工业工程的回顾与展望

摘要：工业工程学科的发展经历了一百多年的历史，伴随着科学技术的发展，其研究的范围、手段也日益扩大和综合，学科体系亦日趋完善。中国工业工程理论的研究必须结合我国的国情，分层次、分地域、分类型地进行，它将对我国经济增长方式的转换发挥巨大的作用。

关键词：工业工程；回顾；展望

[中图分类号]F402　[文献标识码]A　[文章编号]1671-7287(2007)04-0089-05

工业工程(简称IE)是将人、设备、物料、信息和环境等生产系统及要素进行系统优化配置，并对工业生产过程进行系统规划与设计、评价与创新，从而提高工程生产效率和社会经济效益的专门化综合技术。它以现代工业化生产为背景，对国家经济的高效、快速发展起着举足轻重的作用。该学科起源于20世纪初的美国，迄今已有近百年历史。但对于我国产业界和学术界来说，工业工程还是一门新兴学科，正受到各方面的关注和重视。

一、工业工程的发展历程

工业工程是从“劳动专业化分工”和“科学管理”逐步演化而来的。1776年，亚当·史密斯在《原富》中提出“劳动专业化分工”概念，是推动产业革命的一个重要力量。上个世纪之初美国泰勒提出了“科学管理”概念，对工业工程的发展作出了重大贡献，被认为是工业工程的开端，因此，他也被称作“工业工程之父”。而“工业工程”一词的正式使用并作为一门工程学科进行研究，是1901年由葛恩开始的，此后，工业工程的研究和应用得到快速发展。

1．萌发期：从产业革命到19世纪末

产业革命以后，社会生产力获得快速发展，在此背景下，美国的惠特尼首先于18世纪中叶提出了“零件互换性”概念，规定了各零件的公差，促进了零件可以互换的性质。这种方式奠定了合理化、专业化、机械化、简单化及标准化的基础，使工业生产能够向着大规模的生产方向发展。

对工业工程先驱者产生直接影响的是英国剑桥大学教授C·W·Babbage于1832年发表的《论机器和创造业的经济》一书，该书论述了专业分工、工作方法、机器与工具的使用、成本管理等。他对工业工程的另一个重要贡献是试图制造出一种他称之为“分析计算的机器”——计算机，而一百年后这一理想才得以实现。

随后，美国的普尔为铁路公司等大企业提出了一些诸如组织化、通讯联系和情报资料的管理原则。这些都为生产的标准化、专业化和管理的科学化奠定了基础，并孕育了工业工程的思想。

2．奠基期：从20世纪初到第一次世界大战

20世纪初进入“科学管理时代”，也是工业工程发展壮大的重要时代。通过吸收数学和统计学方面的知识，创立了许多工业工程的原理和方法，特别是统计质量控制、进度图、库存模型、人的激励、组织理论、工厂布置、物料搬运等方法为工业工程提供了科学基础。其中最有影响的是1911年泰勒所发表的《科学管理原理》一书。该书内容涉及制造工艺过程、劳动组织、专业分工、标准化、工作方法、作业测量、工资激励制度和智能组织等，是代表工业工程发展的经典著作。他把19世纪英美两国产生和发展起来的相关成果加以综合，形成一套整体思想，使一些无条理的首创事物和试验有了一个哲学体系。这些都为生产的标准化、专业化和管理的科学化奠定了基础。

同时做出卓越贡献的还有美国的吉尔布雷斯夫妇，他们主要从事动作研究和工作流程研究，主张重视每一细微动作，认为极细微动作的不当和成千上万次的重复所造成的浪费是惊人的。他们把人的动作划分为17个基本要素，这些至今仍然是进行动作分析的标准。他们更加强调工作中人的因素，认为在应用科学原理时，必须首先看到人，并了解其性格的需要，这对后来的行为科学发展有着重要影响。他们指出，工业工程区别于其他工程学科的唯一特点，是对工人的价值、作用以及人对工作和环境反应的重视。此外，他们在技能研究、疲劳研究及时间研究等方面的成就也对工业工程的发展产生了重要影响。

在这期间，还有一大批技术及管理专家对工业工程的创立与初步完善、管理科学的发展做出过不同程度的贡献。像福特、甘特、法约尔、哈里斯等人所做的工作都属于这一阶段的成果。

1908年美国宾夕法尼亚州立大学还根据泰勒的建议，首先单独设立工业工程系。此后美国的许多学校成立了更多的工业工程专业或系，并且出现了专门从事工业工程职业的人。同时又出现了许多相关的书籍和组织，1901年《工业工程与工业文摘》开始出版，1902年《工业工程》杂志出刊。1917美国成立了第一个工业工程组织，即工业工程师协会。1933年，美国康奈尔大学授予从事动作研究的学者巴恩斯第一个工业工程博士学位。这些重大事项都推动着工业工程在社会上产生更加广泛的影响。

