20世纪，精益生产管理的形成与发展可视为工序管理的全面发展阶段。从美国福特汽车公司创立第一条汽车生产流水线开始，大规模的生产流水线一直是现代工业生产的主要特征，改变了效率低下的单件生产方式，被称为生产方式的第二个里程碑。大规模生产方式是以标准化、大批量生产来降低生产成本，提高生产效率的。这种方式适应了美国当时的国情，汽车生产流水线的产生，一举把汽车从少数富翁的奢侈品变成了大众化的交通工具，美国汽车工业也由此迅速成长为美国的一大支柱产业，并带动和促进了包括钢铁、玻璃、橡胶、机电乃至交通服务业等在内的一大批产业的发展。大规模流水线生产在生产技术以及生产管理史上具有极为重要的意义。但是第二次世界大战以后，社会进入了一个市场需求向多样化发展的新阶段，相应地要求工业生产向多品种、小批量的方向发展，单品种、大批量的流水生产方式的弱点就日渐明显了。为了顺应这样的时代要求，由日本丰田汽车公司首创的精益生产，作为多品种、小批量混合生产条件下的高质量、低消耗进行生产的方式是在实践中摸索、创造出来了。精益生产方式是在实践应用中根据丰田实际生产的要求而被创造、总结出来的一种革命性的生产方式，被人称为“改变世界的机器”，是继大量生产方式之后人类现代生产方式的第三个里程碑。
总之，根据精益生产方式的形成过程可以将其划分为两个阶段：丰田生产方式形成与完善阶段，丰田生产方式的系统化阶段。
1.丰田生产方式的形成与完善阶段
1950年，一个年轻的日本工程师丰田英二到底特律对福特的鲁奇厂进行了三个月的参观，当时鲁奇厂是世界上最大而且效率最高的制造厂。但是丰田英二对这个庞大企业的每一个细微之处都作了审慎的考察，回到名古屋后和生产制造方面富有才华的大野耐一一起很快得出了结论：大量生产方式不适合于日本。因为，第一，当时日本国内市场狭小，所需汽车的品种又很多，多品种、小批量并不适合大量生产方式的要求；第二，战后的日本缺乏大量外汇来大量购买西方的技术和设备，不能单纯地仿效鲁奇厂并在此基础上改进；第三，缺乏大量廉价劳动力。由此丰田英二和大野耐一开始了适合日本需要的生产方式的革新。大野耐一先在自己负责的工厂实行一些现场管理方法，如目视管理法、一人多机、U型设备布置法等，这是丰田生产方式的萌芽。
随着大野耐一式的管理方法取得初步实效，他的地位也得到了逐步提升，大野耐一式的管理在更大的范围内得到应用，他的周围同时也聚集了一些人，进一步完善方法。通过对生产现场的观察和思考，提出了一系列革新，如三分钟换模法、现场改善、自动化、五问法、供应商队伍重组及伙伴合作关系、拉动式生产等。同时这些方法是在不断地完善中，最终建立起一套适合日本的丰田生产方式。
1973年秋，发生石油危机以后，日本经济下降到负增长的状态，但丰田公司不仅获得高于其他公司的盈利，而且与年俱增，拉大了同其他公司的距离。于是丰田生产方式开始受到重视，在日本得到了普及推广，得到了学术界的认可，吸引了一些学者对其进行研究，完成了内容的体系化。
随着日本汽车制造商大规模海外设厂，丰田生产方式传播到了美国，并以其在成本、质量、产品多样性等方面的巨大优势而得到了广泛的传播。同时，经受住了准时供应、文化冲突的考验，更加验证了丰田生产方式的适宜性，证明了丰田生产方式不是只适合于日本的文化，是普遍适用于各种文化、各种行业的先进生产方式。例如，在丰田生产系统中，最重要之处在于一旦发生小故障等问题，就停止生产线运转。但如果是在美国，一旦停止生产线的工作，就毫无例外地要被解雇，因为工人没有被授予可以停止生产线的权力。这就是两国文化差异的一个例子。
2.丰田生产方式的系统化阶段——精益生产方式的形成
为了进一步揭开日本汽车工业成功之谜,1985年美国麻省理工学院筹资500万美元，确定了一个名叫“国际汽车计划”（IMVP）的研究项目。在丹尼尔·鲁斯教授的领导下，组织了53名专家、学者，从1984年到1989年，用了5对14个国家的近90个汽车装配厂进行了实地考察，查阅了几百份公开的简报和资料，并对西方的大量生产方式与日本的丰田生产方式进行了对比分析，最后于1990年写出了《改变世界的机器》一书，第一次把丰田生产方式定名为Lean Production,即精益生产方式。这个研究成果在汽车业内引起轰动，掀起了一股学习精益生产方式的热潮。精益生产方式的提出，把丰田生产方式从生产制造领域扩展到产品开发、协作配套、销售服务、财务管理等各个领域，贯穿于企业生产经营活动的全过程，使其内涵更加全面、更加丰富，对指导生产方式的变革更具有针对性和可操作性。
接着在1996年，经过4年的“国际汽车计划”第二阶段研究，这些专家又写出了《精益思想》这本书。《精益思想》弥补了前一研究成果并没有对怎样能学习精益生产的方法提供多少指导的问题，描述了学习丰田方法所必需的关键原则，并且通过例子讲述了各行各业均可遵从的行动步骤，进一步完善了精益生产的理论体系。
在此阶段，工序管理这一概念虽然并没有明确提出，但是美国企业界和学术界对精益生产方式进行了广泛的学习和研究，从另一个侧面对工序管理理论进行了完善，他们所提出的很多观点，对原有的丰田生产方式进行了大量的补充，主要是增加了很多工业工程技术、信息技术、文化差异等，进而使工序管理更为适用。
