現(xiàn)代工業(yè)工程與新產(chǎn)品開發(fā) 畢業(yè)論文.doc

內 容 摘 要工業(yè)工程（也稱ie）就是管理工程,主要是研究工業(yè)企業(yè)組織有效生產(chǎn),不斷提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益的科學。工業(yè)工程不僅用于機械工業(yè)部門,也廣泛應用于航天、公用事業(yè)、銀行、醫(yī)院和教育等方面。我們所閱讀的國內外百本工業(yè)工程,管理工程、工作研究書籍,93%以上書籍（直接間接地理論和實踐）都說ie是不斷改善、改進、創(chuàng)新、技術創(chuàng)新的工程學。因而ie等于技術創(chuàng)新。在市場經(jīng)濟條件下，企業(yè)只有不斷開發(fā)出適合市場需求的新產(chǎn)品，才能在競爭中立于不敗之地。我國已加入wto，企業(yè)所面臨的市場競爭更加激烈，也迫使企業(yè)的產(chǎn)品朝著個性化多樣化的方向發(fā)展。信息技術制造技術和管理技術的發(fā)展，使得生產(chǎn)和經(jīng)營活動的節(jié)奏加快，從產(chǎn)品策劃設計開發(fā)到投放市場的時間不斷地縮短。因而，產(chǎn)品的市場競爭力不僅體現(xiàn)在質量和成本，而且還要求設計與投產(chǎn)周期縮短市場響應速度加快。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計模式已不能適應企業(yè)發(fā)展的需要，因此，要研究新的產(chǎn)品開發(fā)管理模式。工業(yè)工程自其創(chuàng)立之時，就以科學化和創(chuàng)新為基本特色。在20世紀近百年的發(fā)展中為各國的經(jīng)濟發(fā)展做出了重大的貢獻。在新世紀開始時，中國需要ie工程，ie工程需要在中國這塊文明古國開花結果。關鍵字：工業(yè)工程 ；技術創(chuàng)新； 創(chuàng)造工程 ；新產(chǎn)品開發(fā)； 未來工業(yè)工程第一章 對工業(yè)工程要再認識1.1、工業(yè)工程（也稱ie）就是管理工程,主要是研究工業(yè)企業(yè)組織有效生產(chǎn),不斷提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益的科學。工業(yè)工程不僅用于機械工業(yè)部門,也廣泛應用于航天、公用事業(yè)、銀行、醫(yī)院和教育等方面。1.2、美國工業(yè)工程師學會在1955年定義:工業(yè)工程是關于人員、物料和設備等整體系統(tǒng)的設計、改良與裝置的一門科學。它利用數(shù)學的、自然科學與社會科學的特殊知識和技巧,并且應用工程分析及工程設計的原理和方法,對于上述系統(tǒng)所可能得到的績效,予以規(guī)定、預測和評估。根據(jù)臺灣徐鐘霖教授、日本澤田教授和美國工程師學會等資料已將原定義略加修改。將原文“men”改為“people”,并在“設備”之后,增加了“能源”二字;日人澤田教授呼吁又增加信息（information）一項。臺灣大學前工學院院長高祀瑾等人認為工業(yè)工程是一門綜合性的、多元化的、富有改革創(chuàng)新性的（innovative）、科際的（interdisciplinary）工程科學。近年以來,國際上工業(yè)工程的開發(fā),收效甚佳,在美國工業(yè)工程已是工程界十大支柱學科之一。1.3、日本科技聯(lián)有關的工業(yè)工程研究會編工業(yè)工程初級教程對ie定義:“工業(yè)工程是一門通過對人、原材料、機器設備組成的系統(tǒng)的設計和改進,從而提高生產(chǎn)率并降低成本的技術”。日本認為工業(yè)工程是管理技術的三大支柱之一。1.4、工業(yè)工程指把工業(yè)專業(yè)知識和系統(tǒng)工程有機地結合起來,去研究如何使生產(chǎn)要素組成生產(chǎn)力更高和更有效運行的系統(tǒng),以實現(xiàn)提高生產(chǎn)率為目標,為管理提供科學依據(jù)。ie起源美國泰羅的科學管理,其學科特點是強調系統(tǒng)觀念與工程意識,側重于從技術角度去研究的解決生產(chǎn)過程中的合理化效率、效益問題,使管理與技術密切結合。1.5、工業(yè)工程的任務和目標是研究將人員、物料、設備、能源、信息等要素進行有效合理的組合與配置,并不斷改善,實現(xiàn)更有效地運行為管理活動提供技術上的支持與保證,其目的是達到系統(tǒng)效益與生產(chǎn)率的實現(xiàn)與提高。1.6、管理工程也是工業(yè)工程,是對有關人員、物料、設備、能源、信息等組成的整體系統(tǒng)進行設計、改進和實施的一門學科。它利用數(shù)學、物理和社會科學的專門知識與技能,并且應用工程分析和設計的原理與方法,對上述系統(tǒng)可能獲得的成果予以闡述、預測和評估,在書中回答“什么是管理工程？”