3．成熟期：从20世纪20年代到第二次世界大战

这一时期是心理学、社会学、数学和统计学等方法在工业工程中得到综合运用的重要阶段。1924年休哈特著有《统计质量管理》一书，根据统计学的抽样理论提出一种统计的质量管理方法，即MTM法，并开始在工业生产上运用，以解决质量控制问题。第二次世界大战期间及其后一段时间，MTM法逐步被普遍采用。工作研究、工作简化、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划、材料管理等都已正式成为工业工程的主要内容。

由于战争的需要，这一时期运筹学也得到了很大程度的发展。专家们运用运筹学为战役决策提供可行性方案。第二次世界大战后，根据经济建设和工业生产发展的需要，工业工程相关原理与运筹学得以结合，为学科提供了更为科学的方法基础，使其技术内容得到了极大的丰富和发展。另外，计算机的广泛运用也为工业工程提供了有效可行的技术手段。

1948年，美国工业工程师学会(简称AIIE)成立，后来又发展成为国际性的学术组织，并在1954年第一次正式给出了工业工程的定义。从此以后，工业工程便建成了较为完整的学科体系。

4．革新期：第二次世界大战至今

这一时期也称为工业与系统工程时期或现代工业工程时期。第二次世界大战以后，随着自动化、电子化的进一步发展，人的因素对生产的影响更为明显，人与机器的关系进一步扩展为人与环境的关系。20世纪50～60年代，随着学科专业在科学、技术水平方面的高速发展和生产力水平的极大提高，工业工程对复杂的工业和社会化生产系统进行量化分析和系统设计的能力大大增强。尤其是系统工程学和电子计算机技术的产生与发展，逐步奠定了工业工程的理论与技术基础，进一步推动了它的发展和广泛应用，使之成为一门更加成熟的学科。

此阶段工业工程不仅在美国得到了广泛的发展与应用，而且在其他工业化国家如英、法、德、日本、澳大利亚、前苏联等国也获得到了重大发展。同时韩国、新加坡、印度以及中国的香港和台湾地区也开始建立工业工程的教育和应用体制。目前

工业工程已被列为世界高等教育的十大支柱之一，并且与MBA齐名。

二、工业工程的发展趋势

现代工业工程被认为是工程学科中发展最快的一个领域，一系列的系统工程原理和方法运用于工业工程，完善了工业工程的理论基础和分析方法。特别是系统分析与设计、信息系统、决策理论、控制理论等武装了工业工程之后，使其应用范围从微观系统扩展到宏观系统、从工业和制造部门扩大到政府部门和各种组织，在普适性方面具备了鲜明的时代特征。在当前经济全球化以及计算机、信息技术迅猛发展的背景下，未来工业工程的发展将呈现以下几个方面的趋势：

1．工业工程研究对象和应用范围将逐步扩大

工业工程不仅在制造过程中得到广泛应用，而且逐步扩展到如CIMS、AM、MRPⅡ、ERP等领域，尤其近年来，在服务性行业、运输行业也得到广泛推广，如金融工程、物流、供应链等方面，更是把制造厂、供应商、销售商、银行和用户联结成一个网络，通过Internet等通讯网络以及电子商务进一步推进全球经济一体化。甚至在政府部门和其他公共服务组织中，也逐步形成了一般系统一大系统一超大系统的多层次、全局优化的结构，并日益注重用系统观点和系统工程方法来处理问题。

2．利用信息技术，提高企业管理水平和效率

当前，计算机和信息技术得到了广泛的普及和应用，这种快速而精确地处理大量数据的能力，使得工业工程能够借此设计出有效、大型而复杂的管理系统，并能够控制这种系统的运作。由于工业工程与其他工程不同，它的许多原理和方法很难在实物或物理模型上试验，而借助计算机仿真技术，能够设计出工程构造、制造过程的仿真模型，预测不同方案、不同管理策略。

3．随着工业工程的理论研究不断完善，新兴的研究领域应运而生

在遗传算法、模糊逻辑、人工神经网络等领域，研究正在向企业的实际应用方面转移。同时还有一些新兴研究领域也呈活跃势头，如在基于网络的工业工程应用研究方面，全球供应链、电子商务、虚拟企业等的研究与应用，以及电子商务在金融、旅游、交通等领域的成功应用等。

