CIMS環(huán)境下的企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)研究

CIMS環(huán)境下的企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)研究

注意：本文在《工業(yè)工程》(1998，1(3):28～32)雜志發(fā)表，
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趙 博 劉曉冰

（大連理工大學(xué)CIMS中心）

摘要：本文簡要介紹了企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)的基本內(nèi)涵，探討了將企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)的技術(shù)引入到CIMS工程當中去的必要性，并且較為詳細論述了幾個關(guān)鍵的技術(shù)。最后提出了CIMS環(huán)境下企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)的方法和步驟。

     關(guān)鍵詞：企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)；BPR；計算機集成制造系統(tǒng)；CIMS
     中圖資料法分類號：F406

八十年代中期以來，計算機集成制造技術(shù)和系統(tǒng)（CIM和CIMS）日漸成為制造業(yè)的熱點，人們把CIMS看作二十一世紀占主導(dǎo)地位的生產(chǎn)方式，世界上許多國家和企業(yè)都把發(fā)展CIMS作為本國制造業(yè)或企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，制定了許多由政府和工業(yè)界支持的計劃，用以推動CIMS技術(shù)和系統(tǒng)的開發(fā)和利用。最近幾年，又有一些新的制造技術(shù)和哲理相繼提出并且被納入CIMS體系當中去，大大豐富了CIMS的內(nèi)涵。

CIMS的出現(xiàn)是科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和市場競爭日益激烈的必然結(jié)果。CIM不僅僅是一項技術(shù)，更是企業(yè)組織和管理生產(chǎn)過程的一種哲理、思想和方法，而CIMS則是這種思想的具體體現(xiàn)。同其它具體的制造技術(shù)不同，CIMS著眼于從整個系統(tǒng)的角度來考慮生產(chǎn)和管理，強調(diào)制造系統(tǒng)整體的最優(yōu)化，它象一個巨大的中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將企業(yè)的各個部門緊密聯(lián)系起來，使企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動更加協(xié)調(diào)、有序、高效。

CIMS對企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)營過程產(chǎn)生了重大的影響，國外的一些企業(yè)在實施CIMS工程時，往往按照CIMS的結(jié)構(gòu)和要求對企業(yè)的組織進行全面改造和優(yōu)化。1990年，美國原馬薩諸塞理工大學(xué)的Michael Hammer教授提出企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)理論（Business Process Reengineering，簡稱BPR），引起了席卷歐美的管理革命浪潮，同時也為CIMS的思想體系注入了新的內(nèi)容，目前對于CIMS環(huán)境下的企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)研究已經(jīng)成為CIMS研究領(lǐng)域的一個重要課題。

一．企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)的內(nèi)涵

企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)是充分利用先進的信息技術(shù)對企業(yè)的經(jīng)營過程作根本性的重新思考和徹底改造，使企業(yè)在成本、質(zhì)量、服務(wù)和對市場變化的反應(yīng)等方面獲得重大的改善，以顯著提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和在市場中的競爭能力。其基本思想是：（1）以用戶的需求為中心，采用市場需求拉動的企業(yè)業(yè)務(wù)流程和組織形式；（2）精簡企業(yè)組織結(jié)構(gòu)，減少縱向管理層次，增加橫向的管理范圍，以靈活多變、基于項目組形式的組織結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的階梯式組織結(jié)構(gòu)，并且盡可能縮小中央管理部門的功能，而把更多的權(quán)限下放到業(yè)務(wù)部門；（3）最大程度地簡化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程，剔除一切不增值的企業(yè)活動，加快業(yè)務(wù)流程和企業(yè)各部門之間的通訊；（4）企業(yè)經(jīng)營過程和組織結(jié)構(gòu)應(yīng)同新的生產(chǎn)和管理技術(shù)相適應(yīng)；（5）堅持“服務(wù)至上”原則，并且將供應(yīng)商和用戶作為重要的元素納入到企業(yè)經(jīng)營過程中去[1]。

所以經(jīng)過重構(gòu)后的企業(yè)，其技術(shù)資源、設(shè)備資源和人才資源等都能夠得到最大程度的利用，生產(chǎn)的敏捷性不斷提高，對市場需求變化的適應(yīng)能力也顯著增強，從本質(zhì)上講，企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)的目標不是漸進提高和局部改善，而是性能和績效的巨大飛躍。通過企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)，建立全新的體制，使企業(yè)管理發(fā)生質(zhì)的變化。

