工業(yè)工程在我國物流行業(yè)中的應(yīng)用

摘要：回顧了西方發(fā)達國家工業(yè)工程理論和技術(shù)的主要發(fā)展階段，分析了工業(yè)工程技術(shù)在國外以快遞為代表的物流行業(yè)中的應(yīng)用，結(jié)合其在我國的發(fā)展歷程和目前在國內(nèi)物流行業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀和缺陷，提出了應(yīng)用經(jīng)典工業(yè)工程技術(shù)改進我國物流企業(yè)的微觀運作環(huán)節(jié)，提高操作效率的方案。

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程；物流；應(yīng)用

中圖分類號：F719文獻標識碼：A

文章編號：1002-3100(2008)04-0091-04

Abstract: This article offers review of the development of IE in western countries， analyzes implementation of IE technologies to logistics industry， such as express， in developed countries. With the analysis of development of IE in china and application to domestic logistics industry， it points out the method of implementing classical IE technologies to micro-operation sectors of logistics enterprise to improve efficiency.

Key words: industrial engineering（IE）; logistics; implementation

工業(yè)工程（Industrial Engineering， IE）作為一門應(yīng)用型和綜合交叉型學(xué)科，在西方發(fā)達國家經(jīng)過上百年的發(fā)展，已經(jīng)建立了完善的學(xué)科門類，并形成了包括科研、教育、職業(yè)在內(nèi)的完整體系，滲入到工業(yè)、服務(wù)業(yè)的各個行業(yè)和部門。工業(yè)工程在進入我國的十多年時間里，逐漸被高校、企業(yè)認識和接受，并開始應(yīng)用于實踐，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益。但筆者在實踐和研究過程中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)工程在我國往往還局限于制造業(yè)，在第三產(chǎn)業(yè)中的研究和應(yīng)用剛剛起步，范圍非常有限[1-5]。而物流行業(yè)作為服務(wù)業(yè)中非常重要的一環(huán)，已經(jīng)通過供應(yīng)鏈思想越來越深入地影響著制造業(yè)乃至整個國民經(jīng)濟的發(fā)展。因此，筆者希望通過研究國外工業(yè)工程的發(fā)展和應(yīng)用，探討適宜于我國物流行業(yè)應(yīng)用的理論和方法。

1工業(yè)工程的定義及發(fā)展

1.1工業(yè)工程的定義

工業(yè)工程的定義大多采用工業(yè)工程學(xué)會（Institution of Industrial Engineering，IIE）1955年提出后經(jīng)修改的定義：“Industrial Engineering is concerned with the design， improvement， and installation of integrated system of people， material， information， equipment， and energy. It draws upon specialized knowledge and skills in the mathematical， physical， and social sciences together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify， predict， and evaluate the results to be obtained from such system.”可以看出，工業(yè)工程是綜合運用各種實用的知識和方法，對一個由人力、物資、信息、設(shè)備等組成的系統(tǒng)進行規(guī)劃、設(shè)計、預(yù)測和評價活動。

1.2工業(yè)工程的發(fā)展

雖然有人認為工業(yè)工程的起源可以追溯到工業(yè)革命[6]，但普遍的觀點還是將泰勒（Frederick W. Taylor，1856

-1915）的科學(xué)管理和吉爾布雷斯（Frank B. Gilbreth，1868-1924）的動作研究作為工業(yè)工程的真正開端。其后，甘特（H. L. Gantt）、史密斯（A. Smith）、李嘉圖（Ricardo）、穆勒（S. Mill）、費希（J. Fish）、羅伊（R. H. Roy）等科學(xué)家和工程師也都對工業(yè)工程的發(fā)展產(chǎn)生過重要的影響。根據(jù)應(yīng)用的原理、范圍和在企業(yè)中作用的不同，工業(yè)工程的發(fā)展主要可以分為三個重要的發(fā)展時期：

1.2.1經(jīng)典工業(yè)工程時期（20世紀初至二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的20世紀40年代中期）

