مهندسی صنایع
مهندسی صنایع یک حرفه مهندسی است که با بهینه سازی فرایندها ، سیستمها یا سازمانهای پیچیده از طریق توسعه ، بهبود و اجرای سیستمهای یکپارچه افراد ، پول ، دانش ، اطلاعات و تجهیزات سروکار دارد. مهندسی صنایع در عملیات تولید مرکزی است.
مهندسان صنایع از دانش و مهارتهای تخصصی در علوم ریاضی ، فیزیکی و اجتماعی به همراه اصول و روشهای تحلیل و طراحی مهندسی برای تعیین ، پیش بینی و ارزیابی نتایج بدست آمده از سیستمها و فرایندها استفاده می کنند. چندین اصل مهندسی صنایع در صنعت تولید رعایت می شود تا از جریان موثر سیستم ها ، فرایندها و عملیات اطمینان حاصل شود.این شامل تولید ناب ، شش سیگما ، سیستم های اطلاعاتی ، قابلیت پردازش و DMAIC است. این اصول به شما اجازه می دهد تا سیستمها ، فرایندها یا موقعیتهای جدیدی را برای هماهنگی مفید کار ، مواد و ماشینها ایجاد کنید و همچنین کیفیت و بهره وری سیستمها ، فیزیکی یا اجتماعی را بهبود بخشید. بسته به تخصص های فرعی درگیر ، مهندسی صنایع همچنین ممکن است با تحقیقات عملیاتی ، مهندسی سیستم ، مهندسی تولید ، مهندسی تولید ، مهندسی زنجیره تامین ، علوم مدیریت ، مهندسی مدیریت ، مهندسی مالی ، مهندسی ارگونومی یا عوامل انسانی ، مهندسی ایمنی ، تدارکات همپوشانی داشته باشد. بسته به دیدگاه یا انگیزه های کاربر ، مهندسی یا سایر موارد.
تاریخچه
منشا
مهندسی صنایع
بین مورخان اجماع عمومی وجود دارد که ریشه حرفه مهندسی صنایع به انقلاب صنعتی برمی گردد. فن آوری هایی که به مکانیزاسیون عملیات دستی سنتی در صنعت نساجی از جمله شاتل پرواز ، جنی در حال چرخش و شاید مهمتر از همه موتور بخار کمک می کند تا اقتصاد مقیاسی را ایجاد کند که تولید انبوه در مکان های متمرکز را برای اولین بار جذاب کرد. مفهوم سیستم تولید در کارخانه های ایجاد شده توسط این نوآوری ها پیدایش خود را آغاز کرد.همچنین پیشنهاد شده است که شاید لئوناردو داوینچی اولین مهندس صنایع بوده است.
زیرا شواهدی وجود دارد که وی علم را در تجزیه و تحلیل کار بشر به کار گرفته است ، با بررسی میزان اینکه چگونه یک مرد می تواند خاک را در سال ۱۵۰۰ بیل کند. دیگران نیز اظهار می دارند که حرفه IE از مطالعه چارلز بابیج در مورد کارخانه و به طور خاص کار او در ساخت پین مستقیم در سال ۱۸۳۲ رشد کرد. با این حال ، عموماً استدلال شده است که این تلاشهای اولیه ، هرچند ارزشمند بود ، صرفاً مشاهده ای بود و سعی در مهندسی مشاغل مورد مطالعه یا افزایش تولید کلی نداشت.
تخصص کار
مفاهیم آدام اسمیت در زمینه تقسیم کار و “دست نامرئی” سرمایه داری که در رساله “ثروت ملل” معرفی شده بود ، انگیزه بسیاری از مبتکران تکنولوژیکی انقلاب صنعتی را برای ایجاد و پیاده سازی سیستم های کارخانه ای ایجاد کرد. تلاش های جیمز وات و متیو بولتون منجر به اولین تأسیسات تولید ماشین آلات در جهان شد ، از جمله استفاده از مفاهیمی مانند سیستم های کنترل هزینه برای کاهش ضایعات و افزایش بهره وری و نهاد آموزش مهارت برای صنعتگران.
چارلز بابیج به دلیل مفاهیمی که در کتاب خود “درباره اقتصاد ماشین آلات و تولیدکنندگان” که در نتیجه بازدید از کارخانه های انگلستان و ایالات متحده در اوایل دهه ۱۸۰۰ نوشت ، با مهندسی صنایع مرتبط شد. این کتاب شامل موضوعاتی مانند زمان مورد نیاز برای انجام یک کار خاص ، تأثیرات تقسیم کارها به عناصر کوچکتر و کم جزئیات ، و مزایایی است که از کارهای تکراری به دست می آید.