任何企業(yè)都包含三個基本要素：技術(shù)、組織和人。所以企業(yè)經(jīng)營過程的重構(gòu)主要體現(xiàn)為對這三個基本要素的重構(gòu)[2]。

1．對技術(shù)的重構(gòu)

企業(yè)生產(chǎn)效益的提高不僅需要先進的制造技術(shù)和管理技術(shù)，而且還需要將這兩個方面的技術(shù)有機結(jié)合起來，這就要求改造企業(yè)的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，利用先進的信息技術(shù)建立覆蓋整個企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)，使員工能夠及時得到同自己有關(guān)的各種信息。另外，面對用戶不斷增加的多樣化和個性化需求及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與制造工藝日益復(fù)雜化的特點，企業(yè)應(yīng)不斷加強產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計和制造裝配上等基本單元技術(shù)的標準化和模塊化，使各種單元技術(shù)能夠根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的需要快速及時地組織起來，滿足市場對生產(chǎn)產(chǎn)品的敏捷性要求。

2．對組織結(jié)構(gòu)的重構(gòu)

目前，傳統(tǒng)的金字塔式組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境，代替它的應(yīng)該是扁平化的組織結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中的單元是能夠適應(yīng)新技術(shù)和面向過程的、跨職能的、具有高度自適應(yīng)機制的工作組，這有利于組織內(nèi)部以及與外部之間信息交流的迅捷暢通，同時組織權(quán)力下放，分散決策，提高了員工的自主性，進而提高了企業(yè)的反應(yīng)速度。

組織結(jié)構(gòu)的變化必然伴隨著企業(yè)運行機制的變化，包括運營程序、約束機制和激勵機制等。企業(yè)的經(jīng)營過程將得到重新整合，原有的直線式的經(jīng)營過程可能要被打破，一個經(jīng)營過程的各個子過程既可以按照自然順序進行，也可以根據(jù)需要并行或交叉進行。

3．對人力資源的重構(gòu)

現(xiàn)在的制造系統(tǒng)中，人的因素越來越受到廣泛的重視，從很大程度上來說，一個制造系統(tǒng)成功與否，取決于是否能夠充分發(fā)揮人的作用。對人力資源的重構(gòu)主要有兩個方面：

（1）對各種不同性格特點的人才的優(yōu)化組合。一個好的人才重構(gòu)策略應(yīng)該充分考慮到人才之間的性格和能力的互補，這樣組合起來的群體作用會大大超過個體之和。反之只會對企業(yè)的高效運行起破壞作用。

（2）對員工的觀念教育和培訓(xùn)。首先要創(chuàng)造適應(yīng)新技術(shù)和新組織運營機制的企業(yè)文化和價值觀念，員工應(yīng)從控制對象轉(zhuǎn)變?yōu)槭跈?quán)對象，盡可能讓他們參與過程運營的日常決策，創(chuàng)建更加開放、更加簡捷的交流報告機制，使員工真正確立“顧客至上”的意識；其次要對員工進行經(jīng)常性的新技術(shù)培訓(xùn)，使他們成為多面型人才，這樣更能發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性。

二．將企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)的思想引入到CIMS中

傳統(tǒng)上，CIMS是建立在對已有的各單元技術(shù)集成的基礎(chǔ)之上的，早期的CAD、CAPP、CAM和MRP等單元技術(shù)是分別設(shè)計和開發(fā)的，彼此之間的聯(lián)系比較小，成為一個個“自動化孤島”，按照CIM的思想，各子系統(tǒng)設(shè)計時必須考慮系統(tǒng)集成的需要，所以人們提出了許多對現(xiàn)有子系統(tǒng)集成的技術(shù)和方法，但這種由下至上的被動集成在技術(shù)上有很大難度，并且增加了集成費用。

另外，人們發(fā)現(xiàn)，制造系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的集成不僅僅是計算機化和設(shè)計幾個數(shù)據(jù)接口的問題，制造系統(tǒng)設(shè)計的簡捷合理更是至關(guān)重要的，因此企業(yè)必須根據(jù)系統(tǒng)和集成的觀點對現(xiàn)有的企業(yè)各要素進行重構(gòu)，在CIMS的開發(fā)和實施過程中應(yīng)采用“先重構(gòu)后集成”的策略[1]。

CIMS企業(yè)的經(jīng)營過程重構(gòu)意味著企業(yè)按照CIMS的思想重新設(shè)計企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營過程，這包含了生產(chǎn)和管理技術(shù)的重新組合和組織結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整。主要包括以下幾個方面：

