工业工程课程的最新沿革

ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＮｏ．２，２００５

工业工程与管理２００５年第２期

文章编号：１００７．５４２９（２００５）０２－０００１－０５编者按：这是一篇有关工业工程课程改革的文章，原载于“ＩＩＥＳｏｌｕｔｉｏｎｓ”１９９８年第６期，作者

为时任德克萨斯农工大学工业工程系系主任的著名华裔学者郭位教授。文章发表后受到美国工业工程界的广泛关注，并为美国工业工程的现代化注入了活力。本刊经郭位教授同意，选译了其中主要内容奉献给各位读者。虽然这是郭教授几年前发表的文章，但对发展中的中国工业工程教育而言，仍有许多地方值得借鉴。，，

工业工程课程的最新沿革郭位１，ＢｒｙａｎＤｅｕｅｒｍｅｙｅｒ２

（１．田纳西大学工学院，美国田纳西；２．德克萨斯农工大学工业工程系，美国德克萨斯）谭芙蓉译

摘要：简要回顾了传统工业工程课程的发展历史，分析了传统工业工程课程的五大局限。之后，根据当代产业的特点和发展需求，以及工业工程学科本身发展的需要，提出了具有现代化活力的工业工程新课程。新课程具有六大特点，其目的是培养学生成为符合现代生产和制造特点的工业工程师。关键词：工业工程；工业工程教育；新课程中图分类号：ＴＢ一１文献标识码：Ａ

ＴｈｅＩＥＣｕｒｒｉｃｕｌｕｎｌＲｅｖｉｓｉｔｅｄＷａｙＫＵ０１，Ｂｒｙａｎ

ＤＥＵＥＲＭＥＹＥＲ２

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｎｎｅｓｓｅｅ，Ｋｎｏｘｖｉｌｌｅ，ＴＮ３７９９６，Ｕ．Ｓ．Ａ．；

２．Ｄｅｐｔ．ｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｅｘａｓＡ＆ＭＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕ．Ｓ．Ａ．）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｏｆｆｅｒｓａｂｒｉｅｆｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ

ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ，ａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｅｓｆｉｖｅｐｒｉｍａｒｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｈａｔａｐｐｅａｒｔｏｃｏｎｆｌｉｃｔｗｉｔｈｅｄｕｃａｔｉｎｇｓｔｕｄｅｎｔｓｔｏｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｐｅｒｆｏｒｍｔｈｅｒｏｌｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｅｎｇｉｎｅｅｒ．Ａｆｔｅｒａｎ

ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ

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１引言笑嚣蕊雾翟未糍嚣裟集

１９９４年，美国工学院院长委员会（ＥＤＣ）在全场仍然很好，但他们没有受到充分训练，而且工业国范围内正式要求重新设计－１－＿科课程。工业界领工程学科正走下坡路。最近几年，工业界和其他袖主动承诺将积极招聘实施新课程后的毕业生，工程学科同仁都反复质疑工业工程课程的内容，