管理工程一直偏重改進已經(jīng)設計好的或評估了的系統(tǒng),如果那是個別人的任務,管理工程師就設法使他提高工作效率,讓工作更加輕便,產(chǎn)出更多,資源與人力投入更少。第二章 工業(yè)工程要不斷改善、改進、創(chuàng)新和技術創(chuàng)新工程學的論據(jù)2.1、日本對工業(yè)工程的定義為:“所謂,即為提高工作效率、分析工序、作業(yè)動作的做法,并進行改進,以消除一切不合理的、不穩(wěn)定的、無效率的活動”。2.2、中國高校工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)目標:“本專業(yè)培養(yǎng)具備現(xiàn)代工業(yè)工程和系統(tǒng)管理等方面的知識、素質和能力,能在工商企業(yè)從事生產(chǎn)、經(jīng)營、服務等管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、評價和創(chuàng)新工作的高級專門人才?！闭f明創(chuàng)新是工業(yè)工程人員的四大功能之一。2.3、美國管理家泰羅,對方法研究頗為注重。有三句名言:“任何工作都可尋找出來一個良好的方法”和“一項公平的生產(chǎn)量”（afairday swork）。然后可“給一個公平的報酬”（ afairdayspay）。其中包含有不斷改進、技術創(chuàng)新的內涵。2.4、聯(lián)合國國際勞工局工作研究一書。工作研究是一個涉及技術,尤其是方法研究和工作衡量的活動總稱。用這個技術來考查人在任何情況下的工作,用這個技術使我們系統(tǒng)地調查所考察的效率與經(jīng)濟的因素,以便求得改進。2.5、臺灣工作研究（workstudy）。系由泰羅（18561915）時間研究與吉爾布雷斯夫婦（18681924）的動作研究合流而成的技術,這也是工業(yè)工程的基礎技術。工作研究是要求最經(jīng)濟、最有效率的工作方法。從方法、設備、工具和材料四者入手。以達到“最佳的方法、最好的動作和最大效率的技術”,而達到工作標準化和訂定工作標準的時間。在1898年泰羅進入伯斯利恒鋼鐵廠研究工人鏟煤屑、礦砂情況,經(jīng)過三年半后,原來須用400至600人的工作,泰羅僅用140人即可完成,而且鏟煤鐵的成本，每噸由7分8分降至了3分到4分。2.6、日本津村豐治作業(yè)管理一書。有作業(yè)簡化計劃的11條原理,其中,（8）用5why（五個為什么,一個怎么辦）辦法, 就能夠進行改進;（9）無論什么工作,必須提供均等改進機會;（10）其他工作的經(jīng)驗,對改進目前工作有益;（11）通過各種分析方法,會給發(fā)明的才能應用于實踐開辟道路。2.7、創(chuàng)新和企業(yè)家精神一書。第章創(chuàng)新的原則,其五要是:（1）有目的有步驟的創(chuàng)新從分析機會開始;（2）創(chuàng)新既是理性認識,又是感性認識;（3）一項創(chuàng)新要有效,必須簡單明確;（4）有效的創(chuàng)新,開始時規(guī)模都不大;（5）成功的創(chuàng)新要以建立領先地位為目標。其三不要是:（1）開始時不要考慮精巧漂亮;（2）不要零打碎敲分散力量;（3）不要想為將來搞創(chuàng)新要立足目前。2.8、戰(zhàn)略創(chuàng)新屬經(jīng)營管理前沿座標叢書,探討工業(yè)工程（ie）與企業(yè)管理技術創(chuàng)新:全面質量管理（tqm）與企業(yè)管理技術創(chuàng)新;價值工程（ve）與企業(yè)管理技術創(chuàng)新;其探討結果則認為ie、tqm、ve三項基礎工程是管理技術創(chuàng)新的工程學。2.9、現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營管理。美國現(xiàn)代企業(yè)管理的顯著特點,廣泛應用科學的管理方法和技術手段,如:工業(yè)工程、運籌學、系統(tǒng)分析、工效學等管理方法已經(jīng)得到推廣應用,在大公司中應用尤其普遍。在200多家大公司調查中,應用決策模擬的方法占總數(shù)86%。應用線性規(guī)劃的占70%,美國計算機數(shù)量和質量均居于世界首位。2.10、工業(yè)工程手冊。在管理學家馬洪的序言中提出:經(jīng)濟全球化和社會化是21世紀經(jīng)濟生活的顯著特點。進一步提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質量、降低成本、保證時間是現(xiàn)實中最關注的重要問題,改善與創(chuàng)新是現(xiàn)代工業(yè)工程最本質的功能和永恒的主題。在總論中,工業(yè)工程是基本方法:除系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計法外,就是創(chuàng)造性技術。創(chuàng)新是工業(yè)工程的本質功能,工業(yè)工程需要高度的創(chuàng)造性。隨著發(fā)明學、創(chuàng)造工程、系統(tǒng)工程和管理科學的發(fā)展,人們已先后提出了一百多種創(chuàng)造技術和方法。