工业工程的历史演变与发展趋势改

工业工程的历史与发展趋势内容菜单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。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。继续泰勒（F．W．Taylor

，1856～1915）

吉尔布雷斯（FrankB．Giberth，1868～1924）甘特（HenryL．Cantt）

继续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“时间研究”（TimeStudy），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”。继续吉尔布雷斯（FrankB．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”（MotionStudy），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、作用及其对工作环境的反应等。继续甘特（HenryL．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”（GanttChart），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。继续

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。继续此外，工业业工程与工工程技术相相结合，使使工业工程程本身具有有独立的专专业工程性性质。把专专业基础知知识作为工工业工程的的一个核心心部分，就就要求工业业工程从技技术设施改改进和技术术发展方面面去研究提提高生产率率的途径。。工业工程程同时把心心理学、生生理学等运运用到工厂厂布置、设设施设计、、人—机关系、物物料搬运等等工程技术术方面以及及技术装备备的设计和和工作环境境的改善方方面，以提提高操作者者的劳动效效率。经典的工业业工程，其其内容是一一个个孤立立的分散的的理论、方方法和技术术，只能处处理工厂中中单个工位位、车间或或生产线等等较小系统统的问题，，很难在较较大系统中中发挥综合合效益。继续运筹学具有有比较系统统的学科体体系，可以以用来描绘绘、分析和和设计多种种不同类型型的系统，，在工业工工程中得到到应用并取取得了进展展。运筹学学改进了工工业工程的的传统方法法，运筹学学的系统性性，可以把把工业的各各种方法综综合起来加加以应用，，解决较大大系统的问问题。例如如设施设计计，经典工工业工程主主要凭借工工业的专门门知识和经经验设计车车间仓库的的位置和内内容布置；；而把专门门知识和经经验与OR相结合，用用OR的排队分析析和数学规规划知识可可以更系统统、更方便便、更精确确地进行各各种设施的的设计，而而且在进行行更复杂、、更庞大的的设施设计计时，可以以取得理想想的结果。。因此，人人们普遍认认为应把OR作为工业工工程的理论论基础。OR与工业工程程的结合虽虽然使工业业工程的发发展前进了了一步，但但OR的各种方法法之间及OR方法与工业业工程传统统方法之间间由于缺少少自然联系系，因此常常被局部、、孤立地应应用，难以以取得综合合效果。继续系统工程的的出现，使使工业工程程的发展大大大前进了了一步。系统工程重重视系统哲哲学思想的的培养和系系统分析方方法的训练练，包含了了丰富的自自然科学和和社会科学学知识。因因此，可以以把系统工工程的方法法论、运筹筹学的数学学分析、工工业工程的的传统技术术与工业专专门知识有有机结合起起来，形成成完整的学学科体系，，使工业工工程技术的的应用范围围从对一个个劳动岗位位的分析，，扩展到可可以对整个个工业体系系进行分析析和设计。。继续2.3现代工业工工程现代工业工工程是经典典工业工程程由工业技技术及相关关学科的发发展不断注注入新内容容而演化的的结果，特特别是运筹学（OR）、系统工程（（SE）、计算机科科学及行为为科学、人人机工程学学的发展，，对工业工工程的变化化产生了重重要影响。。继续图2-1现代工业工工程的学科科体系（工工业工程““光谱”））SE(OR)理论与方法法工业专业知知识传统IE方法系统导论排队论系统分析系统方法论社会系统统计分析图论方法数学规划存储论可靠性工程人的因素生产技术工程教育工业技术技术政策技术创新战略工程物理工程设计原理生产过程企业组织工程经济技术与法律业绩评审时间与动作研究工作方法作业分析与控制设施设计物料搬运质量控制工业安全卫生环保现代工业工工程学科体体系可以比比拟为图2-1所示的一条条连线“光光谱”；中中间部分是是工业专业业知识，该该部分既反反映解决实实际问题所所需要的专专业知识，，也表示工工业工程所所要研究和和处理的一一些实际际问题；左左侧是工业业工程的基基础理论和和方法；右右侧表示工工业工程的的传统方法法。继续如前所述，，现代工业业工程是在在经典工业业工程的基基础上发展展而来，并并且包含了了经典工业业工程的内内容，它与与经典工业业工程相比比，主要特特点可归纳纳如下：（1）所处环境境不同。