工业工程的历史演变与发展趋势

因此，人们普遍认为应把OR作为工业工程的理论基础。
OR与工业工程的结合虽然使工业工程的发展前进了一
步，但OR的各种方法之间及OR方法与工业工程传统方法之
间由于缺少自然联系，因此常被局部、孤立地应用，难以取
得综合效果。
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系统工程的出现，使工业工程的发展大大前进了 一步。
系统工程重视系统哲学思想的培养和系统分析方 法的训练，包含了丰富的自然科学和社会科学知识。 因此，可以把系统工程的方法论、运筹学的数学分析 、工业工程的传统技术与工业专门知识有机结合起来 ，形成完整的学科体系，使工业工程技术的应用范围 从对一个劳动岗位的分析，扩展到可以对整个工业体 系进行分析和设计。
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由于引入了运筹学和系统工程的理论和方法， 现代工业工程已从20世纪50年代以前的分析和设计 微观工程系统的单一功能，发展到现在的分析和设 计微观、宏观系统的双重功能；着重从企业整个系 统的角度出发，以综合效益最佳为目标，注意研究 对象的目的性、层次性和全面性，规划设计和分析 完成各个局部任务可供选择的方案，择其最佳者加 以实施。
2.1 工业工程的起源 2.2 经典工业工程 2.3 现代工业工程
2.4 现代工业工程的发展趋势
2.1 工业工程的起源
工业工程是工业化生产的产物，一般认
为是20世纪初起源于美国，并且从泰勒（F． W．Taylor，1856～1915）等人创立的科学 管理发展起来的。
以泰勒为代表的一大批科学管理先驱者
为“动素”），然后作科学分析，建立起省工省
时、效率最高和最满意的操作顺序。例如，当
时按照他的方法培训的砌砖工人平均作业效率
由每小时120块提高到350块。1912年吉尔布雷 斯夫妇进一步改进动作研究的方法，把工人操作时的动作拍 成影片，创造了影片分析法，对动作进行更细微的研究。 1921年他们又创造了工序图，为分析和建立良好的作业顺序 提供了工具。他们在技能研究、疲劳研究和时间研究等方面
把度I。E这门提高生产率的技术推进到一个新的水继平和续深
现代工业工程对生产 要素优化组合新规律的探 索不断深化，其中心问题 是对人和其他生产要素之 间的关系的研究。在生产 系统中人始终是主要角色 ，提高生产率的问题归根 到底要以人为中心来展开 研究。人、机器和设施的 最佳组合，人在变速、高 速系统中的适应性，环境 对人的影响等这些人类工 程学的课题也是工业工程 的重要研究领域。
他提出了一系列科学管
理原理和方法，主要著作有
《计件工资》（1895年）、 《工场管理》（1903年）以 及《科学管理原理》（1911 年），系统阐述了他的研究成果和科学管理思想，对科 学管理的发展做出重大贡献，并被公认为工业工程的开
端，。也所被以称，作泰“工勒业在工美程国之管父理”。史上被称作“科学管理继之父续”
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2.2 经典工业工程
经典工业工程是泰勒科学管理原理的继承 和发展。在科学管理以后正式出现了工业工程 的名称及有关学术研究团体。经典工业工程的
特点是：它运用统计、概率等数学 分析方法，改造了从泰勒科学管理 继承下来的各种方法和内容，使之 具有定量分析的特征和更高的理论基础；并且 发展了用概率原理的排队论进行生产计划和日 程安排等一些新方法，使管理方法适应机械化
（1）研究对象扩大到系统整体。 （2）应用范围遍及生产领域及其他领域。 （3）采用计算机和信息系统（IS）为工具。 （4）重点转向集成制造（Integrated
Manufacturing，简称IM）。 （5）更加强调和重视人的因素。 （6）支持生产经营战略决策。 （7）吸收相关学科最新成果以保持现代化
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2.3 现代工业工程
现代工业工程是经典工业工程由工业技术及相关学科的 发展不断注入新内容而演化的结果，特别是运筹学（OR）、 系统工程（SE）、计算机科学及行为科学、人机工程学的发 展，对工业工程的变化产生了重要影响。
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SE(OR)理论与方法
工业专业知识
传统IE方法
工业安全卫生环保 质量控制 物料搬运 设施设计 作业分析与控制 工作方法 时间与动作研究 业绩评审
