مروری جامع بر مهندسی صنایع

[Borna66]

تاريخچه مهندسي صنايع
اولين جرقه هاي پيدايش مهندسي صنايع بعنوان يك تخصص با آغاز انقلاب صنعتي در ابتداي قرن 19 زده شد. انقلاب صنعتي كه با ظهور اختراعات جديد خصوصاً در صنعت نساجي و اختراع ماشين بخار آغاز شد، باعث بكارگيري نيروي انساني بيشتر و افول صنايع كوچك دستي شد. با گسترش كارخانجات، نياز به مديريت و تفكر مديريتي بيش از پيش احساس شد. افراد بسياري در جهت ارتقا كيفيت محصولات تلاش كردند. آدام اسميت، پدر علم اقتصاد پيشنهاد تقسيم كار را داد. وي بيان كرد كه ميتوان با تقسيم كار در كارخانه پيچسازي نتيجه كار را به مقدار زيادي بهبود بخشيد. به موازات اختراعات و نوآوري در فرآيندها، روشهاي حسابداري و هزينه يابي گسترش يافتند. روش هاي تحليل علمي، آزمايشات و اثبات هاي علمي در طراحي و ساخت ابزارآلات و ماشين ها بكار گرفته شد و در نتيجه، اثرگذاري اين تحولات در تفكر سازماني مديريت موجب شد مديريت علمي به عنوان يك نگرش و روش حرفهاي مطرح شود. اولين تلاش براي علمي شدن مديريت از آمريكا شروع شد. در سال 1881 فردريك تيلور پدر مديريت علمي، انديشه هاي خود را توسعه داد. فرانك گيلبرت و همسرش ليليان در جهت مطالعه كار با بررسي حركات توانستند ابزار جديدي را ابداع كنند. همچنين آنان به مسائل روانشناسي و انگيزه هاي انساني توجه نمودند. عملكرد پرداخت پاداش و نتايج قابل قبول آن توسط امرسان ايجاد و توسعه يافت. مجموعه فعاليتهاي تيلور و هم عصرانش براي فرموله كردن اصول اساسي به عنوان روشهاي علمي مديريت متمركز شده بود كه اين فعاليت ها به زودي تحت عنوان مديريت علمي شناخته شد. كار اين افراد توسط انجمن مهندسين مكانيك آمريكا ارج نهاده شد و عرصه براي فعاليت تيلور و همفكرانش توسط اين انجمن ايجاد شد. در سال 1912 انجمني براي ارتقا و رشد مديريت بنا نهاده شد كه در سال 1915 انجمن تيلور نام گرفت. اين انجمن از سال 1934 با عنوان انجمن مهندسي صنايع فعاليت خود را ادامه داد. در اين دوران مديران علمي داراي تحصيلات مهندسي بودند و بسياري خود را مهندس صنايع قلمداد مي كردند و گروهي نيز در حيطه مديريت به عنوان مشاوران مديريت مطرح بودند. بتدريج مواد درسي و مدرك مهندسي صنايع و برنامه هاي مربوطه مورد توجه قرار گرفت و در نهايت دانشكدههاي مهندسي صنايع ايجاد و توسعه يافتند.
تاريخچه مهندسي صنايع
زمان پيدايش مهندسي صنايع را نمي توان به درستي تعيين نمود، اما، براي اولين بار آدام اسميت در كتاب ثروت ملل (1776)، بر تخصصي‌سازي كارها براي بهبود بهره‌وري اشاره نمود. او مشاهده كرد كه با تقسيم كار به چهار عمليات مجزا، خروجي چند برابر شده است. به اين ترتيب موضوع طراحي فرآيند براي استفاده مؤثر از نيروي كار به وجود آمد. در حدود سال 1800، ماتيس بولتون و جيمز وات ، پسران مخترع موتور بخار، به بهبودهاي سازماني توجه نشان دادند. تلاش هاي آنها يك الگوي نمونه از تكنيكهاي مهندسي صنايع است. در آن زمان، افزايش تعداد بهبودهاي مكانيكي، تاثير قابل ملاحظه‌اي بر بهره‌وري داشت. تحول صنعتي اين دوره نيروي انساني و حيوانات را به عنوان قدرت صنعت، از مشكلات زيادي آزاد ساخت. توسعه ساير ابزارهاي مكانيكي اشارات و نشانه‌هاي اوليه تحول صنعتي مي‌باشند. در 1832، چارلز باباگ، رياضيدان، مجددا تقسيم كار را براي بهبود بهره‌وري در كتابش تحت عنوان اقتصاد ماشين‌آلات و توليدكنندگان پيشنهاد كرد. پس از مدتي او يك الگوي اوليه از كامييوترهاي مدرن فعلي ساخت. البته دستگاه وي هرگز تكميل نشد. وي همچنين متوجه نياز صنايع به سازمان شد، همچنين در بازديد از كارخانجات مختلف دانش خود را در مورد علوم مكانيكي توسعه داد. در 1886، هنري تون از شركت يال و تون، در مقاله “مهندس در نقش اقتصاددان”، كه در انجمن مهندسين مكانيك آمريكا ارائه شد، بر نياز به مهندسيني كه در تصميمات خود تاثير سودآوري را در نظر دارند، تاكيد كردند. تا آن زمان، مهندسين به هزينه و رقابت بر سر قيمت توجهي نداشتند. عضو ديگر اين انجمن، فردريك تيلور، در مقاله ديگر تاكيد بيشتري بر موضوع مقاله تون نمود. تيلور امروزه به عنوان پدر مهندسي صنايع شناخته مي‌شود. براساس نظرات وي، زمان نقش بسيار مهمي در تجارت دارد. در حاليكه انقلاب صنعتي منابع جديدي جهت صنعتي‌سازي ارائه مي‌كرد، تيلور پيشنهاد كرد كه يك مهندس بايد مسئوليت طراحي، اندازه‌گيري، برنامه‌ريزي و زمان‌بندي كار را بر عهده گيرد.
