از برنامه‌ریزی تولید از نوسانات تولید کاسته شده و استخدام و اخراج کارگران نیز کاهش می‌یابد.

4-9- سیستم‌های برنامه‌ریزی مواد موردنیاز

با توجه به ارتباط مستقیم بین مواد اولیه و منابع ساخت با تولید و تأثیر متقابل آنها بر یکدیگر، در بعضی موارد برنامه‌ریزی مستقل موجودی و تولید، راهکار مناسبی نخواهد بود و استفاده از سیستم‌های برنامه‌ریزی مواد موردنیاز ضروری خواهد بود. با بکارگیری این سیستم‌ها، میزان تولید، سفارش، موجودی و زمان‌های تولید و سفارش در قالبی هماهنگ ارائه خواهد شد و هزینه‌ها به حداقل کاهش خواهد یافت.

4-10- برنامه‌ریزی نگهداری و تعمیرات

وقفه‌های تولید هزینه‌های زیادی از جمله بیکاری کارگران، راه‌اندازی مجدد، سود از دست رفته و ایجاد ضایعات را به دنبال دارد. یکی از علل وقفه‌های تولید، خرابی ماشین‌آلات و تجهیزات است. برای جلوگیری از خرابی‌ها چه اقداماتی می‌توان انجام داد؟ آیا انجام تعمیرات و نگهداری دوره‌ای راه حل این مشکل خواهد بود؟ به چه اطلاعاتی از خرابی‌ها نیاز است؟ نگهداری‌ها، تعویض‌ها و تعمیرات در چه زمانهایی باید انجام شود؟ چه چک‌لیست‌هایی باید طراحی گردد؟

در برنامه‌ریزی نگهداری و تعمیرات با استفاده از تکنیک‌های پیش‌بینی و آماری، زمان نگهداری پیشگیرانه و تعویض‌ها محاسبه شده و در قالب یک سیستم اطلاعاتی- عملیاتی نظام‌مند می‌گردند. با بکارگیری چنین سیستمی، بخش قابل ملاحظه‌ای از وقفه‌های تولید که ناشی از خرابی ماشین‌آلات هستند برطرف خواهد شد.