19世紀末20世紀初，以福特T型車生產(chǎn)線為代表，工業(yè)革命以來一直延續(xù)的小規(guī)模作坊式企業(yè)開始成長為現(xiàn)代大規(guī)模生產(chǎn)的工廠制企業(yè)。生產(chǎn)規(guī)模的擴大，必然要求管理者運用新的技術(shù)規(guī)劃、設(shè)計、改進生產(chǎn)過程進而提高生產(chǎn)效率，客觀上要求工業(yè)工程的產(chǎn)生。這一時期，工業(yè)工程的研究對象主要集中于企業(yè)生產(chǎn)過程中的局部環(huán)節(jié)（主要是生產(chǎn)線），采用了專業(yè)化分工、動作研究、時間研究、作業(yè)標準化等方法。同時，在這一時期也開始了工業(yè)工程的教學(xué)（1908年，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)開設(shè)了第一個工業(yè)工程專業(yè)[7]），并成立了專業(yè)組織（工業(yè)工程師協(xié)會，Society of Industrial Engineers，1917）。這一時期也可以說是工業(yè)工程的奠基時期。

1.2.2現(xiàn)代工業(yè)工程時期（20世紀40年代中期至20世紀80年代初）

兩次世界大戰(zhàn)使運籌學(xué)得到了很大的發(fā)展，而戰(zhàn)后由于經(jīng)濟建設(shè)和工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，使得工業(yè)工程與運籌學(xué)結(jié)合起來，并不斷加入數(shù)學(xué)規(guī)劃、優(yōu)化理論、博弈論等新興理論和方法，為工業(yè)工程提供了更為科學(xué)的方法基礎(chǔ)，也使其研究內(nèi)容得到了極大的豐富和發(fā)展。這一時期，工業(yè)工程已不僅僅局限于生產(chǎn)線的效率提高，而是擴大到的整個工廠的運作優(yōu)化，包括工廠設(shè)計、物流搬運、人機界面、生產(chǎn)計劃、倉儲控制、質(zhì)量控制等等。

同時，在這一個時期，工業(yè)工程的教學(xué)和專業(yè)組織都得到了重大發(fā)展。1948年，美國工業(yè)工程師學(xué)會（American Institute of Industrial Engineers，AIIE）成立，并于1955年第一次給出了工業(yè)工程的正式定義；20世紀50年代，工業(yè)工程開始建立較為完整的學(xué)科體系，美國許多大學(xué)先后成立了工業(yè)工程系；至70年代，已有150多所大學(xué)提供工業(yè)工程課程。

在這一時期，工業(yè)工程已經(jīng)不僅局限于歐美國家，亞洲新興工業(yè)國家也引入并發(fā)展了工業(yè)工程，其中，以日本最為典型和成功。至今我們?nèi)栽趯W(xué)習和應(yīng)用的準時生產(chǎn)方式（JIT，Just In Time）、豐田生產(chǎn)方式（TPS，Toyota Production System）和全面質(zhì)量管理（TQC，Total Quality Control）就是這一個時期亞洲國家引進并發(fā)展工業(yè)工程的重要成果。

1.2.3創(chuàng)新（新興）工業(yè)工程時期（20世紀80年代初至今）

1985年，波特（Michael E. Porter）提出了價值鏈概念，同時的一些咨詢公司也提出了供應(yīng)鏈管理的概念。而隨著系統(tǒng)分析與設(shè)計、信息系統(tǒng)等理論與工業(yè)工程的結(jié)合，工業(yè)工程擺脫了單一工廠的限制，在供應(yīng)鏈這一企業(yè)戰(zhàn)略層面得以應(yīng)用，發(fā)展出了具備柔性化、集成化、全面服務(wù)化特征的計算機集成制造系統(tǒng)、敏捷制造系統(tǒng)、MRPII、BPR、ERP等最新的工程和管理技術(shù)。

不僅如此，工業(yè)工程還超出了傳統(tǒng)制造業(yè)的范疇，全面應(yīng)用于服務(wù)、行政、醫(yī)療衛(wèi)生、教育等各種產(chǎn)業(yè)。以至于有韓國學(xué)者已經(jīng)將其改稱為“產(chǎn)業(yè)工程”[8]。還出現(xiàn)了專門的工業(yè)工程服務(wù)和咨詢公司，為企業(yè)、政府部門及其他經(jīng)濟部門提供服務(wù)。而各企業(yè)中工業(yè)工程師所占各類工程師總數(shù)的比例已經(jīng)到達8%~15%[9]。與此相適應(yīng)，工業(yè)工程學(xué)科發(fā)展成為了工程學(xué)院的七大學(xué)科之一（機械工程、電子工程、土木工程、化工工程、計算機工程、工業(yè)工程、航空工程），在美國的200多所大學(xué)提供有相應(yīng)的課程。

