第一篇:谈理论发展趋势论文
一、激励客体和对象趋向集中于对企业经营者的激励
在以往的激励工作乃至当前的改革中,凡涉及激励,往往着眼于对一般职工的奖惩和精神激励,而对于企业的高层管理人员——企业经营者来说则缺乏理论探讨和实践。其实,对于普通员工的激励,相对来说是较为容易而次要的。由于劳动分工和生产专业化的存在和深化,每一职工的操作和工作越来越单
一、明晰和有形,确定性的工作表现为工作方法、方式、工业流程的标准化。这种细致的分工意味着可以比较容易地确定一系列准确、精密和具体的涵盖其工作数量、工作质量和工作速度等方面的考核指标体系,并以此为基础,确定对职工的奖惩方式和奖惩程度,合理地分配组织激励资源。而相对来说,企业高层经营管理人员其工作主要是决策、计划和人力资源开发,其经营管理工作的直接成果主要是主意、指令、宗旨、目标、规范、制度,是软性的、无形的,同时其努力程度、能力、风险态度、投资倾向和决策正确性等内涉及变量和滞后显示变量囿于信息、时间和空间的限制很难及时准确地用简单的考核指标来衡量。其次,企业经营者的间接劳动成果(即企业表现)具有非常复杂的背景和归因。其可察变量(如资本利润率、企业成长和增长速度、全员劳动生产量、产值、成本、技术进步和生产率)其特性或根源往往不是一维而是多维的,企业经营管理工作量是个复杂动态的系统,其可察因素往往是多维因素非线性作用的结果。这时偏倚、强调某一因素和特性会产生不适当的刺激作用,因此平衡各方面的因素,进行恰到好处的激励决定着激励机制的制定、激励资源的合理导向和配置。再次,企业经营者的劳动成果——企业表现,非但隐含着异常复杂的背景(如努力程度、能力、风险态度)而且还受到不少非经营者所能控制因素的影响(如在计划经济和市场经济的混合体制下由于企业目标多元化和行政指令的干涉而导致的激励不准确、不规范、不公平和证券市场投机行为等)。因此,对于企业经营者的激励和诱导日益成为现代激励理论的研究重点。
二、对企业经营者进行有效的激励和约束
已有的激励理论主要是从心理学和组织行为学的角度来展开研究的,激励被认为是通过高水平的努力实现组织的意愿,而这种努力以能够满足个体某些需要和动机为条件。因此,流行的管理激励理论可以分为两类。一类是以人的心理需求和动机为主要研究对象的激励理论,这包括默里的需求理论、麦克莱兰的成就激励理论、马斯洛的需求层次论、阿德佛的ERG理论、弗雷德里克·赫茨伯格的双因素理论。另一类是以人的心理过程和行为过程相互作用的动态系统为研究对象的激励过程理论。这种理论以系统和动态的目光来看待激励,这主要包括弗鲁姆、波特和劳勒的期望理论、亚当斯的公平理论、迈克尔·罗斯的归因理论和轨迹控制理论、斯金纳的强化理论。激励过程理论体系较之于激励内容理论体系从系统性和动态性的角度来说是一种巨大的进步,但从根本上来说仍以对人的心理特征和以此为基础的行为特征为出发点。而人的心理需求难以加以观察、评估和衡量,属于内涉变量;同时心理特征必然因人、因时、因事而异,并处于动态变化之中,各种激励方法实施的可重复性差,由此而难以把握;再次随着人们对于激励条件的适应性,任何激励因素都会变成保健因素,致使管理组织激励资源的稀缺性和激励因素(如工资、奖金)的刚性之间存在着严重的冲突,使得管理激励难以持久。因此,激励往往被认为是属于管理艺术和领导艺术的范畴,是一种令人敬而远之、望而生畏的工作。激励,尤其是对企业经营者的激励一直是世界性的难题,以往的激励理论和实践中所存在的种种问题就是最好的说明。但激励是现代企业经营管理工作的一项职能,并依附于其他职能(如决策、计划、人力资源开发、指挥、控制)及其衍生的目标,激励归根结底是在对其他职能履行状况的评价的基础上促进其他职能更好地开展的职能。因此,激励工作的真正科学性在于以企业经营管理工作的性质和规律为依据,设置合理的激励机制和约束机制,对企业经营者进行有效的激励和约束。
事物的性质和规律是指事物本身所具有的、区别于其他事物的特征和联系。管理工作的性质和规律是指管理工作本身所具有的、区别于一般劳动和其他工作的根本属性和内在联系。目前,已经探索和归纳出企业经营管理工作的9种特性,即权力性、知识性、成果无形性、效果的间接性、效益的滞后性、随机性、创新性、信息不对称性和二重性。企业经营者只有遵循其管理工作的性质和规律才能做好企业经营管理工作。
同时,对企业经营管理工作性质和规律的研究,也给我们提供了解决激励和约束问题的方法论。我们可以从企业经营管理工作的性质和规律出发,设计对企业经营者的激励和约束机制。如根据企业经营管理工作
效益的滞后性,即企业经营管理工作主要是决策、计划和人力资源开发,与一般劳动和技术工作相比,管理工作的时效更强,其效益具有滞后性,企业管理工作的成果与失误可能经过若干年后才能显示出来,企业当前的效益可能得益于当前管理决策的正确,也可能是以牺牲今后的长远效益为代价的。我们可以设计出年薪制、远期收入制、股票购买权、长期雇佣制、资产连带制、决策责任制等激励约束机制。又如企业经营管理工作具有权力性,管理就是通过其他人来完成工作,是筹划、组织和控制一个组织或群体的工作。凡是直接生产具有社会结合过程的形态,而不是表现为独立生产者独立劳动的地方,都必然会产生监督劳动和指挥劳动,管理工作具有权力性,即指挥别人的权和强迫别人服从的力。管理要通过各种职能机构和人员的职、权、责活动来进行,管理机构和管理人员,无论职位高低、责任轻重,都拥有一定的权力。人们除了拥有对企业的控制权力以外,还不同程度地对企业资产享有剩余索取权(包括股权、债权、红利、奖金、薪金),合理地拥有权力是做好管理工作的有效激励因素。因此,又可以设计出团队生产、民主管理、参与式管理、工作扩大化、工作丰富化、股份合作制、管理激励和产权激励的适度结合等多种方法方式。
三、从激励方法、方式的研究过渡到对经济机制的设计和研究
打开企业“黑箱”并加以抽象,企业作为有机联系的自组织系统主要包含和充斥两种主要的关系——人与物之间的关系和人与人之间的关系。人处于管理系统中的核心位置,通过四通八达的信息网络与物(包括生产资料、生产设备、资金、运输工具等)和其他人相联系。一方面,在人与物形成的对立统一中,人与物之间主要存在着知识的信息不对称。由于真正的生产力是作为死的劳动的物的因素和作为活的劳动的人的因素相结合的产物,而且生产力的大小即物的因素在生产力中所起的作用取决于人的能力的发挥,因此,激励就必须使人的积极性、主动性和首创性得到充分的发挥,不断努力学习和创新,使人减少对物的知识的不对称,最大限度地使自己的认识与客观物质世界相一致。另一方面,在人的组织系统中也存在着信息不对称。在企业经营管理中,企业经营管理工作者处于信息交汇中心,与企业外部管理层,如企业资产所有者或上级主管部门相比,企业经营者(即代理人)掌握的信息多或具有信息优势,而委托者掌握信息少,或处于信息劣势,同时企业内部各个阶层之间也存在着这种信息不对称。信息不对称包括动机不对称和知识不对称,从理论上讲,知识不对称是可以解决的,而动机不对称则难以克服。信息不对称又必然导致逆选择行为和败德行为。由于企业及其组织内部充斥着四通八达的、纵横交错的信息流和信息网络,同时又伴随着不可避免的信息不对称,因而传统的仅限于局部的、具体的、微观的激励方法、方式只能对有限时间和空间的信息,予以疏导和规整,在一定程度上激发企业人员的工作积极性和主动性而不能从根本上解决对企业人员尤其是对企业经营者的激励问题。也正是在这种意义上,激励成为管理学、组织行为学、信息经济学和制度经济学的前沿研究领域。
解决问题的关键途径在于经济机制的设计理论。以系统、健全、完整和适宜的经济机制自动有效的整合和规范企业的信息通道,减少信息不对称,提高企业人员的工作积极性,以尽量少的成本和组织资源来更好地完成组织功能和实现资源帕累托最优配置,经济机制和制度的设计主要包括三个方面,一个方面是市场机制的设置,包括产品市场、要素市场和资本市场的制度设置,但由于现实中的三种市场皆为不完全信息市场,因此就给政府宏观调控机制和企业内部经济机制的设计留下创新的空间。作为行为主体的政府,其运作机制的设置主要目标是,规范和调节市场秩序,兼顾市场效率和公平,为企业创造公平、透明的市场环境,使市场信号能真实地反映企业的利润指标和经营绩效,使企业有参与市场竞争、创造佳绩的积极性和主动性。而对企业制度的设计则主要是建立和完善规范的公司制下的内部治理结构和组织结构,尤其是新老三会的合理制衡体系,规范企业经营行为,以减少信息不对称和责任不对等所导致的经营者的机会主义行为,进而使经营者和所有者之间、各级管理者之间激励趋于相容,同时构建和完善产权激励机制和管理激励机制。
第二篇:新世纪财务管理理论的发展趋势论文
20世纪是财务管理学从独立走向完善的世纪。从20世纪初期的筹资管理,到二战后的资产管理(内部控制财务管理),到60年代中期的投资管理,再到70年代的通货膨胀财务管理,以及80年代中后期的国际经营财务管理,这五次飞跃性的变化,被称为财务管理的五次发展浪潮。财务管理理论与实践的发展,是理财环境综合作用的结果,21世纪的财务管理面临着更加纷繁复杂的社会环境,必将对我国财务管理理论的研究产生前所未有的深刻影响。
一、WTO推动下的经济全球化浪潮势不可挡
近二十年来,在技术进步与各国开放政策的推动下,经济全球化进程逐步加快,成为世界经济发展的主流。我国企业在21世纪初面临的最重大的经济环境变化就是我国正式加入了WTO,它标志着我国经济将进一步融入世界经济大潮之中。在这种情况下,企业只有不断创造出自己的核心竞争力,才有可能在激烈的国际竞争中生存并发展下去。加强企业财务管理,提高财务管理水平,对增强企业核心竞争力具有十分重要的作用。入世对企业财务管理也将产生重要的影响。
(一)金融市场变化对财务的影响
在经济全球化浪潮中,对财务管理有着直接影响的是金融全球化。加入WTO后,我国将逐步放松外资金融机构准入的范围和区域限制,随着越来越多的外资金融机构进入我国,必将对我国的金融市场、企业的筹资和投资产生极大的影响。
第一,金融市场规模的扩大、资金供给的增加和金融工具的不断创新,为我国企业筹资、投资和规避风险提供了多种可供选择的组合方式。
第二,金融创新丰富了金融工具品种,拓展了金融服务范围,同时也派生出利率风险、汇率风险和表外风险等新的风险,使金融风险进一步加大。如何规避风险,将成为入世后企业财务管理面临的重要课题之一。
第三,国内外金融市场竞争的加剧,将促使我国金融机构加快建立现代企业制度的步伐,国家对金融市场的监管也将进一步规范,这必将使金融市场配置资源的功能得到有效发挥。
(二)经济结构变化对财务的影响
入世将进一步推动我国经济结构的调整。一方面,加入WTO后,我国的产品可以在WTO的成员国(或地区)中享有多边的、无条件的最惠国待遇,这无疑将使我国企业增加跨国经营活动,从而对企业跨国财务管理提出了更高的要求;另一方面,入世将对我国原有的一些受保护的部门及资本、技术密集型部门产生较大冲击,而一些具有相对优势的劳动密集型产业以及已形成规模经济且技术成熟的部门则将从中受益,这必将影响到我国企业资金运动的方向及规模。企业内部重构时的资产剥离、并购时的资本运作、破产时的权益清算等,都将成为财务理论研究的重要课题。
(三)法规财税环境变化对财务的影响
WTO有一套各成员必须恪守的涉及贸易、结算、财务等诸多方面的规则,要求我国的企业也必须遵守。企业财务管理人员必须熟悉这些新的法律法规,否则就可能导致财务决策失误,或招致不必要的诉讼及处罚,更有甚者,可能将企业推入破产或被恶意并购的深渊。加入WTO后,关税也将大幅度削减,非关税壁垒将逐步消除,其他主要税种的收入也将受到不同程度的影响,这将直接影响我国企业的税收筹划。另外,国家对国有企业的财政补贴支出将逐步削减,企业的筹资任务将更加艰巨,因此,加强财务管理就显得更加重要。
(四)人才环境变化对财务的影响
加入WTO后,企业人力资源竞争将更加激烈,国内企业如何留住优秀人才,甚至吸引国外管理人才流入,将成为企业财务管理的重要课题。在企业经营国际化的进程中,高级财务管理人员不但要精通会计、审计、财务管理理论与方法,了解相关的法律法规,熟悉企业经营管理的全过程,熟练掌握外语和计算机知识,而且必须具有全局观念和组织协调能力,有敏锐的洞察力、开放性思维和创新意识。目前,我国财务管理人员还远不能达到这样的要求,提高人员素质将成为财务管理的重要任务。
二、知识经济是未来时代的发展趋势
人类社会在经历了农业经济、工业经济时代后,正在步入知识经济时代。知识经济使传统以物质形式的资本为主要内容的配置结构改变为以知识资本为主的配置结构。为适应知识经济时代的要求,财务管理理论必将拓展出全新的领域,表现出与传统财务管理完全不同的新特征。
(一)无形资产管理将成为财务管理的重点
知识经济使技术成为企业生产要素的核心,专有技术、专利权、商标、商誉和信息等以知识为基础的无形资产对经济增长起着决定性作用。据统计,在经济发达国家,科学技术在经济增长中的贡献率已高达60%~80%。无形资产在企业总资产中所占的比重越来越大,它对企业未来现金流量的影响不容忽视。因此,无形资产管理必将成为企业财务管理的重要内容。
(二)知识资本的所有者将参与企业收益的分配
在从工业经济