اهميت مهندسي صنايع
مرور توانمندي ها و خدمات مهندسي صنايع نقش و اهميت مهندسي صنايع را به وضوح بيان مي كند. امروزه حيات اقتصادي سازمان ها و موسسات توليدي و خدمات در بازار رقابتي شديد جهاني به استفاده بهينه از منابع در دسترس وابسته است. عموماً منابع در دسترس شامل مواد، منابع انساني، ماشين آلات (شامل تجهيزات، لوازم جانبي، امكانات مورد نياز شامل فضا و انرژي و ...)، منابع اطلاعاتي و منابع مالي طبقه بندي ميشوند. ايجاد و نگهداري منابع ياد شده هزينه هايي را براي سازمان به دنبال دارد. هزينه تمام شده واحد محصول هر موسسه متأثر از نحوه به كارگيري اين منابع است. هر شركت توليدي يا خدماتي كه بتواند هزينه هاي خود را به حداقل ممكن برساند و به بياني ديگر توانايي استفاده بهينه از منابع را در تمام اركان سازماني خود ايجاد نمايد يا حاشيه سود بيشتري به دست خواهد آورد و يا قادر خواهد بود كه قيمت هاي فروش خود را با حفظ حاشيه سود قبلي، كاهش دهد. اين بدان معني است كه قدرت رقابتي موسسه مذكور در بازار افزايش مي يابد. باتوجه به تحولات اقتصاد جهاني قدرت رقابتي شرط اساسي موفقيت در كسب و كار نوين محسوب مي شود. در كنار اين مسائل، توجه به نوآوري ها و ارتقا كيفي محصولات و خدمات كه از طريق تلاش براي يافتن طرح هاي بهبود يافته و همچنين تحول در فرآيند كسب و كار نيز بقا و رشد موسسات را در پي خواهد داشت. با توجه به مراتب فوق اگر ضرورت ها و نيازمندي هاي رسيدن به امور مذكور را با تكنيك هاي مهندسي صنايع تطبيق دهيم مشاهده مي شود كه مهندسي صنايع ابزار لازم براي حصول اهداف سازماني را بطور فراگير و سيستماتيك فراهم مي آورد و اين نشانگر نقش و اهميت بالاي مهندسي صنايع بعنوان موتور محرك حركت سازمانهاي امروزي است.
