制造業(yè)企業(yè)效率改善之IE工業(yè)工程研究
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面向中國制造業(yè)企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢特點(diǎn)，結(jié)合多家案例企業(yè)應(yīng)用成效，提出了面向制造業(yè)企業(yè)具有低成本、短周期、高效益的定量化企業(yè)診斷與效率改善方法。概念性介紹問題分析方法、生產(chǎn)過程問題分析、面向生產(chǎn)過程的瓶頸問題評估、數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)方法、生產(chǎn)能力測量、現(xiàn)場生產(chǎn)管理、生產(chǎn)與業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、績效考評和激勵機(jī)制、項(xiàng)目組織與管理等具體實(shí)施方法。
制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長的發(fā)動機(jī)，也一直是
工業(yè)工程的主要研究領(lǐng)域。在全球化市場競爭日益激烈和生產(chǎn)制造日益國際化、分散化的趨勢中，隨著歐美、日本、韓國、中國臺灣地區(qū)以及東南亞制造業(yè)的大規(guī)模傾斜式轉(zhuǎn)移，中國正逐步向世界級制造中心邁進(jìn)，并突出表現(xiàn)為面向成本優(yōu)勢的勞動密集型加工特點(diǎn)。提高當(dāng)前中國制造業(yè)企業(yè)核心競爭能力的關(guān)鍵在于如何降低成本、縮短產(chǎn)品交付期、保證加工質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率。而這些需求恰恰是工業(yè)工程所要解決的問題。
工業(yè)工程是唯一一個解決整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化問題的工程學(xué)科，也是唯一一個解決企業(yè)中與人有關(guān)問題的學(xué)科。工業(yè)工程的特點(diǎn)是優(yōu)化機(jī)器系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、人力資源、資金和人組織的系統(tǒng)。面向制造業(yè)企業(yè)，工業(yè)工程所追求的可以簡化為三個方面：系統(tǒng)化工程、系統(tǒng)的效率以及系統(tǒng)中人的安全舒適性。總體看來，高生產(chǎn)效率、低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量一致性是國內(nèi)多數(shù)制造業(yè)企業(yè)獲取市場競爭優(yōu)勢的基礎(chǔ)。因此，如何保證產(chǎn)品制造的生產(chǎn)效率是目前國內(nèi)企業(yè)把握并取得競爭優(yōu)勢的必要手段。
1 定量化生產(chǎn)效率改善的提出
生產(chǎn)效率是指產(chǎn)品或服務(wù)的產(chǎn)出與生產(chǎn)/服務(wù)過程中的投入（包括勞動、材料、能量、信息及其他資源）的比例。定量化企業(yè)診斷與效率改善方法就是從復(fù)雜的制造系統(tǒng)中提煉出一種方法簡單、代價極小、周期較短的解決方法，一方面實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的性能診斷和效率提升；另一方面使得企業(yè)的資源配置和管理方式合理化，保證各種管理系統(tǒng)和軟硬件平臺建設(shè)的良好效果。
企業(yè)診斷是結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和經(jīng)營目標(biāo)對制造企業(yè)面向生產(chǎn)過程存在的問題進(jìn)行查找、描述、分類、分析和評估。也是對企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)效率進(jìn)行定量化分析和評估，進(jìn)而預(yù)測其可以進(jìn)行改善的空間。
效率改善則是對生產(chǎn)過程存在并可診斷出的問題采取相應(yīng)的措施。通過先進(jìn)管理方法與關(guān)鍵技術(shù)工具的融合、定量統(tǒng)計(jì)與線性回歸的實(shí)現(xiàn)開展生產(chǎn)過程的定量化效率改善，進(jìn)而根據(jù)企業(yè)具體需求恢復(fù)企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)潛在能力、縮短產(chǎn)品交貨期和降低成本。效率改善的關(guān)鍵在于管理與技術(shù)的有效融合。
在實(shí)際案例企業(yè)實(shí)施中，本文所提出的定量化效率改善方法獲得極大成效。在案例企業(yè)現(xiàn)有資源條件下，不增加任何其他投資，平均3～4個月可提高企業(yè)產(chǎn)能50%左右，部分企業(yè)月產(chǎn)值提升可達(dá)數(shù)千萬元之巨。