向知识经济的转变过程中,信息、知识、技术以及接受、利用、加工、创造这些信息和技术的员工在整个财富创造过程中的作用日益重要,知识成为企业价值的主要决定因素。随着知识在经济发展中地位的日益提高,必然要求确立知识资本的地位,使知识及利用知识、创新知识的能力成为重要的分配依据。这样,知识资本的所有者将在更大范围内参与企业收益的分配。与此相适应,企业传统的收益分配格局将被打破,企业员工的工资及其他形式的报酬将会提高,资本所有者的报酬将相对减少。
(三)财务管理方法日趋网络化、虚拟化
知识经济拓宽了经济活动的空间,改变了经济活动的方式,使之呈现出明显的网络化、虚拟化特征。容量巨大、高速互动、知识共享的信息技术网络,构成了知识经济的基础设施,企业竞争将更多地体现在网络上。另外,随着经济活动数字化、网络化的加强以及新的媒体空间的开辟,信息处理将更多地在媒体空间上虚拟实现,这必然要求财务管理更加适应经济网络化、虚拟化的发展。
(四)风险管理将成为财务管理的重要内容
在新的世纪里,由于受信息传播速度加快、媒体空间扩大、产品寿命周期缩短以及无形资产投入增加等因素的影响,企业必将面临更大的风险。另外,随着知识经济的发展,以高新技术为内容的风险投资在企业投资总额中的比重日趋上升,而高新技术产业的高风险性,使企业的投资风险不断增加,这些都使风险管理在财务理论研究中的地位进一步提高。
三、财务管理理论必将全面创新
在知识经济和经济全球化的时代,企业财务管理必须从理财观念、理财目标、理财内容上进行更新、调整与拓展。
(一)建立企业财务理念体系
企业财务理念,即企业财务管理观念,是进行财务管理工作的基础。完善的企业财务理念体系包括三个层次,即企业财务的核心理念、基础理念和业务理念。核心理念是最基本、最重要的财务理念,具有导向性和高度概括性的特点。基础理念是指财务管理中一些具有基础性和综合性特点的理念,如代理理念、资金时间价值理念、风险理念、税务规划理念、资本运营理念、财务专门化理念、资本保全理念等。业务理念是指在处理各类具体财务管理业务时应树立的一些观念,这些理念是针对某类财务管理工作而发挥作用的,它们分别体现在企业筹资、投资、资本运营、收益分配、特殊财务问题处理等业务工作中,如资本结构理念、财务杠杆理念、资产组合理念、分配政策理念、目标成本与目标利润理念等。上述三个层次的财务理论相互依存、相互影响、相互协调,构成了一个有机的整体。
我国企业的财务理念变革面临着双重压力,不仅要进一步完善市场经济的财务理念,还要适应新时代的要求进行财务理念的创新。也就是说,企业还必须树立全球化理念、网络财务理念、知识资本理念和以人为本理念等新的观念,从而逐步形成与完善新时代的企业财务理念体系。
(二)确立新的财务管理目标
经济环境不同,对财务管理目标的认识也不同。传统的观点有两种,即利润最大化和股东财富最大化。市场经济是一种竞争经济,竞争的结果使企业或者得到超额利润,或者得到平均利润,或者无法得到利润而出现亏损。得不到平均利润的企业将在竞争中被淘汰。因此,在市场经济中,企业获取利润的多少,表明了企业竞争能力的大小,决定了企业的生存和发展。基于这样的理由,利润最大化被认为是企业财务管理的目标,但是,从现代企业管理的要求来看,把利润最大化作为企业财务管理目标存在很大的局限性。片面追求利润最大化会导致企业短期行为严重,从而出现资源掠夺式经营、破坏生态环境等问题,成为社会持续发展的重大障碍。二战以后,以英美为首的资本主义国家的股份制经济得到迅猛发展,企业只有以股东财富最大化为公司目标,股票的价格才能受到投资者的追捧。因此,股东财富最大化又被认定为企业理财的新目标,但是,由于股票的分散和信息的不对称,经理人员为实现自身利益的最大化,有可能以损失股东的利益为代价作出逆向选择。另外,股票价格除了受财务因素的影响之外,还受其他因素的影响,股票价格并不能准确反映企业的经营业绩。所以,股东财富最大化目标也受到了理论界的质疑。
随着新经济时代的到来,投资理念在发生变化,投资者注重的是企业未来的发展,即企业的成长性,企业所拥有的财务资源在未来时间内带来多少现金流量增量将成为衡量企业成长性的主要标准。财务资源不仅包括传统意义上的实物资源,还包括人力资源、环境资源和信息资源等。在知识经济时代,企业成长的关键在于拥有有竞争力的核心技术,而这一核心技术就是企业拥有的人力资源和信息资源。因此,企业必须树立以人为本的经营理念,这是企业可持续发展的源泉。同时,企业要处理好与自然的关系,企业对自然的贡献大,其价值才能得到体现,企业如果因排放废气、废水等对自然环境造成损害,它就要付出代价。所以,环境资源也是关系企业成长的因素之一。信息是决策的基础,拥有了信息就拥有了市场,企业就找到了发展的方向。所以,信息资源也是影响企业成长的重要财务资源。由此看来,企业价值最大化将是财务管理目标发展的新方向。
(三)拓展财务理论研究内容
财务管理理论研究内容,取决于财务管理环境与财务管理实践的需要。在新的世纪里,财务管理理论研究应将其视野拓展到新的领域。
1.重视置于金融环境之中的财务理论研究。
财务管理理论的发展与金融市场的发展密切相关,财务理论的研究离不开对金融市场的研究。随着我国金融体制改革的进一步深化,金融市场必将不断成熟与完善。因此,应将财务理论置于金融环境之中来进行研究。
2.重视对国有企业改革中的财务理论研究。
目前,在对国有企业的改组、改造过程中,出现了许多亟待解决的财务管理问题,如资本结构优化,多元投资组合的确定,利润分配政策的制定,内部财务管理机制的建立,企业价值的评估,证券市场的有效性,信息披露的规范化等。加强对这些问题的研究,对于推动我国财务管理理论与实践的发展,促进国有企业改革,有着重大的理论和现实意义。
3.重视配套改革中的财务理论研究。
为了进一步深化国企改革,必须积极推进各项配套改革,如建立有效的国有资产监管和营运机制,健全社会保障体系等问题。在这些配套改革中,必将出现许多新的财务管理问题,比如,国家作为社会管理者应如何对企业财务活动进行宏观调控和指导?国家作为国有资产所有者应如何对国企财务进行管理和监督?如何对退休基金、住房基金等有关基金进行管理和投资?只有重视和解决好这些问题,才能为推进国企改革创造良好的社会环境。
4.重视对国际财务管理理论的研究。
随着国际筹资、投资、结算、纳税等业务的逐步开展,对国际财务管理理论的研究已成为客观需要。重视国际财务管理理论研究,有助于促进我国外向型经济的发展,并丰富我国财务管理理论体系。
第三篇:数控技术发展趋势论文
数控技术论文
题
目:浅谈数控技术的发展趋势 院(部): 机电工程学院 专
业: 机械工程及自动化 班
级: 机械121 姓
名: 赵建峰 学
号: 20120711030
浅谈数控技术的发展现状及趋势
摘要
数控加工是机械制造中的先进加工技术。它的广泛使用给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来了深刻的变化,是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。
引言
数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。
一、国内外数控系统的发展历史
1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。
1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。
1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心(MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。
1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。
60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC),这是第五代数控系统。
20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。
20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。
二、数控技术的发展趋势
现代数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代制造技术的基础。数控技术的发展趋势从以下方面进行介绍。1 开放式、智能化、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
1)开放式数控系统是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构,便于裁剪、扩展和升级,可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统,形成具有个性鲜明的名牌产品。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。
2)新世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括:自适应控制技术,数控系统能检测加工过程中一些重要信息,并自动调整系统的相关参数,达到改进系统运行状态的目的。
3)网络化数控装备是近年来国际著名机床展览会上的一个新亮点。
高速、高精度、高效、高可靠性的数控技术发展方向
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精度加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量,缩短生产周期和提高市场竞争能力。
其他技术开发和系统的优化成为数控技术的发展方向
1)为适应制造自动化的发展,要求数控系统不仅能完成通常的加工功能,还应具备自动测量、自动送料、自动换刀、自动更换主轴头(有时带坐标变换)、自动误差补偿、自动诊断等功能,广泛地应用机器人、物流系统。
2)以计算机辅助管理和工程数据库、互联网等为主体的制造信息支持技术和智能化决策系统,可对机械加工中的大量信息进行储存和实时处理。
3)采用了神经网络控制技术、模糊控制技术、数字化网络技术,虚拟制造技术以及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、基于网络系统(Web-based)制造和无图纸制造技术的方向发展。
4)研究以媒体传输协议(MTP)、企业资源计划(ERP)、产品数据管理(PDM)为主体的技术以及数据库技术、网络(WEB)技术、面向对象技术、数据安全和监控技术、应用集成技术、配置管理技术等开发面向国际化市场竞争所需要的新一代管理信息系统软件,并在制造行业推广应用。
5)按照现场总线工业数字通讯协议,进行通讯模板设计、生产技术及防爆、可靠性一致性测试技术研究;进行符合制造业自动化现场总线标准的产品开发;现场总线产品的开发工具、系统软硬件的开发;产品互换性、互操作性技术及认证技术和工具方法的研究。
6)进行高精度、高可靠性自动化仪表和现场总线智能仪表及控制系统的开发;总线式自动测试系统软件及基本模件开发;自调零、自校正、自诊断的数字化科学仪器的开发。
三、发展现状
目前,我国高等职业教育的发展取得了相当大的进步,但依然存在不少问题,毕业学生的能力依然不能满足企业的需要。在几年以前,各新闻媒体就纷纷报道社会急需数控高技能型人才,企业纷纷上数控设备,但结果却找不到实用人才,导致设备使用率和生产效率极低。高等职业院校的办学宗旨就是为社会培养高技能型人才,具有明确的职业定向性。可是,恰恰这培养高技能人才的地方却急需高技能、实战型教师,即使具备这种资格的教师,他的任教方法也不太完善。下面对如何保障高质量数控人才培养从根本上进行分析。
四、通过生产实践提高自己的实战力
老师和学生一样,只有参与生产实践才能练出手,当然要达到较高的水平需付出极大的艰辛和大量的劳动。多数学生对数控机床比较感兴趣,他们希望自己的老师具有很高的能力,如果老师在这方面不能让学生满足,将影响学生的学习兴趣。所以教师应有丰富的实战经验,让学生充分地信服,才能进一步激发他们的求知欲,达到一个较好的教学效果。要成为让学生信服的实战老师,应该在课余时间、寒暑假期间训练自己的实操能力,结合企业生产设计并加工各种各样的工件。在训练中不断提高自己,达到既能设计又能熟练操作机床进行加工的水平。在这期间难免出现事故,自己要及时总结教训,坚持持之以恒的精神。
总结
数控技术是发展新型高新技术产业和尖端工业的重要技术。世界各国信息产业、生物产业、航空航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。因此,以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。我国数控技术的发展面向智能化、网络化、信息化的方向蓬勃发展,新技术的研究开发和系统的优化,为数控技术提供了较为广阔的发展空间。
参考文献
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第四篇:信息技术发展趋势论文
现代信息技术的发展与运用,改变了传统教育教学的手段、方法与内容,促进了教育思想和教育观念方面转变,并使人们树立新的教育观、学校观、教学观。下面是小编为您整理的关于信息技术发展趋势论文的相关资料,欢迎阅读!