水平。
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IE发展史表明，在泰勒时代，主要研究 各个作业和改进现场管理；经典IE主要研究 生产过程，仍属于微观范畴；而现代IE则扩 展到包括研究开发、设计、供应和销售服务 在内的广义生产系统，并进而延伸到整个经 营管理系统，已成为研究微观和宏观系统， 追求系统整体优化和综合效益的工具。
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现代企业为了缩短生产周期，降低生产成本，提高产 品质量，提高企业在市场上的竞争能力，经常要根据市场 情况调整产业结构和产品结构，以至于对工厂面积的使用 重新安排，对工艺设计、平面布置、物料搬运、仓储、信 息系统以及各种设备、建筑设施进行分析、规划与设计， 这些活动都要应用工业工程的理论与方法。因此，工业工 程的研究内容遍及生产工程、物料搬运和库存管理、工厂 与车间平面布置．质量保证系统、成本分析与控制、价值 工程、可靠性工程、投资分析、财务分析与管理、安全工 程等各个生产领域。
（3）由于引入了运筹学和系统工程的理论和
方法
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生产技术体制从简单机械化经过19、20 世纪自动化大生产，演进到现代的多品种小 批量柔性化、计算机集成控制的系统生产技 术体制，进入了信息化时代。
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应用行为科学和工效学的原理，试图从精神 、物质上引导操作人员充分发挥主观能动性而提 高工效，提出作业扩大化、充实化、转换化、舒 适化，力求使作业系统具有身心舒适、操作方便 、安全合理的特点。
也对有工卓作越环的境成的就反，应尤等其。重视研究生产中人的价值、继作用续及其
甘特（Henry L．Cantt）也是工业工程先 驱者之一，他的重大贡献是发明了著名的“甘特 图”（Gantt Chart），这是一种预先计划和安排 作业活动、检查进度以及更新计划的系统图表方 法，为工作计划、进度控制的检查提供十分有用 的方法和工具，直到今天它仍然被广泛地运用于 生产计划与控制这一工业工程主要领域。
技术与法律 工程教育 工程经济 企业组织 生产过程 生产技术 工程设计原理 工程物理 技术创新战略 技术政策 工业技术
人的因素 可靠性工程 存储论 排队论 数学规划 图论方法 统计分析 系统分析 系统方法论 社会系统 系统导论
图2-1 现代工业工程的学科体系（工业工程“光谱”）
现代工业工程学科体系可以比拟为图2-1所示的一条连 线“光谱”；中间部分是工业专业知识，该部分既反映解决 实际问题所需要的专业知识，也表示工业工程所要研究和
，为改变效率低，浪费大的状况，提高工作
效率，降低成本，进行了卓有成效的工作，
开创了科学管理，为工业工程的产生奠定了
基础，开辟了道路。
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泰勒（ F．W．Taylor ，1856～1915）
吉尔布雷斯（Frank B．Giberth，1868～1924）
甘特（Henry L．Cantt）
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泰勒是一位工程师的效率专家，是“科学管理”的创始 人，并且也是一位发明家，一生获得过100多项专利。当过 普通工人、技工、工长、总技师以至总工程师。这期间， 他相信通过对工作的分析，总可以找到改进的方法，设计 出效率更高的工作程序，并致力于研究。他系统地研究了 工场作业和衡量方法，创立了
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2.4 现代工业工程的发展趋势
工业工程的发展历史表明，它的形成和发 展是大规模工业发展的必然趋势，是人类控制 和优化大规模工业生产活动所作的成功探索； 广泛研究和应用工业工程是工业化的成功之路 。
随着科学技术的发展，工业生产的规模不 断扩大、水平日益提高，社会需求不断变化， 市场竞争愈演愈烈。客观环境要求工业工程学 科富应 。不 现断 代地 工发 业展工，程因的此发，展其趋内势容概括日如趋下革：新继和丰续
、自动化大量生产的需要，从而使管理开始继真 续
正有了科学的依据。
