工业工程专业知识说明

工业工程专业介绍

首先我代表工业工程的全体老师对来自祖国各地的同学们表示热烈的欢迎，欢迎你们来到我们轻工学院，欢迎你们来到我们工业工程，讲到工业工程，同学们可能还比较陌生，下面我就从不同的角度和大伙儿讲讲工业工程。

一、什么叫工业工程？

工业工程的进展差不多一个世纪了，不同时期关于工业工程的概念是不同的，只有清晰的把握了工业工程的概念，才能真正了解什么是工业工程，在美国伯克利大学工业工程系的主页上有一段话，描述什么是工业工程：“当你看到一个静止的物体的时候，那确实是土木工程；当你看到一个物体在运动的时候，那确实是机械工程；当你闻到味道的时候，那确实是化学工程；当你看不到东西的时候，那确实是电子工程；当你想都不能想象的时候那确实是工业工程。”的确，假如我们仅把工业工程的定义拿来用，你就会发觉那个定义特不的复杂。但当你真正理解其内含时，你就会发觉工业工程有你永久也做不完的事。

最具有权威性的解释是美国工业工程师学会提出的，即工业工程是对人员、物料、设备、能源、环境和信息等系统进行优化配置。它综合运用数学、物理学、社会科学以及工程技术的原理和方法，对工业等生

产过程进行系统规划与设计、评价与创新。日本对工业工程的定义为: “工业工程是一门通过对人、原材料、机器设备组成的系统的设计和改进,从而提高生产率并降低成本的技术”。

二、工业工程研究的内容

为了更好的理解工业工程，应该从两方面来看，一方面从历史的角度来看什么是工业工程，从近百年历史进展中了解工业工程对人类社会的贡献。工业工程的产生是同工业革命的产生紧密相关的，假如没有大规模生产这种模式就没有工业工程。工业工程产生的背景是当时治理的手段差不多不能专门好的治理这种大规模的生产组织。另外一方面确实是从工业工程在产业中的应用角度来看什么是工业工程，特不是在制造业中的应用。

美国把工业工程讲成是效率工程，讲工业工程确实是杜绝各种白费，有效的提高生产率和经济效益，把技术与治理有机结合起来的一种边缘学科。而对以后工厂设计是具有挑战性的复杂任务，也是工业工程在制造业中的应用。工业工程是以系统的效率和效益为目标的学科，整个学习的过程确实是研究系统的效率和效益。

为了更好的理解工业工程，再来看一下工业工程的方法，要紧从制造业的角度。

工业工程的方法能够考虑下面三个领域，第一个领域是意识；当你学工业工程的时候，你要用工业工程思维方法去想问题，有时候，专门多事物不人看没什么问题，而你学了工业工程就能发觉问题，意识专门重要。第二个领域是方法，那个地点包括专门多理论，工业工程有专门多种理论，这些理论能够解决不同的问题。第三个领域是实践，工业工程是治理和工程相结合的学科。其特点确实是实践，不是听了就会，必须在企业中去做才能理解那个方法具体是如何样用的，如何样才能有用。意识、方法和实践是工业工程三个不可缺少的要素。其中意识最重要，实践是最终的归宿，最终工业工程是要在实践中解决问题。

专门多人试图去划分工业工程的界限，这是特不错误的，因为工业工程不是一个专门学科,而是多边领域。专门多其他学科的专业人员即使不明白工业工程、没有受过工业工程训练,也在使用工业工程的技术和方法。

（一）工业工程是什么？

什么是工业工程？这儿有幅连环漫画，图中有两只背对背被绑在一块儿的小狗，它俩的前方各有一根骨头，两只狗都急着向前去啃骨头，却因背道而驰的拉力，寸步难移，谁也吃不着骨头。几番挣扎，两只狗终于想出了一个妙法；两只狗先一齐转向一方，把一边的骨头咬住，然后再转向另一方啃另一边的骨头，如此一来，两只狗各有骨头可啃了。漫画的下方写着：“There is always a better way”。