（2）在经典工工业工程的的基础上引引进了行为为科学与人人类工程学学的成果，，提高了工工业工程处处理问题的的层次和综综合程度。。（3）由于引入入了运筹学学和系统工工程的理论论和方法继续生产技术体体制从简单单机械化经经过19、20世纪自动化化大生产，，演进到现现代的多品品种小批量量柔性化、、计算机集集成控制的的系统生产产技术体制制，进入了了信息化时时代。继续应用行为科科学和工效效学的原理理，试图从从精神、物物质上引导导操作人员员充分发挥挥主观能动动性而提高高工效，提提出作业扩扩大化、充充实化、转转换化、舒舒适化，力力求使作业业系统具有有身心舒适适、操作方方便、安全全合理的特特点。继续由于引入了了运筹学和和系统工程程的理论和和方法，现现代工业工工程已从20世纪50年代以前的的分析和设设计微观工工程系统的的单一功能能，发展到到现在的分分析和设计计微观、宏宏观系统的的双重功能能；着重从从企业整个个系统的角角度出发，，以综合效效益最佳为为目标，注注意研究对对象的目的的性、层次次性和全面面性，规划划设计和分分析完成各各个局部任任务可供选选择的方案案，择其最最佳者加以以实施。继续工业工程的的发展历史史表明，它它的形成和和发展是大大规模工业业发展的必必然趋势，，是人类控控制和优化化大规模工工业生产活活动所作的的成功探索索；广泛研研究和应用用工业工程程是工业化化的成功之之路。随着科学技技术的发展展，工业生生产的规模模不断扩大大、水平日日益提高，，社会需求求不断变化化，市场竞竞争愈演愈愈烈。客观观环境要求求工业工程程学科应不不断地发展展，因此，，其内容日日趋革新和和丰富。现现代工业工工程的发展展趋势概括括如下：2.4现现代工业工工程的发展展趋势继续（1）研究对象象扩大到系系统整体。。（2）应用范围围遍及生产产领域及其其他领域。。（3）采用计算算机和信息息系统（IS）为工具。。（4）重点转向向集成制造造（IntegratedManufacturing，简称IM）。（5）更加强调调和重视人人的因素。。（6）支支持持生生产产经经营营战战略略决决策策。。（7）吸吸收收相相关关学学科科最最新新成成果果以以保保持持现现代代化化水平平。。继续续IE发展展史史表表明明，，在在泰泰勒勒时时代代，，主主要要研研究究各各个个作作业业和和改改进进现现场场管管理理；；经经典典IE主要要研研究究生生产产过过程程，，仍仍属属于于微微观观范范畴畴；；而而现现代代IE则扩扩展展到到包包括括研研究究开开发发、、设设计计、、供供应应和和销销售售服服务务在在内内的的广广义义生生产产系系统统，，并并进进而而延延伸伸到到整整个个经经营营管管理理系系统统，，已已成成为为研研究究微微观观和和宏宏观观系系统统，，追追求求系系统统整整体体优优化化和和综综合合效效益益的的工工具具。。继续续现代代企企业业为为了了缩缩短短生生产产周周期期，，降降低低生生产产成成本本，，提提高高产产品品质质量量，，提提高高企企业业在在市市场场上上的的竞竞争争能能力力，，经经常常要要根根据据市市场场情情况况调调整整产产业业结结构构和和产产品品结结构构，，以以至至于于对对工工厂厂面面积积的的使使用用重重新新安安排排，，对对工工艺艺设设计计、、平平面面布布置置、、物物料料搬搬运运、、仓仓储储、、信信息息系系统统以以及及各各种种设设备备、、建建筑筑设设施施进进行行分分析析、、规规划划与与设设计计，，这这些些活活动动都都要要应应用用工工业业工工程程的的理理论论与与方方法法。。因因此此，，工工业业工工程程的的研研究究内内容容遍遍及及生生产产工工程程、、物物料料搬搬运运和和库库存存管管理理、、工工厂厂与与车车间间平平面面布布置置．．质质量量保保证证系系统统、、成成本本分分析析与与控控制制、、价价值值工工程程、、可可靠靠性性工工程程、、投投资资分分析析、、财财务务分分析析与与管管理理、、安安全全工工程程等等各各个个生生产产领领域域。。近年年来来，，工工业业工工程程的的应应用用更更扩扩大大到到生生产产制制造造业业以以外外的的广广大大领领域域，，如如服服务务行行业业和和政政府府的的工工作作流流程程的的分分析析与与评评价价、、投投资资决决策策研研究究等等。。工工业业工工程程作作为为一一种种科科学学的的思思维维与与方方法法，，扩扩大大到到工工业业生生产产以以外外的的领领域域有有着着广广阔阔的的前前景景。。泰勒勒公公司司继续续现代代IE以能能够够高高速速处处理理数数据据的的计计算算机机为为手手段段，，在在生生产产系系统统设设计计中中建建立立完完善善的的信信息息网网络络，，因因而而能能够够做做到到信信息息传传递递迅迅速速，，反反馈馈及及时时。。这这是是现现代代生生产产环环境境和和市市场场条条件件下下，，提提高高生生产产率率必必不不可可少少的的条条件件和和手手段段。。继续续随着着计计算算科科学学和和自自动动化化技技术术（（含含机机器器人人））等等高高新新技技术术迅迅速速发发展展，，传传统统的的生生产产结结构构正正经经历历着着根根本本性性的的变变革革，，出出现现了了单单元元制制造造（（即即能能完完成成一一组组加加工工任任务务的的制制造造单单元元））、、计计算算机机辅辅助助设设计计与与制制造造、、柔柔性性制制造造单单元元和和系系统统、、自自动动库库存存和和取取货货系系统统（（AS／RS）以以及及整整个个生生产产过过程程的的计计算算机机集集成成制制造造等等。。