中图资料法分类号：F406 八十年代中期以来，计算机集成制造技术和系统（CIM和CIMS）日渐成为制造业的热点，人们把CIMS看作二十一世纪占主导地位的生产方式，世界上许多国家和企业都把发展CIMS作为本国制造业或企业的发展战略，制定了许多由政府和工业界支持的计划，用以推动CIMS技术和系统的开发和利用。最近几年，又有一些新的制造技术和哲理相继提出并且被纳入CIMS体系当中去，大大丰富了CIMS的内涵。 CIMS的出现是科学技术迅速发展和市场竞争日益激烈的必然结果。CIM不仅仅是一项技术，更是企业组织和管理生产过程的一种哲理、思想和方法，而CIMS则是这种思想的具体体现。同其它具体的制造技术不同，CIMS着眼于从整个系统的角度来考虑生产和管理，强调制造系统整体的最优化，它象一个巨大的中枢神经网络，将企业的各个部门紧密联系起来，使企业的生产经营活动更加协调、有序、高效。 CIMS对企业的组织结构和经营过程产生了重大的影响，国外的一些企业在实施CIMS工程时，往往按照CIMS的结构和要求对企业的组织进行全面改造和优化。1990年，美国原马萨诸塞理工大学的Michael Hammer教授提出企业经营过程重构理论（Business Process Reengineering，简称BPR），引起了席卷欧美的管理革命浪潮，同时也为CIMS的思想体系注入了新的内容，目前对于CIMS环境下的企业经营过程重构研究已经成为CIMS研究领域的一个重要课题。 一．企业经营过程重构的内涵 企业经营过程重构是充分利用先进的信息技术对企业的经营过程作根本性的重新思考和彻底改造，使企业在成本、质量、服务和对市场变化的反应等方面获得重大的改善，以显著提高企业的生产效率和在市场中的竞争能力。其基本思想是：（1）以用户的需求为中心，采用市场需求拉动的企业业务流程和组织形式；（2）精简企业组织结构，减少纵向管理层次，增加横向的管理范围，以灵活多变、基于项目组形式的组织结构代替传统的阶梯式组织结构，并且尽可能缩小中央管理部门的功能，而把更多的权限下放到业务部门；（3）最大程度地简化企业生产经营过程，剔除一切不增值的企业活动，加快业务流程和企业各部门之间的通讯；（4）企业经营过程和组织结构应同新的生产和管理技术相适应；（5）坚持“服务至上”原则，并且将供应商和用户作为重要的元素纳入到企业经营过程中去[1]。 所以经过重构后的企业，其技术资源、设备资源和人才资源等都能够得到最大程度的利用，生产的敏捷性不断提高，对市场需求变化的适应能力也显著增强，从本质上讲，企业经营过程重构的目标不是渐进提高和局部改善，而是性能和绩效的巨大飞跃。通过企业经营过程重构，建立全新的体制，使企业管理发生质的变化。 任何企业都包含三个基本要素：技术、组织和人。所以企业经营过程的重构主要体现为对这三个基本要素的重构[2]。 1．对技术的重构 企业生产效益的提高不仅需要先进的制造技术和管理技术，而且还需要将这两个方面的技术有机结合起来，这就要求改造企业的信息基础结构，利用先进的信息技术建立覆盖整个企业的信息网络，使员工能够及时得到同自己有关的各种信息。另外，面对用户不断增加的多样化和个性化需求及产品结构与制造工艺日益复杂化的特点，企业应不断加强产品设计、工艺设计和制造装配上等基本单元技术的标准化和模块化，使各种单元技术能够根据生产任务的需要快速及时地组织起来，满足市场对生产产品的敏捷性要求。 2．对组织结构的重构 目前，传统的金字塔式组织结构已经不能适应不断变化的市场环境，代替它的应该是扁平化的组织结构，这种结构中的单元是能够适应新技术和面向过程的、跨职能的、具有高度自适应机制的工作组，这有利于组织内部以及与外部之间信息交流的迅捷畅通，同时组织权力下放，分散决策，提高了员工的自主性，进而提高了企业的反应速度。 