未来的工业工程的发展趋势

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1、未来的工业工程的发展趋势1引言近百年工业工程学的历史是一部推动制造创新、企业进步和国家经济发展的历史。它孕育于15世纪以来的工业革命环境中。从20世纪初以来的一百年中，工业工程学历经机械生产模式和生物生产模式而进入社会生产制造模式阶段(李天和，1998)，在这种新模式下，工业工程被理解为所有组织(包括各种制造企业)的系统设计与运作优化的综合性工程科学[1]。历史已经证明，面对各类挑战的组织与企业可以从工业工程学中找到科学的启示、先进的战略，和实现目标的规模、方法与工具。面对未来一个由顾客需求驱动、快速多变和来自全球四面八方不断增强的市场竞争以及来自某些发达国家在国际关系中的挑战，最重要的任务

2、之一是继续发展和创新工业工程学[1]。美国国家研究委员会关于未来制造的六大挑战和十大关键技术项目中有三分之一直接与工业工程学相关，例如：可重组企业(reconfigurableenterprises)、可重组制造系统(recorfigurablemanufaceturingsystems，RMS)、创新的过程、企业建模与仿真、产品与过程的设计方法、增强的人机接口技术和人力与技术资源的集成等[2，3]。本文针对可重组企业、可重组制造系统、过程工程、以人为中心的组织与管理和工厂企业教育培训的革新5个问题进行探索，试图在世纪之初展望工业工程学的发展。2可重组企业企业的设计、建立和组织从来就是一个重

3、要的课题。从工业革命以来，它首先遵循亚当·斯密的理论和原理，把组织与企业分解为最简单最基本的单元。Taylor对之进行科学化，工程化和细化。美国工业工程的两位早期学者，Deimer(堪萨斯大学)和Kimball(康奈尔大学)先后在其著作中讨论了企业设计问题，形成著名的"泰勒制"。Ford和Sloan等人成功地创立了大量生产模式(机械生产模式)，以流水生产的现代企业代替了手工场式的车间。项目管理把企业设计成生物制造模式下的组织。M．哈默分别在1993年与1995年定义了经营程序再造(businessprocessreengineering，BPR)，推动了当代的企业再造热(姜文柄，1999)。

4、1998年，美国国家研究委员会公布了可重组企业的设想。同时，李天和教授再次提出了企业设计问题和设计原则以及集成管理系统。Yeh和Pearlson提出了基于零时间的组织概念结构。笔者在为EMBA班讲授中，编著了《企业设计》讲义。这些活动促使人们把可重组企业的研究提到日程上。2.1可重组性1997年，美国衣阿华大学的Lee把可重组性定义为以低成本和短周期来重组制造系统的能力[4]，美国密歇根大学Koren曾分别于1996，1997和1999年二次定义可重组制造系统，但他们都把可重组性局限于制造系统范畴。Harnmer的BPR是一种企业重新设计的方法，而非一种经常可变的企业组织设计法。我们定义可重

5、组性为：一种可以按规划和设计规定的变化，利用子系统或组元的重排、更替、剪裁、嵌套和革新等手段对系统进行重新组态、更新过程与系统功能或改变系统输出，迅速响应市场变化的能力[6]。这一定义是希望通过企业或组织的重新组态达到适应变化的设计概念和方法。从实施效果看，BPR经常会引起较大的社会震动，不如可重组企业的重组那样平稳。可重组性是对积木化和成组性的革新。它是基于拓扑性，即；几何、物理、几何／物理、化学与系统、生物学的相似性和模块间的交互作用与接口特性，可以实现系统的基本特征--"整体大于部分之和"的"相乘效果"，是对"积木"和"成组／组合"的发展和拓宽。积木是基于几何相似性和几何约束的，成组／

6、组合是基于几何与部分物理相似性的。而可重组性是基于拓扑性的系统集成。2.2可重组企业的构想可重组的企业是由若干系统及可重组的模块(组元)组成的。按照瓜的观念，企业或组织系统的设计是对组织的人活动（子）系统、管理控制（子）系统和公共服务（子）系统的设计及其交互作用和接口界面关系与特性的集成规划与设计，如图1所示。可重组企业的核心是重组的人员、硬件与软件。企业的重组可分为不同层次，即企业/组织系统级（要求3个子系统及其交互作用与接口特性可重组），子系统级（要求子系统是由“可重组模块”或组元组成）和模块级的重组。人活动系统的重组是建立在制造系统可重组、高素质的多面手人员和组织与管理系统重组基础上的

7、。管理控制系统的重组是对项目小组（team）、群体/集团(group)和动态联盟为基础的人与人和组织部门间的协调管理[7]。公共服务系统主要包括战略与重组规划，建模、仿真、监控与决策，企业性能测度，智能合作软件和金融与法规支持系统等。实现重组的关键是：企业建模与仿真、人机接口技术、智能化和软件开发、集成管理系统和人员培训教育等方面。从技术上讲，软件系统的可重组性是关键。3可重组制造系统制造系统的重组要求来源于