4．优化方法更为广泛

除了研究不同学科领域中计算机综合应用技术已形成一种发展趋势外，解决综合性的工程课题，还要求用综合性的技术手段。这也正反映了工业工程本身的特点，而优化方法正是获取这种综合效果的理想手段。当前优化方法的重点之一是研究人与其他要素之间的关系。即在高效率设施条件下，研究人与机器的最佳配合，解决好人的适应性和提高生产率的问题。因此，现代工业工程要对所面临的新生产环境的特点和发展特征作出正确的判断和分析，采用新手段、新方法、新工具研究和探讨“优化”问题。

5．注重研究对象的适宜工作模式

现代工业工程是在现代科学技术和生产力的条件下，研究生产系统如何提高生产率和竞争力的学科，它强调对象系统的高效、集成与柔性。随着企业经营环境的变化，多品种、小批量、短交货期为特征的先进生产模式发展很快，如计算机集成制造系统、智能制造系统、柔性制造系统、精益生产、敏捷制造等。这就要求现代工业工程对象系统要按照先进生产模式集成起来。

6．学科体系日趋完善，研究队伍不断壮大

工业工程专业要解决生产系统的优化组合问题，必须要研究生产系统的输入和转换过程，能够最合理地综合运用各种资源，提高企业的生产率。工业工程专业人员不但应具有较坚实的工科专业基础知识，而且要具备经营管理方面的相关知识，他们在企业中所起的作用是一般管理专业人员无法替代的。因此，培养一批知识结构合理、训练有素的管理队伍，必然会对推动工业工程学科体系的发展与完善产生深远影响。

概括起来说，未来工业工程的发展，一方面在集柔性化、敏捷化等管理理念的应用研究上将有长足的进展，例如在虚拟企业、电子商务、全球供应链等方面会面临突破；另一方面在研究的理论与方法上将进一步形成多样化的格局，会不断借鉴和吸收计算机、人工智能、信息科学、运筹学等相关学科的最新成果。例如，由于复杂性科学的诞生，对工业系统的复杂管理问题也提出了崭新的研究途径。可以预见，这些新兴领域将得到迅速发展，并与传统领域逐渐交叉融合，促进工业工程向更高的水平发展。

三、我国工业工程的发展与展望

工业工程在其他工业化国家广泛发展和应用的同时，自然也会引起我国相关方面的关注。民国初年留美学生杨铨、马寅初、穆藕初、张廷金、曹云祥、王抚洲等人就已闻知传统的工业工程，实际即为“科学管理”，他们回国后对工业工程均有所介绍。国民党执政后，某些高校便开设了工业管理课程，并派人去美国研习工业工程，也有人获得博士学位。抗战期间，兵工署和航空委员会分别派人去美国学习工业工程与质量控制，回国后在兵工厂应用。1930年6月成立了以实业部长孔祥熙为理事长的“中国工商管理协会”，在1930年11月召开的“全国工商会议”上，“官、产、学、研”各界头面人物，包括著名的民族资本家、企业家荣宗敬、刘鸿生、范旭东、吴蕴初等产业界人士，也将“科学管理”列为重要的议题，曹云祥还倡议举行“全国管理会议”。可见。推行科学管理在抗日战争爆发以前的中国已形成了一定的声势，并出现了一些这方面的样板企业，如项康元的“康元印刷制罐厂”、王云五的商务印书馆。台湾在20世纪60年代初，由东海大学首倡，中原大学、逢甲大学、(新竹)清华大学、台北工业专科学校等相继设立工业工程系。

大陆方面，最早出现“工业工程”一词是在(上海)交通大学1921～1922年度“校历”和“课程一览”中，是机械工程科(系)工业管理门(专业)四年级下学期(即毕业班)的课程。但在新中国成立以后的30年间，不再提及“工业工程”，而使用中国管理工程的主流名称——“系统工程”或“管理科学”。其间，已故著名数学家华罗庚教授于60年代领导并开展了优选法、统筹法与经济数学的理论研究，同时结合中国的实际情况，组织小分队先后到23个省、市、自治区推广优选法、统筹法，并成功地应用于化工、电子、冶金、煤炭、石油、电力、机械制造、交通运输、建材、环境保护、国防工业等领域，取得了丰硕的成果。这是国内最早从事工业工程研究与应用工作的团队。

改革开放以来，中国内地学术界逐渐认识到了工业工程学科的重要性。朱镕基主编的《管理现代化》，首次译介了AIIE．在1954年公布的“工业工程”定义，并总结了工业工程的研究范围。“工业工程”这时才真正进入中国企业。许多外资、合资企业均采用工业工程管理模式，并首先在汽车、钢铁、机械、家电、建材等十几个行业获得显著的应用成果，成为我国实施企业改革和迈向现代化之路的典型表现之一。