这幅漫画尽管不能完全代表工业工程，然而那一行文字却是工业工程师的座右铭──它意谓着「永久有个更好的方法！」在工作当中，不断寻求更容易、更有效率、更经济而且能令心情更愉快的工作方法，确实是工业工程的精神所在。

一、什么叫工业工程？

工业工程的进展差不多一个世纪了，不同时期关于工业工程的概念是不同的，只有清晰的把握了工业工程的概念，才能真正了解什么是工业工程，在美国伯克利大学工业工程系的主页上有一段话，描述什么是工业工程：“当你看到一个静止的物体的时候，那确实是土木工程；当

你看到一个物体在运动的时候，那确实是机械工程；当你闻到味道的时候，那确实是化学工程；当你看不到东西的时候，那确实是电子工程；当你想都不能想象的时候那确实是工业工程。”的确，假如我们仅把工业工程的定义拿来用，你就会发觉那个定义特不的复杂。但当你真正理解其内含时，你也会发觉工业工程有你永久也做不完的事。

究竟什么是工业工程呢？工业工程是对人员、物料、设备、能源、环境和信息等系统进行优化配置。它综合运用数学、物理学、社会科学以及工程技术的原理和方法，对工业等生产过程进行系统规划与设计、评价与创新。日本对工业工程的定义为: “工业工程是一门通过对人、原材料、机器设备组成的系统的设计和改进,从而提高生产率并降低成本的技术”。

工业工程的进展历程

从泰勒和古尔布雷斯的研究作为工业工程的开端，T业工程的进展历程大致可分为三个时期:

第一时期:从20世纪初至40年代末，可称为工业工程的奠基期心

泰勒和古尔布雷斯的研究成果被成功地应用于生产系统，使得企业生产效率、经济效益显著提高，更重要的是他们使得治理由传统的

经验型治理模式上升为以科学规范为基础的科学治理模式，这就为工业工程的进展奠定了坚实的基础。

1903年，福特汽车公司将世界上第一条流水生产线引人生产系统，掘弃了小规模作坊式的生产模式，迸人了大规模生产的新肘代，电动机的产生与广泛应用，极大地提高了社会的生产能力。两次世界大战迫切需要工厂提高生产效率，泰勒、吉尔布雷斯等人科学治理的成果被治理者同意与采纳，但却被工人阶级视为资本家残酷剥削的手段而遭到反对，风起云涌的工人运动使得劳资关系更为紧张。为了绕过阻力接着惟广科学治理的理论与方法，人们提议将"科学管埋"更名为"工业工程。，从而标志着工业工程概念的诞生。1908年，关国宾夕法尼亚州立大学依照泰勒的建议，首次开设了工业工程专业，并在理工学院建立了世界上第一个工业工程系。1911年，工业工程选修课首次在普度大学机械工程系开设。1917年，关国成立了工业工程师协会(SocietyofIndustrialEngi-neers)。

20世纪30年代经济危机之后，在罗斯福总统新政的惟动下，美国工商企业界力求摆脱危机，致力于提高生产效率以求经济的复苏，这就为工业工程刨造了良好的进展环境。美国贝尔电话实验室的三位专家把统计推断和概率作为统计手段，应用于取样检验和质量操纵;哈佛大学教授梅奥主持的"霍桑实验"融会心理学、社会学形成了"行为

科学"，并被引人工业工程学科，使其内容更加千富。与此同时，在这一时期进展了工厂布置、设施设计、1具设计、人机关系、物料搬运等富于工程技术内容的工业工程埋论与方法，同时对一些老方法，如动作研究、时刻研究等进行了改迸。重视与工程技术相结合·使工业工程不同于治理的概念得到确立，使之成为一种在技术与治理之间起着桥梁作用的新型学科。

随着工业工程人才培养及应用领域的不断扩大，T业工程在美国的学科地位得到确立。到20世纪40年代末，全美有近50所大学设立了工业工程专业。1948年，关国工业工程师学会(AmnericanInstituteofIndustrialEngineers·简称 AIIE)正式成立。

