工业工程与信息化集成创新模式研究

周康 孙志卓

摘要：信息化是提高企业竞争力的硬件因素，工业工程是解决企业管理问题的软件因素。实现工业工程和信息化的集成，对于提升我国制造业的核心竞争力具有极其重要的作用。本文通过分析工业工程的发展趋势，研究工业工程和信息化之间的相互关系，提出了信息化和工业工程集成的创新管理模式，将该模式应用到制造业中建立了面向制造业的全生命周期精益管理方式。

关键词：工业工程  信息化  精益管理

改革开放30多年来，我国制造业取得了突飞猛进的进步，其主要得益于我国廉价的劳动力成本、广阔的消费市场以及各级政府的大力支持。但是我国的制造业总体发展水平与西方发达国家有相当大的差距，主要体现在：较低的资源利用率、较低的质量效益以及较低的信息化水平。因此只有通过积极利用先进的信息技术，结合工业工程先进的管理理念，推进“信息化带动工业化、工业化促进信息化”，才能实现我国由“中国制造”向“中国创造”改变。

1 工业工程的内涵与发展趋势

1.1 工业工程的定义 工业工程最初起源于美国，其核心是降低成本、提高效率和生产率。关于工业工程的最权威的定义是：工业工程（industrial engineering）是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术，它是综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价的一门综合技术。它的核心在于降低成本、提高质量以及生产率。从最初的科学管理时期到工业工程时期以及到现在的工业工程与系统工程结合并共同发展的时期，工业工程经历了快速的发展。

1.2 工业工程的发展趋势 ①研究范围的不断扩大。早期的工业工程主要以动作研究和时间研究为主要研究内容来提高工人的工作效率，主要是针对作业现场的操作者和现场等较小的范围进行研究和改善。传统的工业工程则开始注重生产过程的研究，在这一阶段产生了一系列理论基础。现代工业工程则开始将系统工程、计算机和工业工程进行结合，不再局限于某个小范围，而是扩大到大系统的分析设计以及改善。②更加注重柔性生产。随着以小批量、多品种、快速交货为主要特征的批量生产模式逐渐成为主流。这就需要企业积极采用先进的柔性生产模式。如柔性制造系统（FMS）、精益生产（PL）、敏捷制造（AM）、并行工程（CE）等，更加强调柔性、敏捷性和高效性。③更加重视人的因素。随着产品的多样性以及市场的竞争性的加剧，企业更加注重人的因素。通过人的作业效率的提升可以为企业节约成本，同时通过人机工程方面的研究，达到“人-机-环”的协调匹配，使得员工在安全、舒适的工作环境下进行工作，提高企业的效率和安全水平。

2 工业工程与信息化

2.1 工业工程带动信息化发展 随着工业工程的不断发展，其相关的理论与实践也得以不断发展，由传统的工业工程向现代工业工程不断发展。由于企业的一切活动可以归结为三大流：信息流、资金流、物流。其中资金流、物流都是在信息流的指挥下进行运转的。通过信息流将生产运作过程中的各种分散的资源整合起来，在资金流和物流的配合之下共同完成目标。由于外界环境不断发生着变化，这就需要不同的工业工程管理理念与之相适应，相适应的信息管理系统与信息技术也需要不断地变化，这就带动着信息技术的不断发展。

2.2 信息化推动工业工程的发展 随着科学技术的不断进步，工业工程也在逐渐由传统工业工程向现代工业工程过渡，现代工业工程的显著性特征之一就是充分利用计算机和现代信息系统技术辅助解决生产系统的各种复杂问题。随着信息化的不断发展，企业的信息化和工业化的进程不断加快，企业之间的竞争越来越激烈，工业工程理论得到了不断发展，如准时制生产（JIT）、并行工程（CE）、精益生产（LP）、敏捷制造（AM）等先进理论都是在信息化的推动之下产生的。

由以上可以看出，工业工程与信息化之间是相互作用，相互影响的。信息化的发展需要以工业工程为基础和铺垫，而信息化的发展同时带动着工业工程的不断进步。因此，信息化与工业工程的相互结合就显得尤为重要，它不仅仅带动着工业工程的进步，而且也带动着信息技术的快速创新，通过两者的结合，实现工业工程的快速发展和信息化的快速提升，实现信息化和工业化的融合。

3 IE+IT的融合

以美国为主体的西方国家实行的是“技术——设计型“的创新管理模式，它主张以技术为手段来进行企业资源的规划，最终实现企业效率的提升、资源的节约以及利润的最大化，如运筹学的广泛应用。

