3工业工程的起源与发展历程
IE学科的产生与发展,可以分为四个阶段:
第一阶段萌芽阶段。18世纪中叶,随着机器制造业的进步和蒸汽机的出现,使英国和美国的工业发生了革命性的变革。1776年,英国经济学家亚当·斯密(1723-1790年)在《国民财富的性质和原因研究》一书中,首次分析了“劳动分工”的经济效益,提出了生产合理化的概念,并提出了“经济人”的观点,该观点后来成为资本主义管理思想的重要依据之一。劳动分工是指与其让一个人完成一项工作的全部,不如把该工作分成不同的步骤,让某个人完成其中一个步骤,而另一些人完成其他步骤。1832年,英国剑桥大学教授查尔斯·巴贝奇(1792-1871年),在《关于机器制造业的经济效益》一书中,首次提出“时间研究”的重要概念,用数学方法对设备与原材料进行控制;1798年美国的伊莱·惠特尼提出“互换性”概念,奠定了合理化、专业化、机械化、简单化及标准化的基础,从而开始可以采用大量生产方式,出现了美国工厂制度,成为能够进行“大量、互换性生产的”制造系统,由此而向工业化发展。劳动专业化分工和零件可互换性,成为早期IE的两个重要概念。
南北战争(1861—1865年)以后,美国经济得到较快发展。至1880年,美国成为世界第一大工业强国。1886年,美国耶鲁与汤公司的亨利·汤在美国机械工程学会学报上发表的题为《作为经济人的工程师》论著中,提出工厂管理与工程技术并重的论点,并倡议发起运动,把管理从工程学独立出来,并将之发展为一门科学。
第二阶段科学管理阶段。从1911年泰勒著的《科学管理原理》出版,到上世纪30年代是科学管理思想占统治地位的时期。以泰勒和吉尔布雷斯为代表的一大批学者和企业家,致力于研究操作者和作业现场效率改善的理论与方法,形成了时间研究、动作研究、流水线生产、标准化等具有普遍性指导意义的重要研究成果。
泰勒和吉尔布雷斯都是通过研究劳动者的作业方式,以扎实的资料为依据进行分析,而不是依赖直觉,进而提高生产效率。泰勒受“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,并进行了一系列试验等,最后提出了工作定额原理和标准化原理,从而使生产率提高了几倍。吉尔布雷斯夫妇致力于动作研究,设定了十七种基本动作要素以及工作流程分析,他们为工作与操作的改进和后来的预定时间标准创造了科学的依据,提供了至今人们仍在使用的思维方法。不过,两人的侧重点有所不同,泰勒偏重于“作业测定”(Work Measurement简称WM),吉尔布雷斯则以“方法工程”(Method Engineering简称ME)的始祖自居。
在这一时期,享利·福特还首创了符合标准化、专业化的生产线同步化系统(流水线),使制造领域的生产率大幅度提高;享利·甘特创造了“计划控制图”或叫“甘特图”;艾马逊提出了“奖金计划”和“提高个人效率的十二原则”,为生产管理和生产率的提高作出了很大贡献。1917年成立了IE协会和泰勒协会。这个阶段工厂开始了真正的科学管理。
第三阶段工厂管理阶段。从20世纪20’到第二次大战期间,广泛地将当时的数学、经济学、社会学和心理学的成果引入IE活动中,从多种学科的角度来考察、分析和改进所研究的系统。1924年至1932年梅奥进行的著名“霍桑”试验,使人们认识到在生产过程中人的行为和作用对生产效率提高更为重要,提高工人的士气是提高生产率的有效方式;1924年休哈特首创质量控制图,使统计学成为IE研究中的一项有力武器。工作研究、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划与控制等已成为IE的内容。随着机械化的迅速发展,费希首创“工程经济”,解决设备的“经济性”问题。运筹学的产生为决策者提供了在多种方案中进行决策的方法,工业工程师将其应用到工厂管理中,使得IE的技术内容得到极大的丰富与发展。
第四阶段工效学与系统科学时期。1945年希亚公布了“因数分析法”;1947年米鲁兹创立“价值工程”技术,总结了一套保证产品或作业必要功能,又能最大限度地降低成本的方法。第二次世界大战以后,随着自动化、电子化的进一步发展,IE关于人的因素的研究有了新的发展。IE工程师们逐渐认识到必须把人和系统结合起来加以分析和研究,出现了“人机工程”,又称工效学(Ergonomics)。IE从战前经验主义发展为战后更讲求定量方法。IE的研究方法随着应用数学所取得的成就以及电子计算机的诞生与发展而产生了巨大的变化。定量化技术成为IE研究的主导和趋势,通过数学模型的建立来分析、设计、描述复杂的工业生产系统,特别是计算机科学、系统科学与工程的产生,使得IE工程师借助这些先进的手段,才能对大规模的经济与社会系统进行分析、实验、多方案对比与决策,从而进行运行过程的控制与创新。
从IE的发展历程就可以看出,一门学科的形成和建立,都有其形成、发展的社会背景和社会需求的必然性,也是无数思想家和变革家勇于创新和践行实践的智慧结晶,更是几代人共同努力的结果。其动力都是为了解决和缓解社会中存在的矛盾:需求与供给、工业化与手工业、劳工与企业主、利益与再分配的比例等一系列的矛盾。其实,即使是21世纪的今天,我们依然面对着这些矛盾,甚至更多的矛盾,如个性化与规模化的矛盾,定制与批量的矛盾,计件制与计时制的矛盾,制造柔性与设备刚性的矛盾,都需要我们应用和发展IE,在实践当中有效地处理和解决这些矛盾,在拥有“优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务”的能力的同时,同时解决好“给从事这些工作的人们带来满足和幸福。”的需求。
它没有终结,只会持续发展,不断完善,正如它存在的价值一样。