淺談工業工程的昨天、今天和明天

龔勛 吳裕鋒

摘要文章介紹了工業工程這門學科的發展史，論述了現代工業工程的現狀，展望未來的工業工程如何應對挑戰以及發展趨勢。

關鍵詞工業工程發展史現狀未來

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A

0 引言

工業工程（簡稱IE）是綜合運用工業專門知識和系統工程的原理和方法，為將人員、物料、設備、技術與信息組成更加有效的生產系統，為管理提供科學的依據的一門學科。工業工程起源于20世紀初的美國，它以現代化生產為背景，主要在西方發達國家得到廣泛的應用，并為促進這些國家經濟的快速、高效發展起到了舉足輕重的作用。工業工程從20世紀80年代末引入中國，至今已有20余年。隨著中國市場經濟體制和各項社會事業的發展，中國也開始大量應用工業工程技術來解決生產經營中存在的問題，工業工程在中國取得了長足的發展。

1 工業工程的發展史

工業工程的概念是在各種技術經過工程實踐、促進了生產工業化之后才逐漸形成的，其內容隨著技術進步和工業化內涵的變遷而發生變化的。工業工程的發展史與“減少成本，增加效率”這一基本方針的應用及實踐息息相關。工業工程的發展史由如下幾個階段組成：

1.1 科學管理年代

工業工程的前身是科學管理，它產生于從18世紀初期剛興起的機械化生產到20世紀30年代的這一時期，這一時期就是科學管理年代。產業革命和泰勒（工業工程之父）的科學管理運動是這段時期中發生的兩件大事。這一時期是IE萌芽和奠基的時期，在這一階段（1908年）美國第一個IE專業在賓夕法尼亞州立大學設立，與此同時，世界上第一個IE組織即工業工程師協會（Society of Industrial Engineer）在美國成立。

1.2 工業工程年代

從20世紀20年代后期一直延續到現在的年代就是工業工程年代。工業工程年代被劃分為三個階段：第一階段是從20世紀20年代后期至20世紀40年代中期，在這個階段發展的工業工程內容稱為傳統或經典工業工程（traditional or classical IE）；第二階段是從20世紀40年代中期至20世紀70年代中期，是工業工程與運籌學（operation research ,OR）結合的時期；第三個階段是從20世紀70年代中后期直至現代，是工業工程與系統工程（system engineering,SE）結合并共同發展的年代，也被稱作工業與系統工程年代。在第二和第三階段內發展的工業工程內容稱為現代工業工程。

（1）傳統的工業工程（20世紀20年代后期）。它是泰勒科學管理原理的發展和繼承。這一時期由于吸收了數學和統計質量控制、進度圖、庫存模型、人的激勵等科學管理的理論基礎為IE解決問題提供了高效的方法。同期更多的IE專業和專門從事IE的職業在美國出現了。

（2）工業工程與OR結合（20世紀40年代中期至20世紀70年代中期）。20世紀40年代中期，許多工業工程工作者注意到了由英、美兩國在第二次世界大戰時期研究出來的運籌學（OR）成果，并且他們試圖把它應用到工業工程中來。運籌學（OR）在工業工程中經過一段時間的改進研究和試用，取得了進展。20世紀50年代的10年是工業工程和OR結合試驗最活躍的年代。這一時期工業工程取得了飛躍式發展和突破，同期成立的美國工業工程師學會（American Institution of Industrial Ensineers,AIIS,1948年）在后來也發展成為國際性的學術科研機構（簡稱IIE），從20世紀50年代起IE建立了較完整的學科體系，到1915年美國已經有150所大學提供IE教育。

（3）工業工程與SE的結合（20世紀70年代中后期至現在）。在20世紀五、六十年代，系統科學（SS）有了長足的進步。一種繼承了SS的科學思想和包含自然科學、社會科學知識的，并聲稱也以OR為理論基礎但很注重工程應用的系統工程（SE）脫穎而出，受到人們廣泛重視，尤其是工業工程學者的重視。20世紀70年代以來，工業工程沿著與SE相結合的思路不斷發展著、完善著。這一時期，美國和其他工業化國家取得的重大發展在很大程度上要歸功與工業工程的大力普及與應用。現在，被列為世界十大高等教育之一的工業工程已與MBA齊名。