其中1個不忘（不忘動作經(jīng)濟原則）;4大原則（取消、合并、重排、簡化）;5個方面（操作、運輸、貯存、檢驗、等待）;6大提問技術（目的、方法、人物、時間、地點、原因）。這都是改進與創(chuàng)新工作必不可少的關鍵。2.11、在系統(tǒng)、效益、戰(zhàn)略一書中,關于ie的四大功能中對創(chuàng)新內容的解釋:有產(chǎn)品改進、工藝改進、設施改進、系統(tǒng)組織改進、工作方法改進、技術創(chuàng)新的激勵與組織、新產(chǎn)品和新技術的工程開發(fā)等。我們所閱讀的國內外百本工業(yè)工程,管理工程、工作研究書籍,%以上書籍（直接間接地理論和實踐）都說是不斷改善、改進、創(chuàng)新、技術創(chuàng)新的工程學。因而等于技術創(chuàng)新。第三章 現(xiàn)代工業(yè)工程與新產(chǎn)品開發(fā)在市場經(jīng)濟條件下，企業(yè)只有不斷開發(fā)出適合市場需求的新產(chǎn)品，才能在競爭中立于不敗之地。我國即將加入wto，企業(yè)所面臨的市場競爭更加激烈，也迫使企業(yè)的產(chǎn)品朝著個性化多樣化的方向發(fā)展。信息技術制造技術和管理技術的發(fā)展，使得生產(chǎn)和經(jīng)營活動的節(jié)奏加快，從產(chǎn)品策劃設計開發(fā)到投放市場的時間不斷地縮短。因而，產(chǎn)品的市場競爭力不僅體現(xiàn)在質量和成本，而且還要求設計與投產(chǎn)周期縮短市場響應速度加快。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計模式已不能適應企業(yè)發(fā)展的需要，因此，要研究新的產(chǎn)品開發(fā)管理模式。工業(yè)工程（industrial engineering）是一門涉及人力物料設備信息能源等要素的集成規(guī)劃設計改善控制的創(chuàng)新的工程學科，為實現(xiàn)生產(chǎn)制造管理和服務系統(tǒng)的低成本高效率和高效益的管理目標提供有利的技術支持。現(xiàn)代工業(yè)工程是面向企業(yè)經(jīng)營管理的全過程，降低成本提高效率技術與管理的有機結合實現(xiàn)經(jīng)營管理的整體目標是現(xiàn)代工業(yè)工程最顯著的特征。隨著知識經(jīng)濟時代的到來，工業(yè)工程的理論與方法結構發(fā)生了重大變化，這個發(fā)展趨勢表現(xiàn)在兼收并蓄高新技術理論，注重敏捷柔性精益并行制造系統(tǒng)的集成開發(fā)與應用。本文將就現(xiàn)代工業(yè)工程的技術與新產(chǎn)品開發(fā)結合進行探討，建立動態(tài)聯(lián)盟為基本組織形式，以及并行工程精益設計、現(xiàn)代信息技術支持下的新產(chǎn)品開發(fā)的管理體系。3.1、 動態(tài)聯(lián)盟的新產(chǎn)品開發(fā)組織模式敏捷制造是通過虛擬公司，又稱為動態(tài)聯(lián)盟實現(xiàn)的。虛擬公司是一種兩家以上的獨立機構為了抓住迅速變化的市場機遇，各個成員在充分信任和合作的基礎上聯(lián)結起來的虛擬結構的公司，聯(lián)盟成員發(fā)揮各自的核心專長，以求獲得共同的收益。一旦完成既定的任務，該公司可自行解散。通過虛擬公司的運作，可以迅速有效地集成必要的資源，對市場變化靈活快速地進行反應。通過向外尋求合作伙伴，企業(yè)可以把精力集中于自身關鍵技術的研究，關注自身優(yōu)勢的核心技術。采用虛擬組織的模式進行產(chǎn)品的開發(fā)與創(chuàng)新，可以把產(chǎn)品的開發(fā)過程中的各部分研究內容，如在設計開發(fā)高新技術產(chǎn)品的過程中的某些技術性很強的專業(yè)系統(tǒng)輔助性系統(tǒng)或零部件等的設計及生產(chǎn)，分別交由不同企業(yè)或機構來完成，或一個企業(yè)把項目中全部內容完整地外包給伙伴機構，這些機構可以是高等院校企業(yè)獨立的研究組織等，并提供完整的技術資料。虛擬組織模式進行產(chǎn)品設計，可以最大限度地有效利用聯(lián)盟合作機構已有的設計制造等方面的人才技術設備等資源，減少大量的產(chǎn)品設計與工藝設計工作，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品設計的敏捷性。動態(tài)聯(lián)盟在實施新產(chǎn)品開發(fā)項目中的計劃與控制方式與傳統(tǒng)的項目管理方式也不同。虛擬開發(fā)的計劃與控制不但要考慮本企業(yè)內部的業(yè)務流程，更應考慮聯(lián)盟企業(yè)之間其他企業(yè)或機構的決策，實現(xiàn)信息的共享與集成，各類資源應進行相應協(xié)調與整合，并根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)項目的進展情況，及時動態(tài)地調整本工作進程，實現(xiàn)異地的開發(fā)協(xié)調控制。