为了进一步推动工业工程在我国的应用和发

展，1990年6月中国机械工程学会工业工程研究会在天津成立，同时召开了首次工业工程学术会议。它标志着我国工业工程的系统研究和发展进入了新时期，出现了工业工程的学习和推广热潮。到1999年5月已先后有6次工业工程学术会议召开。1995年10月在上海、1996年10月在重庆、1998年8月在北京，有三次工业工程国际学术会议举办，另外还组织了学者互访、交流和考察。目前，该领域有团体会员96个，包括院校、科研设计院所、企业、地方或部门的学会等。有10个省市和两个行业部门成立了工业工程研究会，有38所高校设置了工业工程专业并有近万名学生就读，有10所学校培养硕士和博士生。在继续教育和自学考试科目中也设置了工业工程专业。主要的专业性刊物有《工业工程与管理》、《工业工程》等，还出版了一系列工业工程方面的专著、论文集及科普读物。

中国的工业工程是在现代工业工程大发展的前提下逐步发展壮大的。目前在我国尽管已经有了如上所说的许多良好开端，但就全国范围而言，工业工程的实施力度尚小，绝大部分国企和中小型企业对现代工业工程的内涵还缺乏了解。鉴此。对我国实施工业工程战略提出几点建议：

1．结合我国国情发展具有自身特色的工业工程

必须要按照循序渐进的客观规律办事，在更高速度、更高水平上实现快速累积。结合我国具体情况，跟踪世界最新潮流，实施战略性原则指导，必将成为工业工程在我国发展和推广的重要一环。各企业应结合自身特点，创造适合自身发展的管理创新模式。

2．走多层次、多样化发展道路

我国企业发展的多层次性决定了我国工业工程的应用也必须体现这种多层次性。要努力推进从外资向内资、从东向西、从沿海向内地快速的阶梯式发展，对不同地区、不同类型、不同层次的企业必须采取不同的工业工程管理模式，应用不同层次的工业工程管理技术。

3．实施传统工业工程与现代工业工程相结合、工业工程管理技术与计算机应用技术相结合的复合管理模式

目前，国内许多企业的管理水平与现代化的要求相距甚远，主要表现为工业工程基础工作不扎实，组织机构和作业流程未经重组和优化，难以给现代工业工程的实施提供合适的运行环境和有效平台；同时，信息化浪潮正席卷全球，引领着整个世界经济和社会的进程，计算机技术和信息共享技术无疑将对产业管理和工业工程发展产生不可估量的影响。因此，对于我国来说，必须走复合管理模式的道路。

4．注重工业工程理论与应用相结合的研究

工业工程理论发展至今已有100多年的历史，在不同的生产力发展时期有其不同的内容；同时，工业工程又是一门实践性极强的应用技术，所以，跟踪世界最新潮流，结合我国国情研究工业工程，以指导工业工程在国内各行业中的应用是当务之急。当前国有大中型企业应用和实施工业工程的研究正不断深化，为使工业工程理论适应国内工业工程迅猛、持续发展的需要，建议成立中国工业工程应用协会，以便更好地规划、指导各方面的工业工程应用工作，并组织开展应用成果交流和示范活动。

5．成立专门的工业工程咨询服务机构，促进高校与企业联手。共同发展工业工程

当前，在高校集中了工业工程理论研究的高级人才，担负着跟踪国际工业工程学科发展最新动态和为企业培养工业工程专门人才等方面的重任。不久，国内将会出现工业工程的应用热潮，针对高校的资源有限，面对数百万企业对工业工程人才的大量需求必将形成供不应求的局面；加之企业运行机制方面的限制，特别是小型企业不可能聘用专职工业工程人员等实际情况，应学习发达国家的经验，成立专门的工业工程咨询服务机构，由掌握现代工业工程理论和先进制造技术的学者和专家介入，为需要应用工业工程技术的单位和用户提供咨询、策划、讲座、培训、实施等全方位、多层次的服务。

四、结语

工业工程是兴业之道，企业成功之术，其发展的趋势必将与生产经营环境的变化相适应。当前。如何提高生产率和竞争力已成为这门学科鲜明的时代特征，为了使我国的企业适应当代生产经营环境的变化，实现可持续发展，我们必须在了解工业工程的历史及其今后发展趋势的基础上，对我国企业的经营理念和策略做出适时的调整，以适应时代的需要。我们深信，21世纪工业工程技术将在我国全面推行，它的研究与应用将不断得到发展和深化，并在经济增长方式的转换过程中发挥其巨大的作用。