اصول فكري و ديدگاه ها در مهندسي صنايع
اساس مهندسي در هر گرايشي طراحي مبني بر اندازه گيري، محاسبه و تحليل با استفاده از علوم رياضي و تجربي شكل مي گيرد. در نتيجه حرفه مهندسي كاملاً ديد فني و ماشيني دارد كه موجب محدوديت ديدگاه در ابعاد خاص شده و برخي موضوعات مانند يافتن بهترين روش هاي مديريتي و ارتباطات انساني در ديدگاه محض مهندسي ناديده گرفته مي شود. مهندسي صنايع با در برداشتن نگرش سيستماتيك و فراگير ارتباط تخصص هاي مختلف و نهاد مديريت سازمان را ايجاد نموده و امور برنامه ريزي، سازماندهي، هدايت و نظارت بر امور اجرايي با هماهنگي بيشتري دنبال مي گردد. اين نگرش استمرار همان سير تفكر تيلور و هم عصران وي ميباشد كه با تلاش تك تك آنان مجموعه اصول و نگرش هاي مديريت علمي موجوديت يافت. مديريت علمي همان نگرش سنتي مهندسي صنايع است. با پيشرفت مديريت علمي، مهندسي صنايع با تفكري بر مبناي علوم رياضي، فيزيكي، اجتماعي و اقتصادي در عرصه صنعت و خدمات ظهور كرد كه به معني ايجاد يك تفكر فراگير و سيستماتيك بود. نگاه مهندسي صنايع به مسائل از زوايا و ديدگاههاي مختلف همانند توجه به خروجي و محصول سيستم، توجه به مشتري و يا نگرش به بهره وري سازمان قابل طرح و پيگيري ميباشد كه بر مبناي اصول فكري تقريباً يكساني دنبال مي گردد. اكنون بايد ديد كه اصول فكري مهندسي صنايع بر چه عواملي استوار است. در اين راستا بطور خلاصه اصول فكري مهندسي صنايع ذيلاً ارائه شده است.
1- خلاقيت : فعاليت اصلي هر مهندس صنايع ارائه طرح براي بهبود سيستم هاي جاري و يا ارائه طرح جديد مي باشد كه به همين منظور قوياً نياز به خلاقيت و نوآوري جهت ارائه طرح هاي نو و بديع مي باشد. در واقع باتوجه به گستردگي مسائل، مهندسي صنايع همانند اقيانوسي از فنون و علوم مختلف به عمق نيم متر با برخورداري از زمينه خلاقيت و ابتكار به مهندسين صنايع اين امكان را مي دهد كه در جهت حرفه كاربردي مورد نظر به تعميق دانش خود پرداخته و فرصتي فراهم مي شود تا ايده هاي جديد و خلاق در زمينه هاي مربوطه مطرح گردد. 2- تفكر فراگير : نگرش سيستماتيك و فراگير برجسته ترين خصوصيت مهندسي صنايع است و اطلاق مهندسي صنايع و سيستم ها به اين رشته بي ارتباط با اين نگرش نيست. نگرش فراگير موجب مي شود مسائل از كل به جز و تعامل اجزا با هم مورد بررسي دقيق قرار گرفته و مدل كاملي از سيستم هاي مورد نظر تهيه و مسائل مورد نظر آن به بهترين شكل طرح و بررسي مي گردد. 3- رهبري گروه : هر سيستمي كه طرح مي شود اگر بدرستي اجرا نشود منتج به نتيجه نخواهد شد بلكه حسن اجرا سيستم طراحي شده يك ضرورت مهم تلقي مي شود. لذا آشنايي با كليت سيستم مورد نظر و نقش اجزا در كاركرد صحيح آن اين امكان را فراهم مي آورد كه هدايت و رهبري گروه كاري مجري سيستم با انگيزه بيشتري دنبال گردد و در واقع علاوه بر طراحي سيستم مورد نظر، مهندسي صنايع سيستم هاي پياده سازي و اجرا را نيز پي ريزي نموده و نقش رهبري گروه هاي كاري را موثرتر دنبال مي نمايد. 4- مديريت زمان : انجام كار بدون توجه به ظرف زماني و تحويل به موقع خروجي مورد نظر سيستم، ارزش زيادي نمي تواند داشته باشد. امروزه اهميت زمان و فرصت هاي آن با توجه به عرصه تنگاتنگ رقابت اقتصادي براي همگان واضح و بديهي است. در اين خصوص مهندسي صنايع با درك موضوع تكنيك هايي را بكار مي گيرد كه عامل زمان اجراي اجزاي كاري را در تمامي فرآيندها مورد توجه و مديريت قرار مي دهد. 5- ارتباط بهره وري و بهبود مستمر : اعتقاد به ارتقا بهره وري و بهبود مستمر يك اصل با ارزش در مهندسي صنايع است. اكتفا به وضعيت فعلي جز در جا زدن نتيجه ديگري نخواهد داشت. لذا مهندسي صنايع با پذيرش اين مطلب كه سطح دانش و مهارت ها يك مقوله نسبي همواره سعي در افزايش بهره وري و بهبود وضعيت كاري نموده و سعي مي شود همواره امور اثربخش تر و كاراتر شود. نگرش بهبود مستمر اين امكان را مي دهد كه هر روز به فكر ارتقا هر چند به اندازه كوچك باشيم. 