研研究究在在这这种种新新的的环环境境中中如如何何处处理理资资源源（（主主要要是是人人、、物物料料、、设设备备、、信信息息））协协调调、、控控制制的的一一系系列列问问题题，，因因而而产产生生了了像像制制造造资资源源计计划划（（MRPII）和和准准时时制制（（JIT）那那样样的的新新管管理理技技术术。。一一些些发发达达国国家家竞竞相相推推行行IE新技技术术，，获获得得了了很很大大成成功功，，从从而而把把IE这门门提提高高生生产产率率的的技技术术推推进进到到一一个个新新的的水水平平和和深深度度。。继续续现代代工工业业工工程程对对生生产产要要素素优优化化组组合合新新规规律律的的探探索索不不断断深深化化，，其其中中心心问问题题是是对对人人和和其其他他生生产产要要素素之之间间的的关关系系的的研研究究。。在在生生产产系系统统中中人人始始终终是是主主要要角角色色，，提提高高生生产产率率的的问问题题归归根根到到底底要要以以人人为为中中心心来来展展开开研研究究。。人人、、机机器器和和设设施施的的最最佳佳组组合合，，人人在在变变速速、、高高速速系系统统中中的的适适应应性性，，环环境境对对人人的的影影响响等等这这些些人人类类工工程程学学的的课课题题也也是是工工业业工工程程的的重重要要研研究究领领域域。。继续现代企业为了了生存和发展展，都很重视视企业的长远远发展战略，，因而企业生生产经营战略略研究成为的的引人注目的的课题。企业业在决策中要要对外部环境境和市场变化化的动态情况况进行预测分分析，同时又又要对内部的的实际状况和和已有成绩进进行实事求是是的评价，在在此基础上才才能做出正确确决策，把握握战略时机。。因此，工业业工程中关于于生产经营战战略的理论与与方法也在不不断发展。继续工业工程要密密切结合实际际，不断地解解决现代生产产中各种十分分复杂的实际际问题，就必必须融入各种种现代科学技技术理论和方方法，如计算算机技术、微微电子技术、、机电一体化化技术、计算算机集成制造造系统、管理理信息系统、、决策支持技技术、人工智智能技术、计计算机专家系系统以及生物物力学、心理理学、运筹学学等，从而使使工业工程这这门综合性学学科不断充实实、完善，日日趋现代化。。继续1.列举几位工业业工程早期的的主要代表人人物。说明他们的主主要工作。2.说明经典工业业工程的主要要内容及局限限性。3.谈谈现代工业业工程的理论论基础。4.论述现代工业业工程的发展展趋势。思考题9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。21:00:3921:00:3921:0012/28/20229:00:39PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2221:00:3921:00Dec-2228-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。21:00:3921:00:3921:00Wednesday,December28,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2221:00:3921:00:39December28,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。28十二二月20229:00:39下下午21:00:3912月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月229:00下下午午12月月-2221:00December28,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2821:00:3921:00:3928December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。9:00:39下下午9:00下下午午21:00:3912月月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。21:00:3921:00:3921:0012/28/20229:00:39PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2221:00:3921:00Dec-2228-Dec-2212、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。21:00:3921:00:3921:00Wednesday,December28,202213、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。12月-2212月-2221:00:3921:00:39December28,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任