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效率与效益的利器--现代工业工程

不管是在北美还是欧洲，经常有人笑话工业工程说：你们总是讲不清楚什么是工业工程。有一段据说是源于美国加州伯克利大学工业工程系的话，描述什么是工业工程：“当你看到一个静止的物体的时候，那就是土木工程；当你看到一个运动的物体的时候，那就是机械工程；当你闻到味道的时候，那就是化学工程；当你看不到东西的时候，那就是电子工程；但当你想都不能想象的时候那就是工业工程。”

工业工程（Industrial Engineering）简称IE，在他的发源地美国已有上百年的历史，是世界上公认的能杜绝各种浪费，有效地提高生产率和经济效益的把技术与管理有机地结合起来的学科。并不是只包括制造业的管理，其中的“Industrial”准确的翻译应是“产业”，由于在工业化发达的国家，早期其产业经济的主流是制造工业，所以长期以来被译做“工业工程”。现代工业工程适用的领域不仅在于工业企业，更广泛的应用于能源、交通、服务、商业、IT业，乃至军事和政府运营管理系统，简言之，一切需要靠复杂系统提供服务的盈利性组织和服务性机构都是工业工程的广阔天地。

我们经常说工业工程是“硬管理”，如我们很少给学生讲课谈什么是领导艺术等，但我们会告诉你如何来节省成本，提高生产效率，怎样设计生产线使的生产效率更高和怎样来判断产品质量，这些都是“硬管理”；另一方面它又是“软技术”，如我们不会讲机器怎样设计，但我们会讲机器怎样摆放使得生产效率更高等等，所以它是技术与管理有机结合，它是一门以系统的效率和效益为目标的学科，工业工程整个学习的目标就是研究系统的效率和效益。

通过历史的视角，或许我们更容易说明工业工程的概念，看到工业工程在近百年历史发展中对人类社会的贡献。

工业工程的产生是同工业革命密切相关的，可以说没有大规模的生产这种组织模式就没有工业工程。在20世纪初，为了更好地利用快速发展的技术，出现了工业组织。与此同时，制造系统的规模和复杂性也极大的增加了。大规模生产通过两个概念（零件交互性、劳动分工）变成可能。而通过大规模生产，消费产品的成本极大的下降，并导致工业化国家人们生活方式和文化的改变。在不到半个世纪中，美国和其他发达国家由农业经济和社会变成工业经济和社会。在这个变化的早期，人们认识到小作坊和农场的管理和经营实践不能适应于复杂的生产组织，更好地管理复杂的生产组织导致发展出今天被称为“工业工程”的学科。

工业工程的历史大致分为四个阶段：

第一个阶段叫科学管理阶段。实际上科学管理就是上个世纪初工业工程这个学科的名称，20年代之后，由于种种原因改称为工业工程。工业工程的第一个阶段或奠基阶段，有两个人对工业工程产生重要影响的；一个是泰勒，一个是吉尔.布雷斯，当然还有其他人，如甘特发明了“甘特图”，福特装配了第一条生产线等等。

泰勒最著名的是“铁锹实验”，在一个企业里，他是一个总工程师，他发现工厂里面有一个堆料场，大概有几英里宽，半英里长。每天有500-600个员工在里面工作是铲料，他发现一个现象，从来没有人研究过，如何铲料是每天铲料量最大，比如铲铁矿石很重，一铁锹可能有20公斤，而另外一部分焦碳很轻，一铁锹可能只有几公斤，他就找来两个一般体质的工人作实验，结论是铲料量在11磅时每天的铲料量是最多的，于是他就发明了一个办法，铲轻料的用大铁锹，铲重料的用小铁锹，保证每锹都在11磅上下。泰勒是第一个对作业进行研究的人，他发明的办法是怎样能改进作业的效率，他的方法在今天我们常称之为效率工程师。另一个著名的人物是吉尔.布雷斯夫妇两人，夫人是个心理学家。他们改进了泰勒的方法，泰勒方法我们称为“工作研究”，而他们的方法，我们称为“运动研究”，其差别在于，泰勒是基于在生产线上找工人作实验的方法，吉尔布雷斯夫妇发明了一个“动素”的概念，把人的所有动作归纳成17个动素，如手腕动称为一个动素，就可以把所有的作业分解成一些动素的和，对每个动素做了定量研究之后，就可以分析每个作业需要化多少时间。他们是第一个把工业工程从一种实验和经验的办法，变成一种比较科学的办法，他们两人的工作对于工业工程的诞生起了非常决定性的作用，一直到今天，工业工程发展的思路依然与他们两个人当初所做的工作密切相关，今天我们所关注的系统更大了，但我们所追求的仍然是效率和效益。