第二时期:20世纪40年代末至70年代末，为工业工程的进展期。

工业工程的早期进展尽管专门有成效，但仍然缺乏明确的理论基础，还未形成完整的体系。在应用领域，仍然以生产现场作为要紧研究对象，缺乏对企业整体分析的能力。"0世纪50年代，T业工程改变了这一切·从第二次世界大战前的经验分析转变为战后更多关注定量分析，逐步形成具有较完整理论体系的学科。

20世纪50年代的这10年。是工业工程进展最快的10年。一方面由于第二次世界大战后西方经济建设的恢复，大量军工企业转为民用，使生产力得到前所禾有的高速进展。生产规模越来越大，形成大

量流水生产和成批生产的模式，买方市场逐步形成，竞争日趋激烈。工业工程把关注的焦点逐步放到提升企业综合实力的竞争，注重企业整体效率的提高;另一方面"运筹学"(OperationsRe-searrii，简称OR)等定量化分析技术的成功应用，为工业工程提供了有力的工具，运筹学的若干万法已为工业工程师所广泛采纳。工业工程出现了新纪元，许多传统方法纷纷让位，运筹学代替了经验主义，正因为如此，人们将这一时期称为工业工程与运筹学结合的时代。

与上述变化同时发生，并对T业工程进展同样起到关键作用的另一里程碑，确实是计算机的应用。

在这一时期，对T业工程进展与完善产生阻碍的还有一些研究领域，如人因工程(人机工程学、T效学)、组织设计、1资与激励、生产与库存操纵等。

总之20世纪50年代的10年是工业工程进展最快的10年，除了学科本身不断完善外，T业工程技术开始在许多工业化国家进展起来，如西欧(英国、德国、法国等)、日本、苏联、澳大利亚和其他一些国家和地区，从20世纪50年代前后相继开始采纳工业工程技术，使工业工程走向世界。

第三时期:从20世纪70年代末至今，称为工业工程的创新期。

这一时期，工业工程进展变化的要紧特点首先是它与系统工程

(SystemEn-gineering，简称SE)的结合。

迸人70年代末，系统工程的理论与方法已进展得相对成熟，并获得广泛应用。许多成功的应用案例引起人们广泛的注意。迸人80年代，许多工业工程学者认为，系统工程重视系统哲学思想的培养和系统分析方法的训练，X.包含有较丰富的自然科学和社会科学知识，正是工业工程所需要的一种"统帅"科学，能够把系统工程的方法论、运筹学的数理分析、1业工程的传统技术和工业专门知识有机地结合起来，f 成一个比较完备的学科体系。使工业工程既可对小至一个劳动岗位进行分析与设计，也可对一条生产线、一个企业，甚至整个工业系统进行分析与设计。工业工程与系统工程的结合，是工业工程进展历程中的一个里程碑。

其次是工业工程的理论与方法快速从制造业向其他领域渗透，应用范围扩大到金融治理、政府治理、E疗卫生治理及其他公用事业等系统。

再次是在网络技术与信息技术的支持下，不断兼收并蓄各种新的治理思想与方法，如计算机辅助设计(computeraideddesign)、计算机辅助制造(computeraidedprocessplanning)、先进制造技术(advancedmanufacturingtechnology)、精益生产(leanproduction)、敏捷制造(agilemanufacturing)、柔性制造(flexiblema·，

iII-facturin幻、准时化生产(justintim，e)、并行工程(concurrentengineering)、计算机集成制造系统(computerintegratedmanufacturingsystems)、业务流程再造(busi-nessprocessreengineering)、供应链治理(supplychain)、企业资源打算(enterpriseresouseplanning)等，使得工业工程的学科体系更趋完善。相信随着现代科技的不断进步，社会生产日新月异，T 业工程会发挥更大的作用，同时这种趋势还将接着下去。