组织结构的变化必然伴随着企业运行机制的变化，包括运营程序、约束机制和激励机制等。企业的经营过程将得到重新整合，原有的直线式的经营过程可能要被打破，一个经营过程的各个子过程既可以按照自然顺序进行，也可以根据需要并行或交叉进行。 3．对人力资源的重构 现在的制造系统中，人的因素越来越受到广泛的重视，从很大程度上来说，一个制造系统成功与否，取决于是否能够充分发挥人的作用。对人力资源的重构主要有两个方面： （1）对各种不同性格特点的人才的优化组合。一个好的人才重构策略应该充分考虑到人才之间的性格和能力的互补，这样组合起来的群体作用会大大超过个体之和。反之只会对企业的高效运行起破坏作用。 （2）对员工的观念教育和培训。首先要创造适应新技术和新组织运营机制的企业文化和价值观念，员工应从控制对象转变为授权对象，尽可能让他们参与过程运营的日常决策，创建更加开放、更加简捷的交流报告机制，使员工真正确立“顾客至上”的意识；其次要对员工进行经常性的新技术培训，使他们成为多面型人才，这样更能发挥他们的主动性和创造性。 二．将企业经营过程重构的思想引入到CIMS中 传统上，CIMS是建立在对已有的各单元技术集成的基础之上的，早期的CAD、CAPP、CAM和MRP等单元技术是分别设计和开发的，彼此之间的联系比较小，成为一个个“自动化孤岛”，按照CIM的思想，各子系统设计时必须考虑系统集成的需要，所以人们提出了许多对现有子系统集成的技术和方法，但这种由下至上的被动集成在技术上有很大难度，并且增加了集成费用。 另外，人们发现，制造系统中各子系统的集成不仅仅是计算机化和设计几个数据接口的问题，制造系统设计的简捷合理更是至关重要的，因此企业必须根据系统和集成的观点对现有的企业各要素进行重构，在CIMS的开发和实施过程中应采用“先重构后集成”的策略[1]。 CIMS企业的经营过程重构意味着企业按照CIMS的思想重新设计企业的生产经营过程，这包含了生产和管理技术的重新组合和组织结构的重大调整。主要包括以下几个方面： （1）产品结构的模块化和标准化。 （2）生产装备的智能化和柔性化。 （3）管理技术同生产技术的适应性。 （4）分布式的组织结构。 （5）并行的工作流程。 （6）信息流和物料流的简化。 （7）员工的主动性、创造性、自律性和多岗位适应性。 （8）用户—系统的一体化。 三．几个关键技术 国外的学术界和企业界经过几年的研究和探索，总结了一些BPR的关键技术，有些技术可以有效地运用到CIMS环境中，主要有以下几种： 1．基准研究 基准研究（Benchmarking）是一个连续、系统化地对其它企业特别是那些技术和效益领先企业进行分析和评价的过程，目的是吸收这些企业的经验和教训，确定出最优的经营过程和工作方法，作为本企业进行重构的样板。 基准研究主要包括以下四个步骤： （1）确定基准研究的对象，这主要同企业所要重构的内容有关。 （2）成立基准研究组织。这个组织中应包括企业的重要决策者、信息方面的负责人、数据采集和分析人员和多个领域的专家，必要时也可以将用户吸收进来。 （3）信息的采集与整理，即以合法的手段搜集其它企业特别是同行企业的信息，主要是有关一些企业生产经营策略、企业内部组织改造及企业文化树立等经验和教训。然后对这些信息进行整理和筛选。 （4）基准的制定。将处理过的信息进行定性和定量分析，制定出适合本企业实际情况的基准。 由于到目前为止还没有一个标准的CIMS概念，世界各国都是根据自己的理解结合本国的实际情况来开展CIMS的，所以企业在确立自己的基准时不仅要考虑本企业的特点，更要注意本国的实际情况和所要面临的市场环境。 2．建模与仿真技术 CIMS工程对企业来说是投资强度较大、开发周期较长、技术复杂、风险大的系统工程， 一旦失败，将要给企业造成不可估量的损失，所以在CIMS开发和实施过程中，系统建模和仿真是必不可少的技术。