2 定量化生產(chǎn)效率改善的實(shí)施
2.1 問題分析方法
傳統(tǒng)基礎(chǔ)工業(yè)工程的改善方法主要集中在流程分析法、
現(xiàn)場管理與動作分析法、動作經(jīng)濟(jì)原則、時間研究、工作抽樣、人機(jī)配置法和工作簡化法等。而現(xiàn)代的效率改善則需在基礎(chǔ)工業(yè)工程工具之上，建立面向組織內(nèi)部及組織間基于信息的系統(tǒng)集成方法。其首要的工作在于準(zhǔn)確定位企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的問題。
問題分析是進(jìn)行企業(yè)診斷及效率改善的核心。有效的問題分析可以使得人們能夠?qū)嶋H地找出、描述、分析以及解決問題。C.Kepner博士提出的偏離標(biāo)準(zhǔn)問題分析方法（KT）中，強(qiáng)調(diào)了問題優(yōu)先次序設(shè)定是決定決策質(zhì)量的關(guān)鍵，但忽略了問題潛在趨勢；E.Goldratt教授提出的約束理論（TOC），則把問題分析定位于尋找系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)，但缺少影響的范圍和定量權(quán)重。面向生產(chǎn)效率的問題分析更應(yīng)該側(cè)重于對影響生產(chǎn)效率的各動態(tài)交叉問題域空間進(jìn)行映射簡化、規(guī)定問題求解邊界、明確問題求解約束、形成定量與定性并存的問題集。
基于需求，面向生產(chǎn)效率的問題分析主要包括問題時間定位、問題空間定位、問題資源定位、問題影響權(quán)重、問題結(jié)構(gòu)、問題發(fā)展趨勢、問題解難約束以及問題分析檢驗(yàn)等組成問題分析八維向量空間。具體評定則需在問題分析空間確定空間問題錐點(diǎn)，并通過空間順序映射簡化為一維問題集分析流程。
2.2 生產(chǎn)過程問題分析
生產(chǎn)過程是圍繞完成產(chǎn)品生產(chǎn)的一系列有組織的生產(chǎn)活動的運(yùn)行過程，是生產(chǎn)管理的對象。生產(chǎn)過程最具有潛在改善空間，其問題分析是本文研究的重點(diǎn)，許多先進(jìn)制造技術(shù)和管理理念都是通過生產(chǎn)過程改善得以實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)初，福特汽車廠僅用三年多時間，通過將汽車裝配從固定底盤安裝改變?yōu)橐苿由a(chǎn)線以及后來的U型生產(chǎn)線，就實(shí)現(xiàn)了將一輛汽車的生產(chǎn)時間從728 h縮短為93 min。M.Hammar博士提出的企業(yè)經(jīng)營過程再造（BPR），更加強(qiáng)調(diào)對經(jīng)營過程徹底進(jìn)行重新構(gòu)思和重新設(shè)計(jì)，來達(dá)到對現(xiàn)有流程的最大改善，并在許多企業(yè)獲得極大成功。
生產(chǎn)過程的關(guān)鍵問題在于，所有生產(chǎn)活動的運(yùn)行過程中涉及到的相關(guān)資源是否可以均衡滿足需求，即生產(chǎn)過程的合理組織和完善的運(yùn)行機(jī)制保證。從問題分析角度衡量，生產(chǎn)過程的資源均衡性與企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)物流的合理性相近。問題分析能力趨于可近似替換，特別是面向多品種產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)物流平衡將使得企業(yè)不僅僅在效率方面得到改善，更重要的是在效益方面得到改善。企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)物流伴隨著生產(chǎn)加工過程而產(chǎn)生，是生產(chǎn)過程中存在的原材料、在制品、半成品、產(chǎn)成品在企業(yè)內(nèi)部的實(shí)體流動以及在供應(yīng)商、制造商和分銷商之間的信息流動。其運(yùn)行效率及成本直接影響產(chǎn)品生產(chǎn)的效率與效益。
狹義的生產(chǎn)過程可以理解為產(chǎn)品全生命周期中，從物料采購開始到產(chǎn)品交付用戶使用及相關(guān)服務(wù)結(jié)束的系列活動集合。可以按層次分解為各子過程，直到分解到各基本活動。而生產(chǎn)過程問題分析也必然相應(yīng)定位于從過程、子過程到基本活動各個層次。
生產(chǎn)過程或內(nèi)部生產(chǎn)物流中與生產(chǎn)效率相關(guān)的問題，主要集中在基于組織內(nèi)部或組織之間信息集成的過程冗余分析、非增值子過程/活動的識別、過程/活動耗用資源負(fù)荷的失衡、過程/活動耗用資源沖突等。具體應(yīng)用問題分析多維向量空間進(jìn)行問題空間錐點(diǎn)核定，基于生產(chǎn)過程及物流各層次自上而下確定并簡化生產(chǎn)過程特定問題集。
2.3 面向生產(chǎn)過程的瓶頸問題評估