收稿日期：２００５—０１—０７作者简介：郭位（ＷａｙＫｕｏ），男，博士，美国国家工程院院士，ＦｅｌｌｏｗｏｆＩＥＥＥ，现为美国田纳西大学讲座教授及工学院院长。撰有五本可靠性研究教科书，目前担任“ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ”主编。一１一　万方数据郭位，等：工业工程课程的最新沿革认为它们既缺乏技术上的严密性，也与当代产业缺乏联系。几十年来由于忽略了本科生课程问题，ＩＥ教学人员对扭转这一局面所做甚少。资浅教师很少将重点放在本科教学上，因为这无助于他们自己学术生涯的发展，而集中精力在研究和研究生教学上却有效得多。资深教授对课程僵化也负有不可推卸的责任，因为他们从未考虑过这事，也很少将他们自己的最新研究成果带人所讲授的本科课程中。１９９３年，当我们着手对德州农工大学本科生课程进行全面分析并重新设计时，这些课程已有１８年未作重大修改了。３年后完成的设计，尝试将解决问题的方法引入课程，而不再强调“罗伊报告”（Ｒｏｙｒｅｐｏｒｔ）所提倡的工具导向的方法（ｔｏｏｌ－ｏｒｉｅｎｔｅｄａｐｐｒｏａｃｈ）。罗伊报告发表于１９６７年，是一项由美国国家自然科学基金会资助的研究。新课程针对典型学生，并着意于培养可以解决问题的工程师。这些工程师能认识到工程中遇到的问题是具有技术挑战的，解决它需要强有力的数学和科学上的定量分析能力，并且这些问题不象其他学科的工程师所面临的问题那样可以有清晰的定义。我们相信，我们的经验也有助于其它课程改革。２ｍ课程的历史沿革为了分析这些课程，我们先简要回顾一下传统ＩＥ课程的发展历程。ＩＩＥ（前称ＡＩＩＥ，美国工业工程师学会）采纳了以下有关工业工程的定义：工业工程是对由人员、物料和设备所组成的集成系统进行设计、改进和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术，以及工程分析和设计的原理和方法；对该系统所取得的成果进行鉴定、预测和评估。这一定义形成了传统ＩＥ课程的基础，后者源于１９６７年的Ｒ．Ｈ．Ｒｏｙ报告。Ｒｏｙ报告将ＩＥ教育的目标描述为：培养“具有数量、经济和行动头脑的、能进行设计和决策分析及综合”的学生。报告提供了一个雄心勃勃的景象，因此成为全世界广泛使用的工业工程课程标准。不同寻常的是，这一理念直到最近十年才受到广泛挑战。对ＩＥ课程的批评始于１９８４年，其时Ｊ．Ａ．Ｂｕｚａｃｏｔｔ发表了描述工业工程学科未来发展前景的文章。他指出了许多相关问题，但最严厉的批评或一２一许在于：Ｒｏｙ课程虽然含有坚实的学术内容，并且从理论上说为毕业生提供了扎实的教育背景，但它没有成功地将工业工程发展为一门独立学科。Ｒｏｙ课程的最主要问题是它几乎使ＩＥ系成为具有不同观点、方法甚至成员之间价值冲突的松散组织。事实上，完全不可能像Ｒｏｙ委员会曾设想的那样，让ＩＥ教学人员将工业工程教育的重点放在“全面”上，因为在运筹学、人因工程、制造、工程经济和管理领域中，理论和实践完全不同。

虽然Ｒｏｙ报告定义的工业工程前景远大且概念丰富，但根据其要义演化而来的传统课程却导致了很多问题，在处理这些问题上ＩＥ学界行动缓慢。而几十年来，工业和工业实践却发生了极大改变。我们认为，在四年制教学中实施Ｒｏｙ报告所推荐的、具有足够深度的课程是不可能的，因为它过多地强调普遍原则，而不是强调与“工业问题”相关的那些原则。Ｒｏｙ报告提到的主题之间联系松散，也没有强调应该使用促进工业发展的先进技术，包括精益求精（ｅｖｅｒ—ｃｈａｎＮｎｇ）的管理实践。ＩＥ教育发展停滞不前的一个不幸结果是很多现代制造实践中的概念和变革都来自ＩＥ界之外，例如拉动式系统（准时生产）、单件生产、连续改进、瓶颈管理、供应链、“失败复活”计划（‘Ｊｏｎａｈ’ｐｒｏｇｒａｍ）（来自Ｇｏｌｄｒａｔｔ研究所）、不强调成本会计以及田口方法等。在工业这个大舞台上，工业工程师没有扮演他们应该扮演的角色——变革的代言人。充其量，他们只是应用新技术的实践者。有趣的是，来自顶尖大学的研究者活跃于咨询和研究领域，但是已经发现和发表的新的前沿研究成果却没有得到应用，也未能体现在本科课程中。同样不幸的是，一些由工业工程师领导的公司，仍然将公司的经营重点仅仅放在降低成本上，而其他一些成功企业却针对制造和生产的所有方面开发出新方法。

３传统课程的五大局限传统课程中哪些因素导致了今天这种局面？经过仔细思考，我们甄别出五大主要特征，这些特征与培养学生成为具有综合能力的工业工程师的宗旨相矛盾。（１）传统课程强调工具而不是工程问题。传统课程中，提供给ＩＥ学生的是人因工程、工作方法、运筹学和其他一些类似课程。这些课程绝大部分是与工具相关的，通常是垂直的且相互之问