第二个阶段叫管理科学阶段。这个阶段的主要特征从原来的基于经验的越来越强调基于科学的研究，其标志就是运筹学的广泛应用。在二战中大量的运筹研究，在50年代被大量的应用于工业工程的基本方法中。在这个阶段人们注意的视野从作业或作业单元，转向作业系统，各种先进的计划于调度理论广泛地运用于制造业、运输仓储业、服务业等各行各业，对社会的发展起到了重要作用。

第三个阶段是到60年代以后工业工程比较重要的事件就是质量革命。在20年代人们把效率和成本看的最重要。到50-60年代，随着日本产品进入到美国人们才发现质量问题非常重要，这个时期质量变成工业工程的一个重要的研究目标，发明了诸多重要的方法，这些方法直到今天还是非常的行之有效。这个阶段最著名的人物就是戴明，质量学家，他成名于日本，在日本企业推广他的方法，取得了极大的成功，甚至打败了美国的产品。他是第一个把统计的方法用在质量中的学者。现在，统计的方法已经广泛地运用在质量工程中，现在流行的“六西格玛”，都是源于工业工程的质量理论。

第四个阶段是80年代以后，现代工业工程最主要的突破源于信息技术的突破和系统论的方法。信息技术的突破对于工业工程的影响在于两点；第一点在于传统上我们不能求解的问题，我们可以求解了。比如，做一个资源的规划问题，你要投资，购买很多设备，往往是要解一个成千上万个未知数的方程，以前根本不可能求解，计算机的产生，这样的方程有可能求解。所以今天我们能看到为什么我们的航空公司，我们的铁路公司，我们的物流公司，我们的服务企业效率会这样高，原因在于我们有计算机可以对这样的大系统进行有效优化。另一个影响是仿真技术的应用。我们知道工业工程是研究包含人的系统，然而，包含人的系统做实验非常难，不论作为一个生产系统还是服务系统你不能随意改变系统，如：改变布置、改变流程，因为可能成本会非常高，或者非常难，计算机的产生，我们有可能用仿真的办法来研判不同的方案对我们的影响。信息技术对工业工程的发展产生了非常重要的影响。

现代工业工程的实践领域已经非常宽广。大家常听到一些名词都是原于工业工程的原理在实践中的应用。如持续改进；全面质量保证和六西格玛，是质量工程的实践；流程重组和精益生产，是从流程的角度看怎样减少浪费；准时制生产（JIT），也是一种实践的方法，核心是零库存，它的原理在于，库存很多时，很多问题被隐藏，你不能发现，库存减少时，问题被发现，如不可靠的供应商或废品问题，你就要去改进。当库存再减少时你会发现所有的问题，通过改善这些问题，来改善企业的系统。

今天企业或组织面临着很多的挑战，如竞争的全球化，跨企业的供应链管理，服务变得与产品同等甚至更重要，等等，所以对工业工程来说，也面临着新的挑战和机遇。特别在中国，那些在世界各国行之有效的经典工业工程方法还有待在企业普及，有大量的基础的工作要做，而另一方面现代工业工程的技术与方法，如：ERP、精益生产等，也应成为中国企业竞争的利器，从而实现跨越式的发展。因此中国的工业工程任重道远。

最后引用美国著名的管理大师彼得.杜拉克的名言：“20世纪的工业取得的重大成就，在管理技术上贡献最大的莫过于工业工程技术。这是一个由美国人创造，被世界接受并产生重大影响的思想。不论什么时候它被应用，生产率就会提高，在减少工人工人工作负荷的同时，工人的收入就会增加。它已经提高（美国）人工的劳动生产率超过100倍。”

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