工业工程简介

不管是在北美还是欧洲，经常有人笑话工业工程说：你们讲不太清楚什么是工业工程。我看到在美国伯克利大学工业工程系的主页上有一段话，描述什么是工业工程：“当你看到一个静止的物体的时候，那就是土木工程；当你看到一个物体在运动的时候，那就是机械工程；当你闻到味道的时候，那就是化学工程；当你看不到东西的时候，那就是电子工程；当你想都不能想象的时候那就是工业工程。”所以工业工程的特性是研究一个包含人的系统的学科。如果我们把工业工程的定义拿来用，你就会发现这个定义非常的复杂，不要说第一次接触的人，就是我们常年接触工业工程的人，也看不太懂这个定义到底想说明什么问题，所以我想简单介绍一下工业工程的历史，希望把这个问题说清楚。我们今天的思路是：第一是从历史的角度来看什么是工业工程，工业工程从近百年历史发展中对人类社会的贡献中了解什么是工业工程。第二，我们从工业工程在产业中的应用的角度来看什么是工业工程。整体内容两大块，一块是历史，一块是方法，特别是工业工程在制造业中的应用。

这里有几段话是对工业工程的说明：第一段讲，工业工程的产生是同工业革命的产生密切相关的，如果没有大规模生产这种模式就没有工业工程。工业工程产生的背景是当时管理的手段已经不能很好的管理这种大规模的生产组织，为有效管理大规模的生产组织，而产生的一门学科，我们今天称之为工业工程，当时还没有叫工业工程。第二段话是抄自于美国工业工程的一本书：“设计未来的工厂是具有挑战性的复杂任务”这是指工业工程在制造业中的应用。最后一段话是最经典、最传统的对工业工程的理解，说工业工程就是效率工程，杜绝各种浪费，有效的提高生产率和经济效益，把技术与管理有机结合起来的一种边缘学科。所以工业工程的特点是强调效益，杜绝浪费。我们经常说工业工程是“硬管理”，如我们很少给学生讲课谈什么是领导艺术等，但我们会告诉你如何来节省成本，提高生产效率，怎样设计生产线使的生产效率更高和怎样来判断产品质量，这些都是“硬管理”；另一方面它又是“软技术”，如我们不会讲机器怎样设计，但我们会讲机器怎样摆放使得生产效率更高等等，所以它是技术与管理有机结合的问题，它是一门以系统的效率和效益为目标的学科，工业工程整个学习的目标就是研究系统的效率和效益。

工业工程的历史大致分为四个阶段：

第一个阶段叫科学管理阶段。在上个世纪20年代称之为工业工程，不在叫科学管理，改称工业工程。在50年代我们把运筹学的内容加到工业工程研究，使得工业工程从定性的学科变成定量的学科。到今天我们越来越多的工业工程城之为工业与系统工程，我们更侧重强调从系统的角度来看待问题。

工业工程的产生是以工业革命作为它产生的前提；从19世纪到20世纪初我们称为工业工程的第一个阶段，或奠基阶段，这时期有两个人对工业工程产生重要影响的；一个是泰勒，一个是吉尔.布雷斯，当然还有其他人，如甘特发明了“甘特图”，福特装配了第一条生产线等等。最著名的还是前两个人。

泰勒最著名的是“铁锹实验”，在一个企业里，他是一个总工程师，他发现工厂里面有一个堆料场，大概有几英里宽，半英里长。每天有500-600个员工在里面工作是铲料，他发现一个现象，从来没有人研究过，如何铲料是每天铲料量最大，比如铲铁矿石很重，一铁锹可能有20公斤，而另外一部分焦碳很轻，一铁锹可能只有几公斤，他就找来两个一般体质的工人作实验，结论是铲料量在11磅时每天的铲料量是最多的，于是他就发明了一个办法，铲轻料的用大铁锹，铲重料的用小铁锹，保证每锹都在11磅上下。泰勒是第一个对作业进行研