3.2、 精益化設計精益生產(chǎn)的基本原理就是：不斷改進消除對資源的浪費協(xié)同工作和溝通。精益生產(chǎn)方式的設計技術也體現(xiàn)這一思想。精益設計的領導方式是采用“主查”制，項目小組負責人的任務是進行新產(chǎn)品設計和工藝設計直到投產(chǎn)，他有權借調各部門的人員組成設計組和直接控制完成計劃所需的資源。小組成員來自公司的各個部門，各人發(fā)揮其特長，便于溝通，集體合作完成任務，由主查對其成員的表現(xiàn)進行評定。精益設計采用同步開發(fā)的方式，即西方流行的并行工程的基本做法。這種方法可以消除時間上的浪費。成本規(guī)劃和質量功能展開也是精益設計的重要部分。成本規(guī)劃是一種產(chǎn)品開發(fā)體制，即在產(chǎn)品規(guī)劃設計階段將成本限定在目標內，然后用價值工程的方法實施新產(chǎn)品設計和老產(chǎn)品的更新，同時在設計試制和生產(chǎn)準備階段，各相關部門通力合作達到目標成本。質量功能展開的思想是新產(chǎn)品開發(fā)設計過程中的所有工作都是由客戶需求來驅動的。它是一種把用戶或市場的要求轉化為設計要求零部件特征工藝要求生產(chǎn)要求等多層次演繹的分析方法。3.3、 并行工程協(xié)調機制的應用并行工程是集成并行地設計產(chǎn)品及其相關的各種過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。并行工程的工作方式是組織跨部門多學科的開發(fā)小組，一起并行協(xié)同工作，對產(chǎn)品設計工藝制造等上下游各方面進行同時考慮和并行交叉設計，及時地交流信息，使各種問題盡早暴露，并共同加以解決。這樣就使產(chǎn)品開發(fā)時間大大縮短，同時新產(chǎn)品質量和成本都得到改善。在并行工程模式中，產(chǎn)品的創(chuàng)新不僅要考慮產(chǎn)品功能本身，還要考慮到產(chǎn)品的制造和裝配難易生產(chǎn)成本高低和生產(chǎn)周期的長短。也就是說，產(chǎn)品設計部門不僅要考慮自身的目標，還要考慮整個產(chǎn)品生命周期中從概念形成到報廢處理的所有因素，包括產(chǎn)品質量制造成本進度計劃，充分利用企業(yè)的一切資源，最大限度地滿足用戶的要求。這就要打破設計工藝銷售經(jīng)營和生產(chǎn)部門的界限，借助計算機網(wǎng)絡連成一體，實現(xiàn)知識信息和數(shù)據(jù)共享。而在虛擬組織情況下，并行工作的范圍將從本企業(yè)擴大到整個聯(lián)盟組織。3.4、 現(xiàn)代信息技術的支持隨著信息技術的發(fā)展與應用，企業(yè)逐步應用了cadcappcampdm企業(yè)資源計劃（erp）等系統(tǒng)，并且系統(tǒng)的集成性不斷提高。信息系統(tǒng)的集成化可以有效地控制和管理產(chǎn)品信息，為企業(yè)實施并行工程提供必要一個計算機協(xié)同支持環(huán)境，為在動態(tài)聯(lián)盟環(huán)境下的新產(chǎn)品設計奠定了基礎。網(wǎng)絡經(jīng)濟時代的到來，加快了經(jīng)濟的全球化進程，迫使企業(yè)面對全球化的大市場，參與國際市場的競爭。也使企業(yè)間的合作范圍越來越寬，可以充分利用和吸收不同地區(qū)及國家企業(yè)機構的人才技術資源優(yōu)勢，建立虛擬敏捷的開發(fā)模式。這種模式的有效實現(xiàn)是基于面向企業(yè)對外聯(lián)網(wǎng)絡（internet）和內聯(lián)網(wǎng)絡（intranet）的集成，形成超越空間約束的分散網(wǎng)絡設計開發(fā)系統(tǒng)進行動態(tài)聯(lián)盟組織的設計及制造活動，支持企業(yè)實現(xiàn)異地協(xié)同設計成為虛擬組織產(chǎn)品設計。由于產(chǎn)品設計工藝設計和試制由核心或盟主企業(yè)和合作企業(yè)分別完成，跨地域的聯(lián)合設計將成為主要設計方式。因此，在產(chǎn)品及技術開發(fā)過程中，必須充分考慮到這一現(xiàn)實的存在及未來的發(fā)展趨勢,實現(xiàn)用戶企業(yè)大專院校以及研究機構的廣泛合作。第四章 國內外有關領導人關于科學技術創(chuàng)新的談話和有關創(chuàng)新、創(chuàng)造、技術創(chuàng)新等名詞解釋4.1、國內外有關領導人的講話411中國主席江澤民指出:創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達的不竭動力。當今世界,科學技術突飛猛進,知識經(jīng)濟已見端倪,國力競爭日趨激烈412中國總理朱镕基指出:立國以教育為本,教育以知識為體,知識又怎么會貶值？根據(jù)世界科技發(fā)展趨勢和我國國情,科技發(fā)展要堅持有目標、突出重點、集中力量勇于創(chuàng)新,尊重知識、尊重人才,創(chuàng)造人盡其才、人才輩出的環(huán)境。