工业工程的起源发展

2025-03-25 00:06:15

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工业工程（Industrial Engineering，简称IE）起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，在制造工程学、管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门交叉的工程学科。它是将人、设备、物料、信息和环境等生产系统要素进行优化配置，对工业等生产过程进行系统规划与设计、评价与创新，从而提高工业生产率和社会经济效益专门化的综合技术，且内容日益广泛。
在人类从事小农经济和手工业生产的时代里，人们是凭着自己的经验去管理生产。到20世纪初，工业开始进入“科学管理时代”，美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表的《科学管理的原理》一书是这一时代的代表作和工业工程的经典著作。从1910年前后开始，美国的吉尔布雷斯夫妇（Frank.&.L.Gilbreth）从事动作（方法）研究和工作流程研究，还设定了17种动作的基本因素（动素，Threbligs）。泰勒和吉尔布雷斯是最著名工业工程创始人。
1908年美国宾州大学首次开设了工业工程课程，后来又成立了工业工程系，1917年美国成立了工业工程师协会。此后有人主张把当时从事动作研究、时间研究等提高劳动生产率的各种研究工作，从管理职能中分离出来，由懂得工程技术的人员去进行，逐步形成了一批将工程技术和管理相结合的工业工程工程师。
二战期间和其后的一段时间内，工作研究（包括时间研究与方法研究）、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划等都已正式成为工业工程的内容。随着制造业的发展，费希（J.Fish）开创了工程经济分析的研究领域；由于战争的需要，运筹学得到了很大的发展。战后由于经济建设和工业生产发展的需要，使得工业工程与运筹学结合起来，并为工业工程提供了更为科学的方法基础，工业工程的技术内容得到了极大的丰富和发展。 1948年，美国正式成立了工业工程师学会。五六十年代，美国许多大学先后成立了工业工程系，到1975年，已有150多所大学开设了工业工程课程。
与发达国家相比中国的起步较晚，20世纪80年代初期，工业部门开始对工业工程有所认识，并逐步推广，1991年召开第一次全国性学术会议。
工业工程在中国的应用前景十分广阔。80年代。日本能率协会专家三上展喜受日本政府委托，在中国北京、大连等地推广应用工业工程技术，他认为，中国许多企业不需要在硬件方面增加许多投资，只要在管理方式、人员素质和工业工程等方面着力改进，生产效率就可提高2～3倍，甚至5～10倍。国内应用工业工程技术比较典型的企业有：北京机床电器厂、一汽集团、鞍山钢铁公司等，都取得了明显的经济效益。
当前中国发展工业工程的一项重要工作是是人才培养，中国最早于1993年在天津大学和西安交通大学招收工业工程专业的本科生，目前已有70余所院校设有工业工程系或专业。
工业工程在国外与国内发展及应用的实践表明，这门工程与管理有机结合的综合技术对提高企业的生产率和生产系统综合效率及效益，提高系统综合素质，对增强企业在开放经济条件下的国际市场竞争能力和知识经济环境中的综合创新能力，对赢得各类生产系统、管理系统及社会经济系统的高质量、可持续发展等，具有不可替代的重要作用。
中国以企业为基础和主体的工业及产业经济系统面临着资源利用率低、质量和效益不高、产品等综合结构不合理、环境适应性较差、国际竞争力及创新能力亟待增强，以及战略管理和内部管理弱化、技术与管理脱节、特色化缺乏、产品、市场、技术等方面的发展不平衡、企业与市场和政府及其他企业间关系欠规范、不稳定等诸多问题和困境。现代工业工程是企业和整个产业经济摆脱困境、赢得竞争优势的有效武器。早在十八世纪，亚当·斯密斯在1776年出版的《国富论》中提出的劳动分工概念，作为推动当时工业化生产的一个重要里程碑。IE的发展历程大致分为以下四个阶段：
第一阶段是产业革命后，生产力有很大发展，1799年美国的惠特尼提出了“互换性”概念奠定了合理化、专业化、机械化、简单化和标准化的基础，因而能向大量生产发展。1832年英国的巴比奇在《论机器和制造业的经济》一书中论述了专业分工、工作方法、机器与工具的使用、制造的经济原则等。人们开始用新的思考方法来研究提高效率，这就孕育了IE的思想，为IE的诞生和发展打下基础。
第二阶段从十九世纪末到第一次世界大战期间里。泰勒受“作为经济学家的工程师”的思想影响，在机械制造领域发展了这样一个概念：方法设计、时间测定、生产计划安排与控制等都是工程师的职责。他努力实践这个概念，进行了一系列试验等并提出了工作定额原理和标准化原理，从而使生产率提高了几倍。吉尔布雷斯夫妇致力于动作研究，设定了十七种基本动作要素以及工作流程分析，他为工作与操作的改进和后来的预定时间标准创造了科学的依据，提供了至今人们仍在使用的思维方法。享利·福特首创了符合标准化、专业化的生产线同步化系统（流水线），使制造领域的生产率大幅度提高。这一时期，享利·甘特创造了“计划控制图”或叫“甘特图”，艾马逊提出了“奖金计划”和“提高个人效率的十二原则”，为生产管理和生产率的提高作出了很大贡献。1917年成立了IE协会和泰勒协会。
第三阶段从二十世纪二十年代到第二次大战期间广泛地将当时的数学、经济学、社会学和心理学的成果引入IE活动中，从多种学科的角度来考察、分析和改进所研究的系统。1924年至1932年梅奥进行的著名“霍桑”试验，使人们认识到生产过程中人的行为和作用对生产效率提高更为重要，提高工人的士气是提高生产率的有效方式；1924年休哈特首创质量控制图使统计学成为IE研究中的一项有力武器。工作研究、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划与控制等已成为IE的内容。随着机械化的迅速发展，费希首创“工程经济”，解决设备的“经济性”问题。运筹学的产生为决策者提供在多种方案中进行决策的方法，工业工程师将其应用到工厂管理中，使得IE的技术内容得到大大的丰富与发展。
第四阶段为第二次大战以后。1945年希亚公布了“因数分析法”。1947年米鲁兹创立“价值工程”技术，总结了一套保证产品或作业必要功能，又能最大限度地降低成本的方法。二次世界大战以后，随着自动化、电子化的进一步发展，IE关于人的因素的研究有了新的发展。IE工程师们逐渐认识到必须把人和系统结合起来加以分析和研究，出现了“人机工程”，又称工效学（Ergonomics）。IE从战前经验主义发展为战后更讲求定量方法。IE的研究方法随着应用数学所取得的成就以及电子计算机的诞生与发展而产生了巨大的变化。定量化技术成为IE研究的主导和趋势，通过数学模型的建立来分析、设计、描述复杂的工业生产系统，特别是计算机科学、系统科学与工程的产生，使得IE工程师们对大规模的经济与社会系统进行分析、实验、多方案对比与决策，以及运行过程的控制与创新。

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