（1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化和標準化。

（2）生產(chǎn)裝備的智能化和柔性化。

（3）管理技術(shù)同生產(chǎn)技術(shù)的適應(yīng)性。

（4）分布式的組織結(jié)構(gòu)。

（5）并行的工作流程。

（6）信息流和物料流的簡化。

（7）員工的主動性、創(chuàng)造性、自律性和多崗位適應(yīng)性。

（8）用戶—系統(tǒng)的一體化。

三．幾個關(guān)鍵技術(shù)

國外的學(xué)術(shù)界和企業(yè)界經(jīng)過幾年的研究和探索，總結(jié)了一些BPR的關(guān)鍵技術(shù)，有些技術(shù)可以有效地運用到CIMS環(huán)境中，主要有以下幾種：

1．基準研究

基準研究（Benchmarking）是一個連續(xù)、系統(tǒng)化地對其它企業(yè)特別是那些技術(shù)和效益領(lǐng)先企業(yè)進行分析和評價的過程，目的是吸收這些企業(yè)的經(jīng)驗和教訓(xùn)，確定出最優(yōu)的經(jīng)營過程和工作方法，作為本企業(yè)進行重構(gòu)的樣板。

基準研究主要包括以下四個步驟：

（1）確定基準研究的對象，這主要同企業(yè)所要重構(gòu)的內(nèi)容有關(guān)。

（2）成立基準研究組織。這個組織中應(yīng)包括企業(yè)的重要決策者、信息方面的負責(zé)人、數(shù)據(jù)采集和分析人員和多個領(lǐng)域的專家，必要時也可以將用戶吸收進來。

（3）信息的采集與整理，即以合法的手段搜集其它企業(yè)特別是同行企業(yè)的信息，主要是有關(guān)一些企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營策略、企業(yè)內(nèi)部組織改造及企業(yè)文化樹立等經(jīng)驗和教訓(xùn)。然后對這些信息進行整理和篩選。

（4）基準的制定。將處理過的信息進行定性和定量分析，制定出適合本企業(yè)實際情況的基準。

由于到目前為止還沒有一個標準的CIMS概念，世界各國都是根據(jù)自己的理解結(jié)合本國的實際情況來開展CIMS的，所以企業(yè)在確立自己的基準時不僅要考慮本企業(yè)的特點，更要注意本國的實際情況和所要面臨的市場環(huán)境。

2．建模與仿真技術(shù)

CIMS工程對企業(yè)來說是投資強度較大、開發(fā)周期較長、技術(shù)復(fù)雜、風(fēng)險大的系統(tǒng)工程， 一旦失敗，將要給企業(yè)造成不可估量的損失，所以在CIMS開發(fā)和實施過程中，系統(tǒng)建模和仿真是必不可少的技術(shù)。企業(yè)的經(jīng)營過程重構(gòu)是實施CIMS工程的第一個步驟，對企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)的建模和仿真也就顯得格外重要。

（1）建模

CIMS屬于離散事件動態(tài)系統(tǒng)（Discrete Event Dynamic System，簡稱DEDS），因此離散事件動態(tài)系統(tǒng)理論是構(gòu)成CIMS理論體系的重要理論之一。目前基于這種理論的建模方法很多，其中Petri Nets和極大代數(shù)法是兩種重要的建模方法。

Petri Nets是近幾年來比較熱門的離散系統(tǒng)建模工具之一，它能夠模擬系統(tǒng)的動態(tài)變化過程，方法是將系統(tǒng)劃分為兩種基本元素：庫所和變遷，用庫所或庫所的集合表示系統(tǒng)的各個狀態(tài)，而變遷則表示從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的變化，通過對網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)變化的分析，就可以對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行適當?shù)睾喕蛢?yōu)化，并且找出系統(tǒng)的缺陷，進而提出改方案。

極大代數(shù)法是離散事件動態(tài)系統(tǒng)建模的另一個重要方法。其主要特點是可以將CIMS這樣極其復(fù)雜的非線形系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為建立在極大代數(shù)基礎(chǔ)上的線性系統(tǒng)。目前，有的學(xué)者已經(jīng)能夠?qū)⑦@種方法成功地運用于企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)建模和工業(yè)過程建模。

Petri Nets和極大代數(shù)法也能模擬企業(yè)經(jīng)營過程，所建立的模型能夠初步地