信息技术发展趋势论文 篇
1摘要:文章介绍了计算机技术与通信技术的特点、通信与网络的标准化,并作了分析。以“可视的、智能的和个人的”服务模式;多媒体通信与多媒体通信网为例作了分析。
关键词:计算机技术;计算机通信技术;多媒体技术;无线计算机通信技术
中图分类号:TN915文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)18-0161-0
2计算机通信是一种以数据通信形式出现,在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行信息传递的方式。它是现代计算机技术与通信技术相结合的产物,在军队自动化系统、武器控制系统、信息处理系统、分析系统、检索系统及办公自动化系统等领域得到了全面应用。
1计算机通信的基本特点
计算机通信主要是以数据传输为基础,但又不是单纯的数据传输,它包括数据传输和数据交换及在传输前后的数据处理过程,这都与计算机相关技术紧密联系。相比于传输电话通信,计算机通信主要特点表现在以下几个方面:
1.1适用于多媒体通信
文字、语言、图像等多媒体信息都可以用二值信号来传输,对于数据传输与交换过程中的监控和管理也是采用计算处理的二值信号来进行运用。
1.2数据信息传输效率高
在一条语言模拟信息上数据速率为2 400 bit/s,则每分钟可传18 000个字符,而在一条数字信息上速率为64 kbit/s,每分钟可传送48万个字符。可见,数字信息传输速率比模拟信息的数据速率高很多。
1.3计算机通信每次呼叫平均持续时间短
据数据统计,约25%数据通信持续时间在1 s以下,约50%持续进间为5 s以下,而电话通信的平均时间约为3~5 min;计算机通信的呼叫建立时间要求小于1.5 s,而电话通信呼叫建立时间较长,约15 s。
1.4抗干扰能力强,有利于安全加密
计算机通信所处理和传递的信息均是二进制形式表示的数据信号,易于通过简单整形来清除噪声,易于加密运算处理,变换成另一种码型,达到保密的目的。
2计算机通信的应用
计算机通信已在工业、金融、电信、国防、科研等部门具有广泛的应用;特别是网络技术的迅速发展,更进一步推动新的通信业务和技术的发展,几乎所有发达国家和部分发展中国家都已建立了分组交换公用数据网和全面的数字数据网,它一并支持了标准化入网接口,而且用户提供了各种新的业务。
2.1实时远程通信
通过网络将两台主机连接在一起,进行实时会话、实时订票、购物等。
2.2消息处理系统
消息处理系统是一种基于计算机网的信息传递业务,属于面向用户的完备电信业务,它可以传递普通文件、信函、话音、图像等,同时,许多部门和企业利用公用网或专用网来建立各自的消息系统,以达到加强管理、提高效能的目的。
2.3可视图文业务
可视图文业务是一种用公用数据网和电话的网络资源为传输媒质,能在终端屏幕上显示文字和图形交互型可视图文通信业务。用户利用电话机和挂在话机上具有显示和检索功能的终端,通过公用电信网接入可视图文的专用或公用数据库,以会话的方式检索图文信息,从而实现资源共享。
2.4电子邮件业务
电子邮件系统是一种基于计算机通信的远程信息处理系统,它利用存储转发方式为用户提供各种类型的信息交换。
2.5数据库查询
在计算机通信网上接入若干大型数据库,供入网用户直接查询。
3计算机通信的发展
计算机通信及其网络技术的发展已经取得了瞩目的成效,随着微电子技术、光纤以及面向对象的编程软件的不断发展,计算机通信有了更广阔的发展前景。光纤通信技术的发展,提高了传送速率和性能,光纤分布式数据接口FDDI是计算机网络技术发展到高速数据通信阶段出现的第一项高速网络技术,它将传统的局域网传输速率提高了一个数量级,FDDI是一种已经成熟的技术,具有带宽高、速率高、容量大、距离远、可靠性高等诸多优越性,又具备局域网和城域网这两种网络技术的处理能力,有完整的国际标准。微电子技术用于通信领域,使数字电话、数字移动电话、多媒体通信、ISDN得到了充分发展,其技术焦点集中在发展高速的分组交换设备和简化通信规程,当前采用的高速分组交换技术主要有两种:一种是中继技术,一种是异步传送模式。在帧中继网络中,由于数字光纤网具有高速率、低误码率,且可减少节点处理时间;帧中继业务主要应用于局域网互联、图像传送以及专用网等方面。异步传送模式具有高带宽、分组交换等特点,可提供语音、数据、图形和视频图像等多媒体传输,广泛应用于广域网、局域网、校园和社区等主干网。它在未来的数据通信技术中有着广阔的应用前景。
=
4多媒体通信技术
4.1“可视的、智能的和个人的”服务模式
日本电报电话公司提出面向21世纪的服务模式为VIP。它与现在的通信系统的最大差别在于:它能够提供以图像为中心的“可视智能”服务。由于它能在大屏幕、薄型显示器上显示
高清晰度画面,并能提供多画面、三维立体图像,在商务、娱乐和家庭等场合提供以图像通信为中心的各种多媒体服务。
4.2多媒体通信与多媒体通信网
4.2.1不连续媒体与连续媒体
图形、文本和图像属于不连续媒体。对平均速率要求不高,但有突发性业务和短暂的高速率。声音和视频属于连续媒体,其中话音信息传输速率低,实时性高,视频信号则传输速率高。B-ISDN将能传递上述不连续与连续媒体的多媒体信息。可以认为,B-ISDN可以承担多媒体通信网的功能。广义地说,N-ISDN、B-ISDN以及SONTT/SDH(同步数字系列)在多媒体通信技术的不同发展阶段将担负着不同的职能。
4.2.2多媒体的应用
交互式访问:用户希望多媒体通信网能像今天的电话网一样可以方便地与人/计算机系统实现交互式通信。
广播式:用户希望多媒体网络能把所需求的多媒体信息和新型娱乐节目送到用户面前。
个人访间操作型:用户需要在必要时对多媒体进行存贮、提取、编辑,以便调用。
5无线计算机通信技术
传统的无线计算机通信技术包括蜂窝通信、无线局域网、广域网和卫星通信技术等。据资料显示,在不久的将来,全球将会有超过2 000万便携式计算机用户。无线计算机通信技术和便携式计算机的发展将是人们所关注的新的应用环境和场合。
现在已有许多应用采用了无线计算机通信,如出租汽车的派遣、销售网点的管理和移动电子邮件等。
移动电子邮件系统构成了无线移动计算机通信的核心。通过该系统具有移动个人通信设备的用户可以在任意地点、任意时间收发电子邮件,同时还可以根据时间和地点检索有关信息,如飞机晚点或在某一条交通线上交通拥挤。系统提供的电子新闻服务将根据用户的需要过滤和发送信息,如交通信息和天气预报将根据用户当前所处的位置进行过滤,股票信息将根据用户的财产目录进行过滤。移动电子邮件系统升高能够把运行在不同机器系统上的应用联结成为一个整体。在未来,应用的发展和需求将进一步促进不同形式通信的联通。
在电子邮件信息服务系统中还包括其他各种形式的应用,如当地的即时信息、正在当地影院放映的电影片名、当地超级市场正在销售的商品信息等。
预计,未来的个人无线计算机网络的基础结构将会建立在移动蜂窝通信上。
6结束语
计算机通信是信息通信时代的基础,是面向21世纪信息时代的一项重要信息基础设施,它的主要目的是实现高速、高效、统一的全球性通信环境;未来先进的网络技术和应用的发展方向是:进一步发展具有新一代光纤传输技术的高速数据网,将适应高速计算机通信的异步传输模式技术作为主流技术,发展多媒体通信及应用技术。
信息技术发展趋势论文 篇
2当前,信息技术的应用日益普及,信息技术的迅猛发展把人类社会带入到了一个崭新的信息时代,它已对我们的生产方式、生活方式、学习方式及思维方式产生了深远的影响。目前,教育部已把信息技术课列入必修课范畴,在未来五至十年内中学信息技术课教学将逐步发展成为一门独立的知识性与技能性相结合的基础性学科。作为信息技术课教师,担负着培养一代新人的重任,不仅要使学生掌握信息技术基础知识和操作技能,更重要的是为其他学科更好地开展多媒体教学提供良好的技术基础,使信息技术更好地渗透到学科教学中。根据学科特点,探讨行之有效的教学方法,提高课堂整体教学效率是中学信息技术课所面临的一个迫切而又艰巨的任务。现就本人多年来的实践,谈谈我的看法:
一、创设情境,启迪思维
情境,是客观现实存在的东西,同时兼有情感因素,不仅能引发人们思考,更能开启人们的智慧。良好的情境,是学生产生兴趣,产生联想的物质基础,在课堂教学中,充分利用情境教学,能起到举一反三,融汇贯通的目的。我在教学回收站时,放了一段录相,录相的内容是一对新婚夫妇,有了一个新家,搬家那天,他们把所有的废品扔在斗车准备处理,丈夫扫视一眼斗车里的废品,发现初恋时送给爱人的一对小泥人,随手从斗车里捡了回来,其他废品倒入了垃圾车,搬到新居后,妻子突然想起他们之间恋爱时的信件也被当作废物处理了,想找回来,可垃圾车已走了,她懊悔莫已。这段录相虽然不很精彩,但学生兴趣却很浓,随后我设置了几个问题:1.回收站是做什么用的?2.放入回收站的文件能恢复吗?3.清空回收站是什么意思?4.回收站是硬盘上的一块区域还是内存中的一块区域?5.回收站的大小能改变吗?学生通过比较、讨论,很快就解决了问题,达到了预期的目的。
二、类比迁移,灵活运用
建构主义的学习观认为,学习不是被动接收信息刺激,而是主动地建构意义,是根据自己的经验背景,对外部信息进行主动的选择、加工和处理,从而获得自己的意义。教师通过类比让学生以自己原有的知识经验为背景,对新知识进行认识和编码,从而建构自己的理解,也就比较容易掌握新知识。例如在讲授计算机硬件结构和工作原理时,把它与工厂生产进行类比,调度室相当于控制器,生产车间相当于运算器,仓库相当于存储器,原材料购进相当于输入设备,成品运出相当于输出设备,调度室对原材料和成品的需求进行规划,安排生产,储存,运输;相当于控制器对输入输出设备进行控制,从存储器中取出指令和数据到运算器中进行运算,再把运算结果存回存储器,需要时从存储器中取出运算结果送往输出设备。又如讲到文件对象的选择时,可用Shift和Ctrl键结合鼠标选取连续和不连续文件,也可用鼠标拖动法画出一虚框将所选文件围住进行选取,再讲到Word时,我要求学生选择文字块时,也用选取文件的方法来试,学生很快发现了相似点和不同点,再对Word图形进行选取时,也发现了相同点和不同点,这样学生不仅记得牢,而且在以后学习中容易进行类比,起到灵活运用已学知识突破新知识的迁移作用。再如讲文件移动和复制时,步骤是:1.选择对象(文件或文件夹);2.剪切或复制;3.打开目标文件夹;4.粘贴。将它与Word进行比较:步骤是:1.选择对象(文字块);2剪切或复制;3.将光标移动插入点;4.粘贴。当然也可直接用鼠标拖动法,两者非常类似。教师也可通过打开多种应用程序窗口,对菜单进行比较,发现通常情况下,文件和编辑菜单中的项目基本相似,所用的键盘命令也相同。学生通过比较,找出了相似性,为以后知识的迁移产生了积极的作用。使用这种方法时,选择的类比对象要恰当,否则会起到相反的作用。
三、观察对象,培养能力
对象的方法与理论在计算机科学中有着非常巨大应用,它被认为是计算机科学中的最重要方法之一。其实我们对客观世界的认识也是通过对一个个对象的认识来实现的。例如动物、植物、有形物体和无形物体,他的不同性质决定着不同用途。在教学中,通过对Windws中不同元素进行类似的处理,有利于学生对各种操作对象统一认识,形成一套完整的知识结构体系。例如在文件类型教学中,可以把文件比作不同种类的动物或植物,不同动物它的属科不同,秉性不同,文件也可以看成一个对象,它有文件名、文件类型、大小、最后修改的日期时间、图标、打开的应用程序、只读、存档、隐藏等属性,不同植物生物的环境不同,不同动物的窠不同,不同类型的文件也要有相对应的应用程序窗口才能打开。在教学中,多让学生仔细观察,发现不同文件类型的图标和扩展名不同,它的内容也不同,教师再通过打开各自应用程序窗口,让学生完全明白不同文件它处理的对象(文字、声音、图形、图象、影像、动画等)是不同的,使学生对不同对象有一个完整的认识,培养了学生循序渐进的分析和解决问题的能力。