قطعات قابل تعویض
الی ویتنی و سیمئون نورث امکان استفاده از قطعات قابل تعویض در ساخت مشک و تپانچه را برای دولت ایالات متحده اثبات کردند. تحت این سیستم ، قطعات جداگانه به صورت تحمل تولید می شدند تا بتوانند از آنها در هر محصول نهایی استفاده کنند. نتیجه کاهش قابل توجه نیاز به مهارت کارگران متخصص بود که در نهایت منجر به مطالعه محیط صنعتی بعداً شد.
پیشگامان
فردریک تیلور (۱۸۵۶ – ۱۹۱۵) عموماً به عنوان پدر رشته مهندسی صنایع شناخته می شود. او مدرک مهندسی مکانیک را از دانشگاه استیون گرفت و چندین اختراع را از اختراعات خود کسب کرد. کتابهای او ، مدیریت فروشگاه و اصول مدیریت علمی که در اوایل دهه ۱۹۰۰ منتشر شد ، آغاز مهندسی صنایع بود.بهبود کارآیی کار تحت روشهای وی بر اساس بهبود روشهای کار ، تدوین استانداردهای کاری و کاهش زمان مورد نیاز برای انجام کار بود. با اعتقاد ثابت به روش علمی ، سهم تیلور در “مطالعه زمان” به دنبال سطح بالایی از دقت و قابلیت پیش بینی برای کارهای دستی بود.
تیم زن و شوهر فرانک گیلبرت (۱۸۶۸-۱۹۲۴) و لیلیان گیلبرت (۱۸۷۸-۱۹۷۲) سنگ بنای دیگر جنبش مهندسی صنایع بودند که کار آنها در دانشکده مهندسی صنایع دانشگاه پردو نگهداری می شود. آنها عناصر حرکت انسان را در ۱۸ عنصر اساسی به نام therbligs طبقه بندی کردند. این پیشرفت به تحلیلگران اجازه داد تا بدون اطلاع از زمان مورد نیاز برای انجام کار ، مشاغل را طراحی کنند. این تحولات آغاز زمینه بسیار وسیع تری بود که به عنوان عوامل انسانی یا ارگونومی شناخته می شد.
در سال ۱۹۰۸ ، اولین دوره مهندسی صنایع به عنوان یک گزینه انتخابی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ارائه شد ، که با تلاش هوگو دیمر در سال ۱۹۰۹ به یک برنامه جداگانه تبدیل شد. اولین درجه دکتری مهندسی صنایع در سال ۱۹۳۳ توسط دانشگاه کرنل اعطا شد.
در سال ۱۹۱۲ هنری لورنس گانت نمودار گانت را ایجاد کرد که اقدامات سازمان و روابط آنها را تشریح می کند. این نمودار بعداً توسط والاس کلارک برای ما آشنا می شود.
با توسعه خطوط مونتاژ ، کارخانه هنری فورد (۱۹۱۳) جهش قابل توجهی را در این زمینه به دست آورد. فورد زمان مونتاژ خودرو را بیش از ۷۰۰ ساعت به ۱٫۵ ساعت کاهش داد. علاوه بر این ، او پیشگام اقتصاد رفاه سرمایه داری (“سرمایه داری رفاهی”) و پرچم ارائه مشوق های مالی برای کارکنان برای افزایش بهره وری بود.
در سال ۱۹۲۷ ، Technische Hochschule برلین اولین دانشگاه آلمانی بود که مدرک را معرفی کرد.دوره مطالعاتی که توسط ویلی پریون توسعه یافته بود ، هنوز “تجارت و فناوری” نامیده می شد و قصد داشت تحصیلات کافی را برای فرزندان صنعتگران ارائه دهد.
سیستم جامع مدیریت کیفیت (مدیریت کیفیت جامع یا TQM) که در دهه چهل توسعه یافت پس از جنگ جهانی دوم شتاب بیشتری گرفت و بخشی از بهبود ژاپن پس از جنگ بود.
موسسه مهندسی صنایع آمریکا در سال ۱۹۴۸ تشکیل شد. کارهای اولیه F. W. Taylor و Gilbreths در مقاله هایی که به انجمن مهندسان مکانیک آمریکا ارائه شد ثبت شد ، زیرا علاقه از بهبود عملکرد ماشین به عملکرد کل فرایند تولید افزایش یافت. مهمتر از همه با ارائه هنری آر تاون (۱۸۴۴ – ۱۹۲۴) مقاله خود مهندس به عنوان اقتصاددان (۱۱۸۶).