企业的经营过程重构是实施CIMS工程的第一个步骤，对企业经营过程重构的建模和仿真也就显得格外重要。 （1）建模 CIMS属于离散事件动态系统（Discrete Event Dynamic System，简称DEDS），因此离散事件动态系统理论是构成CIMS理论体系的重要理论之一。目前基于这种理论的建模方法很多，其中Petri Nets和极大代数法是两种重要的建模方法。 Petri Nets是近几年来比较热门的离散系统建模工具之一，它能够模拟系统的动态变化过程，方法是将系统划分为两种基本元素：库所和变迁，用库所或库所的集合表示系统的各个状态，而变迁则表示从一个状态到另一个状态的变化，通过对网系统状态变化的分析，就可以对系统结构进行适当地简化和优化，并且找出系统的缺陷，进而提出改方案。 极大代数法是离散事件动态系统建模的另一个重要方法。其主要特点是可以将CIMS这样极其复杂的非线形系统转换为建立在极大代数基础上的线性系统。目前，有的学者已经能够将这种方法成功地运用于企业的生产系统建模和工业过程建模。 Petri Nets和极大代数法也能模拟企业经营过程，所建立的模型能够初步地反映出企业工作流程和组织结构上存在的问题。 （2）仿真 企业生产经营过程模型建立起来之后，通过实时仿真更能直观和全面地了解现有经营过程存在的问题，再通过迭代和比较建立全新的经营过程模型。其最大优点是能够充分发挥人们的想象力和创造力，并且具有较低的成本。由于企业经营过程重构涉及到企业方方面面的问题很多，特别是人的重构问题，处理起来比较困难，需要从企业最高的决策层到最低的执行层的支持和协作，借助仿真工具的强大图形功能，员工们不仅能够看到未来的经营过程及其运作情况，而且还可以体验一下
CIMS环境下的企业经营过程重构研究_计算机应用论文
论文作者：佚名 论文来源：不详 论文栏目：计算机应用论文 收藏本页
中图资料法分类号：F406 八十年代中期以来，计算机集成制造技术和系统（CIM和CIMS）日渐成为制造业的热点，人们把CIMS看作二十一世纪占主导地位的生产方式，世界上许多国家和企业都把发展CIMS作为本国制造业或企业的发展战略，制定了许多由政府和工业界支持的计划，用以推动CIMS技术和系统的开发和利用。最近几年，又有一些新的制造技术和哲理相继提出并且被纳入CIMS体系当中去，大大丰富了CIMS的内涵。 CIMS的出现是科学技术迅速发展和市场竞争日益激烈的必然结果。CIM不仅仅是一项技术，更是企业组织和管理生产过程的一种哲理、思想和方法，而CIMS则是这种思想的具体体现。同其它具体的制造技术不同，CIMS着眼于从整个系统的角度来考虑生产和管理，强调制造系统整体的最优化，它象一个巨大的中枢神经网络，将企业的各个部门紧密联系起来，使企业的生产经营活动更加协调、有序、高效。 CIMS对企业的组织结构和经营过程产生了重大的影响，国外的一些企业在实施CIMS工程时，往往按照CIMS的结构和要求对企业的组织进行全面改造和优化。1990年，美国原马萨诸塞理工大学的Michael Hammer教授提出企业经营过程重构理论（Business Process Reengineering，简称BPR），引起了席卷欧美的管理革命浪潮，同时也为CIMS的思想体系注入了新的内容，目前对于CIMS环境下的企业经营过程重构研究已经成为CIMS研究领域的一个重要课题。 一．企业经营过程重构的内涵 企业经营过程重构是充分利用先进的信息技术对企业的经营过程作根本性的重新思考和彻底改造，使企业在成本、质量、服务和对市场变化的反应等方面获得重大的改善，以显著提高企业的生产效率和在市场中的竞争能力。