413美國總統(tǒng)克林頓指出:科技、創(chuàng)新是否給他們帶來了財富呢？在美國,憑借一技之長、一項技術創(chuàng)造、發(fā)明,可以讓一位創(chuàng)業(yè)者搖身一變而成為百萬、千萬富翁。414英國首相布萊爾說:什么才能振興英國？要推行知識革命、腦力革命、技術革命、信息革命。英國的技術革命、高技術行業(yè),早已落后于法國、日本,更別說是美國。415法國總統(tǒng)希拉克說:知識讓法蘭西浪漫,經(jīng)濟讓法蘭西富足。416俄羅斯總統(tǒng)葉利欽指出:我國在電腦、電信和計算機產(chǎn)業(yè)等與西方發(fā)達國家有相當大的差距,以計算機居民占有量為例,美國每千人為臺,俄羅斯僅為臺,相差近倍。年提出了依靠高科技振興俄羅斯的經(jīng)濟觀。417日本首相小淵惠三說:日本強盛,知識為重,知識就是日本的靈魂。（）韓國總統(tǒng)金大中受命于危難之中,欲重振“亞洲四小龍”之首的雄風。韓國金融危機的打擊是巨大的,同時也清楚反映出了韓國與先進國家現(xiàn)存的差距。主要是沒有注重發(fā)展科技事業(yè),大力培養(yǎng)自己的科技和管理人才。4.2、有關創(chuàng)新、創(chuàng)造和技術創(chuàng)新等名詞解釋421創(chuàng)新美國管理學家彼得、德魯克的解釋為:創(chuàng)新是企業(yè)家的具體工具,也就是他們借以利用變化作為開創(chuàng)一種新的實業(yè)、一項新的服務的機會的手段?？梢哉f創(chuàng)新是一門學科,可以供人們去學習,讓人們去實踐。企業(yè)家們需要有意識地尋找創(chuàng)新的源泉,去尋找表明存在進行成功創(chuàng)新機會的情況變化及其征兆。他們還需要懂得進行成功的創(chuàng)新原則并加以運用。422創(chuàng)新與創(chuàng)造等同含義。創(chuàng)新的解釋為拋開舊的,創(chuàng)造新的;創(chuàng)造的解釋為想出新方法,建立新理論,做出新的成績或東西。按照英文則不相同:創(chuàng)造為“create”或“creation”,創(chuàng)新則為“innovate”或“innovation”。國際上對創(chuàng)新的定義:形形色色多達40多種。比較一致的看法,創(chuàng)新是新設想或新概念。423技術創(chuàng)新:按照年月日中共中央、國務院關于加強技術創(chuàng)新,發(fā)展高科技,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定對技術創(chuàng)新的解釋為:是指企業(yè)應用創(chuàng)新的知識和新技術、新工藝,采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營管理模式,提高產(chǎn)品質量,開發(fā)生產(chǎn)新的產(chǎn)品,提供新的服務,占據(jù)市場并實現(xiàn)市場價值。企業(yè)是技術創(chuàng)新的主體,技術創(chuàng)新是發(fā)展高科技、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要前提。按照國際上共識認同的理解:技術創(chuàng)新是指以市場為導向,以提高競爭力為目標,以新產(chǎn)品或新工藝和產(chǎn)生經(jīng)過技術的工程化、商業(yè)化生產(chǎn)的市場整個過程一系列活動的總和。它不只是關注技術的創(chuàng)造性和技術水平的進步,更關注技術在經(jīng)濟活動中的應用,特別是在市場中取得成功,是一個典型的融科技與經(jīng)濟為一體的系統(tǒng)概念。技術創(chuàng)新有三個鮮明的特點:一是市場實現(xiàn)程度和獲得經(jīng)濟利益是檢驗創(chuàng)新與否成功的最終標準;二是強調從頭到尾是一個系統(tǒng)工程;三是強調企業(yè)是技術創(chuàng)新的主體。技術創(chuàng)新能力的建設主要包括:創(chuàng)新決策能力、研究開發(fā)能力、創(chuàng)造發(fā)明能力、工程化能力、生產(chǎn)創(chuàng)造能力、市場營銷能力、組織協(xié)調能力和資源配置能力等。技術創(chuàng)新的特點:創(chuàng)新收益的能力非獨占性;創(chuàng)新的不確定性,包括研究開發(fā)、試驗生產(chǎn)和市場;創(chuàng)新的市場性和創(chuàng)新的系統(tǒng)性。424創(chuàng)造工程:指研究發(fā)明創(chuàng)造原理、發(fā)明創(chuàng)造技法和發(fā)明創(chuàng)造原則的科學。作為創(chuàng)造學的一個主要分支,它以創(chuàng)造原理和創(chuàng)造技法為主體,結合科學技術和經(jīng)濟社會領域內的典型創(chuàng)造性活動進行應用性研究。