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CIMS環境下的企業經營過程重構研究
CIMS環境下的企業經營過程重構研究
使用者請注明文章出處 趙 博 劉曉冰 （大連理工大學CIMS中心） 摘要：本文簡要介紹了企業經營過程重構的基本內涵，探討了將企業經營過程重構的技術引入到CIMS工程當中去的必要性，并且較為詳細論述了幾個關鍵的技術。最后提出了CIMS環境下企業經營過程重構的方法和步驟。 關鍵詞：企業經營過程重構；BPR；計算機集成制造系統；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和系統（CIM和CIMS）日漸成為制造業的熱點，人們把CIMS看作二十一世紀占主導地位的生產方式，世界上許多國家和企業都把發展CIMS作為本國制造業或企業的發展戰略，制定了許多由政府和工業界支持的計劃，用以推動CIMS技術和系統的開發和利用。最近幾年，又有一些新的制造技術和哲理相繼提出并且被納入CIMS體系當中去，大大豐富了CIMS的內涵。 CIMS的出現是科學技術迅速發展和市場競爭日益激烈的必然結果。CIM不僅僅是一項技術，更是企業組織和管理生產過程的一種哲理、思想和方法，而CIMS則是這種思想的具體體現。同其它具體的制造技術不同，CIMS著眼于從整個系統的角度來考慮生產和管理，強調制造系統整體的最優化，它象一個巨大的中樞神經網絡，將企業的各個部門緊密聯系起來，使企業的生產經營活動更加協調、有序、高效。 CIMS對企業的組織結構和經營過程產生了重大的影響，國外的一些企業在實施CIMS工程時，往往按照CIMS的結構和要求對企業的組織進行全面改造和優化。1990年，美國原馬薩諸塞理工大學的Michael Hammer教授提出企業經營過程重構理論（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容，目前對于CIMS環境下的企業經營過程重構研究已經成為CIMS研究領域的一個重要課題。 一．企業經營過程重構的內涵 企業經營過程重構是充分利用先進的信息技術對企業的經營過程作根本性的重新思考和徹底改造，使企業在成本、質量、服務和對市場變化的反應等方面獲得重大的改善，以顯著提高企業的生產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業務流程和組織形式；（2）精簡企業組織結構，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構代替傳統的階梯式組織結構，并且盡可能縮小中央管理部門的功能，而把更多的權限下放到業務部門；（3）最大程度地簡化企業生產經營過程，剔除一切不增值的企業活動，加快業務流程和企業各部門之間的通訊；（4）企業經營過程和組織結構應同新的生產和管理技術相適應；（5）堅持“服務至上”原則，并且將供應商和用戶作為重要的元素納入到企業經營過程中去[1]。 所以經過重構后的企業，其技術資源、設備資源和人才資源等都能夠得到最大程度的利用，生產的敏捷性不斷提高，對市場需求變化的適應能力也顯著增強，從本質上講，企業經營過程重構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。通過企業經營過程重構，建立全新的體制，使企業管理發生質的變化。 任何企業都包含三個基本要素：技術、組織和人。所以企業經營過程的重構主要體現為對這三個基本要素的重構[2]。 1．對技術的重構 企業生產效益的提高不僅需要先進的制造技術和管理技術，而且還需要將這兩個方面的技術有機結合起來，這就要求改造企業的信息基礎結構，利用先進的信息技術建立覆蓋整個企業的信息網絡，使員工能夠及時得到同自己有關的各種信息。另外，面對用戶不斷增加的多樣化和個性化需求及產品結構與制造工藝日益復雜化的特點，企業應不斷加強產品設計、工藝設計和制造裝配上等基本單元技術的標準化和模塊化，使各種單元技術能夠根據生產任務的需要快速及時地組織起來，滿足市場對生產產品的敏捷性要求。 2．對組織結構的重構 目前，傳統的金字塔式組織結構已經不能適應不斷變化的市場環境，代替它的應該是扁平化的組織結構，這種結構中的單元是能夠適應新技術和面向過程的、跨職能的、具有高度自適應機制的工作組，這有利于組織內部以及與外部之間信息交流的迅捷暢通，同時組織權力下放，分散決策，提高了員工的自主性，進而提高了企業的反應速度。 組織結構的變化必然伴隨著企業運行機制的變化，包括運營程序、約束機制和激勵機制等。