三、设置问题,自主学习
基础理论知识的传授依靠教师,而实践操作却很大部分需要学生自行解决,在教学中设置相关任务,通过自主操作、集体讨论,解决问题,这是信息技术课教学常用的方法。跟其它学科相比,软件的操作变化多端,而且这些操作之间常常没有什么必然的联系,所以如果仅仅单独的罗列这些基本操作会使学生感到无所适从。如果教师通过一些具体的实际问题来把这些操作串接起来讲解,学生就容易接受和掌握,在实际操作中碰到类似的问题就能自己去分析解决。例如在Word文字处理综合练习时,教师可以提出事先打印分发一篇文章,设置相关问题,如标题的排版,文字的修改,段落的连接,分段,段落调整,段落排版,调整字间距和行间距,设置打印页面等等问题,让学生通过上机,依靠集体力量,自行讨论解决任务。也可以采用这样一种方法,如拿一张已排版好的较为复杂的文章或表格,让学生尽量做到与样文或样表一致,通过自主完成的作业就是自己的一件作品,使学生产生一种成就感和喜悦感,可以激发学生进一步学习电脑的兴趣。这种方法更能让学生主动自主学习,充分发挥了他们的主动性和积极性。
四、拓宽认知,促进发展
信息技术课更主要的是培养学生利用计算机解决实际问题的能力,所以,教师应当在原有知识基础上,充分利用现有工具软件,进行拓宽知识面教学,信息技术课本中的知识毕竟有限,而实际应用却上无限发展的,软件的开发应用日新月异,能否利用工具软件进行加工处理所需信息,是培养学生素质的重要体现,如图形图象的制作、声音文件的处理、简单动画制作、网页制作、防毒杀毒等,拓宽这些知识面对学生的发展能起促进作用,因此,教学中要穿插工具软件教学,如看图软件Acdsee、豪杰图象浏览器,图形图象处理软件画图、Photoshop,动画制作软件Flash,视频播放器MediaPlay、超级解霸,Mp3播放器,音频处理超级录音机,防毒杀毒Kill、Kv3000、瑞星杀毒软件等,教学中不要求面面俱到,只要能让学生对各种对象处理有一个了解也就足够了,这些工具软件的学习不仅不会给教学效果带来不利,而且能巩固所学知识,促进各种基本操作及应用能力的发展。
当然,教无定法,贵在得法,教学中注重以学生为主体,以操作技能培养为主线,充分发挥学生的想象力和创造力,使学生在实践中尝到成功的快乐,这是信息技术教学的关键所在。
信息技术发展趋势论文 篇
3引言
计算机在经历六十多年的变迁与发展后,其性能、运算速度及成本等方面均获得了显著发展,在知识经济全球化的引领下,更将朝着不断深化的发展趋势迈进。计算机科学与技术在逐步发展与成熟的同时,其应用领域也不断扩大,并在日常生活、教育、军事及工业等领域,发挥着利益重要的作用,全面促进了社会经济的发展。当前社会计算机科学与技术具备的重要作用
社会的进步与发展离不开计算机科学技术的推动与支持,各类生活问题也在计算机技术发展的影响下,得到了很好的解决,人们也享受着更加舒适和快捷的生活方式。除此之外,计算机科学与技术也极大程度上促进了文化与社会经济的进步与发展。当前,计算机综合性能及其系统性不断增强,计算机科学与技术更是以日新月异的更新速度进行发展,充分满足了人们个性化及人性化的需求。总体而言,计算机科学与技术已成为社会发展一项不可或缺的工具,并积极影响着社会各个行业的发展。计算机科学与技术发展趋势
2.1 计算机智能化发展
随着科技的进步与时代的发展,计算机也受到了更高的要求,传统计算机已难以完成大量数据的计算任务,在此种形势下,就需要开发设计出具备强大配置与功能的智能化计算机。作为一种超级计算机,智能化计算机可同时分析并处理计内部多项数据与指令,与普通计算机相比,其具备的运行处理速度更高,且在一些尖端领域同样可发挥出重要作用。此外,智能计算机可通过模拟数据的形式来完成一些高难度的实验操作,在有效减少投入成本与时间的同时,大大促进工作效率的提升。由此可知,智能化计算机在日常工作与生活中不断变得人性化与合理化,给人们带来了极大的便利。
2.2 新型高性能计算机的研究与发展
近些年来,硅技术的开发与应用力度不断加大,并逐步进入了枯竭的发展阶段,这也让我们今后的发展重点落在了新型技术的开发上。现阶段,研究量子、光子、纳米技术等新型计算机的开发与研究已成为各个国家研究人员的工作重心。每隔几年的时间,计算机便会经历一次大的发展改变,我们有理由相信,新型高性能的计算机将会在不久的将来得到大范围的应用。
(1)量子计算机
作为根据可逆计算机研制出来的一种物理装置,量子计算机的高数及逻辑运算主要遵循的是量子力学的规律,其基本原理便是运算与存储大量数据,并对数据来源进行分析与处理。量子效应为量子计算机的开发基础,此种计算机通过激光脉冲来改变一种链状的聚合物,进而对开、关状态起着决定性作用。通过量子位,量子计算机实现了数据的有效存储。量子计算机的计算速度方面,要远远快于传统的计算机,这主要归功于利用量子展开计算;当具备相同的存储数量时,量子计算机同样可以存储更多的数据量;而在安全系统保护这一方面,量子计算机也存在非常大的优势,这也给计算机科学与技术的发展奠定了良好的基础。
(2)光子计算机
光子计算机相比于传统计算机而言,其计算数据的方式主要通过利用光子,此时的光子便起着传统计算机中的传输、计算及存储等作用。光子的应用使得传统计算机的导线变成了当前的光互联,并将光子硬件取代了复杂的电子硬件,以光子运算方式开展各项计算工作。对于光子计算机而言,其运算过程中的数据可通过不同波长体现出来,对于数据较为复杂,计算量大的一些任务,同样可快速进行处理。这样一来,便可逐步增加光子计算机的运算速度,使其不断朝着新型高性能计算机的方向发展。
(3)纳米计算机
纳米计算机指的是有机结合纳米与计算机这两种技术,进而研制出来的一种计算机。相比于传统的电子元件,纳米元件的体积更小,同时还具备导向性强、质地优良等显著优点,因此,硅芯片的最佳替代便纳米元件。纳米实际上为一种计量的单位,而纳米技术最早于上世纪八十年代得到研发,其发展的主要目的便是帮助人类对自然界的与原子进行自由地操控。随着时代的发展,纳米技术逐步出现在各种处理器及传感器硅芯片系统中,并在计算机领域得到了良好的应用。采用纳米芯片的计算机,其消耗的能量非常少,几乎可忽略不计,但与当前普遍使用的计算机相比,具有非常高的性能与运行速度。我们相信,纳米技术必将成为计算机科学与技术一项不可或缺的组成部分,并为计算机行业今后的长远发展提供无尽的动力与支持。结语
综上所述,当前社会的进步与发展离不开计算机科学与技术的支持,其在促进人们生产生活方式改变的同时,也极大程度上提升了各项工作效率及社会的发展速度。经过长时间的开发与探究,计算机科学与技术已在社会各个领域得到了广泛的应用,为人们便捷的生活保驾护航。现阶段,计算机技术正朝着智能化、多元化的方向发展,其必将成为社会发展的有力条件。
第五篇:现代工业工程的理论和发展趋势
现代工业工程的理论和发展趋势(1)
在市场经济条件下,企业只有不断开发出适合市场需求的新产品,才能在竞争中立于不败之地。经济全球化的今天,企业所面临的市场竞争更加激烈,也迫使企业的产品朝着个性化﹑多样化的方向发展。信息技术﹑制造技术和管理技术的发展,使得生产和经营活动的节奏加快,从产品策划﹑设计开发到投放市场的时间不断地缩短。因而,产品的市场竞争力不仅体现在质量和成本,而且还要求设计与投产周期缩短﹑市场响应速度加快。传统的产品设计模式已不能适应企业发展的需要,因此,要研究新的产品开发管理模式。
工业工程(Industrial Engineering)是一门涉及人力﹑物料﹑设备﹑信息﹑能源等要素的集成规划﹑设计﹑改善﹑控制的创新的工程学科,为实现生产制造﹑管理和服务系统的低成本﹑高效率和高效益的管理目标提供有利的技术支持。现代工业工程是面向企业经营管理的全过程,降低成本﹑提高效率﹑技术与管理的有机结合﹑实现经营管理的整体目标是现代工业工程最显着的特征。随着知识经济时代的到来,工业工程的理论与方法结构发生了重大变化,这个发展趋势表现在兼收并蓄高新技术理论,注重敏捷﹑柔性﹑精益﹑并行制造系统的集成开发与应用。
1、动态联盟的新产品开发组织模式
敏捷制造是通过虚拟公司,又称为动态联盟实现的。虚拟公司是一种两家以上的独立机构为了抓住迅速变化的市场机遇,各个成员在充分信任和合作的基础上联结起来的虚拟结构的公司,联盟成员发挥各自的核心专长,以求获得共同的收益。一旦完成既定的任务,该公司可自行解散。通过虚拟公司的运作,可以迅速有效地集成必要的资源,对市场变化灵活快速地进行反应。通过向外寻求合作伙伴,企业可以把精力集中于自身关键技术的研究,关注自身优势的核心技术。采用虚拟组织的模式进行产品的开发与创新,可以把产品的开发过程中的各部分研究内容,如在设计开发高新技术产品的过程中的某些技术性很强的专业系统﹑辅助性系统或零部件等的设计及生产,分别交由不同企业或机构来完成,或一个企业把项目中全部内容完整地外包给伙伴机构,这些机构可以是高等院校﹑企业﹑独立的研究组织等,并提供完整的技术资料。虚拟组织模式进行产品设计,可以最大限度地有效利用联盟合作机构已有的设计﹑制造等方面的人才﹑技术﹑设备等资源,减少大量的产品设计与工艺设计工作,缩短了产品开发周期,提高了产品设计的敏捷性。
动态联盟在实施新产品开发项目中的计划与控制方式与传统的项目管理方式也不同。虚拟开发的计划与控制不但要考虑本企业内部的业务流程,更应考虑联盟企业之间其他企业或机构的决策,实现信息的共享与集成,各类资源应进行相应协调与整合,并根据产品开发项目的进展情况,及时﹑动态地调整本工作进程,实现异地的开发﹑协调﹑控制。
2、精益化设计
精益生产的基本原理就是:不断改进﹑消除对资源的浪费﹑协同工作和沟通。精益生产方式的设计技术也体现这一思想。
精益设计的领导方式是采用“主查”制,项目小组负责人的任务是进行新产品设计和工艺设计直到投产,他有权借调各部门的人员组成设计组和直接控制完成计划所需的资源。小组成员来自公司的各个部门,各人发挥其特长,便于沟通,集体合作完成任务,由主查对其成员的表现进行评定。精益设计采用同步开发的方式,即西方流行的并行工程的基本做法。这种方法可以消除时间上的浪费。
成本规划和质量功能展开也是精益设计的重要部分。成本规划是一种产品开发体制,即在产品规划设计阶段将成本限定在目标内,然后用价值工程的方法实施新产品设计和老产品的更新,同时在设计﹑试制和生产准备阶段,各相关部门通力合作达到目标成本。质量功能展开的思想是新产品开发设计过程中的所有工作都是由客户需求来驱动的。它是一种把用户或市场的要求转化为设计要求﹑零部件特征﹑工艺要求﹑生产要求等多层次演绎的分析方法。
3、并行工程协调机制的应用
并行工程是集成﹑并行地设计产品及其相关的各种过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。并行工程的工作方式是组织跨部门﹑多学科的开发小组,一起并行协同工作,对产品设计﹑工艺﹑制造等上下游各方面进行同时考虑和并行交叉设计,及时地交流信息,使各种问题尽早暴露,并共同加以解决。这样就使产品开发时间大大缩短,同时新产品质量和成本都得到改善。
