在工业工程的领域当中,「动作与时间研究」(motion and time study)占有很重要的地位。1881年,被后人尊崇为「工业工程之父」的泰勒氏(Frederick W. Taylor)首创「时间研究」(或称「时学」)(Time study),后数年纪尔布雷斯氏(Frank B. Gilbrtth)复倡「动作研究」或称「工学」)(motion study)。后因此二学关系密切,无法分割,遂合并称为「动作与时间研究」(或称工时学)。这儿叙述两个故事,来追溯「动作时间研究」的起源。
1898年,泰勒氏工作于伯斯利恒(Bethlehem)钢铁厂,当时该厂雇有铲手工人400~600名,每日于一长约2哩,宽约1/4哩之广场上,铲动各种不同之物料。这些铲手,不用工场所准备的铲子,很多人自己从家中带来铲子,铲煤时,每铲重仅3.5磅,而铲矿砂时每铲竟重达38磅。此种自备铲子的情形与每铲重量之差额,颇引起泰氏之好奇。他想:「铲子的形状、大小和铲物工作量有没有关系?」「究以何种铲重为最经济最有效?」「什么样子的铲子,工人拿了既舒服又铲得多,铲得快?」这些问题实应加以研讨。泰氏乃选优良铲手两名,分在场内不同地点作试验工作,同时用马表(Stop watch)记录其时间,并分别用大小不同的铲子去铲比重不同之物料,并分别记录所用铲子之大小及式样和每铲重量,经多次试验后,发现每铲重量约为21.5磅时,可得最经济,最有效之结果,也就是工作者每日每人可铲最多物料。铲重物时用小铲,铲轻物时用大铲,但每铲重量均约为21.5磅左右。泰氏得此结果后,于是设计各种尺寸大小不同的铲具,训练工人,并拟定奖工办法,凡工人能完成规定之工作时,可得日薪60%之奖金,否则派员授以正确工作方法,务使其亦可得同样奖金。经此改善后,原需400~600名工人才能完成之工作,采用新方法后,140名工人即可完成。因之每吨所需铲费减少达50%,而工人工资则增加60%,除去因研究所需各项开支外,每年尚可节省78,000美元。如此不但使工厂的生产量大增,也使铲手工作效率提高,待遇增加,工作情绪也愉快多了。