序 每一个国家的经济发展都有自己特有的规律，而每一个国家的高等教育也都有自己独特的发 展轨迹。 自从工业工程(Industrial Engineering,简称IE)学科于20世纪初在美国诞生以来，在世界 各国得到了较快的发展。工业化强国在第一、二次世界大战中都受益于工业工程。特别是在 战 后经济恢复期，日本、德国等均在工业企业中大力推广工业工程的应用和培养工业工程人才 ，获得了良好的效果。美国著名企业家艾柯卡先生，是美国福特和克莱斯勒汽车公司的 总裁，他就是毕业于美国里海大学工业工程专业。日本丰田生产方式从20世纪80年代创建以 来，至今仍风靡世界各国，其创始人大野耐一的接班人——原日本丰田汽车公司生产调查部 部长中山清孝说：“所谓丰田生产方式就是美国的工业工程在日本企业的应用。”亚洲“四 小龙”——韩国、新加坡、中国台湾和中国香港特别行政区均于20世纪60年代起步工业工程 ，当时正值 亚太地区经济快速发展时期(中国大陆因文化大革命而错过此次发展机会)。中国台湾的工业 工程 发展与教育是相当成功的，经过30年的努力，建立了工业工程的科研、应用和教育系统。20 世纪90年代初，全台湾60所大学有48所开设了工业工程专业，至今人才需求仍兴盛不衰。更 重要的是于1992年设立了工业工程学门。目前，在大陆的台资企业都设有工业工程部和工业 工程工程师岗位。亚太地区的学校都广泛设立工业工程专业。工业工程高水 平人才的培养，对国内外经济发展和社会进步起到了重要的推动作用。 1990年6月中国机械工程学会工业工程研究会(现已更名为工业工程分会)的正式成立，以及 首届全国工业工程学术会议在天津大学的胜利召开，标志着我国工业工程学科步入了一个崭 新的发展阶段。人们逐渐认识到工业工程对中国管理现代化和经济现代化的重要性，并在全 国范围内自发地掀起了学习、研究和推广工业工程的活动。更重要的是在1993年7月由原国 家教委批准，天津大学、西安交通大学首批试办工业工程专业并招收本科生，由此开创了我 国工业工程学科的先河。而后重庆大学等一批高校也先后开设了工业工程专业。时至今日， 全国开设工业工程专业的院校至少有140所。发展速度之快，就像我国经济发展一样，令世 界各国瞩目。我于2000年9月应邀赴美讲学，2001年应台湾工业工程学会邀请到台湾清华大 学 讲学，2003年应韩国工业工程学会邀请赴韩国讲学，其题目均为“中国工业工程与高等教育 发 展概况”。当地的专家均对中国大陆的工业工程学科发展给予了高度的评价，并表达了与我 们保持 长期交流与往来的意愿。 虽然我国工业工程高等教育自1993年就已开始，但教材建设却发展缓慢。最初，大家都使用 由北京机械工程师进修学院组织编写的“自学考试”系列教材。至1998年时，全国设立工业 工程专业的高校已达三四十所，但仍没有一套适用的专业教材。在这种情况下，工业工程分 会与中国科学技术出版社合作出版了一套工业工程专业教材，并请西安交通大学汪应洛教授 任编委会主任。这套教材的出版有效地缓解了当时工业工程专业高等教育教材短缺的压力， 对我国工业工程专业高等教育的发展起到了重要的推动作用。 然而，近年来我国工业工程学科发展十分迅猛，开设工业工程专业的高校数量直线上升，同 时教育部也不断出台新的政策，对工业工程的学科建设、办学思想、办学水平等进行规范和 评估。在新的形势下，为了适应教学改革的要求，满足全国普通高等院校工业工程专业教学 的需要，机械工业出版社推出的这套“21世纪工业工程专业规划教材”是十分及时和必要的 。在教材编写启动会上，编审委员会组织国内工业工程专家、学者对本套教材的学术定位、 编写思想、特色进行了深入研讨，力求在确保高学术水平的基础上，适应普通高等院校 教学的需求，做到适应面广，针对性强，专业内容丰富。同时，本套教材还将配备CAI课件 ，相应的实验、实习教程，案例教程以及企业现场录像，实现立体化。尽管如此，由于工业 工程在我国正处于快速成长期，加上我们的学术水平和知识有限，教材中难免存在各种不足 ，恳请国内外同仁多加批评指正。 序 [2] Ⅴ 教育部管理科学与工程类学科专业教学指导委员会主任 中国机械工程学会工业工程分会主任 天津大学管理学院院长 于天津 前言 工效学是近几十年里发展起来的一门新兴边缘学科，它将人、机器和环境作为一个整体系统 来研究，并根据人的生理和心理特性来设计和改进这个系统，在保证作业者安全、健康、舒 适工作的条件下，使整个“人—机—环境”系统具有更好的性能和更高的效率。工效学的主 导思想与近年来所倡导的“科技以人为本”、“人性化设计”、“人性空间” 等理念相 一致，更使工效学得到了空前的发展。目前工效学在国防、宇航、工业、交通运输、医学、 农业和教育等各个领域得到十分广泛的应用，并在使人类活动的科学化、适宜化以及提高人 机系统效能方面作出了突出贡献，日益显示出它的重要作用和价值。 工效学是工业工程的核心课程之一，本书旨在介绍工效学的基本理论、方法及应用，使读者 对工效学的基本原理有一个全面了解，为将工效学原理应用于工作实际和解决实际中的人机 工学问 题提供理论基础知识。工程设计人员应用它的理论和研究成果，不仅可以提高工程设计质 量，而且能使作业人员获得安全、舒适、可靠的作业环境；现场作业人员和管理人员应用它 ，可以根据作业人员的生理心理特征，确定合理的操作方法、安排完备的作业条件、降低作 业人员的疲劳程度，为工程及管理的科学决策提供理论依据。 本书在编写过程中，结合当前工效学的发展，参考了国内外有关著作和期刊资料， 力求资料新、数据全、方法先进、适应面广，理论和方法的应用可操作性强，并致力于科学 性、系统性和逻辑性。同时，在编写过程中注意吸收国内外现有教材的优点，力求博采众长 ，本书围绕人的因素，比较系统地介绍了作业时人的生理和心理特征、作业环境设计、作业 空间设计、人机界面设计、作业方法设计、人机系统评价及劳动安全问题等基本概念 、原理和方法。 工效学是工业工程专业的必修课，本书以解决工程实际问题为背景，介绍工效学的基本原理 和方法， 既可作为工业工程专业的教材，也可作为工科院 校师生、企业工程技术人员、管理人员、劳动定额工作者、劳动保护与安全工作者的参 考书。 全书共10章，第1、9章、第3章的第2、3、4、7节由西安理工大学张广鹏编写，第3章的第1 、6节及第8章由西安理工大学刘广编写，第2章和第3章的第5节由刘广、张广鹏合编，第4、 5章由西安科技大学李建华编写，第6、7章由西安工程大学赵小惠编写，第10章由西安工业 大学杜彦伟编写。全书由张广鹏统稿，东北大学郭伏教授审定。 在编写过程，参阅了大量国内外相关专著和文献，书中引用了它们的标准、资料等，在 此向相关编著者表示衷心的感谢。同时，向为本书出版提供大力支持的机械工业出版社致以 诚挚的谢意。 由于时间仓促，加之编者水平和写作能力有限，书中多有纰漏，恳请广大读者和有关专家学 者予以批评指正。 前言 编者