在并行工程模式中,产品的创新不仅要考虑产品功能本身,还要考虑到产品的制造和装配难易﹑生产成本高低和生产周期的长短。也就是说,产品设计部门不仅要考虑自身的目标,还要考虑整个产品生命周期中从概念形成到报废处理的所有因素,包括产品质量﹑制造成本﹑进度计划,充分利用企业的一切资源,最大限度地满足用户的要求。这就要打破设计﹑工艺﹑销售﹑经营和生产部门的界限,借助计算机网络连成一体,实现知识﹑信息和数据共享。而在虚拟组织情况下,并行工作的范围将从本企业扩大到整个联盟组织。
4、现代信息技术的支持
随着信息技术的发展与应用,企业逐步应用了CAD﹑CAPP﹑CAM﹑PDM﹑企业资源计划(ERP)等系统,并且系统的集成性不断提高。信息系统的集成化可以有效地控制和管理产品信息,为企业实施并行工程提供必要一个计算机协同支持环境,为在动态联盟环境下的新产品设计奠定了基础。
网络经济时代的到来,加快了经济的全球化进程,迫使企业面对全球化的大市场,参与国际市场的竞争。也使企业间的合作范围越来越宽,可以充分利用和吸收不同地区及国家企业﹑机构的人才﹑技术﹑资源优势,建立虚拟敏捷的开发模式。这种模式的有效实现是基于面向企业对外联网络(Internet)和内联网络(Intranet)的集成,形成超越空间约束的分散网络设计开发系统进行动态联盟组织的设计及制造活动,支持企业实现异地协同设计成为虚拟组织产品设计。由于产品设计﹑工艺设计和试制由核心或盟主企业和合作企业分别完成,跨地域的联合设计将成为主要设计方式。因此,在产品及技术开发过程中,必须充分考虑到这一现实的存在及未来的发展趋势,实现用户﹑企业﹑大专院校以及研究机构的广泛合作。二.工业工程在企业信息化中的特殊作用
企业信息化,是指企业应用现代工业工程的理论、技术与方法,在对业务流程进行改造、重组、优化或再设计的基础上,利用计算机技术、通信技术、网络技术与数据库技术,控制和集成化管理企业的所有资源和生产经营活动中的所有信息,实现企业内外部信息共享和有效利用,提高企业的管理水平、市场应变能力和整体竞争能力的工程化过程。企业信息化,并非是企业传统流程的计算机化。专家研究发现,传统企业信息化未能达到预期效果的主要原因是未能触及传统管理模式,即未能应用工业工程的技术与方法对各种业务流程加以分析和改造,对企业各种资源未曾优化和合理配置而导致了信息系统的各种功能得不到充分利用。这一发现使得业务流程再造(business process reengineering,BPR)成为主导企业信息化的关键理论和技术。1.BPR的科学内涵包括四个方面
(1)BPR是在打破原有部门界限,职能分工的基础上,对业务流程或具体任务重新组合;(2)BPR不是通过渐进改良提高管理效率,而是一场改变传统工业流程的飞跃式革命;(3)BPR是对原有业务流程进行根本性反省,进行彻底改造和再设计,并在此基础上实现信息量化,直接面对顾客、面对市场,增强企业的核心竞争能力;(4)信息技术不是将原有业务处理自动化,而是新流程的数字化与培增器。2.SCM与ERP促进CIMS形成
随着企业自动化和信息化的发展,以及企业之间合作制造趋势正日益明显,横向一体化正在加强,工业工程界在20世纪90年代提出了供应链(supply chain)的科学概念。这一理论把企业界的整个生产过程看作为一个整体链,把企业内部各种资源和系统以及供应商、分销商、合作伙伴等单位都集成到一个链条中,于是产生了供应链管理(supply chain management,SCM)这一新的运作与经营模式。
所谓供应链管理,其核心是使企业生产过程的内外部实现“横向一体化集成,形成一条供应商到制造商再到分销商的贯穿所有企业的链条”。在这条链上,节点的相邻企业形成供求关系,达到同步、协调运行和共同受益,形成了一个信息化程度极高的经营与运作模式。
供应链管理的出现促进了企业资源计划(ERP)的发展。ERP强调对供应链的整体管理,将供应商、制造商、协作商、客户甚至是竞争对手都纳入管理资源的整体系统之中,使业务流程更加紧密集成,对市场反应更加灵敏、快捷,柔性化程度大为提高,风险与成本大大降低。ERP的出现不只是一种管理模式和概念,而已成为与供应链管理体制相匹配的现代化管理软件系统,因此ERP本身就是企业信息化和网络化的重要组成部分。由于供应链管理和ERP的发展进一步增强了企业间的信息和资源的集成与共享,使原来CIMS(计算机集成制造系统)的概念和内涵发生了变化,已由企业内的集成,扩展到企业外的集成,于是出现了现代集成制造系统(contemporary integrated manufacturing system,CIMS)。因此,SCM与ERP促进了现代CIMS的形成与发展。3.CPC拓展PDM概念 在工业工程集成思想的指导下,CAD计算机辅助设计在20世纪90年代实现了CAD/CAE/CAPP/CAM的高度集成。此外,为了对产品设计数据、图形和图纸进行有效管理和信息共享,在CAD/CAM技术的基础上又发展起了产品数据管理(product data management,PDM)系统。PDM系统是以产品为核心切入企业信息化领域的新技术。它将所有与产品相关的信息和相关过程集成在一起,使产品的数据、图形及图纸信息能被全部用户按要求方便、快捷地存取与共享,大大提高产品的设计、开发环节对市场的响应速度。现在PDM已拓展了原来的概念,提出了协同产品商务(collaborative product commerce,CPC)新概念。CPC系统力求以Internet技术为核心,将围绕着产品整个生命周期(包括市场分析与营销、设计、工艺、采购、制造、装配、销售、售后服务等)的所有信息集成起来,以强化企业的竞争能力。
综上所述,现代工业工程的突破带动了企业信息化的快速发展。
三.工业工程与企业信息化
1、企业信息化对基础数据环境的要求
企业信息化建设在业务流程再造完成之后还有一个重要的环节——基础数据环境建设。我们把反映企业人、财、物及其相互联系的各种数据统一起来,称之为基础数据环境。企业信息化必不可少地要对大量的生产、技术和财务等数据进行处理,为决策者提供有用信息。这些基础数据包罗万象,十分庞杂,并且相互之间存在着千丝万缕的联系。企业信息化,关键要规范化、数据化、标准化。有人将企业管理信息系统从技术、管理、数据三者的相对重要性说成是“三分技术、七分实施、十二分数据”。因此没有规范化的数据管理就没有企业信息化建设的成功。今天,全球大约有39%的大公司、60%的小公司正在部署实施ERP系统,财富1000家企业中有70%已经在制造、财务、人力资源
和其他主要领域中实施了ERP的核心应用模块。企业信息化项目上的巨大投资在可能给企业带来丰厚收益的同时也意味着高风险,ERP实施失败甚至导致公司破产已屡见不鲜。导致企业信息化失败的原因何在?原因当然是多方面的,如企业高层管理的支持力度不够、缺乏完善的项目管理和实施计划、企业人员对信息系统应用的抵触、缺乏技术支持来解决信息系统实施中遇到的各种问题等是导致企业信息化未能达到预期结果甚至失败的重要原因。但从实施的实践看,在短时间内难以建成企业信息化所要求的基础数据环境,或提供的数据规范化与准确性差,得到的决策信息无法应用也是导致企业信息化未能达到预期结果甚至失败的重要原因之一。对企业信息管理系统,特别是ERP这样复杂的系统,数据输入时的误差在经过一系列的处理环节后就有可能产生相当大的偏差,从而导致生产计划、物流调度乃至经营决策上的失误。虽然不可能做到百分之百准确的数据,但输入的数据准确程度越高,信息管理系统运行结果的可靠性也就越高,从而更好地为经营管理提供合理的依据。因此,如何将企业的各种原始数据准确、及时地录入到信息管理系统中显得尤为重要。
为保证企业信息化建设的顺利进行,企业信息化的基础数据应满足以下要求:(1)数据的规范化。即无沦遵循的是国家标准、行业标准或企业标准,都必须要有统—的标准编制数据。数据的规范化是信息集成的首要条件。为保证信息沟通的顺畅,必须至少在企业范围内实现数据标准的统一。
(2)数据的准确性。它是指输入企业信息化系统的数据要准确,数据的准确性越高越好。企业应在详尽掌握各项资料的基础上给出准确的数据。否则,输入计算机的是垃圾,计算机输出的也只能是垃圾。准确性并非原封不动地使用企业现有数据,还要对现有数据进行处理,检查数据的合理性。
(3)数据的完整性,它也是企业信息化管理的一项基本要求,是指软件系统输入的数据应满足系统运行所要求的各项参数,不能遗漏。
(4)数据的及时性。企业进行信息化管理要具有很强的时效性,应及时输入反映当前状态的各项数据,如随着客户订单的变化,生产计划也应做及时的调整,以在规定的时间内补充货源。
(5)数据的一致性。数据的准确和完整并不能保证数据之间不存在逻辑上的矛盾或其他不合理的地方,如同—种物料只能有一个物料编码。
2、工业工程在基础数据环境建设中的作用
我国是在还没有完成工业化进程就进入与发达国家几乎同步的信息化阶段,因此,我国企业在信息化过程中营造上述基础数据环境离不开工业工程的有效支持。
首先,从广义上讲数据的准确性还有合理性的含义。比如,企业信息化建设的主要内容之一的ERP,其基础数据环境主要包括物料与产品信息、能力信息、库存信息、财务信息、需求信息和供应信息,具体有物料主文件、物料清单、工作中心、提前期、工艺路线、库存设置、供应商与客户信息等。在录入这些数据之前,应先运用工业工程的原理,如工作研究、物流与设施布置、激励原则等对输人数据的合理性进行验证。
其次,在数据的准确性上,像标准工时这种数据,主要利用工作研究中的方法研究和作业测定两大技术,分析影响工作效率的各种因素,帮助企业挖掘内部潜力,消除人力、物力、财力和时间方面的浪费,合理安排作业,制定出该项工作的标准时间。如果没有动作分析和作业研究,则很难保证准确性。很多企业的基础数据都是估计值,具有较大的主观判断性,进而影响到生产周期、产品成本、生产计划的准确性。因此,基础工业工程是企业信息化基础数据准确、及时的保证。
对于一个想要成功实施ERP达到A级的企业,对基础数据环境的要求是:物料清单准确度应大于98%,库存记录和工艺路线准确度应大于95%,其余项目准确度的平均值应大于90%。
这里举一家知名家电企业运行ERP的实例。该企业1999~2000年上马ERP后,生产极不正常。ERP的运行受到两个方面的冲击:一是由于经常性的停线,造成计划达成率低;二是由于ERP的数据维护程序、人员、频率等实施细节跟不上,造成ERP与实际生产脱节。比如:某天,生产科下达了在1号线生产空调1000台的作业计划,但是在向现场搬运物料的过程中,发现其中的一种物料——蜗壳发生短缺。这时要么联系物料供应商直接将蜗壳送到生产现场,要么在车间现场寻找是否有该型号蜗壳结余的存货。从物料发生短缺这一情况来看,制定生产计划的时候是考虑到该型号蜗壳的库存量能够保证1000台产品的装配任务。因此追其原因是由于物料库存的信息数据不准确而造成的;从问题解决的过程来看,直接联系供应商或在生产现场寻找结余的物料又可以进一步看出该企业在“现场定置管理”、“现场目视管理”、“多工厂管理”、“供应商管理”、“检验科外检程序”、“仓库管理”、“物流管理”、“信息与信息系统管理”等方面存在着问题。无论是哪方面的问题,都是工业工程的应用不到位造成的。
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4、工业工程的分析与评价技术在BPR中的应用初探
经典工业工程以提高现场作业效率为主要目的,针对生产过程的研究,它的主要技术之一就是工作研究。工作研究是经典工业工程建立初期主要的一种技术。在推进近代工业化进程中发挥了不可或取的作用。随着工业工程的发展,工作研究的方法研究和作业测定两大技术,已经不仅仅只用于对生产过程进行分析和改进,还扩展到生产经营的全过程。