其基本思想是：（1）以用户的需求为中心，采用市场需求拉动的企业业务流程和组织形式；（2）精简企业组织结构，减少纵向管理层次，增加横向的管理范围，以灵活多变、基于项目组形式的组织结构代替传统的阶梯式组织结构，并且尽可能缩小中央管理部门的功能，而把更多的权限下放到业务部门；（3）最大程度地简化企业生产经营过程，剔除一切不增值的企业活动，加快业务流程和企业各部门之间的通讯；（4）企业经营过程和组织结构应同新的生产和管理技术相适应；（5）坚持“服务至上”原则，并且将供应商和用户作为重要的元素纳入到企业经营过程中去[1]。 所以经过重构后的企业，其技术资源、设备资源和人才资源等都能够得到最大程度的利用，生产的敏捷性不断提高，对市场需求变化的适应能力也显著增强，从本质上讲，企业经营过程重构的目标不是渐进提高和局部改善，而是性能和绩效的巨大飞跃。通过企业经营过程重构，建立全新的体制，使企业管理发生质的变化。 任何企业都包含三个基本要素：技术、组织和人。所以企业经营过程的重构主要体现为对这三个基本要素的重构[2]。 1．对技术的重构 企业生产效益的提高不仅需要先进的制造技术和管理技术，而且还需要将这两个方面的技术有机结合起来，这就要求改造企业的信息基础结构，利用先进的信息技术建立覆盖整个企业的信息网络，使员工能够及时得到同自己有关的各种信息。另外，面对用户不断增加的多样化和个性化需求及产品结构与制造工艺日益复杂化的特点，企业应不断加强产品设计、工艺设计和制造装配上等基本单元技术的标准化和模块化，使各种单元技术能够根据生产任务的需要快速及时地组织起来，满足市场对生产产品的敏捷性要求。 2．对组织结构的重构 目前，传统的金字塔式组织结构已经不能适应不断变化的市场环境，代替它的应该是扁平化的组织结构，这种结构中的单元是能够适应新技术和面向过程的、跨职能的、具有高度自适应机制的工作组，这有利于组织内部以及与外部之间信息交流的迅捷畅通，同时组织权力下放，分散决策，提高了员工的自主性，进而提高了企业的反应速度。 组织结构的变化必然伴随着企业运行机制的变化，包括运营程序、约束机制和激励机制等。企业的经营过程将得到重新整合，原有的直线式的经营过程可能要被打破，一个经营过程的各个子过程既可以按照自然顺序进行，也可以根据需要并行或交叉进行。 3．对人力资源的重构 现在的制造系统中，人的因素越来越受到广泛的重视，从很大程度上来说，一个制造系统成功与否，取决于是否能够充分发挥人的作用。对人力资源的重构主要有两个方面： （1）对各种不同性格特点的人才的优化组合。一个好的人才重构策略应该充分考虑到人才之间的性格和能力的互补，这样组合起来的群体作用会大大超过个体之和。反之只会对企业的高效运行起破坏作用。 （2）对员工的观念教育和培训。首先要创造适应新技术和新组织运营机制的企业文化和价值观念，员工应从控制对象转变为授权对象，尽可能让他们参与过程运营的日常决策，创建更加开放、更加简捷的交流报告机制，使员工真正确立“顾客至上”的意识；其次要对员工进行经常性的新技术培训，使他们成为多面型人才，这样更能发挥他们的主动性和创造性。 二．将企业经营过程重构的思想引入到CIMS中 传统上，CIMS是建立在对已有的各单元技术集成的基础之上的，早期的CAD、CAPP、CAM和MRP等单元技术是分别设计和开发的，彼此之间的联系比较小，成为一个个“自动化孤岛”，按照CIM的思想，各子系统设计时必须考虑系统集成的需要，所以人们提出了许多对现有子系统集成的技术和方法，但这种由下至上的被动集成在技术上有很大难度，并且增加了集成费用。 另外，人们发现，制造系统中各子系统的集成不仅仅是计算机化和设计几个数据接口的问题，制造系统设计的简捷合理更是至关重要的，因此企业必须根据系统和集成的观点对现有的企业各要素进行重构，在CIMS的开发和实施过程中应采用“先重构后集成”的策略[1]。 