究的人，他发明的办法是怎样能改进作业的效率，他的方法在今天我们常称之为效率工程师。另一个著名的人物是吉尔.布雷斯夫妇两人，夫人是个心理学家，所以一直到今天，工业工程都同心理学有着非常紧密的联系。他们改进了泰勒的方法，泰勒方法我们称为“工作研究”，而他们的方法，我们称为“运动研究”，其差别在于，泰勒是基于在生产线上找工人作实验的方法，吉尔布雷斯夫妇发明了一个“动素”的概念，把人的所有动作归纳成17个动素，如手腕动以下称为一个动素，就可以把所有的作业分解成一些动素的和，对每个动素做了定量研究之后，就可以分析每个作业可以化多少时间。他们是第一个把工业工程从一种实验和经验的办法，变成一种比较科学的办法，他们两人的工作对于工业工程的诞生起了非常决定性的作用，一直到今天，工业工程发展的思路依然没有脱离他们两个人当初所设定的思路，到今天我们的系统更大了，但我们所追求的仍然是效率和效益。

就象卓别林在电影《摩登时代》里表现的那样，反映了在20年代人们对工业工程的看法或对科学管理的看法，早期在美国或西方，对科学管理并没有好印象，认为是非常残酷的，太强调机器特性的学科。所以到20年代，美国国会有一个听政会，禁止工业工程研究中使用的一个最简单的工具---秒表（测量工作时间用）在政府机关使用，也就是从哪个时候起，工业工程遭受重要打击，名称就从原来的名字“科学管理”该为“工业工程”。原因在于那些工程师决大部分来源于工业界。其实工业工程中“工业”一词，在英文中是“Industrial”应翻译成“产业”，这些工程师来源于产业第一线，就改成工业工程。讲这段历史，大家更容易理解工业工程从何起源，为什么是现在这样的状态。早期工业工程的成果在现代得到比较广泛的认识。

工业工程在50年代以后，从原来的基于经验的越来越强调基于科学的研究，第二个发展时期，就是运筹学的广泛应用。在二战中大量的运筹研究，在50年代运筹学被大量的应用于工业工程的基本方法中，从比较定性的转为比较定量的研究。所以现代工业工程有两个比较重要的方向，一个是运筹学的应用，第二个是工业生理学、工业心理学应用。在20年代人们对工业工程最大的意见就是：工业工程把人看成是个机器。在50年代以后，更多的研究作为一个人怎样在工作中更好的发挥作用，工业生理学、工业心理学在这个时期在企业中，在工业工程的整个学术领域里得到广泛应用。

到60年代以后工业工程比较重要的事件就是质量革命。在20年代人们把效率和成本看的最重要。到50-60年代，随着日本产品进入到美国人们才发现质量问题也很重要，这个时期质量变成工业工程的一个重要的研究目标，也发明了一些方法，这些方法直到今天还是非常的行之有效。最著名的人物就是戴明，是个质量学家，但是很遗憾，这样一个人在美国并不出名，他到日本，在日本企业中用他的方法，用的比较好，等产品反映到美国的时候，美国人才发现他的方法这么有用。他是第一个把统计的方法用在质量中的学者。在这里有一个例子，是从戴明的著作中抄来，这是一张表格，表的左边是一些职员的名字，表的右边是这些职员一年中所犯错误的次数，如果你是经理，负责管理这些员工，你要给他们发工资或奖金，现在要你判断谁是干的最好的，谁是最差的，决大部分的人会说：犯错误最少的干的最好，犯错误最多的干的最差。那么这是不是一个正确的答案呢？事实上并不是这样的。原因就在于错误的产生来源于两个，一个是个体的原因，另外一个是系统的原因，系统本身就具有随机性，这种随机性人控制不了，如果由于系统的随机性而惩罚个人，管理将会变的十分混乱。戴明在这里例子中分析了整个统计的规律发现，数据在13.9--23.2之间的数字都认为正常。也就是说，误差在这个范围内都是由于系统误差造成，而不是由于个人原因。戴明发明这套统计原理，通过这样的例子，可以告诉人们，很多事物现象和本质之间有很大的距离，并不是可以一目了然。统计的方法在60年代在日本等到非常成功的应用。在今天在美国、欧洲