企業的經營過程將得到重新整合，原有的直線式的經營過程可能要被打破，一個經營過程的各個子過程既可以按照自然順序進行，也可以根據需要并行或交叉進行。 3．對人力資源的重構 現在的制造系統中，人的因素越來越受到廣泛的重視，從很大程度上來說，一個制造系統成功與否，取決于是否能夠充分發揮人的作用。對人力資源的重構主要有兩個方面： （1）對各種不同性格特點的人才的優化組合。一個好的人才重構策略應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。反之只會對企業的高效運行起破壞作用。 （2）對員工的觀念教育和培訓。首先要創造適應新技術和新組織運營機制的企業文化和價值觀念，員工應從控制對象轉變為授權對象，盡可能讓他們參與過程運營的日常決策，創建更加開放、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常性的新技術培訓，使他們成為多面型人才，這樣更能發揮他們的主動性和創造性。 二．將企業經營過程重構的思想引入到CIMS中 傳統上，CIMS是建立在對已有的各單元技術集成的基礎之上的，早期的CAD、CAPP、CAM和MRP等單元技術是分別設計和開發的，彼此之間的聯系比較小，成為一個個“自動化孤島”，按照CIM的思想，各子系統設計時必須考慮系統集成的需要，所以人們提出了許多對現有子系統集成的技術和方法，但這種由下至上的被動集成在技術上有很大難度，并且增加了集成費用。 另外，人們發現，制造系統中各子系統的集成不僅僅是計算機化和設計幾個數據接口的問題，制造系統設計的簡捷合理更是至關重要的，因此企業必須根據系統和集成的觀點對現有的企業各要素進行重構，在CIMS的開發和實施過程中應采用“先重構后集成”的策略[1]。 CIMS企業的經營過程重構意味著企業按照CIMS的思想重新設計企業的生產經營過程，這包含了生產和管理技術的重新組合和組織結構的重大調整。主要包括以下幾個方
面： （1）產品結構的模塊化和標準化。 （2）生產裝備的智能化和柔性化。 （3）管理技術同生產技術的適應性。 （4）分布式的組織結構。 （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、創造性、自律性和多崗位適應性。 （8）用戶—系統的一體化。 三．幾個關鍵技術 國外的學術界和企業界經過幾年的研究和探索，總結了一些BPR的關鍵技術，有些技術可以有效地運用到CIMS環境中，主要有以下幾種： 1．基準研究 基準研究（Benchmarking）是一個連續、系統化地對其它企業特別是那些技術和效益領先企業進行分析和評價的過程，目的是吸收這些企業的經驗和教訓，確定出最優的經營過程和工作方法，作為本企業進行重構的樣板。 基準研究主要包括以下四個步驟： （1）確定基準研究的對象，這主要同企業所要重構的內容有關。 （2）成立基準研究組織。這個組織中應包括企業的重要決策者、信息方面的負責人、數據采集和分析人員和多個領域的專家，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特別是同行企業的信息，主要是有關一些企業生產經營策略、企業內部組織改造及企業文化樹立等經驗和教訓。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，世界各國都是根據自己的理解結合本國的實際情況來開展CIMS的，所以企業在確立自己的基準時不僅要考慮本企業的特點，更要注意本國的實際情況和所要面臨的市場環境。 2．建模與仿真技術 CIMS工程對企業來說是投資強度較大、開發周期較長、技術復雜、風險大的系統工程， 一旦失敗，將要給企業造成不可估量的損失，所以在CIMS開發和實施過程中，系統建模和仿真是必不可少的技術。企業的經營過程重構是實施CIMS工程的第一個步驟，對企業經營過程重構的建模和仿真也就顯得格外重要。 （1）建模 CIMS屬于離散事件動態系統（Discrete Event Dynamic System，簡稱DEDS），因此離散事件動態系統理論是構成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建模工具之一，它能夠模擬系統的動態變化過程，方法是將系統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的各個狀態，而變遷則表示從一個狀態到另一個狀態的變化，通過對網系統狀態變化的分析，就可以對系統結構進行適當地簡化和優化，并且找出系統的缺陷，進而提出改方案。 