تمرین مدرن
در سالهای ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۵ ، با توسعه سیستمهای پشتیبانی تصمیم در تأمین مانند برنامه ریزی الزامات مواد (MRP) ، می توان بر موضوع زمان بندی (موجودی ، تولید ، ترکیب ، حمل و نقل و غیره) سازمانهای صنعتی تأکید کرد. دانشمند اسرائیلی دکتر یعقوب روبینوویتز برنامه CMMS توسعه یافته در IAI و Control-Data (اسرائیل) را در سال ۱۹۷۶ در آفریقای جنوبی و در سراسر جهان نصب کرد.
در دهه هفتاد ، با نفوذ نظریه های مدیریت ژاپنی مانند کایزن و کانبان ، ژاپن به سطوح بسیار بالایی از کیفیت و بهره وری پی برد. این نظریه ها مسائل مربوط به کیفیت ، زمان تحویل و انعطاف پذیری را بهبود بخشید. شرکتهای غربی به تأثیر زیاد کایزن پی بردند و برنامه های بهبود مستمر خود را پیاده کردند. دبلیو ادواردز دمینگ سهم قابل توجهی در به حداقل رساندن واریانس از دهه ۵۰ و ادامه آن تا پایان عمر داشت.
در دهه نود ، به دنبال روند جهانی شدن صنعت جهانی ، تأکید بر مدیریت زنجیره تامین و طراحی فرآیند تجارت مشتری محور بود. نظریه محدودیت ها که توسط دانشمند اسرائیلی الیاهو گلدرت (۱۹۸۵) تدوین شده است نیز نقطه عطف مهمی در این زمینه است.
در مقایسه با سایر رشته های مهندسی
مهندسی به طور سنتی تجزیه می شود [نیاز به استناد]. برای درک کل چیزی ، ابتدا آن را به قسمتهای آن تقسیم می کنیم [نیاز به منبع]. یکی بر قطعات تسلط دارد ، سپس آنها را دوباره کنار هم قرار می دهد تا درک بهتری از نحوه تسلط بر کل ایجاد کند. رویکرد مهندسی صنایع و سیستم ها (ISE) برعکس است. هیچ بخشی را نمی توان بدون زمینه کل سیستم درک کرد. تغییرات در یک قسمت از سیستم بر کل سیستم تأثیر می گذارد و نقش یک قسمت واحد در خدمت رسانی بهتر به کل سیستم است.
همچنین ، مهندسی صنایع عامل انسانی و ارتباط آن با جنبه فنی وضعیت و سایر عوامل م thatثر بر کل وضعیت را در نظر می گیرد ،در حالی که سایر رشته های مهندسی بر طراحی اجسام بی جان تمرکز می کنند.
“مهندسان صنایع ترکیبی از افراد ، اطلاعات ، مواد و تجهیزات را که سازمانهای خلاق و کارآمد را تولید می کنند ، ادغام می کنند. علاوه بر تولید ، مهندسان صنایع در هر صنعتی از جمله بیمارستان ها ، ارتباطات ، تجارت الکترونیکی ، سرگرمی ، دولت ، امور مالی کار می کنند و مشورت می کنند. مواد غذایی ، دارویی ، نیمه هادی ، ورزش ، بیمه ، فروش ، حسابداری ، بانکداری ، مسافرت و حمل و نقل. “
“مهندسی صنایع شاخه ای از مهندسی است که بیشترین ارتباط را با منابع انسانی دارد به این دلیل که ما مهارت های اجتماعی را برای کار با همه نوع کارمند ، از مهندسان گرفته تا فروشندگان و مدیران عالی به کار می گیریم. یکی از تمرکزهای اصلی یک مهندس صنایع بهبود کار است. محیط افراد – نه برای تغییر کارگر ، بلکه برای تغییر محل کار. “
“همه مهندسان ، از جمله مهندسان صنایع ، ریاضیات را از طریق محاسبه و معادلات دیفرانسیل می گیرند. مهندسی صنایع از این جهت متفاوت است که بر اساس ریاضی متغیر گسسته است ، در حالی که سایر مهندسی بر اساس ریاضی متغیر پیوسته است. ما بر استفاده از جبر خطی و تفاوت تاکید می کنیم. معادلات ، بر خلاف استفاده از معادلات دیفرانسیل که در سایر رشته های مهندسی بسیار رایج است. این تأکید در بهینه سازی سیستم های تولیدی که در آنها ترتیب ، ترتیب زمان بندی دسته ها ، تعیین تعداد واحدهای جابجایی مواد ، ترتیب چیدمان کارخانه ، آشکار می شود. یافتن توالی حرکات و غیره. به عنوان مهندسان صنایع ، ما تقریباً منحصراً با سیستمهای اجزای مجزا سروکار داریم. “
علم اشتقاق لغات
در حالی که در ابتدا برای تولید استفاده می شد ، استفاده از “صنعتی” در “مهندسی صنایع” می تواند تا حدودی گمراه کننده باشد ، زیرا این روش شامل هر رویکرد روشمند یا کمی برای بهینه سازی نحوه عملکرد یک فرایند ، سیستم یا سازمان است. در واقع منظور از “صنعتی” در مهندسی صنایع ، “صنعت” به معنای وسیع آن است.مردم اصطلاح “صنعتی” را به اصطلاحات وسیع تری مانند مهندسی صنایع و صنایع ، مهندسی صنایع و سیستم ها ، مهندسی صنایع و تحقیقات عملیات ، مهندسی صنایع و مدیریت تغییر داده اند.
