工业工程的历史演变与发展趋势(改)

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。
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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 而把IE这门提高生产率的技术推进到一个新的水平和 深度。 继 续
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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 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。 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。
继 续பைடு நூலகம்
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。
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 和处理的 一些实际问题；左侧是工业工程的基础理论和方 继 续 法；右侧表示工业工程的传统方法。
如前所述，现代工业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。 （3）由于引入了运筹学和系统工程的理论和 方法 继 续
（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 水平。
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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
系 社 系 系统 图 数 排 存 可 人 统 会 统 统计 论 学 队 储 靠 的 导 系 方 分分 方 规 论 论 性 因 论 统 法 析析 法 划 工素 程 论
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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。 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
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。 继 续
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。
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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、 自动化大量生产的需要，从而使管理开始真正 有了科学的依据。 继 续
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 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 也有卓越的成就，尤其重视研究生产中人的价值、作用及其 继 续 对工作环境的反应等。
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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工业工程的起源 工业工程的发展历程 现代工业工程的发展趋势
关键词
经典工业工程 现代工业工程
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。
工技 技 工 工 生 生 企 工 工 技 业术 术 程 程 产 产 业 程 程 术 技政 创 物 设 技 过 组 经 教 与 术策 新 理 计 术 程 织 济 育 法 战 原 律 略 理
图2-1 现代工业工程的学科体系（工业工程“光谱”）
业 时 工 作 设 物质工 绩 间 作 业 施 料量业 评 与 方 分 设 搬控安 审 动 法 析 计 运制全 作 与 卫 研 控 生 究 制 环 保
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。
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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 科应不断地发展，因此，其内容日趋革新和丰 富。现代工业工程的发展趋势概括如下： 继 续
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。 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。
“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，通过试验和测定发现，每一铲煤约9.5kg（21磅）时， 装卸效率最高。 继 续
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。 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。所以，泰勒在美国管理史上被称作“科学管理之 父”，也被称作“工业工程之父”。 继 续