以日本为主体的东方国家则主张“技术——改善型”的创新管理模式，它是在美国的管理模式的基础之上，结合日本技术薄弱的现状的基础之上，進行本土化的改造。丰田生产方式就是这一时期的代表作。它主张在充分应用现有的技术水平之上，通过充分发挥人的作用，不断地进行改善，不断地消除浪费，使得企业的利润最大化。这一模式在日本取得了巨大的成功。

对于我国的企业而言，照搬日本或者美国的管理模式都是不明智的，为此建立一种工业工程和信息化集成的模式来推动我国企业的管理创新模式，注重管理和技术的相结合，走一条“技术-优化-信息化”的复合型管理创新模式，即：“IE+IT”，进而实现管理的创新和技术的提高，最终提高企业的竞争力。它是一种符合中国实际的创新模式，可以实现管理水平的不断提高和技术的不断创新。

“IE+IT”指的是利用工业工程思想来提高管理水平，利用计算机技术来强化制造水平， 走一条技术与管理相结合的创新之路，二者相互促进，相互补充：一方面，工业工程的发展推动着信息技术的不断进步，另一方面，信息技术创新同时推动着工业工程由传统工业工程向现代工业工程的不断迈进。

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图1  工业工程与信息化管理创新模式

4 面向制造业的全生命周期精益管理

现在产品的竞争不仅表现在产品实体的竞争之上，而且还包含产品的设计、销售以及终端服务等各个环节，因此人们越来越关注产品的设计、研发、生产以及售后服务等各个环节，即产品的全生命周期的各个阶段。产品全生命周期指的是产品从前期市场调研、产品的设计、生产、运输、销售直至产品报废的整个生命过程。

随着日本丰田模式的巨大成功，精益思想在我国的制造业中得到了广泛应用，目前我国的大多数企业将精益思想应用于生产的环节，追求高质量、低成本、低库存，而实际上不仅仅生产的环节，设计以及销售等环节同样需要精益思想，在产品的设计初期，企业就应当利用精益思想设计每一个环节，做到每个步骤、每个流程都能选择最优的方案，以最低的成本获得最高的价值。

为了应对全球化的挑战，我国企业应当全面推行工业工程与信息化集成的一种管理创新模式。积极采用面向制造业的全生命周期精益管理方法。与以往的将工业工程理念应用于某一单一的作业流程不同，全生命周期精益管理方法强调将工业工程的思想应用于产品的整个生命周期中，在产品开发初期就引入工业工程思想，从前期调研、产品设计到产品出售给顾客以及售后服务，直至产品报废，贯穿开发、设计以及销售、服务的全过程，实现了企业的整体化设计和全方位化管理。而且由精益生产扩大到精益设计、精益物流、精益销售，实现全过程的全生命周期精益管理。

需求阶段：需求管理主要是指外部市场、客户以及企业内部对产品性能、外观方面的要求。通过运用市场研发、质量策划以及工程经济分析以及计算机对新产品进行分析与研究，提高产品投放市场的成功率，降低成本，缩短开发周期。

设计阶段：产品的设计阶段包括产品的外观、性能的设计，通过概念设计、产品原型的设计实现产品的设计，通过运用CAD、CAM等实现精益设计，运用一系列仿真软件进行产品的模拟，最终投入生产。

制造阶段：越来越激烈的市场竞争要求企业在满足客户需求的前提下不断缩短产品的制造生命周期，制造过程主要包括：工艺管理，物料的管理，生产计划与调度管理，生产过程监控、库存控制以及产品的质量管理等，保证制造过程的协调性和流畅性。

产品回收阶段：随着社会能源以及社会资源的不断耗竭，可持续发展这一理念越来越重要，为此，作为制造业应当从保护环境以及资源回收的角度出发，进行产品的回收再利用。

5 总结

在越来越激烈的社会竞争环境下，“IE+IT”是在信息化与工业化发展的进程中提出来的一条适合中国国情的精益发展之路，是实现“信息化带动工业化、工业化促进信息化”的一条有效途径。在“IE+IT”的发展过程中，一方面，信息化的发展需要工业工程作为基础的铺垫，另一方面，信息技术的不断提高带动着工业工程管理水平的不断提升。技术的进步与管理理念的同步提升带动着我国企业的快速发展，提升着企业的核心竞争力。如何将工业工程和信息技术融合技术真正应用到企业，进而发现问题并不断改进是以后研究的一个重点。

参考文献：

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作者简介：周康（1988-），男，山东泰安人，工业工程硕士研究生，研究方向：系统设计与优化。