Tìm hiểu ngành kỹ thuật hệ thống công nghiệp

Kỹ thuật hệ thống công nghiệp là một chuyên ngành kỹ thuật rất phổ biến và lâu đời tại các nước phát triển và hiện đang có nhu cầu lớn tại các nước đang phát triển.

Ngành Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp (Industrial Systems Engineering – ISE) là gì

Ngành Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp (Industrial Systems Engineering - ISE) là một ngành của kỹ thuật chuyên về việc thiết kế, cải thiện và quản lý các hệ thống phức tạp. Nó kết hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực như kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật điện, khoa học máy tính và toán học để phát triển các giải pháp kỹ thuật hiệu quả và sáng tạo. Các kỹ sư hệ thống công nghiệp thường làm việc trong các lĩnh vực như sản xuất, hậu cần, y tế, dịch vụ tài chính, và năng lượng.

Các phạm vi giải quyết của hệ thống công nghiệp có thể bao gồm:

1. Tối Ưu Hóa Quy Trình và Hệ Thống: Tìm cách làm cho các quy trình sản xuất và dịch vụ trở nên hiệu quả hơn thông qua việc cải thiện thiết kế hệ thống, quản lý chuỗi cung ứng và tối ưu hóa quy trình.

2. Phân Tích và Mô Phỏng: Sử dụng phần mềm mô phỏng và các công cụ phân tích để mô hình hóa, phân tích và dự đoán hiệu suất của các hệ thống.

3. Quản Lý Dự Án và Quản Lý Chất Lượng: Đảm bảo các dự án được hoàn thành đúng thời hạn, trong ngân sách và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng.

4. Ergonomics và Safety Engineering: Tập trung vào việc thiết kế các nơi làm việc để tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu nguy cơ chấn thương cho nhân viên.

5. Hệ Thống Thông Tin và Phân Tích Dữ Liệu: Phát triển và triển khai các hệ thống thông tin để thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu, hỗ trợ quyết định kinh doanh.

ISE là một ngành đa ngành, tập trung vào việc cải thiện hiệu suất, hiệu quả và tính bền vững của các hệ thống công nghiệp và doanh nghiệp, đòi hỏi sự kết hợp giữa kỹ năng kỹ thuật, kỹ năng quản lý và khả năng phân tích.

Lịch sử của ngành kỹ thuật hệ thống công nghiệp

Trọng trách của kỹ sư kỹ thuật hệ thống công nghiệp là giải quyết các vấn đề trong sản xuất và điều hành doanh nghiệp nhằm nâng cao năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm, dịch vụ ở đầu ra bằng năng lực vận dụng một cách hệ thống, sáng tạo các mô hình và công cụ toán học, máy tính, kiến thức về hành vi con người(ergonomics) trong các hệ thống công nghiệp cũng như kiến thức về môi trường, kinh tế-xã hội có liên quan đến hoạt động sản xuất và điều hành doanh nghiệp nhằm đạt được những giải pháp hiệu quả.

Lịch sử của ngành Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp (hay còn gọi là Kỹ thuật Công nghiệp - Industrial Engineering) bắt đầu từ đầu thế kỷ 20. Những kỹ sư Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp đầu tiên là Frederick Taylor - cha đẻ của “Khoa học Quản lý” và Frank Gilbreth. Áp dụng các phương pháp khoa học, Taylor đă nâng cao năng suất của nhiều nhà máy tại Mỹ. Các công trình nghiên cứu của Gilbreth nằm trong lãnh vực nghiên cứu động tác và thời gian (Time and motion study). Bắt đầu với các nghiên cứu liên quan tới con người, ngày nay ngành Khoa học kỹ thuật công nghiệp đã mở rộng vào các lãnh vực khác nhau như: sắp xếp mặt bằng, điều hành sản xuất, kiểm soát tồn kho, chất lượng sản phẩm ...

Là một chuyên ngành kỹ thuật, kỹ sư KTHTCN có nhiều điểm chung với kỹ sư các ngành khác như cũng nhắm tới mục tiêu tăng cường năng suất và chất lượng, cùng dựa trên cơ sở khoa học và công nghệ. Tuy nhiên kỹ sư KTHTCN khác với các ngành kỹ thuật khác ở một số điểm như: năng suất và chất lượng mà kỹ sư KTHTCN nhắm tới là ở cấp hệ thống, không phải ở cấp trang thiết bị và công nghệ, kỹ sư KTHTCN còn phải dựa trên cơ sở khoa học về con người cũng như giao tiếp giữa máy móc thiết bị với con người để đảm bảo tính ổn định, tính bền vững của năng suất và chất lượng trên quy mô hệ thống. Trong điều kiên hội nhập và cạnh tranh khốc liệt như hiện nay thì đây là các yêu cầu bắt buộc để chiến thắng và phát triển.