2 工業工程的現狀

現代工業工程是經典工業工程由工業技術及相關學科的發展不斷注入新內容而演化的結果，特別是運籌學（OR）、系統工程（SE）、計算機科學及行為科學、人機工程學的發展，對工業工程的變化產生了重要影響。以下所說的工業工程均為現代工業工程。

2.1 工業工程的職能

工業工程的基本職能是把勞動力、生產資料、信息和能源等生產系統投入要素組成一個更加高效的綜合性系統，并在有效利用這些要素的同時，將“提升生產效率、減少成本、取得最佳生產效益、確保質量和安全”作為生產目標。

2.2 工程的特點

工業工程學科具有下述幾方面的特點：（1）工業工程是一門集工程學和管理學等學科的綜合型學科。（2）工業工程被一些學者稱之為管理支持技術體系是因為，由勞動力、生產資料、信息和能源等生產系統投入要素所組成的綜合性系統的整體效益，能反映出任何系統的很強的“減少成本、增強系統管理效益”這一特征，而這種整體效益就是工業工程所追求的。（3）工業工程之所以重視定量方法等技術手段，是因為工作原理是采用工程分析與設計的原理和方法的工業工程有很強的工程特性。

2.3 工業工程常用的方法和技術

哈里斯（Harris N.）對英國600多家公司應用IE的實際情況做了調查統計，美國薩爾文迪G.將統計結果整理為32種常用的方法和技術，收錄在他編寫的《工業工程手冊》里，見表1。

2.4 工業工程的應用

工業工程從首先在制造業中產生和應用開始，至今一個多世紀已經過去了，其應用領域逐步擴大到制造業以外的其他領域，如建筑業、交通運輸、銷售、航空、金融、醫院、軍事后勤、政府部門（主要是行業管理與規劃）以及其他各種服務行業，范圍極其廣泛。

3 工業工程的未來

3.1 工業工程應對挑戰的策略

在20世紀80年代以來的經濟全球化與信息技術快速發展的形式下，由于工業工程教育目標不夠集中，不能緊跟組織、市場以及企業等，大學的教育水平開始呈現緩慢下滑的態勢。與此同時，越來越多其他領域的工程師已能掌握和熟練運用現代工業工程的原理與工具以及信息技術，工業工程師經常表現在解決大型復雜組織與企業系統時有心無力，工業工程師的特色正在減弱。這些挑戰是工業工程在未來發展中必須面對和解決的，因此須從以下幾個方面著手：

（1）綜合工業工程的研究與應用的實施。（2）拓展未來工業工程的學科領域，突破現代工業工程的研究范圍與內容。（3）從新定位工業工程位置，處理好理論與實踐的聯系，以及專業的理論基礎與應用的關系。（4）加大工業工程師的專業教育水平。

3.2 工業工程的發展趨勢

機械制造和管理科學的結合導致了工業工程學科的產生。由于經濟的全球化以及信息技術的飛速發展，未來的工業工程的發展趨勢將體現在以下幾個方面：（1）計算機技術的飛躍式發展，將使計算機在工業工程領域的研究得到廣泛應用。（2）應用領域和研究對象將不斷擴展。（3）學科體系將日趨完善，研究人員不斷增多，研究領域不斷擴大。

4 結語

未來工業工程的發展不僅在研究的理論與方法上將形成多元化的局面，借鑒和吸收計算機科學、信息技術、運籌學相關學科的最新研究成果也是其發展方向，并且在柔性化與敏捷化的管理思想的應用研究上有巨大的發展。當前，全球化競爭的熱點已由實體的物質資源轉向非物質資源，如科技、信息等，爭奪的中心不僅是占有這些資源，更重要的是資源的合理配置和使用。創新是知識經濟時代的核心，持續不斷的創新更為重要。工業工程不僅在學科的擴充與完善，而且在創造活力的激發上，都需要持續不斷的各方面創新。相信工業工程的研究和應用必將在未來出現重大突破和飛躍式發展，從而為人類的生產和發展做出巨大貢獻。

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