В тази публикация в блога ще разгледаме произхода на индустриалното инженерство, примери за модуларизация и как индустриалното инженерство подобрява неефективността в нашата среда чрез техники за системна оптимизация.
Раждането на индустриалното инженерство и значението на ефективността
Индустриалното инженерство се появи, когато масовото производство набра сериозен размах след Индустриалната революция. За разлика от дребномащабното производство, в среда на масово производство, рационализирането на самия производствен процес стана от първостепенно значение. Този момент е добре обяснен в книгата на Илай Голдрат „Целта“, която ни напомня за една фундаментална истина – макар и трудна за разбиране по онова време – че просто по-усилената работа не винаги води до най-висока ефективност и че загубите, причинени от неефективност, могат да бъдат много по-големи от очакваното.
В резултат на развитието си, съсредоточено върху ключовата дума „ефективност“, съвременното индустриално инженерство играе роля не само в оптимизирането на производствените процеси, но и в идентифицирането и подобряването на неефективни елементи, разпръснати из целия ни живот – като ергономичност, финансово инженерство, проектиране на бази данни и изследвания за подобряване на качеството на живот – за да се постигнат по-добри резултати.
Казус за модуларизация: Hyundai Mobis
Модуларизацията е метод, при който доставчик на части доставя свързани компоненти на автомобилен производител в частично сглобено състояние, вместо да ги доставя поотделно. Този подход значително намалява усилията, необходими на автомобилния производител, и предлага предимството, че позволява гъвкави реакции към подробните изисквания на клиентите.
Всъщност, модуларизацията беше технология, на която се противопоставяха както компанията майка, така и нейните дъщерни дружества, доставчици на части. Преди това нямаше сериозни проблеми с доставчиците на части, доставящи директно на автомобилните производители, и имаше сериозни опасения, че въвеждането на производител на модули като посредник би намалило печалбите и за двете страни. Въпреки това, след реалното внедряване, автомобилните производители успяха да спестят време и разходи, докато доставчиците на части успяха да улеснят производството и управлението на качеството чрез по-бърза комуникация.
Като цяло качеството на автомобилната индустрия се подобри, което доведе до увеличаване на продажбите. Освен това, като зае водеща позиция в областта на модуларните технологии, индустрията постигна важни етапи, като например осигуряване на договори за доставка с чуждестранни компании, което позволи на доставчиците на части, които преди това се фокусираха единствено върху вътрешния пазар, да се разширят на световния пазар. От гледна точка на индустриалното инженерство, това представлява успешен случай на идентифициране и справяне с скрити кризи и възможности, което води до увеличаване на печалбите както за големите корпорации, така и за малките и средни предприятия чрез оптимизация на системата.
Операционни изследвания и оптимизация на графика на влаковете на KTX
Сред различните методи за оптимизиране на системи, оперативните изследвания (ОР) са отличен пример. Един от фундаменталните проблеми в оперативните изследвания е проблемът с минималните разходи, който включва намирането на път на потока, който минимизира общите разходи, като същевременно гарантира, че определено количество поток преминава от източника до местоназначението.
За да се реши този проблем, първо трябва да се дефинира целева функция. В задача с минимални разходи, целевата функция е естествено зададена така, че да минимизира разходите, и впоследствие последователността от събития и ограниченията на всяко събитие се изразяват математически. Ключов момент тук е, че повечето традиционни решения предполагат линейна формулировка.
Пример за това е оптималното проектиране на влаковите операции на KTX. Тук целевата функция може да бъде минимизиране на общото време от тръгването на първия влак до пристигането на последния влак. Ограниченията включват съвпадение на гарите за тръгване и пристигане за влакове, обработвани от един влаков състав, както и времената за оборот. На практика Excel се използва за събиране и организиране на данни, докато специализирани програми като Xpress-MP се използват за решаване на проблема с минималните разходи за потока.
Резултатите, получени от тези уравнения, визуално демонстрират оптимизацията на разполагането на влаковете и оперативните графици, което позволява идентифицирането на специфични мерки за подобрение, за да се намали загубата на време и ресурси в реалните операции.
Универсалността на ефективността: пречките и ролята на индустриалното инженерство
Всяка система има пречки, което означава, че винаги има място за подобрение. Следователно ролята на индустриалното инженерство е неограничена.
С широк спектър от технологии и методологии, които продължават да се развиват, тази област може да бъде описана като дисциплина, оборудвана със способността да се действа като диригент в оркестър от различни инженерни дисциплини, произвеждайки най-оптималните и красиви резултати.