由此可見，工業(yè)工程起步時，是以現(xiàn)場為中心，作業(yè)者為對象，采用科學(xué)管理的方法進行時間及動作研究、工作簡化、質(zhì)量控制、工廠布置、物料搬運等工作，以提高單項作業(yè)的效率和降低作業(yè)成本。隨著研究工作的深入，逐步轉(zhuǎn)向以工廠為中心，管理者為對象，采用綜合的管理以及運籌學(xué)的思想，進行生產(chǎn)過程的分析、規(guī)劃、改進、完善等工作，并提供系統(tǒng)最優(yōu)化的技術(shù)支持。在此基礎(chǔ)上，向以企業(yè)整體為中心，經(jīng)營者為對象，用系統(tǒng)戰(zhàn)略進行管理的階段轉(zhuǎn)變，這一階段的主要特點是系統(tǒng)性和綜合性，強調(diào)的是企業(yè)整體效益最佳[10]。

2工業(yè)工程在國外物流行業(yè)中的應(yīng)用

香港工業(yè)工程師學(xué)會會長莫如虎先生曾指出，“服務(wù)業(yè)也是一種產(chǎn)業(yè)，也有其產(chǎn)品制造和銷售過程，也可用工業(yè)工程在制造業(yè)的方法應(yīng)用于服務(wù)業(yè)。”[11]歐美等西方發(fā)達國家很早就意識到了這一點，20世紀70年代末就已經(jīng)開始將工業(yè)工程技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于交通運輸和物流行業(yè)。經(jīng)過30年的發(fā)展，工業(yè)工程技術(shù)可以說已經(jīng)滲透到物流運作的方方面面，從宏觀的物流模型設(shè)計，到微觀的人員動作規(guī)范，無一不體現(xiàn)出工業(yè)工程思想的深刻影響。

這其中最為典型的就是以聯(lián)邦快遞（FedEx）和UPS為代表的快遞行業(yè)。快遞作為物流行業(yè)中的高端，客戶群龐大而分散，時效性要求極高。因此，利用工業(yè)工程技術(shù)合理的規(guī)劃線路、人員、時間、車輛、飛機、信息等各種資源，以達到快速、準確的遞送貨件的目的，就成了快件業(yè)者最基本也是是最重要的工作之一。

以聯(lián)邦快遞為例，它采用的是集中-分發(fā)形式（Hub and Spoke）的操作，即各個地方取到的快件集中到一個轉(zhuǎn)運中心根據(jù)目的地進行統(tǒng)一分揀，然后再分發(fā)到各地進行派送。這其中需要進行工程規(guī)劃的作業(yè)就包括：客服員工人數(shù)的規(guī)劃和排班，取、派件區(qū)域的劃分，動態(tài)的車輛路線設(shè)定，派送站的分揀系統(tǒng)設(shè)計和人員安排，車輛裝卸作業(yè)規(guī)劃，貨件信息錄入與傳遞，清關(guān)作業(yè)的流程設(shè)定和時間安排（適用于國際快遞），航班裝卸作業(yè)規(guī)劃，航班計劃，轉(zhuǎn)運中心分揀系統(tǒng)設(shè)計和人員安排，等等。

為了完成這些工程規(guī)劃，需要應(yīng)用到的工業(yè)工程技術(shù)包括時間研究、動作研究、流程分析、線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、排隊論、系統(tǒng)分析與設(shè)定、信息系統(tǒng)、控制理論等等，包括了工業(yè)工程從經(jīng)典到最新的所有理論、技術(shù)和實踐。從這個意義上來說，快遞業(yè)是工業(yè)工程技術(shù)應(yīng)用之集大成者。

3工業(yè)工程技術(shù)在我國物流行業(yè)中的應(yīng)用設(shè)想

3.1工業(yè)工程技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀

工業(yè)工程技術(shù)在我國其實也有相當長的應(yīng)用。早在20世紀20年代，課程設(shè)置基本取自西方（特別是美國）的交通大學(xué)（上海），已經(jīng)1921~1922年度開設(shè)了名為“Industrial Engineering”的課程[12]。其后的30~40年代，通過翻譯和引進美國一些關(guān)于工業(yè)組織和工業(yè)管理方面的著作，Industrial Engineering先后以“工業(yè)管理法”、“實業(yè)工程”、“工業(yè)工程”的名字向國內(nèi)的教育和管理界做了深入的介紹，并已開始局部應(yīng)用于上海等當時工業(yè)發(fā)達的地區(qū)。