Chương trình đào tạo trang bị các kiến thức quản lý và điều hành hệ thống sản xuất hay dịch vụ, quản lý vật tư và hoạch định tồn kho, các kỹ thuật tối ưu hóa nguồn lực sản xuất, kỹ thuật hỗ trợ ra quyết định, quản lý và kiểm soát chất lượng, logistics và chuỗi cung ứng, kỹ thuật điều độ nguồn lực, thiết kế hệ thống thông tin, hay cách thức thiết kế và áp dụng hệ thống sản xuất tinh gọn cho tổ chức, …và nhiều kiến thức quan trọng khác rất cần thiết cho bất kỳ tổ chức sản xuất hay dịch vụ nào.

Ngành Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp (Industrial Systems Engineering – ISE) làm gì

1. Phân Tích và Tối Ưu Hóa Quy Trình: Phân tích các quy trình sản xuất hoặc dịch vụ hiện tại để xác định cơ hội cải thiện, giảm lãng phí và tăng hiệu quả.

2. Thiết Kế Hệ Thống: Thiết kế và triển khai các hệ thống mới hoặc cải tiến các hệ thống hiện tại để chúng hoạt động hiệu quả hơn, bao gồm các hệ thống sản xuất, dữ liệu và thông tin.

3. Quản Lý Chuỗi Cung Ứng và Logistics: Tối ưu hóa vận chuyển, kho bãi và quản lý hàng tồn kho để cải thiện dòng chảy của hàng hóa và giảm chi phí.

4. Kiểm Soát Chất Lượng và Quản Lý Chất Lượng: Phát triển và thực hiện các hệ thống và quy trình kiểm soát chất lượng để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn.

5. Mô Phỏng và Mô Hình Hóa: Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô phỏng và phân tích cách thức hoạt động của các hệ thống, giúp xác định cách cải thiện chúng.

6. Ergonomics và An Toàn Công Nghiệp: Nghiên cứu và áp dụng các nguyên tắc ergonomics để thiết kế môi trường làm việc an toàn và thoải mái cho nhân viên.

7. Quản Lý Dự Án: Lập kế hoạch, tổ chức và giám sát việc thực hiện các dự án, đảm bảo chúng hoàn thành đúng thời hạn và trong ngân sách.

8. Phân Tích Dữ Liệu và Hỗ Trợ Quyết Định: Sử dụng dữ liệu để phân tích xu hướng, dự đoán vấn đề và hỗ trợ trong việc đưa ra các quyết định kinh doanh thông minh.

- Dự báo nhu cầu dài hạn về sản phẩm và xác định nguồn lực (nguyên liệu, nhân công, năng lực sản xuất…) với chi phí tối thiểu để đáp ứng nhu cầu đó.

- Giảm chi phí tồn kho và bảo đảm đáp ứng nhu cầu của sản xuất về vật tư (hoạch định nhu cầu vật tư)

- Giảm thiểu lãng phí trong sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm (kiểm soát quá trình, kiểm soát quá trình đầu vào…)

- Giảm thiểu thời gian dùng máy và giảm thiểu chi phí bảo trì, sửa chữa máy móc (quản lý bảo trì)

- Giảm thiểu chi phí sản xuất, tăng tính linh hoạt và hiệu quả sử dụng nguồn lực, lập kế hoạch sản xuất hiệu quả (hoạch định nằng lực sản xuất, đo lường năng xuất và hiệu quả nguồn lực…)

- Tăng cường thời gian đáp ứng đơn hàng và thời gian giao hàng với giá cả cạnh tranh.

- Tăng cường hiệu quả đầu tư và phát triển cả về sản phẩm lẫn quy trình công nghệ(Thiết kế và phát triển sản phẩm, quản lý dự án)

- Cải tiến quy trình và cải thiện phương pháp làm việc (Đo lường lao động và thiết kế công việc)

- Xem xét tới việc phát triển, thực thi, cải tiến và đánh giá những hệ thống tích hợp bao gồm con người, ngân sách, kiến thức, thông tin, công cụ, năng lượng, nguyên vật liệu và quá trình.

- Kỹ sư KTHTCN có thể làm việc trong nhiều lĩnh vực công nghiệp sản xuất và cả trong dịch vụ.

Để giải quyết các vấn đề trên kỹ sư KTHTCN có thể quy hoạch vấn đề, lập kế hoạch giải quyết vấn đề, thực hiện thiết kế mới hay tái thiết kế hệ thống sản xuất và điều hành quá trình để giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Sau khi hệ thống đã được thiết kế hay tái thiết kế, kỹ sư KTHTCN sẽ vận hành, kiểm soát một cách hiệu quả các hệ thống này.