业务流程再造是针对企业生产经营的全过程进行的,通过对生产经营的业务流程优化,以提高生产效率,实现经营管理的整体目标。在进行业务流程再造的过程中,工业工程的分析评价技术是进行流程描述、流程诊断分析和流程优化阶段的主要工具之一。应用于BPR的工作研究技术包括:
(1)程序分析技术。对整个生产过程或一项管理工作进行全面分析。(2)作业分析技术。对同一工作地上的工作进行分析。(3)各种图表。用于记录某项业务或管理流程的现状。(4)“5W1H”提问技术。用于发现流程中的问题。(5)“ECRS”四大原则。用以改进流程的现行方法。
对业务流程的分析是由粗到细,由总体到局部的过程。先进行程序分析,将多余的、重复的工序或流程取消,甚至合并,使整个业务过程合理化;然后再进行作业分析,使工作达到省时、省力的目的。
程序分析是按工作或作业的程序从第一道工序到最后一道工序;从第一个工作地到最后一个工作地;从原材料进厂到产品出厂所进行的全面分析或全过程分析。分析有无多余或重复的作业,程序是否合理、等待时间是否过长,进一步改善工作程序和工作方法,使系统结构得以优化。程序分析的重点是发现系统中存在的宏观问题,这与业务流程再造的诊断与分析的目的一致。分析的工具是流程图。在业务流程再造的现有业务流程的描述阶段,绘制流程图是认识现有业务的有效手段之一。绘制流程图的方法很多,例如,工业工程的流程程序图、计算机的IDEF0图等。运用工业工程的流程程序图的方法绘制流程图,能够更直观地观察现有业务的流向,容易发现不合理的地方。因此,程序分析和作业分析的思想已经广泛应用于业务流程再造中,工业工程的流程图绘制方法也在BPR中得到了广泛应用。
在对现有业务流程进行诊断分析阶段,工业工程的“5W1H”提问技术就是经常运用的方法之一。运用“5W1H”提问技术对业务流程中每个环节进行分析,能够很容易地发现业务流程中存在的不足和不合理的流程环节,为以后的流程再造或优化作准备。
在业务流程重新设计阶段,结合分析阶段存在的问题分析,运用一定的方法对业务流程中存在的环节进行改进。在这个阶段中,工业工程的“ECRS”原则起到关键的作用。通过运用此原则对原有流程进行优化,对于不合理的环节进行合并、删除、重组、简化,以期达到优化流程的目的。当然,在运用ECRS原则对业务流程进行优化的过程中,要结合其他的管理思想,如并行工程、信息化等,但是这个原则是最基本、最重要的原则。
5、信息技术在BPR中的重要作用
从以上这些方法的叙述中,已经可以看出一些信息技术在BPR中的重要作用。在当今从工业化社会向信息化社会转变的过程中,信息技术已经在企业经营、管理、开发、制造等各方面起了越来越重要的作用。但是,很多企业的通常做法是考虑如何利用信息技术强化或改进现有的工作方式,而BPR则强调,更重要的是考虑如何利用信息技术打破旧方式,做一些到目前为止还没有做过的事情,实现一个全新的目标。否则的话,信息技术的误用反而会导致强化已经落伍的旧模式、旧方法。
信息技术的真正威力不在于能够改进旧过程,而在于能够借助其力量摈弃旧规则,创造新的工作方式,即能够进行“重构”。以美国通用汽车公司在其下属某工厂所进行的BPR为例、由于充分发挥了信息技术的威力,该工厂及其零部件供应商都发生了巨大变化。在该工厂,利用计算机通信网络设置了与零部件供应商共享的关于生产计划和生产实绩的数据库,供应商可以不用等待美国通用汽车公司的订货通知而自己随时扫描数据库提供的信息,由此判断什么时候需要送什么样的零部件,保证按时向美国通用汽车公司的工厂送货。由于从该网络也可以了解到美国通用汽车公司下个月的生产计划,零部件供应商还可以在此基础上及早制定自己的生产计划。信息技术使得美国通用汽车公司的工厂和其零部件供应商像一个公司似地运行,两者的管理费用、库存费用都大为降低。而且,对供应商的敌对性的警戒这一从古至今的不成文规律也完全打破了。
利用信息技术打破企业原有工作模式中不合理的旧规则,也是BPR的一个重要内容。例如,旧规则之一:信息一次只能在一个场所利用。而利用数据库共享,可以做到同时在若干个场所利用。旧规则之一:复杂工作只有专家才能够胜任。而利用专家系统,一般人也可以做这样的工作。某大型化工公司,因产品较复杂,只有优秀的、有经验的业务人员才能向顾客解释清楚产品的特性、构成等技术问题,从而获得销售机会。而设置了有关产品各种特性的专家系统以后,一般人也完全可以做这样的工作。又如,旧规则之一:决策由管理者做出。而利用决策支持工具,决策可以成为每个人工作的一部分,等等。此外,利用无线通信、双向通信系统、自动定位技术、多媒体计算机、因特网等信息技术,还可以打破其他许多旧的工作方式以至企业运营模式。二.敏捷制造
历史前进到20世纪90年代,信息化的浪潮汹涌而来。在这一浪潮中,美国走在了世界的前列。信息技术突飞猛进的发展,更给制造业改变生产方式提供了强有力的支持。因此,美国想凭借他们的这一优势重新夺回80年代被日本、德国等国的企业所夺去的在制造领域的领先地位。在这种背景下,一种面向21世纪的新型生产方式——敏捷制造(agile manufacturing)的设想诞生了。
具体而言,敏捷制造是美国国防部为了拟定21世纪制造业发展战略而支持的一项研究计划。该计划是由美国国防部根据国会要其拟定一个较长时期的制造技术规划的指令,而委托里海大学的亚科卡研究所主持完成的。美国国防部为该计划投入了500万美元,亚科卡研究所为了更好的完成这一任务,邀请了国防部、工业界和学术界的代表,建立了以13家大公司为核心的,有100多家公司参加的联合研究组,并由通用汽车公司、波音公司、IBM、德州仪器公司、AT&T、摩托罗拉等15家著名的大公司和美国国防部代表共20人组成了核心队伍,长期在亚科卡研究所工作。该研究花费了7500多个人时,研究了美国工业界近期的400多篇优秀报告,于1991年提出了一种在工业先进国家已崭露头角的新的生产模式。这是一种直接面向用户的不断变更的个性化需求、完全按定单生产的可重新编程、重新组合、连续更换的新的、信息密集的制造系统。这种系统对用户需求的变更有敏捷的响应能力。并且在产品的整个生命周期内使用户满意。生产系统的敏捷性是通过技术、管理和人这三种资源集成为一个协调的、相互关联的系统来实现的。敏捷制造系统的主要特点是:
(1)以强大的信息交换能力为基础的虚拟公司(virtual corporation)成为经营实体的主要组织形式。
(2)模块化的插件式、兼容式的组织机构和生产设施使得企业在组织和技术上具有很大的灵活性和应变能力,可以根据需求的变更进行重新组合。
(3)以紧密合作为特征的供应者、生产者与买主之间的联合网络。
(4)销售信息和用户使用信息可通过信息网络直接反馈到生产决策过程中去。(5)并行工程和多功能项目组是产品开发的主要方式与组织形式。
(6)有知识的人是敏捷制造系统中最重要、最宝贵的财富。该系统能充分发挥人的主动性,并且强调不断对人进行教育,不断提高人的素质。三.计算机集成制造
20世纪80年代以来,计算机集成制造(Computer integrated manufacturing,CIM)的研究与应用成了生产领域的热门课题。CIM的目标是要实现产品设计、制造到管理的基于计算机的集成,即集这些职能于统一的、基于计算机的系统中。这一目标的实现将导致生产活动从技术到组织管理的重大变革。
此外,分形工厂(fractal factory)、仿生制造系统(biological manufacturing system,BMS)、自主分布制造系统(autonomous distributed manufacturing system,AOMS)等新的理论的产生也进一步扩大了工业工程的应用范围和解决问题的理论手段。一.新世纪工业工程的发展状况
1、大变革时代的工业工程
面向21世纪,从全球范围看,经济全球化的趋势日益显现,一个更加激烈的竞争环境正在形成,消费者的价值观正在发生结构性变化,呈现日趋多样化和个性化的发展。人类社会正在出现一个消费者导向的时代,如何对市场环境的急剧变化和顾客需求的瞬息万变做出灵活、快捷的响应,及时地掌握顾客的需求,有效地生产和提供令顾客满意的产品和服务,并不断开辟消费者的新市场是企业的重要使命。同时全球经济已由卖方市场转向买方市场,制造业不仅要注意产品的生产过程,而且要注意整个供应链的组织与管理和产品的售后服务。20世纪的最后10年,世界进入了一个大变革的时代,引发了全球市场的不确定感,“变革”将是时代的主旋律。美国管理大师汤姆.彼得斯(T.Peters)用“无结构时代”来描述未来竞争的态势,而未来的赢家将是那些能创造自己多轨道思维、善于积聚变革能量的人,企业需要通过持续创新和不断改革来调整素质,灵捷应变。
全球性的激烈竞争,使得市场变化太快,以致企业的自我调整变化的速度赶不上市场变化的速度,这是影响企业生存与发展的世界性问题。
与此同时,全世界科学技术发展和转化速度,将更为迅速,规模更为宏大。由于信息技术的迅猛发展,知识的传播将以空间的速度、几乎无时空阻隔地迅速扩散,而且由于经济迅猛发展的强力推动,由基础研究向应用开发的转移愈来愈迅速,科学与技术之间的结合愈加紧密。科学技术发展日益走向复杂和综合集成,这是一个由微观到宏观、由静态到动态、由局部到整体、由简单到复杂、由确定到不确定、由线性到非线性的新的科学思维模式和认知走向。科学技术发展将更加社会化和国际化,科学技术全球化和经济全球化日益融合成一体。展望未来,人类将进入全球化知识经济的新时代,科学技术将更加深刻、更加广泛地渗透到社会的经济、政治、军事、文化、教育和日常生产的各个方面,深刻影响并改变社会的生产、流通,乃至人类的生存和思维方式。
工业工程作为科学技术的一个领域,必须在认识论和方法学上有新的创造和突破,未来生命科学、脑和认知科学、生态与环境科学、全球经济与社会科学等重大发展都会对工业工程的发展产生深刻的影响。
当代技术变革过程既能创造巨额财富,往往也需要大量投资,为此有必要加强技术变革的科学管理,以提高技术变革的效率和效益。技术变革管理首先要能预先认识到潜在的变革,其次要善于选择变革的项目和过程,第三要注意实现变革的有效性。技术变革过程的组织与管理是一项非常复杂的工作,根据不同的情况可以采用并行工程、逆向工程、灵捷制造等方法,其出发点是满足顾客的需求。而面向顾客需求的组织过程是一个多层次的重组过程,提倡社会性的相互学习,鼓励合作与竞争并存,通过技术变革管理,力求提高技术变革的质量、效益和可持续发展。
2、知识经济时代的工业工程
知识经济是以不断创新的知识和对这种知识的创造性应用为主要基础而发展起来的。知识经济时代,满足社会需要的基本方式将是不断地快速开发出新的物质产品和知识产品。企业必须不断搜索和发掘消费者不断出现的新需求,制造业要敏锐地适应知识创新和技术发展的可能性,并充分考虑提高质量、降低成本等因素而开发新产品的概念与设计,最终生产出消费者需要的新产品。
因此,在知识经济时代,决定制造业国际竞争力的关键是新产品的快速开发能力。当代企业生产的市场需求导向,导致产品的寿命周期大幅度缩短,产品的高额利润期也相应缩短,某种产品市场的存在也是有时限的。企业只有根据消费者的潜在需求,通过技术创新,积极主动地去研究市场、去开发市场,增强竞争实力,才能争取主动,获取较好的经济效益。实践证明,我国企业新产品开发能力差是导致市场适应能力差和国际竞争力差的重要原因。当前,我国相当多的企业在市场经济的大潮中时起时落,甚至大起大落,其原因就是企业适应市场变化的能力太差,很多企业不能开发具有国际市场竞争力的新产品。现有的许多产品是从国外引进的,甚至整条生产线是从国外引进的,但是企业往往只追求引进技术和设备,而忽视对市场的认真研究,又不注意引进技术的消化、吸收,提高本身的自主开发能力,一旦市场需求发生变化,产品滞销,导致花费巨额资金引进的设备闲置,巨额贷款无力偿还,给企业带来致命的打击。