　万方数据ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＮｏ．２，２００５

工业工程与管理２００５年第２期

缺少互动。我们认为，这种情形部分是由于Ｒｏｙ报告产生的。那时，为了使学科变得更为严谨，课程偏离了其服务于制造的目的，有意识地将工具和方法从特定问题中抽象出来，使这些方法和工具更具普遍性，可以应用在不同的问题领域。这种看似合理的努力导致了将重点从问题本身向工具的机械性转变的偏移。（２）传统课程缺少基本ＩＥ概念的垂直集成。通常，前面提到的工具课程之后就是制造、生产和其它高层次课程。这些高层次的专业课程建立在工具导向的课程之上。然而，通常的经验认为，工具课程很少被设计成支持高层次课程。此外，教授给学生的某些工具课程既无太多价值，也与系统集成无关。例如，线性规划（决策论）课程的重点在单纯形法的结构上，因此课程不可能使学生成为线性规划的精通使用者。随之而来的是后面的生产课程会发现，学生不能用公式表达并解决复杂的生产问题。这一现象的产生，部分是由于运筹学和制造系统的教学人员之间缺乏沟通，另一部分是由于线性规划的传统课程资料与真实问题的阐述和分析之间缺少联系。通常ＩＥ课程结束前都有一个单独的课程设计（‘ｃａｐｓｔｏｎｅ’ｄｅｓｉｇｎｃｏｕｒｓｅ），该课程设计倾向于鼓励学生结合其学习体会进行。设计课程只不过为学生提供了用公式表达实际问题并部分解决问题的机会，却没有为他们提供时间和机会去体现工业工程的精髓。因此，课程设计充其量只是一盘杂碎（ｃｈｏｐｓｕｅｙ）而不是一道完美的综合大餐。没有理由要求我们的本科生去阐释我们正采用的课程结构的意义，这是授课老师的责任——而且是主要责任。（３）很多传统ＩＥ教育经验基于工业工程师的错误角色之上。课程开始阶段，很少有ＩＥ学生理解工业工程师是什么，而且更可悲的是，毕业时他们的理解也没有什么改进（基于毕业生面试时收集到的证据）。我们认为，现在过多的重点放在了工业工程的各门子学科上，而不是希望工业工程师解决的各种问题上。一种通行的观点认为，ＩＥ毕业生将为主管提供技术支持。这一观点将ＩＥ工程师定位在一个次要位置上，并且没有强调ＩＥ工程师在解决问题和决策中可以做出的重要贡献。另外一种观点则认为，ＩＥ毕业生将成为某些领域的管理者。某些情况下这是事实，但是如果我们把这定义为工业工程师的主要角色，那么我们是在推销我们学生的短处。ＩＥ工程师带给各位的是一种系统的观点——也就是说，ＩＥ工程师对系统有着更高、更抽象的见解，并且可以对系统问题进行规划、解决和阐释。其

他工程领域的工程师很少经历这种问题。这也是为什么ＩＥ工程师能领导跨学科团队的原因。然而，这样做要求具备坚实的技术碧每习过程，具有进行有效设计和解决问题的丰富经验。再者，人的技能虽然重要，但如果没有适当的技术准备，解决工程问题也是不可能的。当成功地解决技术问题促使工业工程师走上领导岗位时，他们也像其他工程师一样成为了管理者。（４）传统课程不能满足现代工业的需要。我们的学生从传统工业工程课程中接受的训练只适合低技术工业。例如，工作测定在劳动密集型产业中非常重要，但在高自动化制造领域却不适用。类似数学规划和库存控制这样的课程虽然向学生介绍了大量的理论知识，却从来没有向学生展示过这些理论如何解决问题，或者与高科技问题如何联系。同时，我们也很少将这些课程与具挑战性的、与Ｉｎｔｅｍｅｔ相关的问题进行联系，也没有对这些问题进行研究、开发或传授。当化学工程、机械工程、计算机科学等工程学科蓬勃发展时，那些无法解决相关技术问题的学科（例如工程科学和机制）正逐渐消失。我们必须从这些例子中吸取教训，避免在工业工程学科中墨守历史成规。如果工业工程希望成为一门独立学科，那么它需要不断发展，采用最先进的技术来解决最新出现的问题。“现代”意义下的生产和制造是关于产品、加工和材料的技术密集的过程。今天的工业工程必须能够解决随技术进步而产生的方法、实践和顾客需求方面的问题。例如，位于俄克拉何马州Ｔｕｌｓａ市的ＤｏｖｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ有限公司的总裁兼首席执行官ＲｕｄｙＨｅｒｍａｎｎ先生认为，世界级的优秀运作必须包括供应链和信息技术，而常规运作中通常不包括这些因素。常规运作通常需要硬件和软件，其中硬件包括数控机床、机器人技术、自动化和制造单元；软件包含自我导向工作团队、拉式系统、准时制概念和看板。供应链运作包括物料管理、生产计划与控制、采购以及供应商合作伙伴关系。信息技术要求配备实时更新的硬件、软件、网络和通讯系统。Ｈｅｒｍａｎｎ列出了传统制造和当今世界级制造之间的区别，见表１。