浅谈工业工程的昨天、今天和明天

龚勋 吴裕锋

摘要文章介绍了工业工程这门学科的发展史，论述了现代工业工程的现状，展望未来的工业工程如何应对挑战以及发展趋势。

关键词工业工程发展史现状未来

中图分类号：TH162 文献标识码：A

0 引言

工业工程（简称IE）是综合运用工业专门知识和系统工程的原理和方法，为将人员、物料、设备、技术与信息组成更加有效的生产系统，为管理提供科学的依据的一门学科。工业工程起源于20世纪初的美国，它以现代化生产为背景，主要在西方发达国家得到广泛的应用，并为促进这些国家经济的快速、高效发展起到了举足轻重的作用。工业工程从20世纪80年代末引入中国，至今已有20余年。随着中国市场经济体制和各项社会事业的发展，中国也开始大量应用工业工程技术来解决生产经营中存在的问题，工业工程在中国取得了长足的发展。

1 工业工程的发展史

工业工程的概念是在各种技术经过工程实践、促进了生产工业化之后才逐渐形成的，其内容随着技术进步和工业化内涵的变迁而发生变化的。工业工程的发展史与“减少成本，增加效率”这一基本方针的应用及实践息息相关。工业工程的发展史由如下几个阶段组成：

1.1 科学管理年代

工业工程的前身是科学管理，它产生于从18世纪初期刚兴起的机械化生产到20世纪30年代的这一时期，这一时期就是科学管理年代。产业革命和泰勒（工业工程之父）的科学管理运动是这段时期中发生的两件大事。这一时期是IE萌芽和奠基的时期，在这一阶段（1908年）美国第一个IE专业在宾夕法尼亚州立大学设立，与此同时，世界上第一个IE组织即工业工程师协会（Society of Industrial Engineer）在美国成立。

1.2 工业工程年代

从20世纪20年代后期一直延续到现在的年代就是工业工程年代。工业工程年代被划分为三个阶段：第一阶段是从20世纪20年代后期至20世纪40年代中期，在这个阶段发展的工业工程内容称为传统或经典工业工程（traditional or classical IE）；第二阶段是从20世纪40年代中期至20世纪70年代中期，是工业工程与运筹学（operation research ,OR）结合的时期；第三个阶段是从20世纪70年代中后期直至现代，是工业工程与系统工程（system engineering,SE）结合并共同发展的年代，也被称作工业与系统工程年代。在第二和第三阶段内发展的工业工程内容称为现代工业工程。

（1）传统的工业工程（20世纪20年代后期）。它是泰勒科学管理原理的发展和继承。这一时期由于吸收了数学和统计质量控制、进度图、库存模型、人的激励等科学管理的理论基础为IE解决问题提供了高效的方法。同期更多的IE专业和专门从事IE的职业在美国出现了。

（2）工业工程与OR结合（20世纪40年代中期至20世纪70年代中期）。20世纪40年代中期，许多工业工程工作者注意到了由英、美两国在第二次世界大战时期研究出来的运筹学（OR）成果，并且他们试图把它应用到工业工程中来。运筹学（OR）在工业工程中经过一段时间的改进研究和试用，取得了进展。20世纪50年代的10年是工业工程和OR结合试验最活跃的年代。这一时期工业工程取得了飞跃式发展和突破，同期成立的美国工业工程师学会（American Institution of Industrial Ensineers,AIIS,1948年）在后来也发展成为国际性的学术科研机构（简称IIE），从20世纪50年代起IE建立了较完整的学科体系，到1915年美国已经有150所大学提供IE教育。

（3）工业工程与SE的结合（20世纪70年代中后期至现在）。在20世纪五、六十年代，系统科学（SS）有了长足的进步。一种继承了SS的科学思想和包含自然科学、社会科学知识的，并声称也以OR为理论基础但很注重工程应用的系统工程（SE）脱颖而出，受到人们广泛重视，尤其是工业工程学者的重视。20世纪70年代以来，工业工程沿着与SE相结合的思路不断发展着、完善着。这一时期，美国和其他工业化国家取得的重大发展在很大程度上要归功与工业工程的大力普及与应用。现在，被列为世界十大高等教育之一的工业工程已与MBA齐名。