直接探索各種創(chuàng)造活動的內在規(guī)律和基本模式,是創(chuàng)造學最有實用性的組成部分,因而稱它為“應用創(chuàng)造學”。所謂工程,就是人們運用思維武器,將某學科領域中的科學原理、技術方法、管理手段和生產(chǎn)資料等應用于探索或改造客觀事物,從而形成各種事物集合的總稱。425創(chuàng)新是什么？美籍奧地利經(jīng)濟學家熊彼特在其名著經(jīng)濟發(fā)展理論一書中,對創(chuàng)新的定義:企業(yè)家對生產(chǎn)要素的重新組合。創(chuàng)新是對現(xiàn)存各種系統(tǒng)的改進和提出嶄新的、富有創(chuàng)造性和建設性的活動。技術創(chuàng)新通常是指新的技術在生產(chǎn)等領域里的成功應用。包括對現(xiàn)有技術要素進行重新組合而形成新的生產(chǎn)能力的活動。全面的講,技術創(chuàng)新是一個過程的概念,既包括新發(fā)明、新創(chuàng)造的研究形成過程,也包括新發(fā)明的應用和實施過程,還應包括新技術的商品化、產(chǎn)業(yè)化的擴散過程,也就是新技術成果商業(yè)化的全過程。技術創(chuàng)新的特征:創(chuàng)造性;累積性;效益性;風險性;擴散性。技術創(chuàng)新的類型:產(chǎn)品創(chuàng)新與工藝創(chuàng)新;漸進型創(chuàng)新與突破型創(chuàng)新;資本節(jié)約型技術創(chuàng)新和勞動節(jié)約型技術創(chuàng)新;企業(yè)技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新。技術創(chuàng)新的形式:首次創(chuàng)新與二次創(chuàng)新;自主創(chuàng)新與合作創(chuàng)新。第五章 技術創(chuàng)新的緊迫性和必要性5.1、中國是第四輪的后進國追趕先進國。 我國著名專家胡鞍鋼說:“從現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展史看,世界先后有三次后進國追趕先進國的成功范例。第一次美國花43年時間追上英國,第二次日本用40年時間追上美國;第三次是亞洲四小龍花30年時間追趕西歐國家?！敝袊且粋€典型工業(yè)化后來者。中國是第四次后進國追趕先進國,1978年中國gdp占世界gdp總量的5%,1995年上升為10.9%,2000年將達到12.5%。根據(jù)1999年8月25日人民日報刊登:國內生產(chǎn)總值可比價格增長43倍,人均國內生產(chǎn)總值增加13倍,財政收入增加123倍,世界工業(yè)國家經(jīng)濟增長率（中國輝煌50年）達9.8%,比24個國家和地區(qū)平均3.3%高出6.5%的水平,從個人收入來看年增長6%左右。5.2、技術創(chuàng)新是緊迫的任務。中國國家主席江澤民在全國技術創(chuàng)新大會上強調指出:“我們既要充分估量新的科技革命帶來的嚴峻挑戰(zhàn),更要珍惜它帶來的難得機遇。我們要抓住機遇,掌握科技發(fā)展主動權。走出一條具有中國特色的技術創(chuàng)新的路子,在更高水平上,實現(xiàn)技術水平的跨越”。發(fā)達國家,美國、日本、歐共體對技術創(chuàng)新非常重視。芬蘭的技術創(chuàng)新奇跡,也令人刮目相看。其研究開發(fā)經(jīng)費在生產(chǎn)總值中的比例為3.01%,居世界第一。1998年8月調查結果:全國移動電話人均擁有率58%,因特網(wǎng)服務器上網(wǎng)率15%,均居世界第一。另一創(chuàng)新崛起的是以色列,形成在電子、通訊、計算機軟件、生物技術、藥品和化學制品、醫(yī)療診斷設備等領域高新技術群,高新技術公司2600多個,僅次于美國,屬世界第二名。與美國相比:我國科學家、工程師總量高于美國65%,高技術份額相當于美國3.5%,專利技術也只有美國8%,在知識創(chuàng)新上、科研體制和效率上、科研投入上,都大大低于美國或有相當大的差距?？傊?我國與美國的差距,主要在科學技術上。技術創(chuàng)新不僅是國力增長的重要因素,也是迎接經(jīng)濟全球化的手段,迎接知識經(jīng)濟的靈魂,防范金融危機、加強國防、科技興國的有力武器。第六章 對未來工業(yè)工程的思考6.1、 工業(yè)工程的前景 近百年工業(yè)工程學的歷史是一部推動制造創(chuàng)新、企業(yè)進步和國家經(jīng)濟發(fā)展的歷史。它孕育于15 世紀以來的工業(yè)革命環(huán)境中。從20世紀初以來的一百年中，工業(yè)工程學歷經(jīng)機械生產(chǎn)模式和生物生產(chǎn)模式而進入社會生產(chǎn)制造模式階段(李天和， 1998)，在這種新模式下，工業(yè)工程被理解為所有組織(包括各種制造企業(yè))的系統(tǒng)設計與運作優(yōu)化的綜合性工程科學。歷史已經(jīng)證明，面對各類挑戰(zhàn)的組織與企業(yè)可以從工業(yè)工程學中找到科學的啟示、先進的戰(zhàn)略，和實現(xiàn)目標的規(guī)模、方法與工具。