国外经验证明,快速产品创新要求实现制造模式的历史性变革,传统的大量生产方式和“刚性”的制造系统已难以适应市场的瞬息万变,同样传统的多层递阶结构的管理模式也缺乏快速响应市场变化的能力。而从企业间的关系来看,只注重竞争和垄断,不利于社会资源的优化配置。
先进制造模式面临的重大变革有:(1)从以技术为中心向以人为中心转变;(2)从多层递阶结构向扁平网络结构转变;(3)从顺序工作方式向并行工作方式转变;
(4)以按功能计划的固定职能组织向动态的、自主管理的团队组织转变;(5)从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变;(6)从单纯注重竞争与合作并存的双赢策略转变。
针对我国国情和制造业国际竞争环境,采取灵捷网络化制造模式,致力于将分散的制造资源有效集成,形成核心优势,实现新产品开发能力的飞跃。
通过组织创新和管理创新将人、技术、组织有机结合,努力提高制造业的效率和效益。加强制造业对市场变化适应机制的研究,当前已经出现的顾客化大量生产、市场导向式生产、分散网络化制造等模式值得深入研究。
网络环境下的企业理论研究,如虚拟公司的组织特征、委托—代理关系、社会、法律地位、无形资产评估、知识产权保护的研究。
灵捷网络化制造模式的管理研究,如柔性战略研究、企业重组、供应链管理、企业的合作与竞争、收益分配与风险分担机制、产品质量保证与售后服务体系、产品定价系统、人员的激励与监督机制等。
3、制造业的曙光将激发工业工程的创造活力
面临21世纪,制造业仍然是社会财富的主要创造者。中国制造业由“工业的心脏”转向“夕阳工业”,又向“21世纪战略产业”转化,经历了坎坷的变化历程。由于先进制造技术的蓬勃发展,出现了重大突破,如计算机集成制造系统、柔性制造、智能制造、快速成型技术等。与此同时,由于传统的大量生产模式所固有的刚性,不能适应市场的迅速变化而面临的困境。近年来,工业发达国家涌现出“柔性制造”、“精益生产”、“灵捷制造”(agile manufacturing)等先进生产模式。1)世纪末的重大组织创新
实行了近百年的宝塔式多层结构,演变为扁平式网络结构,由重视控制功能转向加强信息沟通功能。出现了“虚拟公司”(victual company)、“虚拟研究开发中心”、“分散网络化制造”等。
2)管理创新是兴国之道
推行先进制造技术和先进的组织变革,必须相应地改革管理方法,树立崭新的管理理念和企业文化。
为了适应瞬息万变的市场变化,必须建立灵活、快捷的应变机制和应变能力。不仅要适应变化,而且要善于利用变化,甚至主动制造变化来创造竞争优势。
虚拟企业的核心:灵活快捷地响应市场变化的机制和能力,制造资源的有效、灵捷集成,特别是人、技术与组织的有效集成。
随着科学技术的迅速发展,工业工程不仅是在制造过程中得到广泛的应用,如计算机集成制造系统、灵捷制造、MPR-Ⅱ、ERP等等。近年来在服务性行业、运输行业也得到广泛应用,如金融工程、logistic、supply chain等方面的应用,更是把制造厂、供应商、销售商、银行和用户联结成一个网络,通过Internet和Intranet等通讯网络,以及电子商务进一步推进全球经济一体化。
当代全球竞争的热点已由硬资源(物质资源)转向软资源——科技、信息、资金和人才,争夺的焦点不仅是占有这些资源,更重要的是资源的优化配置和合理利用。
面临21世纪,强大的先进制造技术将使制造业能够灵活、快捷地适应市场需求,向社会提供更多、更好、更能让顾客满意的产品和服务。
在知识经济时代,创新是灵魂,通过持续不断地技术创新、组织创新和管理创新,将进一步激发工业工程的创造活力,使工业工程学科更加充实,更加完善,更加普及。随着制造业的曙光在中国大地的展现,工业工程在中国的研究和应用也必将出现重大突破和飞跃发展。
2、现代制造环境下的效率工程 1)现代制造环境
在知识经济时代,市场环境发生了巨大的变化,一方面表现为消费者需求日趋主题化、个性化和多样化,消费行为更具有选择性,产品的生命周期缩短;另一方面全球性产业结构调整步伐加快,制造商着眼于全球市场激烈竞争的同时,开始着力于实力与信誉基础上的合作和协作。
随着市场环境的改变,少品种、大批量制造模式的竞争力日益衰退。快速多变的市场需求迫使企业突破大批量生产模式,寻求生产管理技术与制造模式的创新,而现代信息技术的高速发展又为企业追求多品种、动态适应市场变化的制造模式提供了物质技术条件。
在现代信息技术高速发展的物质技术基础上,诞生了计算机集成制造系统、敏捷制造系统、虚拟制造系统、全球制造系统、同步制造等先进制造系统,并且呈现制造全球化、敏捷化、网络化、虚拟化、模块化和智能化的趋势。现代信息技术也促使企业先进管理技术的诞生,如企业资源规划、供应链管理、客户关系管理、产品数据管理等。基于现代信息技术及其他高新技术的发展,机器的智能化水平也越来越高。
现代制造业在以信息技术为主的高新技术的支持下,以对市场的快速响应为宗旨,满足顾客已有的和潜在的需求,主动适应市场,引导市场,从而赢得竞争,获取最大利润。2)现代制造环境对制造系统的影响
制造环境的改变,必然引起企业制造系统的组织、生产方式等的改变。其主要表现在以下几点:
(1)企业组织形式的改变:企业与企业间的竞争转变为供应链与供应链之间的竞争;全国甚至全世界范围内的虚拟企业或动态联盟的形成;组织从多层递阶结构向扁平网络结构转变,组织的柔性增强。
(2)企业工作环境的改变:以Internet/Intranet为代表的网络技术的广泛应用;信息系统的广泛使用,且智能化水平越来越高;信息的作用无所不在,无可比拟,对信息的依赖性强;机器设备电子化、自动化及智能化水平日益提高。
(3)企业工作方式的改变:由传统的顺序的工作方式转变为集成的、并行的、面向产品生命周期的工作方式;制造呈现网络化、虚拟化;人在制造系统中的作用发展为对机器的设计、监控、维护等;人与人之间沟通渠道和方式变得多样化。3)现代制造环境下的效率问题 在现代制造环境下,企业面对的是一个动态多变的全球化市场竞争环境,效率成为了企业在市场中生存的重要因素。国内外许多企业的成功就取决于效率。例如,海尔成功经验表明“效率是企业赢得市场竞争优势的法宝”。
过去以大批量少品种为特征的制造模式强调稳态环境下企业生产过程的效率,包括具体流程的运行效率、员工的体能效率以及工具、机器的利用效率。当前,知识经济时代的到来和信息技术对整个制造业和社会产生的重大影响,—方面使制造模式产生了巨大变革,另一方面使市场竞争环境变得更加激烈,又不可预测,越来越多的用户需要低价格、个性化的产品。客户化程度的日益提高,使得企业从最初的产品规划到产品研发、产品生产、产品销售乃至最终的售后服务无不以客户的需求为出发点。
所以,在现代制造环境下,效率的内涵发生了深刻的变化。现代制造模式以客户的满意度为最终目标,实现T(Time)、Q(Quality)、C(Cost)、S(Service)、E(Environment)的全面优化,它强调的是系统的效率观,企业运作效率不只单纯表现为体能效率,还表现为信息效率、员工的智力效率、组织效率等。
综上所述,在现代制造环境下,制造系统的运作方式发生了重大的改变。为了提高制造系统从研发、生产、市场、回收等整个生命周期的效率,满足多样化、个性化的市场需求,必须依照环境的变化,重新界定、考虑制造系统效率问题。现代制造环境下应重点研究的效率问题主要有以下几种:
(1)信息系统的效率。在信息时代,企业纷纷引进或自行开发信息系统,信息系统的重要性无可比拟。因此,研究信息系统的效率以及人与信息系统的交互效率对于企业整体效率的提高具有重要意义。
(2)人的效率。人是企业生产经营的主体,人的柔性是任何事物无法比拟的,人在制造系统中的作用变得越来越重要。在现代制造环境下,人的工作环境、工作方式和劳动工具等发生了变化,人的效率的内涵也就发生了变化,不仅仅是传统制造环境下人的体力效率,而主要是指人的智力效率、认知效率、决策效率、合作及协调效率等。
(3)组织效率。这里的组织效率包括企业间的组织效率和企业内部的组织效率,其中企业内部的组织效率主要在于企业的组织结构和流程的运行效率,企业间的组织效率主要是指他们之间的协调、合作效率。企业内部的组织效率是提高企业间组织效率的基础。
(4)服务效率。在客户需求多样化、个性化,市场竞争激烈的时代,企业的目标锁定在提高客户的满意度上。如何提高企业的客户服务效率是研究现代制造环境下效率问题的一个重要方面。
效率一直是工业工程领域重点研究的方向之一。随着现代制造环境的改变,效率的内涵和侧重点也发生了相应的改变,现代工业工程研究的重点也应该从传统的效率问题转变到新的效率问题上。这也是时代发展的需要。
3、工作研究方法的信息化
工作研究的两大内容是方法研究与作业测定。在进行方法研究与作业测定时,首先要应用各种图表来记录工作现场的情况,需要处理大量的数据。因此,在信息时代,工作研究本身也存在信息化的问题。
工作研究包括许多图表工具,如梗概程序图、流程程序图、人机作业图、工作抽样、MOD分析等,如何有效地运用这些工具直接影响到工作的分析和改进。但传统上这些图表都是通过手工绘制来完成的,不仅速度较慢且容易出错。
因此,工作研究方法本身也存在一个效率优化的问题。在现代信息社会,可以充分借助信息技术改造工作研究的各种分析技术,以提高它们的应用效率,并方便工作研究人员的使用。改造工作研究分析工具的途径之一是开发“工作研究信息系统”,这可以通过借助先进的软件开发工具来实现。开发的“工作研究信息系统”应具备以下功能:(1)数据录入与修改。在图形化的用户界面下,工作研究人员可以方便地把现场所搜集的各种数据直接录入到工作研究系统中,并可根据需要进行修改。
(2)数据处理,包括数据分析计算、统计和图表化显示。工作研究系统可以根据输入的数据自动得到分析结果,并能直观的显示出来,辅助研究人员进行对比分析和决策,以找到更好的改进方法和制定更准确的时间标准。
(3)数据存储与查询。已录入的数据和分析结果可以持久的保存在系统内,工作研究人员可以随时调出查看以往案例,从而更高效的进行工作分析。另外,用户也可以根据系统内的这些数据快速掌握工作的方法和时间标准。工作研究的信息化主要有以下几种表现形式:
(1)电子表格式的工作研究信息系统。它主要是将各种工作研究用的分析工具进行电子化转换,如转换为EXCEL表格形式后就能较为方便地完成各种分析计算。
(2)工作研究综合管理信息系统。通过软件开发工具可以开发出应用灵活且功能全面的工作研究MIS系统,它具备数据录入、分析计算、模拟决策、统计图表、案例库与标准资料、影像数据处理与传输接口等各项功能,可以全面支持工作研究人员的研究工作。
(3)嵌入式的工作研究信息系统。这是一种灵活定制的小型化软件系统装置,其作用有二:一是方便携带和安装;二是针对具体工作研究的分析工具,其功能更强大、更实用。工作研究人员借助“工作研究信息系统”,将可以极大地提高他们的工作分析效率。在网络化环境下,他们甚至不用到现场就能远程得对操作人员、机器设备、搬运路线、工艺流程和生产系统等进行分析诊断。工作研究人员可以通过以下工作模式来完成研究工作:(1)通过网络实时地传输现场录像或录像文件。
