19世纪后半期,美国工业出现前所未有的资本积累与工业技术的提高,然而,如何管理、控制、组织这些资源却没有系统的方法,有关于如何提高劳动者的潜力也是当时一大问题。这两点严重阻碍了生产效率的提高。
当时,许多管理者对这些问题进行研究,其中就包括后来被人称作“科学管理之父”的F.W.Taylor。1898年泰勒先生在伯利恒钢铁公司进行的著名的“搬运生铁块试验”和“铁锹试验”。最初在工厂干活的工人是自己带铲子,铲子的大小和铲口形状各不相同,而且铲不同材料时用的是相同的铲子。
这样一来,在铲煤时合适的铲子,在铲铁砂时就过重了。泰勒研究发现每个工人的平均负荷是21磅,后来他就不让工人自己带工具了,而是准备了一些不同的铲子,每种铲子只适合铲特定的物料,这不仅使工人的每铲负荷都达到了21磅,也使得铲不同物料时都有最优的铲子与其对应。
与此同时,他还对工人铲矿的动作进行了精确的时间研究,去除与合并冗余动作,得出一个“一流工人”每天应完成的工作量。在一系列研究下,堆料场的劳动力从400-600人减少为140人,平均每人每天的操作量从16吨提高到59吨。
泰勒在机械制造领域发展出方法设计、时间测定、生产计划安排与控制等一系列方法,并进行了一系列试验,他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,也就是工作定额原理。除此之外,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。
与泰勒同时期的先驱者还有吉尔布雷斯夫妇和亨利•福特。吉尔布雷斯夫妇致力于时间研究和动作研究,提出差别计件工资制以及动作的经济原则等,甚至在家政管理方面也有著作。他们将手的动作分为17种基本动作即动素,如Reach、Grasp、Move等;然后通过定性分析,找出最合理的动作,以使作业达到高效、省力和标准化的方法。
亨利•福特则首创了符合标准化、专业化的流水线系统,使制造业领域生产效率大幅提高,成本也得到极大的压缩。正像他描述T型车时所说的那样,“这是一款专门为公众设计的,人人都买得起的大众车”,亨利•福特也被称作“给世界装上轮子的人”。
最初,泰勒把这套方法命名为科学管理。后来,由于美国工人阶级独立意识的提高,工人们不愿意被管理,一听到“管理”这个词就反感。在这种情况下,泰勒为其取了一个当时工人们更愿意接受的中性名字“Industrial Engineering”(工业工程)。此后的一个多世纪里,工业工程作为一门学科蓬勃发展不断壮大,也把美国送上了世界经济的头把交椅,在西方工业文明中起到了举足轻重的作用。
二十世纪二十年代后,工业工程师注重于从多角度考察、分析和改进所研究的系统。1924年休哈特(W.A.Shewhart ) 首创质量控制图, 将数学分析和统计方法应用到质量控制中。他指出,每一个方法都存在着变异,都受到时间和空间的影响,即使在理想的条件下获得的一组分析结果,也会存在一定的随机误差。从此统计学成为IE 研究中的一项有力武器,广泛地应用于质量控制、库存控制、财务与成本控制以及市场预测等方面。
随着机械化的迅速发展, 费希(J.Fish) 首创“工程经济”,解决设备的“经济性”问题,以工程项目为主体,研究如何有效利用资源,以得到最大的经济效益。
在二战中,运筹学的产生为决策者们提供了面临多种方案时进行选择的方法。工业工程师将其应用到管理中, 例如, 决定产品开发方向、销售分配方案、资源最优配置等都存在如何在各种复杂的条件下求“优化”问题, 这些问题都可以利用运筹学中的线性规划、非线性规划、动态规划、网络技术、排队论、对策论等方法来解决, 使得IE 的技术内容得到大大的丰富与发展。
二次世界大战后,IE工程师们认识到必须把人与系统结合起来研究,于是人因工程就此诞生。人因工程涉及到生理学、心理学、管理学、劳动科学、安全科学等许多方面,以人为本,着眼于提高人的工作绩效,防止人的失误,在尽可能使系统中人员安全、舒适的条件下,统一考虑人—机器—环境系统总体性能的优化,如考虑机器的设计、工作台的设计与工作地布置,研究作业环境如何更有利于发挥操作者的效能。
在当今时代,IE吸收了越来越多的新技术,广泛采用计算机辅助管理及信息系统辅助研究,就生产系统建立起完善的计算机信息网络,从而使大规模系统的分析决策更有效地完成。
如今的IE既可以对一个小的生产加工台进行分析与优化,也可以对整条生产线、整个企业进行规划与决策。美国工业工程师协会(AIIE)给工业工程的定义是:工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统,进行设计、改善和实施的一门学科,它综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术,结合工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。简单来说,工业工程的职能在于设计与优化包含人在内的复杂集成系统,用工程的方法解决管理问题。
虽然在中国,工业工程在上世纪80年代才开始萌芽起步,但短短二十几年的时间,IE已开始在各领域散发光彩。我们相信,IE将继续在各行业发挥越来越重要的作用,IEers会在我国发展史上画下浓墨重彩的一笔!
Industrial Engineering
makes things better
摘自:微爱意
作者:刘炜昕
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