工业工程论文
现代工业工程发展概况
1引言
工业工程（IE）从起源至今已有约百年历程，工业工程在生产系统领域，一直主导工业发展的“生产模式”。它能被人们所接受并成为人们改造自然和社会强有力的工具,必然存在其赖以生存和发展的基础、环境和动因。概况地说IE发展的动因在于三个方面,即社会生产力发展的需求、科学技术日新月异的成果的支持作用和社会环境(或说经济形态),确切地说是商品经济所提供的社会发展环境。生产力的发展使生产与管理系统的规模越来越大和越来越多样化。
2.1国外和港台地区工业工程的发展
工业工程作为一门正式的学科应从本世纪初算起,起源于美国。泰勒(Taylor)和吉尔布雷斯(Gibreth)等一批学者应视为IE的创始人。从那时起至现在工业工程的发展大致可分为三个阶段。
2.1.1第一阶段,从19世纪末至二次大战结束40年代中期可称为奠基期。这个
时期由于福特生产线的产生,生产系统从小规模的作坊式企业走上了较大规模生产的工厂制。由于电动机的产生与广泛应用,人们的生产能力大大提高,商品经济发展到资本原始积累结束将要快速起步阶段。恰恰此时发生了两次世界大战,客观上需求工厂效率提高,因而工业工程得以诞生和发展。从15年起,泰勒先后发表了《计件工资制》、《工厂管理》和《科学管理原理》等论著,系统地阐述了科学管理思想,主要是以时间研究和动作研究为主的工作研究理论。在本世纪初工人运动风起云涌,科学管理既被管理者接受与采用,又被工人阶级视为资本家剥削工人的手段而反对。这样在当时形势下人们提议将“科学管理”更名为“工业工程”。从这时起工业工程作为一门纯技术型工程学科发展与壮大到今天。然而,科学管理并未由此而偏废。到本世纪30年代产生了行为科学,使科学管理与之相结合补充又发展到今天形成了众多的现代管理理论。因而现代管理科学理论体系与现代工业工程都起源于泰勒的科学管理,今天已形成了完全不同的两大学科体系,但又紧密相联,只不过功能不尽相同而已。
2.1.2第二阶段,从40年代中期到70年代末为发展期。这个时期生产力得到前
所未有的高速发展期,特别是由战后经济建设的恢复需求,生产系统规模越来越大,形成了大量流水生产、成批生产、单件小批生产的三种典型的生产系统。同时统计学的广泛应用和运筹学的产生为工业工程解决越来越大的管理与生产系统规划、设计、改造、创新提供了有效的手段，在这一时期运筹学成为工业工程
的理论基础。市场竞争的焦点以资本、实力竞争为主,工业工程从早期应用工作研究解决现场效率提高发展到企业整体的设计、改善,包括工厂设计、物料搬运、人机工程、生产计划、贮存控制、质量控制等。在这一时期工业工程已不仅仅是欧美工业发达国家的“专利”,而且已被成功引入亚太地区。最典型和最成功的是日本人。他们在战后经济恢复期从美国的管理思维和技术手段中成功地将工业工程引入日本各行各业,并进行日本式消化和改造,开创出丰田生产方式(TPS-ToyotaProduction System)、全面质量管理(TQC-Total Quality Control)等。而、韩国、、新加坡更是加大工业工程的开发与应用力度,在高等教育、培训、企业应用等方面都是走在国际前列,开创了“亚洲四小龙”的经济飞速发展现实。从这个时期起到现在,形成了现代工业工程学科体系。
2.1.3第三阶段,从本世纪70年代末到今天,可称为创新期。这个时期是社会生
产力最为活跃的时期。国际市场的形成,竞争由于是全面性供大于求的竞争,竞争焦点在于价格、质量、品种、交货期、售后服务等全方位的竞争,使企业的生存对管理的依赖性空前的强。企业也不仅仅是大型化,而是更加注重多样化、柔性化,生产力发展速度在世界各国很不平衡。然而,信息时代的到来已是由于计算机、系统工程、通讯技术、高技术的发展,使工业工程所面临的问题既前所未有的复杂又提供了新的技术和手段。计算机为IE提供有效的技术手段,特别是应用数学规划、优化理论、博奕论、排队论、存贮论等理论和方法用于描述、分析和设计各种系统、直至系统的寻优。因而,当今是工业工程学科最富有创造力的时代。全面应用于生产、服务、行政、文体、卫生、教育的各种产业之中。甚至有的韩国学者将其译为“产业工程”。这一时期是IE的扩展与传播期。IE在这一时期系统工程原理和方法用于IE、完善了IE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、控制理论等成为IE新的技术手段,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部门和各种组织。