工业工程的定义、目标及职能

工业工程的定义

工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)的产生至今将近一个世纪，在其进展过程中，随着生产力水平的不断提高和科学技术的不断进步，应用领域在不断扩大，研究内容在不断充实和深化。因此·在不同历史时期、不同国家、不同组织和学者对T业工程概念的表达存在一定差异，就像其他交叉与边缘学科一样，往往存在多种乃至几十种讲法。但这丝毫没有阻碍这些科学技术与方法在社会实践中的成功应用与进展。工业工程最具权威和今天仍被广泛采纳的定义是美国工业工程师学会于1955年给出的，具体表述如下:

"I业工程是关于将人力、物力、设备、信息以及能源作为一个完整的系统进行统一设计、改进和实施的学科。它运用数学、物理及社

会科学的专门知识和技能，并应用工程分析和设计的原理和方法对系统可能获得的成果进行确定、预测和评价。"

上述定义被美国国家标准学会(ANSI)收入美国国家标准7941982中，作为标准术语来采纳。

上述定义和解释表明，工业工程的研究对象是由人力、物力、设备、信息以及能源等诸多要素所组成的一个系统整体，强调研究的系统性。这与早期工业工程活动以效率为主的局部性改良有专门大不同。从系统的观点看，这种变化是个体事物向系统化进展的必定结果，因此系统性将成为工业工程研究方法的一大特征。另外，定义同时也表明工业工程在知识应用上强调多学科的交叉与渗透，注重知识的综合化，这也是工业工程方法体系结构复杂、内容多样的一个重要缘故。

美国工业工程师学会于1990年对T业工程的定义作了进一步的修改，对1业工程研究对象的具体特征、应用目标及知识应用等方面作了更为具体和细致的描述，具体表述如下:

。工业工程是对由人、信息、材料、设备、方法所组成的生产和服务系统进行规划、设计、实施与治理，从而保证系统在整个生命周期内的性能、可靠性、可维护性、运行规程和成本操纵。"

为了实现系统的目标利润、效率、效益、适应性、应变能力、质量和系统的持续改善，T业工程将综合应用人类科学、社会科学、经

济学、计算机科学、工程技术、治理科学、通信技术，以及物理学、行为科学、数学、统计学、组织理论和伦理学等多种学科知识。

上述定义进一步明确了以下几个方面的概念:

(1)工业工程研究和应用的要紧对象是生产与服务系统。这一方面讲明工业工程仍以企业活动为要紧研究对象，但在应用领域由过去只注重提供有形产品的制造业逐步扩大到提供产品服务的一切有经济性活动的组织。

(2)明确了工业工程的差不多职能，即规划、设计、实施与治理。这同治理的差不多职能特不接近，表明工业工程注重技术与治理的结合。

(3)知识应用上几乎涵盖了所有学科，这进一步讲明工业工程解决的往往是系统问题，一般系统问题都具有结构复杂、阻碍因素众多的特点，因此，在知识应用上，必定是多种知识的综合，体现了学科交叉与渗透的差不多进展趋势。

1·2·2 工业工程的目标

美国工业工程专家p·希克斯(PhilipE.Hicks)指出:"1业工程"的目标确实是设计一个系统及系统的操纵方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的一种或几种产品，同时这种生产必须是在工人和最终用户的健康和安全的条件下进行。希克斯的这一概念特不朴实

地讲明了工业工程的目标。工业工程的最终目标是提高企业的整体效益，即提高生产率。因此，T业工程的任务便是设计一个良好的生产系统及对系统有效操纵的方法。

《美国大百科全书》(1982版)对T业工程的目标解释是:"1业工程是对一个组织中人、物科和设备的使用及其费用作详细分析研究，这种工作由工业工程师完成，目的是使组织能够提高生产率、获利性和效益。"这一解释除了讲明工业工程的目标·同时引出一个重要概念，即T业工程的目标任务是由工业工程师来完成的，因此，明确工业工程师的职责任务是实现工业工程目标的关键。