極大代數法是離散事件動態系統建模的另一個重要方法。其主要特點是可以將CIMS這樣極其復雜的非線形系統轉換為建立在極大代數基礎上的線性系統。目前，有的學者已經能夠將這種方法成功地運用于企業的生產系統建模和工業過程建模。 Petri Nets和極大代數法也能模擬企業經營過程，所建立的模型能夠初步地反映出企業工作流程和組織結構上存在的問題。 （2）仿真 企業生產經營過程模型建立起來之后，通過實時仿真更能直觀和全面地了解現有經營過程存在的問題，再通過迭代和比較建立全新的經營過程模型。其最大優點是能夠充分發揮人們的想象力和創造力，并且具有較低的成本。由于企業經營過程重構涉及到企業方方面面的問題很多，特別是人的重構問題，處理起來比較困難，需要從企業最高的決策層到最低的執行層的支持和協作，借助仿真工具的強大圖形功能，員工們不僅能夠看到未來的經營過程及其運作情況，而且還可以體驗一下自己在未來的企業經營過程中所起的作用，使他們真正理解重構活動的意義。 3．基于Intranet的工作流系統（Workflow System） 工作流系統是一種智能化的信息系統，它能夠管理和協調企業經營過程的有關信息，并且將這些信息迅速地傳送到指定的地點。其主要原理是：計劃管理員從他的工作站上查閱用戶的申請單，根據顧客的要求確定執行哪些活動，并輸入相應的活動代碼和信息，然后系統自動生成一個“電子文件夾”，通過網絡系統將其送至指定活動代碼的工作站上。業務員們將根據“電子文件夾”中的指令開始在各自工作站上執行相應的活動。當一個環節的活動結束時，負責下一個環節的業務員會在自己的工作站上得到提示，于是執行自己的活動。整個過程一直這樣進行下去，直到將一個用戶的申請單處理完為止。 工作流系統的主要優點是： （1）信息傳遞速度快，而且經營過程的每一個步驟都環環相扣，因此可以縮短整個運營過程的周期。 （2）信息處理成本低，省略了許多原先人工處理的中間環節和協調工作，減少了工作人員的數量。 （3）經營過程處理的可靠性高，信息能夠在線傳送、在線監控。系統能夠對每個“電子文件夾”的信息進行檢查，發現問題立即反饋給計劃管理員，而且系統還能夠自動記錄服務質量和測試數據，并且生成服務質量報告。 （4）服務效率高，體現了“服務至上”原則。由于工作流系統可以在線響應用戶的需求，所以能夠及時地為用戶提供個性化的服務。 基于Intranet的工作流系統不僅繼承了原來工作流系統的優點，而且為用戶和業務人員提供了更為良好的用戶界面，借助Web瀏覽器用戶和計劃管理員之間、計劃管理員和業務人員之間及業務人員之間的信息交流更加方便、迅速，而且原先的工作流系統中業務人員獲取信息的方式為“推動” 式，而在Intranet上，業務人員還能夠搜集和“拉動”信息，細節的多少由業務人員自己決定。使用Intranet還能夠快速地定位人員所需要的信息，并與之對話。 四．CIMS環境下企業經營過程重構的方法和實施步驟[1][2] 企業經營過程重構意味著對企業的管理程序和組織結構的優化，它是以市場環境和用戶需求為前提的，這要求重構不能是盲目的，而是對應于一定的外部環境，從企業開始考慮重構開始到完成重構為止的一切活動都圍繞著“用戶需求”這個核心，而且重構后的企業流程和組織要有一定自適應能力，能夠適應一定的市場環境變化，特別是對CIMS企業來說，企業經營過程重構既要有一定的動態性，以靈活適應市場變化，又要有必要的穩定性，以降低企業重構的成本。 所以，CIMS企業的經營過程重構可以分為
五個階段： 第一階段：可行性分析和必要的準備工作 可行性分析的主要內容是對市場情況和本企業的現狀進行初步調查，確定當前時期是否有必要實施重構工作，主要應該做哪幾部分的重構，正確選擇最佳的重構項目開始的時間和重構的主要內容，避免不必要的重構工作，并且初步估計重構給企業帶來的利益。 準備工作主要是人的方面的工作，包括高層領導統一認識，對BPR的思想和重構后企業的經營模式的宣傳，對員工的培訓，以及建立過程性能評價指標等等。 第二階段：實施機構的建立 實施機構應該由以下幾個方面的成員組成： ·企業的最高決策者。企業的經營過程重構必須得到他們的支持，而且他們應該充分理解重構的必要性，能夠為項目的實施創造良好的工作環境。 · 精通BPR理論的專家和顧問。他們的主要作用是為項目提供理論上的指導，負責把握企業重構的方向。 ·項目主管。負責資源的調度與協調工作，他必須兼有技術專長和管理能力，能夠有效地組織、規劃和監督項目的實施。項目主管應直接對企業的最高決策者負責。 ·工業工程人員和多學科的工程技術人員。他們負責項目的具體規劃、設計和實施。 ·經營過程中的業務人員。他們熟悉自己的工作，能夠直接體會到企業經營過程中存在的問題，因此將他們吸收進來有利于項目的順利實施。 第三階段：總體規劃 這個階段包括以下幾個步驟： ·系統地分析國內外優秀企業，特別是同行企業的經驗教訓，重新評價企業的外部環境及戰略目標，確定關鍵經營過程及其相應的高級目標、信息與資源需求，從全局角度對企業所有經營過程及其相互關系建模，并從中找出每個經營過程的物質流和信息流及其中的決策點和控制點。