2.2代表人物和项目
从工业工程的起源再到突飞猛进的发展,这些都与工业工程的先驱者的努力和贡献是分不开的。可以说他们是工业工程发展史的重要推动者,工业工程与他们齐成长、共进步、同发展。
2.2.1亚当•斯密司(英)(Adam Smit h)的著作中工业工程的一些概念已经有所
体现了,如1776年出版的《国富论》中提出的“劳动分工”概念,是推动当时工业化生产的一个重要里程碑。
2.2.2惠特尼(美)(Eli Whit ney)1779年提出了零件的“互换性”概念。另外,
他还设计出了工人经少量培训即可操作的机器。他的两项贡献使得“大量生产”得以实现。
2.2.3巴比奇(英)(Charles Babbage)对英国和美国的工厂进行了大量的系统的
记录和研究,发现工厂的许多操作都可以分解为一系列的动作要素,为后来提出“专业分工”奠定了基础。他在1832年发表的《论机器与创造业的经济》一书中论述了专业分工、工作方法、机器与工具的使用等,另外,书中还提出了一项在当时已非常超前的思想———“和谐劳工关系”。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,并孕育了工业工程的思想。
2.2.4泰勒(美)(Frederick W1 Taylo r)提出的科学管理原理不但对现代管理
的发展作出了重大的贡献,而且被认为是工业工程的开端,泰勒也因此被称作“工业工程之父”。泰勒受汤恩(Henry R1 Towne)的“作为经济学家的工程师”的思想影响,在机械制造领域发展了这样一个概念:方法设计、时间测定、生产计划安排与控制等都是工程师的职责,他努力实践这个概念,进行了一系列试验,如金属切削试验、铲煤铲砂试验、搬运生铁试验等。泰勒认为提高工人劳动生产率的潜力是很大的,他主张在科学试验的基础上制定出标准的操作方法,并对全体工人进行训练据以制定较高的定额,这就是所谓的工作定额原理。为了使工厂完成较高的工作定额,除了使工人掌握标准的操作方法外,还必须使所用的工具、机械、材料、工艺及作业环境标准化,这就是所谓的标准化原理,从而使生产率提高了几倍。他还提出了改进效率三步骤:a、分析和改进作业方法。b、减少所需时间。c、确定标准时间。
2.2.5吉尔布雷斯(美)(Frank and Lillian Gilbret h)极大的继承和发展了泰
勒的思想,主要致力于动作研究,即把人的动作划分为基本动作要素,并对这些基本要素进行确认、分析和测定。通过把动作划分为抓取、持住等动作要素,或通过分析工人工作时的动作图片来确定每个基本动作要素在不同工作条件下的平均时间定额。这种思维方法至今仍被广泛应用。吉尔布雷斯被称为“动作研究之父”。
2.2.6吉尔布雷斯夫人(美)(Dr1 Lillian Gilbret h)不仅与吉尔布雷斯共同致
力于动作研究,而且其在行为心理学(特别是工业心理学)领域作出了卓绝的贡献,她向工程学科中引进了人员福利和人员关系的概念。注重人的因素。在吉尔布雷斯夫人不平凡的一生中,她见证并推动了工业工程的诞生、成长以及发展过程。她被称为“工程界第一夫人”“、工业工程第一夫人”。
2.2.7享利•甘特(美)(H•Gant t)创造了“计划控制图”或称为“甘特图”。(1940
年以后诞生的P ER T和CPM是在甘特图基础上的创新),修正了泰勒的差别记件工资制,提出了“任务和奖金工制”,提出培训的重要性并重视企业的社会意义
2.3国内工业工程的发展
2.3.1我国工业工程学科产生的背景：我国工业工程产生的社会环境与美日等