6- ذهن كنجكاو و يادگيري : يادگيري فرآيندي است كه نمي توان بر آن حد و مرز تعيين كرد. مهندسي صنايع به منظور مطالعه و پيگيري مسائل همواره به اين نكته توجه دارد كه هر مورد را ، منحصر به فرد بررسي نمايد و جهت شناخت آن فرض بر اين است كه از تصورات ذهني دوري نموده و سعي بر تعيين كشف واقعيت هاي حاكم بر اجزا و كل سيستم مي باشد. لذا عدم وجود تعصب خاص به ماهيت فني امور موجب مي شود ذهنيت كنجكاو براي كشف حقايق نهفته در پديده ها تقويت شود و مهندس صنايع با ذهن دژم كمتر ميتواند راه حل هاي ابتكاري و راهگشا براي مسائل مورد نظر ارائه نمايد. زمينه هاي فعاليت مهندسي صنايع با پيشرفت و تحول سريع علوم و فنون و پيچيدگي هاي روز افزودن آن، بالطبع نظام هاي توليدي و خدماتي نيز گسترش يافته اند كه در اين ميان اداره صحيح و مناسب اين گونه واحدها مستلزم بكارگيري تكنيك هاي علمي و پيشرفته جهت پيش بيني مدلسازي، برنامه ريزي، تأمين و تدارك، اجرا و نظارت و ارزيابي نتايج حاصله در راستاي وظايف مديريتي است. همانطوري كه مي دانيم فعاليت هر نظام اعم از توليدي يا خدماتي با اتكا بر فناوري خاص آن امكان تداوم و استمرار دارد و صرف نظر از ماهيت فني و صنعتي امر، فناوري داراي چهار جز اصلي يعني شامل 1- تجهيزات، امكانات توليدي و خدماتي 2- مديريت و سازمان 3- نيروي انساني 4- دانش فني است. از آنجا كه رشته هاي مهندسي مرسوم نظير مهندسي مكانيك، برق، ساختمان و ... بيشتر به ابعاد فني صنعت (مورد 1و4) توجه دارند. در فرآيند كسب و كار رقابتي به تنهايي پاسخگوي مسائل پيچيده خدمات مهندسي و مديريتي مدرن امروزي كه بصورت سيستماتيك تحولات سياسي، اجتماعي، اقتصادي و باورهاي انساني را در چرخه حيات سيستمهاي موردتوجه خود لحاظ نمي نمايند نيستند. لذا براي رفع چنين كمبودهايي در قرن حاضر به ويژه طي چند دهه اخير، رشته جديدي تحت عنوان مهندسي صنايع با بهره گيري از علوم رياضي، فيزيكي، اجتماعي، اقتصادي و تكنيك ها و فنون مهندسي بوجود آمده است. با توجه به مراتب فوق شايد مناسب بود اين رشته با عنوان مهندسي مديريت معرفي مي شد، چرا كه كاربردهاي آن محدود به صنعت نيست و هر موسسه انتفاعي و غيرانتفاعي با جنبه صنعتي يا خدماتي مي تواند از فنون و تكنيك هاي مهندسي صنايع بهره گيرد. مبحث صرف منابع و حصول حد اكثر نتيجه از منابع مصرفي چيزي نيست كه منحصر به صنعت يا بنگاه خاصي باشد و امروزه با توجه به كمبود ارتقاع سطح بهره وري امري ضروري و حياتي محسوب مي شود كه نشانگر بستر گسترده براي فعاليت هاي مهندسي صنايع نفتي مي شود . مهندسي صنايع در حرفه ها و مشاغلي همچون، بانكداري، خدمات مشاوره اي، صنعت بيمه، شركت هاي هواپيمايي، كشتيراني، بيمارستان ها، كارخانجات، كشت و صنعت، خدمات شهري، استاديوم هاي ورزشي و يا هر مكان ديگري كه نياز به برنامه ريزي، هدايت و مديريت و ارتقا بهره وري مي باشد كاربرد دارد. برخي از زمينه هاي كاري مشخص مهندسي صنايع در بازار كسب و كار عبارتند از:

برنامه ريزي استراتژيك و عملياتي سازمان مديريت توليد مديريت مهندسي مديريت پروژه مهندسي لجستيك سيستم هاي توليدي
مهندسي سيستم هاي كيفيت مهندسي سيستم هاي اطلاعاتي مهندسي مالي مهندسي ارزش مهندسي سيستم هاي بهره وري طراحي فرآيندها و ساختارهاي سازماني
برنامه‏ريزي و تحليل سيستم
مقدمه با پيشرفت سريع علوم و تکنولوژي و پيچيدگي روزافزون آن باالطبع سيستم هاي توليدي و خدماتي نيز گسترش يافته است. مقياس توليد و خدمات آنچنان گسترش يافته که رشته‌هاي مهندسي سنتي از قبيل شيمي، راه و ساختمان و مکانيک و ... پاسخ گوي کليه مسائل اين سازمان ها نيستند. براي جبران چنين کمبودي در قرن حاضر و به ويژه در چند دهه اخير از بين رشته‌هاي گوناگون علوم، مديريت، اقتصاد و رشته‌هاي مهندسي رشته جديدي به نام مهندسي صنايع به وجود آمد. تعريف هدف : دوره آموزشي برنامه‌ريزي و تحليل سيستم ها متشکل از دروس علوم پايه، دروس مهندسي و دروس برنامه‌ريزي و سيستم به همراه دروس آزمايشگاهي به منظور تربيت کارشناسان برنامه‌ريزي در بخشهاي صنعتي و خدماتي تدوين گرديده است. هدف از اين مجموعه تربيت کارشناساني است که با به کارگيري روش هاي سيستماتيک، تصميم‌گيري در سطح واحدهاي صنعتي بزرگ و واحدهاي خدماتي را تجزيه و تحليل نموده و بهترين رهنمود را در استفاده از منابع موجود و عملکرد اجزاي متشکل سيستم ارائه دهند.