面向生產(chǎn)過程的瓶頸問題評估具有三個層次：特定問題集的問題關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)性評估、特定問題集的問題相關(guān)子過程/活動關(guān)鍵沖突性評估、特定問題集的問題相關(guān)資源關(guān)鍵失衡性評估。
問題關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)性評估面向問題自身的特征要素，即問題時間、空間、影響權(quán)重和解難約束；問題相關(guān)子過程/活動關(guān)鍵沖突性評估則面向問題結(jié)構(gòu)、問題影響權(quán)重和問題發(fā)展趨勢，尤其面向在信息集成環(huán)境下的生產(chǎn)物流平衡；問題相關(guān)資源關(guān)鍵失衡性評估重點(diǎn)則在于問題資源定位、問題解難約束上。
特別指出的是，生產(chǎn)過程中瓶頸問題可以動態(tài)轉(zhuǎn)移。而且，一個瓶頸問題的解決必然帶來另一個新的瓶頸問題，也相應(yīng)導(dǎo)致問題的循環(huán)評估與效率改善活動的螺旋式進(jìn)行。
2.4 數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)方法
由于制造系統(tǒng)的復(fù)雜性和生產(chǎn)現(xiàn)場的隨機(jī)性，各種問題分析僅僅定位于定性分析遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能保證評定的質(zhì)量，而且難于評定關(guān)鍵性因素。因此必須要引入定量化方法進(jìn)行測量，而這些都源于生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時有效的采集、統(tǒng)計(jì)和分析。
數(shù)據(jù)采集是進(jìn)行定量化調(diào)研的必要手段。數(shù)據(jù)采集的效果直接影響到定量化問題分析、企業(yè)診斷與效率改善的實(shí)施成效。作為分析與決策的主要依據(jù)，數(shù)據(jù)采集還需具有與問題分析相對應(yīng)的層次性，即數(shù)據(jù)源應(yīng)具有層次性，而數(shù)據(jù)粒度應(yīng)具有相關(guān)性。在進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研前，應(yīng)確定好數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)和相關(guān)程度，并預(yù)先設(shè)計(jì)可行的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和精確度。如果資源允許，應(yīng)進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。
首先要預(yù)先設(shè)定和事后分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，包括數(shù)據(jù)主觀評價、抽樣準(zhǔn)確度、檢驗(yàn)準(zhǔn)確度和結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確度等。資源允許時，可采用現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)代替手工統(tǒng)計(jì)作為有效周期內(nèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)源。
其次要預(yù)先設(shè)定和事后分析數(shù)據(jù)的精確度，包括數(shù)據(jù)的時間穩(wěn)定性精確度、代表性精確度和等價性精確度。當(dāng)然出于簡化性需求，實(shí)際統(tǒng)計(jì)中可以允許現(xiàn)場專家知識的介入。
由于制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的復(fù)雜性和隨機(jī)性，為了確保參與調(diào)研人員的工作質(zhì)量，有必要在采集樣本的變量設(shè)計(jì)、抽樣規(guī)模、抽樣誤差等事情的設(shè)定時根據(jù)對象的特征調(diào)整匹配，保證數(shù)據(jù)的有效性。數(shù)據(jù)采集還可以充分利用企業(yè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源、控制系統(tǒng)和監(jiān)控平臺，最大限度地減少手工操作。同時，要確保現(xiàn)有企業(yè)資源的數(shù)據(jù)源標(biāo)準(zhǔn)變化需求，做好數(shù)據(jù)整理，并能有效對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，保障數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。