但是1949年新中國成立后，由于政治環(huán)境、國際形勢和意識形態(tài)的原因，工業(yè)工程這一來自美國的概念被認為具有資產(chǎn)階級屬性而予以排斥，取而代之的是蘇聯(lián)的管理模式和技術(shù)革新方法。這之后，我國也開展的一些生產(chǎn)優(yōu)化、技術(shù)革新、效率提高的活動，例如華羅庚教授在60年代領(lǐng)導(dǎo)研究并推廣的“優(yōu)選法”，但相對于西方已經(jīng)逐漸成熟和完善的工業(yè)工程學(xué)科體系來說，還非常缺乏系統(tǒng)和專業(yè)的理論指導(dǎo)。改革開放以后，隨著國民經(jīng)濟由計劃經(jīng)濟向市場機制的過度，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益成為社會與企業(yè)的客觀需求。在這種環(huán)境下，管理工程學(xué)科開始逐漸受到重視，工業(yè)工程的一些技術(shù)也被有意識地應(yīng)用到工業(yè)項目的規(guī)劃、設(shè)計、咨詢、評估和改進方面。

1989年8年，中國機械工程學(xué)會首次組織召開“工業(yè)工程”座談會；1990年6月，中國第一個全國性工業(yè)工程學(xué)術(shù)團體“中國機械工程學(xué)會工業(yè)工程研究會”成立（后更名為“中國機械工程學(xué)會工業(yè)工程分會”）；1992年，教育部批準清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、重慶大學(xué)等10所高校首批設(shè)立工業(yè)工程專業(yè)，并于1993年正式招收本科生。至此，工業(yè)工程以完整的學(xué)科體系進入了中國。在應(yīng)用方面，幾乎所有外資或合資的生產(chǎn)企業(yè)都設(shè)立了獨立的工業(yè)工程部門和工業(yè)工程師；一些大型和特大型國有制造企業(yè)也開始大力推行工業(yè)工程，例如長春一汽變速箱廠的精益生產(chǎn)工作、湖北二汽的“一個流”生產(chǎn)和廠際運輸看板管理、邯鄲鋼鐵廠的“成本否決法”都是中國式工業(yè)工程應(yīng)用的經(jīng)典案例。相比之下，民營企業(yè)和私營企業(yè)在工業(yè)工程方面的應(yīng)用還比較缺乏。同時，雖然也有利用工業(yè)工程的規(guī)劃和流程分析方法改進醫(yī)療衛(wèi)生和服務(wù)行業(yè)的個別案例，但和西方發(fā)達國家的普遍應(yīng)用相比較，差距還是非常明顯。

3.2工業(yè)工程技術(shù)在我國物流行業(yè)的應(yīng)用還十分狹隘

物流這一概念最早形成于美國，當時稱之為“Physical Distribution”（貨物配送）。20世紀50年代吸收了二次世界大戰(zhàn)期間后勤學(xué)（Logistics）的思想后，演變成了現(xiàn)在意義上的Logistics。1963年日本學(xué)者引進其國內(nèi)后，翻譯成漢字“物流”。20世紀90年代末，物流的概念被進一步發(fā)展，與生產(chǎn)過程結(jié)合更加緊密，成為“供應(yīng)鏈”（Supply Chain）中的一部分。

應(yīng)該說“物流”這一概念從誕生起，就不同于傳統(tǒng)意義上的交通運輸，而是包含了運輸、保管、信息在內(nèi)的系統(tǒng)問題，用以提高整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中物資傳遞效率。這一特點與工業(yè)工程提高效率、追求效益的目標有著天然的一致性。國內(nèi)也有相當多的學(xué)者應(yīng)用與工業(yè)工程相同的原理和方法研究物流系統(tǒng)和物流運作，例如線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、存儲論、運籌學(xué)、系統(tǒng)分析等等。

但是，從筆者的實踐中發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)的物流的研究和分析還存在較大的局限性。首先，對物流的研究集中于宏觀層面，過于關(guān)注物流園選址、配送節(jié)點和道路設(shè)置等企業(yè)戰(zhàn)略層面問題，較少關(guān)注微觀的操作環(huán)節(jié)，例如配載、倉儲管理、搬運效率、流程優(yōu)化等。其次，物流研究大多集中于硬件設(shè)計，例如選址、道路、運輸工具、倉儲和搬運設(shè)備，較少研究如何建立有效的信息管理系統(tǒng)，對于崗位設(shè)置、人員配置、動作合理化、崗位分工、排班等的研究就更加匱乏。再次，許多物流的研究與實際運作情況脫節(jié)，有許多數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型被大量學(xué)者研究和發(fā)展，但甚少應(yīng)用于企業(yè)的實際操作，大部分企業(yè)還是憑經(jīng)驗和個人意愿行事，通過作業(yè)人員的個人行為改進操作，而不是遵從和應(yīng)用科學(xué)方法。