一般地讲，T业工程师的任务确实是从企业整体动身，综合运用各种技术、治理和经济手段，实现降低成本、提高质量、提高生产效率和效益的目的。由于在生产与经营过程中阻碍成本、质量、效率和效益的环节和因素专门多，因此，工业工程师的实际工作内容是十分广泛的，归纳起来要紧有以下四个方面:

(I)依照企业进展战略和产品结构调整方向，组织新产品或技术改造项目的开发、设计和鉴定工作，围绕这些内容有效地开展市场调研，进行产品或项目的选择与技术经济评价。

(2)对生产系统进行综合诊断、评价、改进、治理与维护。具体包括企业诊断与现场治理、成本分析与操纵、质量操纵与系统可靠性维

护、生产过程与工作方法的改进、人机环境的合理配置、生产打算与操纵等。

(3)逆行组织设计与职务设计，制定绩效考核与评价标准，建立企业激励机制，有效地调动各类人员的积极性。

(4)跟踪工业工程的最渐成果，采纳先进制造技术，建立精益、敏捷、柔性的生产系统。

工业工程的职能

工业工程具有治理科学与工程技术的双重特性，因此，其职能也具有双重性。

治理职能最核心的是合理组织生产力和维护调整生产关系这两大差不多职能。在治理过程中，这两大差不多职能又表现为各种具体职能，如决策、打算、组织、操纵、协调等。这些具体职能是治理工作差不多内容和功效的概括反映，它们以动态的形式联接各治理要素，形成完整的治理活动过程。

工程技术活动是人类为满足自己多方面的需要，运用科学所揭示的自然规

律，能动地改造自然和利用自然的实践活动。

工程技术活动需要满足既定目标的要求，遵循自然规律和社会规律相统一的原则，因此，对工程技术活动必须有合理的规则。工程技

术活动的最终成果是有形的东西，因此必须有具体的设计方案。工程技术活动除了要符合科学原理所阐明的有关自然规律外，还要受到许多条件的制约，因此，必须对设计方案进行综合评价，以保证工程技术活动的可行性。最后，一般工程技术活动工作内容广泛、结构复杂，需要有效的组织与实施，d能保证工程技术活动的顺利完成。

由此可见，规划、设计、评价与实施构成了工程技术活动的差不多职能。

工业工程具有工程技术的差不多属性，因此，在职能上具有专门大相似性，但工业工程与纯工程技术相比，由于研究与服务对象的不同，其职能的内涵也大不一样，同是规划与设计，所包含的内容、研究思路与方法却大不相同。下面具体讲明工业工程的差不多职能及包含的要紧内容。

l·规划

规划是对完成某项任务的一种总策划。对工程技术而言，它是一种总体设计方法;对治理而言，它是一种带有战略考虑的总体谋划。工业工程中规划兼有两者的含义。其区不要紧依照规划的内容而定。对一个工业工程师来讲，常见的规划任务要紧有:

(I)设施规划;

(2)产品规划;

(3)生产规划;

(4)技术规划;

(5)教育规划。

2·设计

工程技术的设计是依照规划要求，按照技术原理的构思运用科学知识和工程经验，使规划方案具体化的过程。由于工业工程研究对象的差异性，在知识应用上需要大量用到治理学的原理与方法。具体的设计任务包括以下一些要紧内容:

(1)工厂设计;

(2)生产系统设计;

(3)人机环境系统的设计;

(4)组织设计;

(5)岗位设计;

(6)工作设计;

(7)程序设计;

(8)方法设计;

(9)薪酬体系设计;

(10)作业标准化设计;

(II)治理制度设计。

3·评价

评价是对现存的各种系统、各种规划和打算方案以及个人与组织的业绩作出是否符合既定目标或准则的评审与鉴定工作，包括各种评价指标和程序的制定及评价工作的实施。评价是改善的基础，评价是决策的依据。工业工程中常见的评价工作要紧有:

(1)产品开发的可行性评价;

(2)质量标准的评价;

(3)系统可靠性评价;

(4)技术改造项目的可行性评价;

(5)人力资源的评价;

(6)岗位测评与工作效率的评价;