·分析所建的企業經營過程模型，確定影響企業運作效益的關鍵因素和重要變量。同時要借助經營過程承擔者的實際經驗，找出經營過程中存在的本質問題。
· 確立經營過程的目標。根據基準研究的結果，結合企業的實際情況合理地確定相應的目標。
·制定出重構工作的進度和重點內容。 第四階段：設計 設計階段的工作主要是重構方案的制定，有下面幾個步驟： ·對經營過程、組織結構、信息支持系統和企業文化等進行初步設計。對經營過程的設計是對整個企業經營活動進行分解和提煉，得出經營過程單元，然后再將這些單元適當地綜合，歸納出幾個宏觀的經營過程；對組織結構的設計是指設計出面向經營過程的工作小組；對信息系統的設計是指設計出支持經營過程高效運作的工作流系統和計算機協同工作系統；對企業文化的設計的目的是創造一種新的文化氛圍，企業具有員工個體的“活力”和組織的凝聚力。 ·對上述設計的結構進行仿真，根據仿真結果修改和選取最佳的設計方案。仿真的手段應該先進，盡量使用帶有動畫功能、具有實時性和動態仿真功能的軟件。 · 對設計方案的可行性、風險性和性能價格比進行分析和評價。設計方案的可行性同企業的經濟實力、技術水平、人員素質和設備資源狀況有關，設計時要考慮方案實施后，是否會產生暫時的負面效應，企業是否有能力承受等等。設計方案的性能價格比也是一個重要因素。 第五階段：實施與改進 這個階段的步驟有：·圍繞各個關鍵經營過程進行組織重構，辦法是組建面向新的經營過程的工作小組，并對小組的成員進行培訓。
·建立新的信息系統，用以支持關鍵的經營過程及其目標，并且突出信息主管人員的地位和作用。
·對員工進行技術和素質教育，并推行新的企業文化。 ·試運行新的運營過程，對其中的各個階段的運行效率進行評價和檢測，并根據各方面反饋回來的意見和信息做適當的改進。 五．結論 CIMS雖然包含了許多先進的生產和管理技術，但是一個企業CIMS實施的成功與否主要在于如何將這些先進的技術有機地結合起來。隨著各種高新制造技術的發展和先進制造哲理的提出，CIMS的內容日益豐富，適用范圍也日趨擴大。當前的CIMS結構體系中，人和組織已經處于核心的位置，如何將人、技術和組織管理集成起來是當前CIMS工程研究的重要課題。企業經營過程重構的思想大大充實了CIMS“集成”的內涵，使原先的被動集成變成了主動集成。將企業經營過程重構的思想運用到CIMS工程的實施和開發過程中，將會使CIMS的內部結構更加合理，集成效率大大提高。 參考文獻 祁國寧，吳澄，顧新建．企業重組與CIMS．計算機集成制造系統，1996.4：9～12 李芳蕓，黃麗華．企業經營過程重組與現代企業管理．計算機集成制造系統，1997.6：3～8 BUSINESS PROCESS REENGINEERING OF ENTERPRISE UNDER CIMS ENVIRONMENTS Zhao Bo Liu Xiaobing （CIMS CENTER OF DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY） Abstract: The basic connotation of business process reengineering is presented in this paper. The necessity of introducing BPR into CIMS is discussed. Some key techniques are introduced in detail. Finally, the methods and steps to enforce BPR under CIMS are set out. Keyword: Business Process Reengineering; BPR; Computer Integrated Manufacturing System; CIMS
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