總體來說，無論是工業(yè)工程還是物流系統(tǒng)的研究，我國都已經(jīng)逐步向世界先進水平靠近。但在實踐中，物流行業(yè)應(yīng)用工業(yè)工程技術(shù)的水平還凸顯不足。

3.3應(yīng)加強經(jīng)典工業(yè)工程在物流行業(yè)的應(yīng)用

回顧國外工業(yè)工程的發(fā)展歷程，我們可以清晰地看到一條“局部優(yōu)化——整體優(yōu)化——全局優(yōu)化”的發(fā)展道路，這對于我國在物流行業(yè)應(yīng)用工業(yè)工程有著非常重要的啟示。

（1）設(shè)立專業(yè)的工業(yè)工程師職位，將流程規(guī)劃和改進的職能從管理者職能中剝離出來，聘用專業(yè)的人員進行工業(yè)工程研究。這是因為應(yīng)用工業(yè)工程需要一定深度的專業(yè)知識，而這部分專業(yè)知識不需要管理者掌握，也難以被管理者掌握；同時，工業(yè)工程的實際應(yīng)用往往伴隨著大量的觀察、記錄、分析動作，需要大量的時間，而管理者往往沒有如此充分的時間跟蹤整個作業(yè)流程，分析每個作業(yè)動作。

（2）從微觀操作環(huán)節(jié)開始，先進行局部優(yōu)化。微觀操作環(huán)節(jié)，即每天作業(yè)人員的工作，例如單證整理、單證傳遞、庫位管理、搬運動作、裝卸技術(shù)等等。這是工業(yè)工程中最經(jīng)典的技術(shù)，也是非常有效的方法。制造業(yè)中往往有這樣的案例，將生產(chǎn)線的某些環(huán)節(jié)重新排列或者對工人的動作進行優(yōu)化，即可產(chǎn)生翻番甚至數(shù)倍于投入的經(jīng)濟效益。相比之下，即使采用非常先進的設(shè)備，如果流程設(shè)計和人員規(guī)劃不合理，導(dǎo)致設(shè)備閑置、人員重復(fù)，不僅達不到設(shè)計中的效益，反而會產(chǎn)生浪費和虧損。

（3）應(yīng)用標準化的動作研究、時間研究，規(guī)范人員配置和班組設(shè)置。物流行業(yè)往往需要24小時保持運作，同時又會在運輸工具到達或者離開時出現(xiàn)作業(yè)高峰。因此，通過動作研究和時間研究，確保企業(yè)在預(yù)定的時間段內(nèi)，運用最合理的人員安排，到達作業(yè)效率的最大化，是工業(yè)工程在物流企業(yè)應(yīng)用的最基本、最簡單也是最有效的方式。

上述對于工業(yè)工程在物流企業(yè)應(yīng)用的建議，其實都屬于20世紀初經(jīng)典工業(yè)工程時期的典型方式，雖然看起來似乎與西方發(fā)達國家和國際先進水平有很大差距，但是我們不應(yīng)該忽略我國現(xiàn)在物流企業(yè)的工業(yè)工程還處于起步和發(fā)展階段，管理水平不高的現(xiàn)狀，如果沒有一套好的、穩(wěn)定的、經(jīng)得起考驗的基礎(chǔ)標準，將會使現(xiàn)代工業(yè)工程技術(shù)方法和先進的物流技術(shù)如同建立在沙灘上的空中閣樓，即浪費了資金，花費了時間，還達不到預(yù)期的效

果[13]。

4結(jié)束語

工業(yè)工程主要是通過優(yōu)化和重新組織企業(yè)系統(tǒng)的各種資源，達到提高效率的目的，是一種投資少甚至不需投資就能提高收益的方法，是符合節(jié)約型和效益型社會的重要工業(yè)技術(shù)。雖然我國目前和歐美發(fā)達國家以至于日本還有很大的差距，但筆者希望通過寫出個人實踐的體會，拋磚引玉，和廣大學(xué)者和企業(yè)管理人員共同探討適合我國實際情況的工業(yè)工程應(yīng)用方式。

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