زیر رشته ها
مهندسی صنایع دارای زیر شاخه های زیادی است که رایج ترین آنها در زیر ذکر شده است. اگرچه مهندسان صنایع هستند که منحصراً بر یکی از این زیر شاخه ها تمرکز می کنند ، اما بسیاری با ترکیبی از آنها مانند زنجیره تامین و تدارکات و تأسیسات و مدیریت انرژی سروکار دارند.
مهندسی روش ها
- مهندسی تاسیسات و مدیریت انرژی
- مهندسی مالی
- مهندسی انرژی
- عوامل انسانی و مهندسی ایمنی
- مهندسی و مدیریت سیستم های اطلاعاتی
- مهندسی ساخت
- مهندسی و مدیریت عملیات
مهندسی عملیات و مدیریت عملیات
تحقیق و بهینه سازی عملیات
- برنامه ریزی سیاست
مهندسی تولید
- مهندسی کیفیت و قابلیت اطمینان
- مدیریت زنجیره تامین و تدارکات
مدیریت زنجیره تامین و تدارکات
- مهندسی و تحلیل سیستم ها
مهندسی سیستم
- شبیه سازی سیستم ها
اقتصاد رفتاری
تحصیلات
مهندسان صنایع تعامل انسانها با ماشینها ، مواد ، اطلاعات ، رویهها و محیطها را در چنین پیشرفتهایی و در طراحی یک سیستم تکنولوژیکی مطالعه می کنند.
دانشگاه ها در مقاطع کارشناسی ، کارشناسی ارشد و دکترا مدرک ارائه می دهند.
در ایالات متحده ، مدرک کارشناسی به دست آمده لیسانس علوم (B.S.) یا کارشناسی علوم و مهندسی (B.S.E) مهندسی صنایع (IE) است. انواع عنوان شامل مهندسی صنایع و عملیات (IOE) و مهندسی صنایع و سیستم ها (ISE یا ISyE) است. برنامه درسی معمولی شامل پایه ریاضی و علوم گسترده ای است که شامل شیمی ، فیزیک ، مکانیک (یعنی استاتیک ، سینماتیک و دینامیک) ، علم مواد ، علوم رایانه ، الکترونیک/مدارها ، طراحی مهندسی و محدوده استاندارد ریاضیات مهندسی (به عنوان مثال ، حساب ، جبر خطی ، معادلات دیفرانسیل ، آمار).
برای اینکه هر برنامه مهندسی مهندسی ، بدون در نظر گرفتن تمرکز ، معتبر باشد ، باید گستره تقریباً مشابهی از چنین کارهای بنیادی را پوشش دهد – که همچنین با محتوای آزمایش شده در یک یا چند آزمون مجوز مهندسی در اکثر حوزه های قضایی همپوشانی زیادی دارد.
دروس اختصاصی IE شامل دوره های تخصصی در زمینه هایی مانند بهینه سازی ، احتمال کاربردی ، مدل سازی تصادفی ، طراحی آزمایشات ، کنترل فرآیند آماری ، شبیه سازی ، مهندسی تولید ، مهندسی ارگونومی/ایمنی و اقتصاد مهندسی است. دروس انتخابی مهندسی صنایع معمولاً موضوعات تخصصی تری را در زمینه هایی مانند تولید ، زنجیره تامین و تدارکات ، تجزیه و تحلیل و یادگیری ماشین ، سیستم های تولید ، عوامل انسانی و طراحی صنعتی و سیستم های خدمات پوشش می دهد.