此外，工业工程与工程技术相结合，使工业 工程本身具有独立的专业工程性质。把专业基础 知识作为工业工程的一个核心部分，就要求工业 工程从技术设施改进和技术发展方面去研究提高 生产率的途径。工业工程同时把心理学、生理学 等运用到工厂布置、设施设计、人—机关系、物 料搬运等工程技术方面以及技术装备的设计和工 作环境的改善方面，以提高操作者的劳动效率。
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随着计算科学和自动化技术（含机器人）等高新 技术迅速发展，传统的生产结构正经历着根本性的变 革，出现了单元制造（即能完成一组加工任务的制造 单元）、计算机辅助设计与制造、柔性制造单元和系 统、自动库存和取货系统（AS／RS）以及整个生产 过程的计算机集成制造等。研究在这种新的环境中如 何处理资源（主要是人、物料、设备、信息）协调、 控制的一系列问题，因而产生了像制造资源计划（ MRP II）和准时制（JIT）那样的新管理技术。一些 发达国家竞相推行IE新技术，获得了很大成功，从而
吉尔布雷斯（Frank B．Giberth，1868～1924）是和泰 勒差不多同一时期的另一位工业工程奠基人。他也是一名工 程师，其夫人是心理学家。他们的主要贡献是创造了与时间 研究密切相关的“动作研究”（Motion Study），就是对人在 从事生产作业中的动作进行分解，确定基本动作要素（称
工业工程的历史演变与发展 趋势
内容提要
本章首先回顾了工业工程知识体系的起源、主要代表 人物和发展历程。工业工程是从实践中发展起来的，是 工业化的产物，于20世纪初起源于美国。主要代表人物 泰勒的著作《科学管理原理》（1911年）被认为是工业 工程的开端，以后正式出现了工业工程的名称及有关学 术研究团体。经典工业工程是泰勒科学管理原理的继承 和发展，其内容是一个个孤立的分散的理论、方法和技 术，只能处理工厂中单个工位、车间或生产线等较小系 统的问题。现代工业工程是经典工业工程由工业技术及 相关学科的发展不断注入新内容而演化的结果，特别是 运筹学（OR）、系统工程（SE）、计算机科学及行为 科学、人机工程学的发展，成为现代工业工程的理论基 础。随着技术进步和相关学科的发展，工业工程知识体 系仍在发展变化。现代工业工程呈现出信息化、集成化 、智能化的显著特征和趋势。
近年来，工业工程的应用更扩大到生产制造业以外的 广大领域，如服务行业和政府的工作流程的分析与评价、 投资决策研究等。工业工程作为一种科学的思维与方法，
扩大到工业生产以外的领域有着广阔的前景。 继 续
泰勒公司
现代IE 以能够高速处理数据的计算机为手段， 在生产系统设计中建立完善的信息网络，因而能够做 到信息传递迅速，反馈及时。这是现代生产环境和市 场条件下，提高生产率必不可少的条件和手段。
“时间研究” （Time Study），改进
操作方法，科学地制定劳动定额，
采用标准化，因而大大地提高了效
率，降低了成本。例如，1898～1901年他在伯利恒（ Bethlechen）钢铁公司工作期间，研究了铲煤和铲矿砂的工
作装，卸通效过率试最验高和。测定发现，每一铲煤约9.5kg（21继磅）续时，
泰勒采用科学方法对工人进行训练，结果使搬运量 由原来每人每天12.5吨增加到48吨，搬运效率提高近4倍 。经过这样改进，减少了所需的搬运工人数，使搬运费 由每吨8美分降低到4美分。
经典的工业工程，其内容是一个个孤立 的分散的理论、方法和技术，只能处理工厂 中单个工位、车间或生产线等较小系统的问
题，很难在较大系统中发挥综合效益。继 续
运筹学具有比较系统的学科体系，可以用来描绘、分析
和设计多种不同类型的系统，在工业工程中得到应用并取得
了进展。运筹学改进了工业工程的传统方法，运筹学的系统
处理的 一些实际问题；左侧是工业工程的基础理论继和方续法
；右侧表示工业工程的传统方法。
如前所述，现代工ห้องสมุดไป่ตู้工程是在经典工业工程 的基础上发展而来，并且包含了经典工业工程的 内容，它与经典工业工程相比，主要特点可归纳 如下：
（1）所处环境不同。
（2）在经典工业工程的基础上引进了行为科 学与人类工程学的成果，提高了工业工程处理问 题的层次和综合程度。
性，可以把工业的各种方法综合起来加以应用，解决较大系
统的问题。例如设施设计，经典工业工程主要凭借工业的专
门知识和经验设计车间仓库的位置和内容布置；而把专门知
识和经验与OR相结合，用OR的排队分析和数学规划知识可
以更系统、更方便、更精确地进行各种设施的设计，而且在
进行更复杂、更庞大的设施设计时，可以取得理想的结果。