面對未來一個由顧客需求驅動、快速多變和來自全球四面八方不斷增強的市場競爭以及來自某些發(fā)達國家在國際關系中的挑戰(zhàn)，最重要的任務之一是繼續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新工業(yè)工程學。美國國家研究委員會關于未來制造的六大挑戰(zhàn)和十大關鍵技術項目中有三分之一直接與工業(yè)工程學相關，例如：可重組企業(yè)(reconfigurable enterprises)、可重組制造系統(tǒng) (recorfigurable manufaceturingsystems，rms)、創(chuàng)新的過程、企業(yè)建模與仿真、產(chǎn)品與過程的設計方法、增強的人機接口技術和人力與技術資源的集成等。本文針對可重組企業(yè)、可重組制造系統(tǒng)、過程工程、以人為中心的組織與管理和工廠企業(yè)教育培訓的革新5個問題進行探索，試圖在世紀之初展望工業(yè)工程學的發(fā)展。 6.2、可重組企業(yè) 企業(yè)的設計、建立和組織從來就是一個重要的課題。從工業(yè)革命以來，它首先遵循亞當斯密的理 論和原理，把組織與企業(yè)分解為最簡單最基本的單 元。 taylor對之進行科學化，工程化和細化。美國 工業(yè)工程的兩位早期學者，deimer(堪薩斯大學)和 kimball(康奈爾大學)先后在其著作中討論了企業(yè)設計問題，形成著名的泰勒制。 ford和sloan等人成 功地創(chuàng)立了大量生產(chǎn)模式(機械生產(chǎn)模式)，以流水 生產(chǎn)的現(xiàn)代企業(yè)代替了手工場式的車間。項目管理把企業(yè)設計成生物制造模式下的組織。 m哈默分 別在1993年與 l卯5年定義了經(jīng)營程序再造 (businessprocess reengineering，bpr)，推動了當代的企業(yè)再造熱(姜文柄，1999)。1998年，美國國家研究 委員會公布了可重組企業(yè)的設想。同時，李天和教 授再次提出了企業(yè)設計問題和設計原則以及集成管 理系統(tǒng)。 yeh和 pearlson提出了基于零時間的組織 概念結構。筆者在為emba班講授中，編著了企業(yè) 設計講義。這些活動促使人們把可重組企業(yè)的研究提到日程上。 621 可重組性 1997年，美國衣阿華大學的lee把可重組性定 義為以低成本和短周期來重組制造系統(tǒng)的能力4， 美國密歇根大學koren曾分別于1996，1997和1999 年二次定義可重組制造系統(tǒng)，但他們都把可重組性 局限于制造系統(tǒng)范疇。harnmer的 bpr是一種企業(yè) 重新設計的方法，而非一種經(jīng)?？勺兊钠髽I(yè)組織設 計法。我們定義可重組性為：一種可以按規(guī)劃和設計規(guī)定的變化，利用子系統(tǒng)或組元的重排、更替、剪 裁、嵌套和革新等手段對系統(tǒng)進行重新組態(tài)、更新過 程與系統(tǒng)功能或改變系統(tǒng)輸出，迅速響應市場變化 的能力6。這一定義是希望通過企業(yè)或組織的重新組態(tài)達到適應變化的設計概念和方法。從實施效果看，bpr經(jīng)常會引起較大的社會震動，不如可重組企 業(yè)的重組那樣平穩(wěn)。 可重組性是對積木化和成組性的革新。它是基于拓撲性，即；幾何、物理、幾何物理、化學與系統(tǒng)、 生物學的相似性和模塊間的交互作用與接口特性， 可以實現(xiàn)系統(tǒng)的基本特征-整體大于部分之和 的相乘效果，是對積木和成組組合的發(fā)展和 拓寬。積木是基于幾何相似性和幾何約束的，成組組合是基于幾何與部分物理相似性的。而可重組性 是基于拓撲性的系統(tǒng)集成。 622 可重組企業(yè)的構想 可重組的企業(yè)是由若干系統(tǒng)及可重組的模塊 (組元)組成的。按照瓜的觀念，企業(yè)或組織系統(tǒng)的設計是對組織的人活動（子）系統(tǒng)、管理控制（子）系統(tǒng)和公共服務（子）系統(tǒng)的設計及其交互作用和接口界面關系與特性的集成規(guī)劃與設計，如圖1所示?？芍亟M企業(yè)的核心是重組的人員、硬件與軟件。企業(yè)的重組可分為不同層次，即企業(yè)/組織系統(tǒng)級（要求3個子系統(tǒng)及其交互作用與接口特性可重組），子系統(tǒng)級（要求子系統(tǒng)是由“可重組模塊”或組元組成）和模塊級的重組。人活動系統(tǒng)的重組是建立在制造系統(tǒng)可重組、高素質的多面手人員和組織與管理系統(tǒng)重組基礎上的。管理控制系統(tǒng)的重組是對項目小組（team）、群體/集團(group)和動態(tài)聯(lián)盟為基礎的人與人和組織部門間的協(xié)調管理7。公共服務系統(tǒng)主要包括戰(zhàn)略與重組規(guī)劃，建模、仿真、監(jiān)控與決策，企業(yè)性能測度，智能合作軟件和金融與法規(guī)支持系統(tǒng)等。