起源
工業工程(Industrial Engineering,簡稱IE)起源于20世紀初的美國,它以現代工業化生產為背景,在發達國家得到了廣泛應用。現代工業工程是以大規模工業生產及社會經濟系統為研究對象,在制造工程學、管理科學和
系統工程學等學科基礎上逐步形成和發展起來的一門交叉的工程學科。它是將人、設備、物料、信息和環境等生產系統要素進行優化配置,對工業等生產過程進行系統規劃與設計、評價與創新,從而提高工業生產率和社會經濟效益專門化的綜合技術,且內容日益廣泛。
在人類從事小農經濟和手工業生產的時代里,人們是憑著自己的經驗去管理生產。到20世紀初,工業開始進入“科學管理時代”,美國工程師
泰勒(F.W.Taylor)發表的《科學管理的原理》一書是這一時代的代表作和工業工程的經典著作。從1910年前后開始,美國的
吉爾布雷斯夫婦(Frank.&.L.Gilbreth)從事動作(方法)研究和工作流程研究,還設定了17種動作的基本因素(動素,Threbligs)。泰勒和
吉爾布雷斯是最著名工業工程創始人。
1908年
美國賓州大學首次開設了工業工程課程,后來又成立了工業工程系,1917年美國成立了
工業工程師協會。此后有人主張把當時從事動作研究、時間研究等提高勞動生產率的各種研究工作,從
管理職能中分離出來,由懂得工程技術的人員去進行,逐步形成了一批將工程技術和管理相結合的工業工程工程師。
二戰期間和其后的一段時間內,工作研究(包括時間研究與方法研究)、質量控制、人事評價與選擇、工廠布置、生產計劃等都已正式成為工業工程的內容。隨著制造業的發展,費希(J.Fish)開創了
工程經濟分析的研究領域;由于戰爭的需要,運籌學得到了很大的發展。戰后由于
經濟建設和工業生產發展的需要,使得工業工程與運籌學結合起來,并為工業工程提供了更為科學的方法基礎,工業工程的技術內容得到了極大的豐富和發展。 1948年,美國正式成立了工業工程師學會。五六十年代,美國許多大學先后成立了工業工程系,到1975年,已有150多所大學開設了工業工程課程。
與發達國家相比中國的起步較晚,20世紀80年代初期,工業部門開始對工業工程有所認識,并逐步推廣,1991年召開第一次全國性學術會議。
工業工程在中國的應用前景十分廣闊。80年代。日本能率協會專家三上展喜受日本政府委托,在中國北京、
大連等地推廣應用工業工程技術,他認為,
中國許多企業不需要在
硬件方面增加許多投資,只要在
管理方式、人員素質和工業工程等方面著力改進,
生產效率就可提高2~3倍,甚至5~10倍。國內應用工業工程技術比較典型的企業有:北京機床電器廠、
一汽集團、鞍山鋼鐵公司等,都取得了明顯的經濟效益。
當前中國發展工業工程的一項重要工作是是人才培養,中國最早于1993年招收
工業工程專業的本科生,目前已有70余所院校設有工業工程系或專業。
工業工程在國外與國內發展及應用的實踐表明,這門工程與管理有機結合的綜合技術對提高企業的生產率和生產系統綜合
效率及效益,提高系統綜合素質,對增強企業在開放經濟條件下的國際市場競爭能力和知識經濟環境中的綜合創新能力,對贏得各類生產系統、管理系統及社會經濟系統的高質量、
可持續發展等,具有不可替代的重要作用。
中國以企業為基礎和主體的工業及產業經濟系統面臨著資源利用率低、質量和效益不高、產品等綜合結構不合理、環境適應性較差、國際競爭力及創新能力亟待增強,以及
戰略管理和內部管理弱化、技術與管理脫節、特色化缺乏、產品、市場、技術等方面的發展不平衡、企業與市場和政府及其他企業間關系欠規范、不穩定等諸多問題和困境。現代工業工程是企業和整個產業經濟擺脫困境、贏得競爭優勢的有效武器。
發展過程
早在十八世紀,亞當·斯密斯在1776年出版的《國富論》中提出的勞動分工概念,作為推動當時工業化生產的一個重要里程碑。IE的發展歷程大致分為以下四個階段:
第一階段是產業革命后,生產力有很大發展,1799年美國的
惠特尼提出了“互換性”概念奠定了合理化、專業化、機械化、簡單化和標準化的基礎,因而能向大量生產發展。1832年
英國的巴比奇在《論機器和制造業的經濟》一書中論述了專業分工、
工作方法、機器與工具的使用、制造的
經濟原則等。人們開始用新的思考方法來研究提高效率,這就孕育了IE的思想,為IE的誕生和發展打下基礎。
第二階段從十九世紀末到
第一次世界大戰期間里。泰勒受“作為經濟學家的工程師”的思想影響,在
機械制造領域發展了這樣一個概念:方法設計、時間測定、生產計劃安排與控制等都是工程師的職責。他努力實踐這個概念,進行了一系列試驗等并提出了工作定額原理和標準化原理,從而使生產率提高了幾倍。吉爾布雷斯夫婦致力于動作研究,設定了十七種基本動作要素以及工作流程分析,他為工作與操作的改進和后來的預定時間標準創造了科學的依據,提供了至今人們仍在使用的
思維方法。享利·福特首創了符合標準化、專業化的生產線同步化系統(流水線),使制造領域的生產率大幅度提高。這一時期,享利·甘特創造了“計劃控制圖”或叫“
甘特圖”,艾馬遜提出了“獎金計劃”和“提高個人效率的十二原則”,為
生產管理和生產率的提高作出了很大貢獻。1917年成立了IE協會和泰勒協會。
第三階段從二十世紀二十年代到第二次大戰期間廣泛地將當時的數學、經濟學、社會學和心理學的成果引入IE活動中,從多種學科的角度來考察、分析和改進所研究的系統。1924年至1932年梅奧進行的著名“
霍桑”試驗,使人們認識到生產過程中人的行為和作用對生產效率提高更為重要,提高工人的士氣是提高生產率的有效方式;1924年休
哈特首創質量控制圖使
統計學成為IE研究中的一項有力武器。工作研究、質量控制、人事評價與選擇、工廠布置、
生產計劃與控制等已成為IE的內容。隨著機械化的迅速發展,費希首創“工程經濟”,解決設備的“經濟性”問題。運籌學的產生為決策者提供在多種方案中進行決策的方法,工業工程師將其應用到工廠管理中,使得IE的技術內容得到大大的豐富與發展。
第四階段為第二次大戰以后。1945年
希亞公布了“因數分析法”。1947年米魯茲創立“價值工程”技術,總結了一套保證產品或作業必要功能,又能最大限度地降低成本的方法。二次世界大戰以后,隨著自動化、電子化的進一步發展,IE關于人的因素的研究有了新的發展。
IE工程師們逐漸認識到必須把人和系統結合起來加以分析和研究,出現了“人機工程”,又稱工效學(Ergonomics)。IE從戰前經驗主義發展為戰后更講求定量方法。IE的研究方法隨著
應用數學所取得的成就以及
電子計算機的誕生與發展而產生了巨大的變化。定量化技術成為IE研究的主導和趨勢,通過數學模型的建立來分析、設計、描述復雜的工業生產系統,特別是計算機科學、
系統科學與工程的產生,使得IE工程師們對大規模的
經濟與社會系統進行分析、實驗、多方案對比與決策,以及運行過程的控制與創新。