(7)方法评价。

4·改善

改善是对原有系统或方法的一种改进。不断暴露问题、不断改善是工业工程应用的一大特点。改善的本质是创新。创新是系统维护和持续进展的重要途径。因此，改善活动能够贯穿企业生产的全过程。在工业工程的应用中，具体的改善活动要紧包括以下一些内容:

(1)生产工艺的改善;

(2)工装的改善;

(3)设备的改善;

(4)业务流程的改善;

(5)操作方法的改善;

(6)动作的改善;

(7)现场布置的优化与改善;

8)工作环境的改善。

5·实施

实施是打算付诸行动的过程。工业工程中规划、设计、评价、改善等任何活动都需付诸实施，实施就要动用各种资源，就需要进行有效地组织、协调和操纵。可见，治理的职能在此发挥了作用。在工业工程活动中，关注过程治理，关注实施过程中的组织、协调与操纵，是工业工程应用成败的重要一环，必须给予高度重视。工业工程中组织实施的重要项目有以下一些:

(1)新产品开发项目的组织与实施;

(2企业重大技改项目的组织与实施;

(3)企业改建与扩建项目的组织与实施;

(4)厂址选择与工厂布置项目的组织与实施;

(5)生产过程的组织与实施;

(6)薪酬体系改革项目的组织与实施;

(7)企业运行机制与组织变革项目的组织与实施。

在工业工程活动中，上述各项具体职能起着各自专门的作用。然而，这些职能之间又有着紧密联系，它们相互阻碍，浑然二体，构成完整的职能体系。因此在工业工程活动中，一方面要掌握各职能的特点和作用，另一方面又要注意各职能的衔接和配合，统筹安排，灵活运用，才能取得最佳的效果。

1·3·I 工业工程的学科属性

人们适应上把技术、I程、治理称为工业系统的三大要素，其中技术是工业生产的必要手段，它是科学知识、劳动技能和劳动经验的总和。狭义的技术常指生产工艺、工具、机器及其他技术装备;1程是人们依照某种生产目的，有推断地运用科学知识，设计开发能经济有效地利用各种技术和资源的某些系统，去达到既定目标的专业活动;治理是人们运用行政、组织、人事、财政、金融、贸易等手段，来支持和保证生产、技术开发和各种工程活动的顺利实现，认而保证工业系统功能得以充分进展和顺利运行的职能。

从这三个要素的关系看，显然，工程是联接技术和治理的桥梁。它一方面要开发利用技术，另一方面要为治理提供决策依据。

从工业工程的定义看，它与治理存在着专门大的依存关系，在专门大程度上表现出治理的特征，如规划、组织、协调等职能，因此，

人们往往容易把工业工程理解为治理技术。

诚然，工业工程具有治理特征，但并不等于治理，就像有人把用于治理的数学知识(如概率与统计、线性代数、运筹学等)称作"治理数学"一样，但它并不是治理，仍然是数学。工业工程的实质是工程技术，是解决生产与服务系统的具体方法和手段，它的要紧研究分支如T作研究、设施布置、物流分析、1效学等均面向作业层，具有明显的工程特色。过去我们只强调其治理的一面，而忽视其工程的性质，因此，阻碍了工业工程的健康进展。

工业工程属于工程学科范畴，但不同于一般的工程技术，其他工程技术更注重客体的研究，而工业工程不仅要研究系统中的物质形态和方法，更需关注系统中人的因素，考虑人的行为特征、精神状态、体能，以及对激励的反应和对环境的适应情况等。因此，与一般工程技术相比，T业工程具有技术治理的二重性，是一种多学科相互交叉与渗透的边缘学科。

按学科分类，国外把工业工程划人工程学范畴，但作为一间独立学科进行建设。目前，我国将工业工程划人治理科学与工程学科，相信这是我国工业工程进展初期的一种过渡，随着工此工程在我国的不断进展与壮大，T业工程将成为一n门独立学科，也只有如此工业工程才能得到更好的进展。