實現(xiàn)重組的關鍵是：企業(yè)建模與仿真、人機接口技術、智能化和軟件開發(fā)、集成管理系統(tǒng)和人員培訓教育等方面。從技術上講，軟件系統(tǒng)的可重組性是關鍵。6.3、可重組制造系統(tǒng) 制造系統(tǒng)的重組要求來源于大量生產(chǎn)中遇到的可變性和為發(fā)揮機床功能的夾具設計。20世紀30 年代正當大量流水生產(chǎn)成熟時，美國汽車廠為適應 不同規(guī)格缸體加工要求，開始作變異式機床的嘗試。 40年代為強化軍品生產(chǎn)，英國采用夾具提高零件的 互換性和產(chǎn)量。50-60年代，蘇聯(lián)在學習英國作法 后，提煉出成組技術，而德國人開發(fā)了成組分類編碼系統(tǒng)。從60年代到90年代，廣泛利用成組技術發(fā) 展了成組工藝、成組單元、fms、fmc與cim系統(tǒng)。 為了利用激光加工新技術，在70-80年代，日本進 行了嵌入激光加工裝置的fms的研究開發(fā)，并開展 了裝配模塊化的fmc開發(fā)。80至90年代，以德國 漢諾威大學和斯圖加特大學為中心，開展了自治模塊機床的設計和制造集成及主軸部件與球鉸運動副 的專業(yè)化生產(chǎn)的研究與實踐。美國的衣阿華大學等 開始探索可重組制造系統(tǒng)。 6.4、 過程工程 過程的重要性在于：變化總是存在于過程中； 85以上的過程問題是由過程變化引起的；過程的 決策必須依賴正確的數(shù)據(jù)(smith。1998)。過程工程 指的是對制造過程的研究、開發(fā)、規(guī)劃、設計、實施、控制與管理的工程學。它是根據(jù)我國改革開放成功 的經(jīng)驗和世界先進制造企業(yè)的實踐，為增強競爭力 的新需求提出的新觀念。誠然，企業(yè)的競爭力提高 首先要重視新產(chǎn)品的生產(chǎn)和上市，但從我國和世界多數(shù)企業(yè)的實際看，不是每個企業(yè)都有創(chuàng)新產(chǎn)品的實力，更多的企業(yè)只是對已有產(chǎn)品作不斷改進，引進創(chuàng)新產(chǎn)品的生產(chǎn)，或從先進企業(yè)引進產(chǎn)品乃至成套生產(chǎn)設備或生產(chǎn)線。過程工程是現(xiàn)代制造過程理論，如過程質量、制造系統(tǒng)斜升效應、設備性能劣化與控制、并行工程、計算機輔助工藝(cat)、系統(tǒng)集成、dfx、pom(生產(chǎn)與運作管理)，誤差流理論，約束理論(toc)、過程控制和質量工程以及 cafd等的綜合利用以及全壽命、全過程的控制和管理的集成。從本質上講，過程工程是建立在現(xiàn)代科學技術、計算機技術、經(jīng)濟、管理與人文社會科學融合基礎上的現(xiàn)代工藝學，它是構成企業(yè)實力的根本要素。從目前的認識看，它包括以下內容： 過程的創(chuàng)新與改進。新的加工方法的創(chuàng)新和現(xiàn)有方法的革新。 過程規(guī)劃與設計。從保證產(chǎn)品可靠性、安全性、質量控制和對環(huán)境的影響出發(fā)，根據(jù)企業(yè)的實際與支持條件，把t、q、c、s(服務)與 e(環(huán)境) 統(tǒng)一起來和開發(fā)與應用計輔工藝 cat及 cafd。 過程控制。目前迫切需要的是普及培訓和推廣應用基于spc的過程質量控制，并努力研究開發(fā)和應用基于微機的過程物流、信息流、能量流、資金流和誤差流的控制技術。 過程管理。過程的復雜性和多變性使過程管理和調度工作異常繁忙且易出錯。因此，研究和開發(fā)按周、日、甚至時的規(guī)劃、控制和調度計輔技術顯得特別重要。 加強過程理論的研究和應用。傳統(tǒng)的辦事規(guī)則已經(jīng)不適用于今天的生產(chǎn)環(huán)境，應該加強過程運行、管理和調度規(guī)律的研究和應用，防止由于理論與概念的落后導致的各種錯誤，譬如落后的質量水平掩蓋質量管理的落后(yeh pearlson，1998)。目前尚持研究的過程理論有：斜升效應、劣化效應、企業(yè)與動態(tài)聯(lián)盟的建模與仿真、快速決策與調度、智能技術在過程中的應用和專用夾具的cafd等。 6.5、 以人為中心的組織與管理 近20年來，組織與管理最重要的創(chuàng)新是“以人 為中心”的組織概念的確立與實施和改進創(chuàng)新戰(zhàn)略。 651 使顧客完全滿意(total customer，tcs) 不少世界級先進企業(yè)都先后把tcs作為企業(yè)的業(yè)務工作目標。其實質是：超越顧客的期望，使企業(yè)成為市場的贏家；以人為中心，自上而下地轉變傳統(tǒng)觀念，在信念上強調“以禮待人，忠誠不渝”；培養(yǎng)人人有權參與，發(fā)揮集體協(xié)作精神，形成創(chuàng)新的企業(yè)文化；把企業(yè)所有業(yè)務工作同tcs掛鉤，形成集體與個人的工作目標和測度參數(shù)；