2 工业工程的现状

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。以下所说的工业工程均为现代工业工程。

2.1 工业工程的职能

工业工程的基本职能是把劳动力、生产资料、信息和能源等生产系统投入要素组成一个更加高效的综合性系统，并在有效利用这些要素的同时，将“提升生产效率、减少成本、取得最佳生产效益、确保质量和安全”作为生产目标。

2.2 工程的特点

工业工程学科具有下述几方面的特点：（1）工业工程是一门集工程学和管理学等学科的综合型学科。（2）工业工程被一些学者称之为管理支持技术体系是因为，由劳动力、生产资料、信息和能源等生产系统投入要素所组成的综合性系统的整体效益，能反映出任何系统的很强的“减少成本、增强系统管理效益”这一特征，而这种整体效益就是工业工程所追求的。（3）工业工程之所以重视定量方法等技术手段，是因为工作原理是采用工程分析与设计的原理和方法的工业工程有很强的工程特性。

2.3 工业工程常用的方法和技术

哈里斯（Harris N.）对英国600多家公司应用IE的实际情况做了调查统计，美国萨尔文迪G.将统计结果整理为32种常用的方法和技术，收录在他编写的《工业工程手册》里，见表1。

2.4 工业工程的应用

工业工程从首先在制造业中产生和应用开始，至今一个多世纪已经过去了，其应用领域逐步扩大到制造业以外的其他领域，如建筑业、交通运输、销售、航空、金融、医院、军事后勤、政府部门（主要是行业管理与规划）以及其他各种服务行业，范围极其广泛。

3 工业工程的未来

3.1 工业工程应对挑战的策略

在20世纪80年代以来的经济全球化与信息技术快速发展的形式下，由于工业工程教育目标不够集中，不能紧跟组织、市场以及企业等，大学的教育水平开始呈现缓慢下滑的态势。与此同时，越来越多其他领域的工程师已能掌握和熟练运用现代工业工程的原理与工具以及信息技术，工业工程师经常表现在解决大型复杂组织与企业系统时有心无力，工业工程师的特色正在减弱。这些挑战是工业工程在未来发展中必须面对和解决的，因此须从以下几个方面着手：

（1）综合工业工程的研究与应用的实施。（2）拓展未来工业工程的学科领域，突破现代工业工程的研究范围与内容。（3）从新定位工业工程位置，处理好理论与实践的联系，以及专业的理论基础与应用的关系。（4）加大工业工程师的专业教育水平。

3.2 工业工程的发展趋势

机械制造和管理科学的结合导致了工业工程学科的产生。由于经济的全球化以及信息技术的飞速发展，未来的工业工程的发展趋势将体现在以下几个方面：（1）计算机技术的飞跃式发展，将使计算机在工业工程领域的研究得到广泛应用。（2）应用领域和研究对象将不断扩展。（3）学科体系将日趋完善，研究人员不断增多，研究领域不断扩大。

4 结语

未来工业工程的发展不仅在研究的理论与方法上将形成多元化的局面，借鉴和吸收计算机科学、信息技术、运筹学相关学科的最新研究成果也是其发展方向，并且在柔性化与敏捷化的管理思想的应用研究上有巨大的发展。当前，全球化竞争的热点已由实体的物质资源转向非物质资源，如科技、信息等，争夺的中心不仅是占有这些资源，更重要的是资源的合理配置和使用。创新是知识经济时代的核心，持续不断的创新更为重要。工业工程不仅在学科的扩充与完善，而且在创造活力的激发上，都需要持续不断的各方面创新。相信工业工程的研究和应用必将在未来出现重大突破和飞跃式发展，从而为人类的生产和发展做出巨大贡献。

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