نقش و توانايي مشاغلي که فارغ‌التحصيلان دوره برنامه‌ريزي و تحليل سيستم ها مي‌توانند احراز نمايند عبارتند از: - واحد طرح و برنامه موسسات توليدي بزرگ - واحد طرح و برنامه وزارتخانه‌ها و ادارات تابعه - کارشناس برنامه‌ريزي در موسسات تحقيقاتي - تحقيقات و آموزش در موسسات آموزش عالي و ...


توليد صنعتي
تکنولوژي صنعتي
در اين دوره آموزشي، شناخت، کسب مهارت و بکارگيري فرآيند هاي زنجيره اي طراحي، ساخت و توليد قطعات صنعتي، وقوف بر ابعاد فني وتخصصي خطوط گوناگون توليدي وخدماتي فرآورده هاي صنعتي، ونيز کسب مهارت در بهره گيري موثر از اجزاء متشکله يک واحد توليدي مورد نظر است. به منظور کسب کميت،کيفيت و انعطاف مطلوب محصولات صنعتي با هزينه مناسب، نيازهاي جديد آموزشي در آن ملحوظ شده است.
هدف از اين دوره تربيت کارشناسان آگاه و متبحري است که، بتوانند فناوري مناسب را براي صنايع توليدي طراحي و يا انتخاب کرده و در مديريت و بهره برداري از آن در راستاي خوداتکايي و بي نيازي از بيگانگان از تخصص مناسب برخوردار باشند.
طول دوره و شكل نظام آموزشي طول اين دوره 4 سال طراحي شده است. طول هر نيمسال متناسب با استانداردهاي آموزشي کشور، 17 هفته است. هر واحد درسي نظري به مدت 17 ساعت، آزمايشگاهي به مدت 34 ساعت و كارگاهي به مدت 51 ساعت در طول هر نيمسال تحصيلي مي‌باشد.
مهارت ها و توانايي هاي مورد انتظار از دانش آموخته دانش آموختگان اين دوره مي توانند با آموخته ها و پژوهش ها ونيز توانمندي هاي کسب شده ، نقش موثري دراين موارد ايفاء نمايند: 1 شناخت روش ها، فرآيندها و انتخاب فناوري مناسب توليد قطعات صنعتي 2طراحي، بهينه سازي ، مدلسازي و شبيه سازي فناورانه کالاها و خدمات توليدي صنعتي،3شناسايي و هدايت خودکار ماشين آلات صنعتي مرتبط با ابعاد توليدي، 4برنامه ريزي فرآيندها، 5 بکارگيري موءثر فناوري هاي ساخت سنتي و نيز موارد پيشرفته در توليدفرآورده ها و خدمات صنعتي، 6 بکارگيري مباني ديجيتال در سيستم هاي پيشرفته توليدي براي دستيابي به ثمربخشي مطلوب تر تلاش هاي اجرايي،7 هدايت و راهبري فني مجموعه هاي توليدي و خدماتي صنعتي ، 8 توسعه، بهبود و يا جايگزيني فناوري هاي برتر توليدي همگام با تحولات و رخدادهاي فناوري در جهان. بديهي است بکارگيري توانمندي هاي فوق، رقابت پذيري فرآورده ها و خدمات صنعتي کشور را بهبود داده و زمينه لازم براي کاهش اتکاء به غير و کاهش واردات وافزايش فرصت هاي صادراتي فرآورده ها و خدمات صنعتي را فراهم مي آورد.