برخی از مدارس تجاری ممکن است برنامه هایی با ارتباط متقابل با IE ارائه دهند ، اما برنامه های مهندسی با تمرکز کمی شدیدتر ، انتخاب رشته های مهندسی مورد نیاز و دروس اصلی ریاضی و علوم مورد نیاز در تمام برنامه های مهندسی متمایز می شوند.
برنامه درسی فارغ التحصیلان
مدرک فارغ التحصیلی معمول به دست آمده ، کارشناسی ارشد علوم (MS) یا کارشناسی ارشد علوم و مهندسی (MSE) در مهندسی صنایع یا عناوین مختلف غلظت مرتبط است.
برنامه های درسی معمولی MS ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- مهندسی ساخت
- تجزیه و تحلیل و یادگیری ماشین
- تولید به کمک رایانه
- اقتصاد مهندسی
- مهندسی مالی
- مهندسی عوامل انسانی و ارگونومی (مهندسی ایمنی)
- شش سیگما ناب
- علوم مدیریت
- مدیریت مواد
- مدیریت عملیات
- روشهای تحقیق و بهینه سازی عملیات
- سیستم زمان حرکت از پیش تعیین شده و استفاده از کامپیوتر برای IE
- توسعه محصول
- برنامه ریزی و کنترل تولید
- بهبود بهره وری
- مدیریت پروژه
- مهندسی قابلیت اطمینان و آزمایش زندگی
- رباتیک
- کنترل فرآیند آماری یا کنترل کیفیت
- مدیریت زنجیره تامین و تدارکات
- پویایی سیستم و برنامه ریزی سیاست
- شبیه سازی سیستم ها و فرایندهای تصادفی
- مطالعه زمان و حرکت
- طراحی تاسیسات و طراحی فضای کار
- مهندسی با کیفیت
- تحلیل و تکنیک های سیستم
- تفاوت در تدریس
در حالی که مهندسی صنایع به عنوان یک مدرک رسمی سالهاست که وجود دارد ، اجماع در مورد موضوعاتی که باید آموزش داده شود و مورد مطالعه قرار گیرد در کشورهای مختلف متفاوت است. به عنوان مثال ، ترکیه بر درجه بسیار فنی تمرکز می کند در حالی که دانمارک ، فنلاند و انگلستان دارای مدرک مدیریت هستند ، بنابراین از نظر فنی کمتر است. در همین حال ، ایالات متحده بر مطالعات موردی ، حل مشکلات گروهی تمرکز می کند و بین جنبه فنی و غیر فنی تعادل برقرار می کند.
در حال تمرین مهندسین
به طور سنتی ، یکی از جنبه های اصلی مهندسی صنایع برنامه ریزی چیدمان کارخانه ها و طراحی خطوط مونتاژ و سایر الگوهای تولیدی بود. و در حال حاضر ، در سیستم های تولید ناب ، مهندسان صنایع برای از بین بردن اتلاف وقت ، پول ، مواد ، انرژی و سایر منابع کار می کنند.
نمونه هایی از مواردی که مهندسی صنایع ممکن است مورد استفاده قرار گیرد شامل نمودار فرآیند جریان ، نقشه برداری فرآیند ، طراحی ایستگاه کاری مونتاژ ، استراتژی برای لجستیک های مختلف عملیاتی ، مشاوره به عنوان کارشناس بهره وری ، توسعه الگوریتم مالی جدید یا سیستم وام برای بانک ، ساده سازی عملیات و اورژانس مکان یا استفاده در بیمارستان ، برنامه ریزی طرح های پیچیده توزیع مواد یا محصولات (که به عنوان مدیریت زنجیره تامین نامیده می شود) و کوتاه شدن خطوط (یا صف) در بانک ، بیمارستان یا پارک موضوعی.
مهندسان صنعتی مدرن معمولاً از سیستم زمان حرکت از پیش تعیین شده ، شبیه سازی رایانه ای (به ویژه شبیه سازی رویداد گسسته) ، همراه با ابزارهای ریاضی گسترده برای مدل سازی ، مانند بهینه سازی ریاضی و نظریه صف بندی ، و روشهای محاسباتی برای تجزیه و تحلیل ، ارزیابی و بهینه سازی سیستم استفاده می کنند. مهندسان صنایع همچنین از ابزارهای علم داده و یادگیری ماشین در کار خود به دلیل ارتباط قوی این رشته ها با زمینه و زمینه فنی مشابه مورد نیاز مهندسان صنایع (از جمله پایه های قوی در نظریه احتمالات ، جبر خطی و آمار) استفاده می کنند. و همچنین داشتن مهارت های برنامه نویسی).
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.