(2)对图像剪辑分析和人工整理后得到分析研究所需数据。(3)工作研究信息系统完成分析计算,给出处理结果。(4)工作研究给出诊断结论,提出改进意见。
此外企业管理人员也可以通过工作研究信息系统实时地远程监督指导操作人员的工作方法,监控生产系统的工作状态、负荷以及运作效率。
工作研究方法的信息化本身也是一项方法改进。如何实施这种方法改进,对工业工程研究人员和企业管理人员来说都是值得探索的一个新的领域。至少可以考虑以下几个方面来逐步推进这项工作:
(1)研究工作研究分析工具的规范信息化表示方法,工作研究信息系统的功能结构体系和开发技术,现场数据的录入、转换与科学计算,工作研究对象的智能诊断,工作研究对象的仿真分析等关键技术,以实现工作研究方法的信息化。
(2)进行工作研究的信息化系统的开发和培训,转变工作研究人员的传统研究方式,以提高工作成效、提供更多更好的咨询服务。
(3)工作研究适用面极广,若在企业中推广应用“工作研究信息系统”将能以低投入、高增长的方式极大的促进生产率的提高。
(4)将“工作研究信息系统”与企业其他系统有机结合,使企业从各个层面上都能全面地审视其管理效率,最终实现企业生产率的持续不断的改进。
二.现代工业工程面临的挑战
工业工程的发展具有鲜明的时代与工程特征。工业工程的特点是5个“M”的优化,即对由机器系统(Machines)、物流系统(Materials)、人力资源系统(Manpower)、资金系统(Money)和人组成的系统(Man-system)进行优化。它是一个解决整个系统的设计与优化的工程科学,它的发展,与工程科学的发展息息相关。
伴随着工业化的进程,为适应大批大量生产提高效率与产品质量、降低成本的需要,许多工业工程的关键领域,诸如人因工程、工作研究、运筹学、质量控制等应运而生。随着生产形态转入多品种、中小批量方式,对生产的柔性与敏捷性产生强烈的需求,诸如准时制生产(JIT)、计算机集成制造(CIM)、精益生产(Lean Production)、敏捷制造(Agile Manufacturing)等相继诞生。进入21世纪后,科学与工程领域的研究热点转入纳米技术、生物技术、信息技术和全球化问题,创新成为关键需求,对工业工程提出了新的挑战。我们以G.Salvendy教授等人的研究为基础,从制造系统、信息系统与现代物流工程三大领域探讨现代工业工程面临的新挑战。
1、制造系统领域
(1)纳米技术。纳米技术的发展导致产生完全不同于传统制造的“制造”,这使得我们需要研究和发展新的方法去设计和规划制造设施,优化生产计划与控制,保障制造质量。在纳米制造领域有着与传统制造完全不同的需求,需要新的方法,这对工业工程提出了新的发展需求。
(2)设施规划。设施规划工程是在进行设施的布局优化时总是假设设施有着特定的、固定的几何形状,而这些假设对新设计的设施并不总是对的。我们真正需要的是一个系统能够实现设施大小、形状和布局优化的交互规划过程,而一些设施的异型形状,会使得我们产生完全不同的优化结果,这些都需要工业工程进一步研究。(3)制造车间的规模优化。对于完成特定功能的制造车间而言,合适的大小规模是一个值得探索的问题,优化的大小规模取决于制造车间内部设施的相互关系和车间物流与信息流的特性。
(4)制造信息化。信息技术给制造带来了巨大的变化,制造模式的改变,新的信息支持工具的发明和推广,为制造系统领域产生了一系列新的研究机会,如协同设计和制造、数码制造等。
2、信息技术领域
信息技术对整个工业和社会产生了重要的影响,也对工业工程的研究产生了重要的影响。(1)信息系统的易用性。研究和开发传统和自动的测试系统来辨识各种软件界面的易用性,为每一个软件提供一个易用指数将为改善软件系统已用性提供方向,也为用户购买软件提供易用性的指导。因为软件系统已经广泛存在于我们的日常工作和生活中,因此,它的易用性评价在信息时代是一个相当重要的问题,对提高信息系统的使用效率,进而提高整个社会的生产率有着重要的作用。信息系统的易用性也是一个具有普遍性的问题,不仅计算机的软件界面有易用性问题,而且一些电子仪器和设备也有易用性问题,如用于移动通信的手机,在嘈杂的环境下难以进行通信,就有可能发展面向特定人(即手机拥有者)的语音识别系统,通过过滤环境噪声,实现嘈杂环境下通话。此外,信息系统的易用性还是一个与语言、习俗等文化要素密切相关的问题,不同民族会对易用性产生不同的要求。
(2)面向决策的信息优化。如果我们提供给用户太多的信息,即使用户花费较多的时间来判断和决策。有着更多的选项,就意味着需要处理更多的信息,但这并不一定意味着有更加充分的决策,有时甚至意味着犯错的可能性更大。通过提供经过优化的数量和充分的信息,可使决策时间和决策错误最小化。
(3)软件工厂。如果将制造系统优化运行的基本概念和方法应用到大规模软件生产中,将会发展出软件工厂的概念。我们将软件开发环节分成多个步骤,用类似于生产线的处理方法来处理软件开发环节的质量和效率,从而确保软件大规模生产的效率和质量。
(4)面向零售的顾客定位系统。开发一个软件系统帮助顾客在一个不熟悉的购物环境中迅速地找到产品和服务,这就是面向零售的顾客定位系统。今天市场(不论是超市还是集贸市场甚至整个城市)的规模越来越大,顾客有时不得不花费较多的时间寻找产品和服务,而顾客定位系统通过与中央数据库的连接,为顾客提供实时的有关产品价格和位置的信息。(5)面向电子商务的客户关系管理。越来越多的电子商务系统投入运行,计算机科学家和工程师已经建立了完整的规划指导来建立这样一个网上商店,但是如果我们不能进行良好的客户关系管理就不能保证客户再次回到我们的网上商店购物,也就不能达到我们设想的盈利水平。所以我们必须探索哪些因素能最大化与客户的关系,从而建立起客户和网上商店的良好联系。
(6)基于因特网的知识管理。知识管理系统可以使组织有效地获取组织中知识,增加组织的学习能力。比如当—个资深员工离职,如果没有知识管理系统,他的工作知识就会随着他的离职而丢失。我们可以通过一个增加特点的网络系统,来系统化地收集组织中的这类知识,从而增加组织的学习能力。
3、现代物流工程领域
物流工程是工业工程中最主要的领域,运筹学及信息技术是现代物流工程的基础。(1)现代环境特征下的生产组织结构。顾客需求的多样化及个性化、不同企业间在合作前提下的竞争以及网络技术基础上的信息共享构成了现在环境特征,适应这些特征的生产组织结构及其企业间的协作机制是迫切需要研究的课题。
(2)面向电子商务的仓库选址。在传统的零售店选址理论中,商店必须在几何上接近最终客户,这是十分重要的。但是在电子商务时代,我们需要仓库的成本最小化,使运送到最终客户的速度最大化,因此需要工业工程界发展一套独特的理论和方法来指导面向电子商务的仓库位置选择和有效的货物补充方案。
(3)基于互联网的协同物流和供应链管理。全球化市场竞争推动了虚拟企业的不断兴起,使得原有企业间供应、生产和销售的联系发生本质的变化,互联网成为跨地域虚拟企业实现的有力工具。基于网络的企业动态联盟,协同进行物流和供应链管理成为现代物流研究的主要目标之一。
(4)全球供应链体系的建立。市场和生产的全球化导致了物流和供应链的全球化。要求企业间比以往更加需要紧密的协作,满足不同地区消费者的多样化需求,并使全球供应链上具备高水平的协调能力。
(5)多种物流的相互融合。过去划分较为细致的连锁式零售供应链、第三方物流、生产物流以及特种物流(如军用物资供应、奥运突发性物流等)相互融合,并在部分需求状况下集成。三.现代工业工程的发展趋势
1、认知工作设计
现代制造环境中,由于计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的广泛应用,人在制造系统中的体力劳动已大大减少,人的作用正从直接参与加工操作逐渐演化为对机器、设备等的监督、控制、维护等。制造系统中人的工作性质的变化,要求人们更加重视信息的接收、处理和决策过程。因此,随着工作环境及人们工作性质的变化,工作研究的重点应该从体力工作研究逐步转移到工作设计的认知方面,充分考虑认知性任务的需要和工人的认知特性。人类的认知过程可以看作是一个信息加工的过程,其主要包括信息的输入、筛选、译码、存储、提取和应用过程。所谓认知工作设计是指:研究人的认知过程,在工作设计时充分考虑人的认知特性和认知规律,以提高工作的效率和有效性。下面主要从一般信息的组织设计以及人——计算机交互中软、硬件的设计等方面,粗略地介绍有关认知工作的设计。1)信息的组织设计
随着机器及设备自动化、智能化水平的提高,工人的工作主要转向对其进行监控。因此,人们在工作的过程中必然要接收大量不同的信息(如速度、温度、压力等),并要求能对其进行快速、有效的判断、反馈。为了保证操作的有效性,就要求设计者能够充分考虑操作者或使用者的认知特性,选择容易被认知的信息组织方式。在进行信息设计时,一般可以从以下几个方面考虑:
(1)信息的种类,包括静态和动态两种方式。
(2)信息的显示模式,主要有视、听、触、味、嗅五种。根据人们的认知习惯,使用最频繁的是视和听两种方式。在嘈杂的环境下,要表达的信息长而复杂时,一般采用听的方式;而当要表达的信息短而简单,或表示警告时,一般采用看的方式。
(3)信息的维度选择。例如,当使用声音作为信息显示模式时,其维度可以包括音量、音调、变音等;当使用光作为信息显示模式时,其维度可以包括亮度、颜色以及脉动的频率等。(4)信息的表示形式符合人们的认知习惯,如红色一般表示危险或停止。
(5)信息的一致性原则,即基于人们的认知习惯,同一性质的信息其表示方法应该一致。例如:黄色表示警告,在系统中一般就采用黄色统一表示警告的意思。2)人——计算机交互设计
随着科学技术的发展,尤其是信息技术的发展,计算机已经成为人们进行信息处理时最主要、最普遍的工具。因此,基于认知特性的人与计算机交互的设计也变得尤其重要。人——计算机交互设计主要包括交互中硬件及软件的设计。
人机交互硬件设计主要有键盘、鼠标、显示屏等的设计。键盘设计中,根据人们的使用习惯,对键进行了合理的分布;在键的大小以及键之间的距离方面,考虑了与人手指大小的匹配,以便提高速度和减少错误;考虑到人们工作的合理性和舒适性,键盘与水平面也成一定的角度。另外,根据人们工作性质的不同,也可以设计功能不同的键盘。鼠标的出现为人们的工作提供了不少的方便,并且根据人们手的使用习惯设计特定的功能。显示屏是现代计算机最主要的输出设备,其大小一般根据人们注意力集中的视觉范围和舒适程度决定;根据个人的需要,可以自我调整与显示屏的距离。
根据需要,除了键盘、鼠标外,人们还发明了触屏、操纵杆等比较快速的设备。然而,随着技术的发展,本着以人为中心的原则,人们试图研究“能听、能说、能理解人类语言的计算机”,使计算机能够用自然语言与人类进行交互。
在计算机的软件设计方面,软件开发者在设计时就充分考虑用户的特性,软件界面以人类认知为设计准则,并力求简单化,努力提高软件的可用性和有效性。
以上只是从微观的角度探讨了认知工作的设计。随着环境的变化,人在系统中的作用变得越来越重要,在整个系统的设计和规划中充分考虑人的认知特性,对于人在系统中的作用发挥具有重要的意义。因此,现代认知工作的设计还应该提高到工作设计的宏观层次上来,充分发挥人的作用,提高系统的效率。
工业工程是一门新兴的交叉学科,工业工程的发展应该吸取相关学科的研究成果。随着认知科学的发展及其在各领域重要性的增强,工业工程与认知科学的结合是一种必然的发展趋势。工作设计研究是工业工程研究领域的一项重要内容,在工作设计中应用认知科学的研究成果,充分考虑人类的认知特性,是工业工程学科发展的需要。