CIMS企业的经营过程重构意味着企业按照CIMS的思想重新设计企业的生产经营过程，这包含了生产和管理技术的重新组合和组织结构的重大调整。主要包括以下几个方面： （1）产品结构的模块化和标准化。 （2）生产装备的智能化和柔性化。 （3）管理技术同生产技术的适应性。 （4）分布式的组织结构。 （5）并行的工作流程。 （6）信息流和物料流的简化。 （7）员工的主动性、创造性、自律性和多岗位适应性。 （8）用户—系统的一体化。 三．几个关键技术 国外的学术界和企业界经过几年的研究和探索，总结了一些BPR的关键技术，有些技术可以有效地运用到CIMS环境中，主要有以下几种： 1．基准研究 基准研究（Benchmarking）是一个连续、系统化地对其它企业特别是那些技术和效益领先企业进行分析和评价的过程，目的是吸收这些企业的经验和教训，确定出最优的经营过程和工作方法，作为本企业进行重构的样板。 基准研究主要包括以下四个步骤： （1）确定基准研究的对象，这主要同企业所要重构的内容有关。 （2）成立基准研究组织。这个组织中应包括企业的重要决策者、信息方面的负责人、数据采集和分析人员和多个领域的专家，必要时也可以将用户吸收进来。 （3）信息的采集与整理，即以合法的手段搜集其它企业特别是同行企业的信息，主要是有关一些企业生产经营策略、企业内部组织改造及企业文化树立等经验和教训。然后对这些信息进行整理和筛选。 （4）基准的制定。将处理过的信息进行定性和定量分析，制定出适合本企业实际情况的基准。 由于到目前为止还没有一个标准的CIMS概念，世界各国都是根据自己的理解结合本国的实际情况来开展CIMS的，所以企业在确立自己的基准时不仅要考虑本企业的特点，更要注意本国的实际情况和所要面临的市场环境。 2．建模与仿真技术 CIMS工程对企业来说是投资强度较大、开发周期较长、技术复杂、风险大的系统工程， 一旦失败，将要给企业造成不可估量的损失，所以在CIMS开发和实施过程中，系统建模和仿真是必不可少的技术。企业的经营过程重构是实施CIMS工程的第一个步骤，对企业经营过程重构的建模和仿真也就显得格外重要。 （1）建模 CIMS属于离散事件动态系统（Discrete Event Dynamic System，简称DEDS），因此离散事件动态系统理论是构成CIMS理论体系的重要理论之一。目前基于这种理论的建模方法很多，其中Petri Nets和极大代数法是两种重要的建模方法。 Petri Nets是近几年来比较热门的离散系统建模工具之一，它能够模拟系统的动态变化过程，方法是将系统划分为两种基本元素：库所和变迁，用库所或库所的集合表示系统的各个状态，而变迁则表示从一个状态到另一个状态的变化，通过对网系统状态变化的分析，就可以对系统结构进行适当地简化和优化，并且找出系统的缺陷，进而提出改方案。 极大代数法是离散事件动态系统建模的另一个重要方法。其主要特点是可以将CIMS这样极其复杂的非线形系统转换为建立在极大代数基础上的线性系统。目前，有的学者已经能够将这种方法成功地运用于企业的生产系统建模和工业过程建模。 Petri Nets和极大代数法也能模拟企业经营过程，所建立的模型能够初步地反映出企业工作流程和组织结构上存在的问题。 （2）仿真 企业生产经营过程模型建立起来之后，通过实时仿真更能直观和全面地了解现有经营过程存在的问题，再通过迭代和比较建立全新的经营过程模型。其最大优点是能够充分发挥人们的想象力和创造力，并且具有较低的成本。由于企业经营过程重构涉及到企业方方面面的问题很多，特别是人的重构问题，处理起来比较困难，需要从企业最高的决策层到最低的执行层的支持和协作，借助仿真工具的强大图形功能，员工们不仅能够看到未来的经营过程及其运作情况，而且还可以体验一下