Kiến thức và kỹ năng để làm việc trong ngành kỹ thuật hệ thống công nghiệp

1. Kiến Thức Về Kỹ Thuật Cơ Bản: Có hiểu biết vững chắc về các nguyên lý kỹ thuật cơ bản, bao gồm cơ khí, điện, và kỹ thuật máy tính, là nền tảng quan trọng.

2. Phân Tích và Mô Phỏng Hệ Thống: Khả năng phân tích các hệ thống phức tạp và sử dụng phần mềm mô phỏng để mô hình hóa, phân tích và dự đoán hiệu suất của chúng.

3. Quản Lý Dự Án và Kỹ Năng Tổ Chức: Kỹ năng quản lý dự án, bao gồm lập kế hoạch, tổ chức, giám sát, và điều phối nguồn lực là cần thiết để dẫn dắt các dự án thành công.

4. Kỹ Năng Phân Tích Dữ Liệu: Hiểu biết về việc thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu, sử dụng phần mềm phân tích và công cụ thống kê để hỗ trợ ra quyết định dựa trên dữ liệu.

5. Kiến Thức về Tối Ưu Hóa và Quy Trình: Có khả năng tối ưu hóa quy trình và hệ thống, bao gồm hiểu biết về lean manufacturing, Six Sigma, và các phương pháp cải tiến liên tục.

6. Kiến Thức về Chuỗi Cung Ứng và Logistics: Hiểu rõ về quản lý chuỗi cung ứng, logistics, và các khía cạnh liên quan như quản lý kho bãi và vận chuyển.

7. Kỹ Năng Giao Tiếp và Làm Việc Nhóm: Khả năng giao tiếp hiệu quả, cả bằng lời nói và viết, cùng với kỹ năng làm việc nhóm và lãnh đạo là cực kỳ quan trọng trong môi trường đa ngành nghề.

8. Kiến Thức về Ergonomics và An Toàn Công Nghiệp: Hiểu biết về ergonomics và an toàn công nghiệp, giúp thiết kế môi trường làm việc an toàn và hiệu quả cho người lao động.

9. Tư Duy Phản Biện và Giải Quyết Vấn Đề: Khả năng tư duy phản biện, phân tích vấn đề, và đề xuất các giải pháp sáng tạo và thực tiễn.

10. Cập Nhật Kiến Thức và Kỹ Thuật Mới: Do công nghệ và phương pháp kỹ thuật không ngừng phát triển, việc liên tục học hỏi và cập nhật kiến thức mới là cần thiết.

Một số vị trí công việc liên quan đến ngành kỹ thuật hệ thống công nghiệp

1. Kỹ Sư Quy Trình và Tối Ưu Hóa: Làm việc trong các nhà máy sản xuất, xí nghiệp, hoặc công ty dịch vụ để cải thiện và tối ưu hóa các quy trình sản xuất và hoạt động.

2. Kỹ Sư Quản Lý Chuỗi Cung Ứng: Tập trung vào việc quản lý và cải thiện các hoạt động trong chuỗi cung ứng, từ mua sắm nguyên liệu đến sản xuất và phân phối sản phẩm.

3. Chuyên Gia Phân Tích Dữ Liệu: Phân tích dữ liệu từ các quy trình sản xuất và hoạt động kinh doanh để hỗ trợ ra quyết định và cải tiến.

4. Quản Lý Dự Án: Làm việc trong các công ty công nghệ, xây dựng, hoặc sản xuất, quản lý các dự án từ giai đoạn khởi đầu đến hoàn thành.

5. Kỹ Sư An Toàn và Ergonomics: Tập trung vào việc thiết kế môi trường làm việc an toàn và thoải mái cho người lao động, thường xuất hiện trong các nhà máy và xí nghiệp.

6. Chuyên Gia Tư Vấn Kỹ Thuật và Quản Lý: Cung cấp tư vấn cho các doanh nghiệp về cách cải thiện hiệu suất, giảm chi phí và tối ưu hóa các quy trình.

7. Kỹ Sư Hệ Thống Thông Tin: Phát triển và quản lý các hệ thống thông tin liên quan đến quản lý sản xuất, chuỗi cung ứng, và quản lý kho.

8. Kỹ Sư Bảo Trì và Điều Hành Máy Móc: Làm việc trong các nhà máy sản xuất, chịu trách nhiệm bảo trì và vận hành hiệu quả các thiết bị máy móc.

9. Giảng Dạy và Nghiên Cứu: Làm việc tại các trường đại học và viện nghiên cứu, giảng dạy và thực hiện nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật hệ thống công nghiệp.

10. Quản Lý Sản Xuất: Quản lý hoạt động hàng ngày của các nhà máy và xưởng sản xuất, bao gồm lập kế hoạch sản xuất, quản lý nhân sự, và đảm bảo chất lượng sản phẩm.