西方工业化国家有相当大的历史错差。首先商品经济的发展大大滞后于西方工业化国家。应该说从90年代起,才真正具备了商品经济发展的社会政治与经济条件,至今尚处于起步阶段,还相当不成熟。并且计划经济的影响和改革的不到位,以及教育改革和科学管理的不成熟性,导致了广大企业界和全社会还不能自发地产生对工业工程的需求。这是阻碍国工业工程学科发展的最大障碍。然而,我国的科学技术发展却远远超过了西方国家工业工程起步时的水平。这既为我们提供了建设现代工业工程的科技条件,又一定程度地忽视了经典工业工程在企业管理中的基础作用,容易造成IE高等教育、科学研究与企业管理需求的错差。综上所述,我国对工业工程的需求是多层次性的,IE理论技术体系的国产化建设比较复杂。
2.3.2我国工业工程学科发展：改革开放以后,从80年代初我国各界注意到了
管理的重要性,大量引进、学习、模仿国际上的理论、方法与经验。这时国际上现代工业工程理论在中国还是个空白,中国机械工程学会率先成立了工业工程研究会(后更名为工业工程分会),从此真正确立了中国工业工程学科的诞生。这一举措不仅受到了众多企业家的欢迎,也引起了机械工业部、国家教委、国家基金委、国家科委等部门的重视与关注。高校专业建设。1992年国家教委批准西安交通大学和天津大学首批设立工业工程专业,从此开始了高教工业工学科的建设,迄今全国已有近30所高校设立了工业工程专业。招生量最大,对社会IE人材培养影响最广的当属机械工程师进修学院,遍布全国的自考IE专业中,在校生多达114万人。形成工业工程的研究体系和理论体系。
2.3.3学会发展与建设：自1990年以来,北京、天津、西安、上海、安徽、辽
宁、河北等十几个省市先后成立了工业工程学会,有的省市的工业工程学会受到省市主要领导的直接重视,在许多企业中做出突出的成绩。中国机械工程学会工业工程分会先后成功地举办了5次全国学术会议,共收入论文600多篇,与会代表达上千人次,还吸引了日本、、的学者70多人次参加会议。学会设立了4个工作委员会和3个专业委员会,联合了全国近300多工业工程的专家学者。可喜的是这些专家学者中涌现出一大批中青年IE骨干,他们为中国工业工程学科发展表现出极大的热情,并付出了卓有成效的努力。目前众多的国内企业和合
资企业,如:广东科龙集团、深圳华为公司、天津OTIS公司、顶益公司、Motorola公司、一汽大众、上海大众等纷纷招聘工业工程专业毕业生。
2.3.4出版刊物：经过大家共同努力,我国已正式出版了2份高水平的IE学术
刊物,1份是由上海交大与德国著名的Springer出版集团合资出版的《工业工程与管理》,另1份是中国机械工程学会与广东工业大学共同出版的《工业工程》。另外,开辟IE专栏的刊物有《中国机械工程》、《系统工程学报》等44份学术性刊物,正式出版的国内外论文集8册,正式出版的工业工程专著50余本。IE分会还与中国科协合作出版IE科普挂图,在全国范围发行5 000余套。4)国际学术交流由中国机械工程学会和各所大学先后联合举办了4次IE国际学术会议,组团出国访问5次,接待工业工程学会和工业工程学会访问代表团6次,邀请美、日、加、欧等国外学者来华讲学达20多人次。这表明中国的工业工程学科建设与发展已引起国际上许多国家的极大关注。5)应用IE取得了良好的效果据不完全统计,在我国企业中已有上百家企业不同程度地应用工业工程,获显著效果的已达30余家。例如广东科龙冰箱公司在供应系统管理(与天津大学合作)上获得一次性改善降低流动资金3 000万元;河北石家庄宝石集团在3个分厂推行工作研究获得多项成果,效率提高1倍以上;鞍钢的工作研究提高经济效益5 000多万等。这些应用涉及到汽车、钢铁、电子、建材、家电等十几个行业。成都飞机公司的CIMS工程中,将工业工程列为重点实施项目等。
3.结论
随着我国经济的高速发展，经济转型，由制造大国向制造强国转变，我们必须加大对工业工程的学习、研究、开发，它将大大有助于我国企业经济效益的提高。推行工业工程，可以以独特而有效的方法提高职工的生产积极性，节约原材料、燃料、电力、运输力、时间、空间和资金。
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