基于工業工程的企業ERP系統分析方法研究

[摘 要] 本文提出工業工程是一種可以較好地解決當前企業ERP系統存在的問題并能提高企業ERP系統運作效率的方案。首先闡述了工業工程的基本原理，并介紹了企業ERP系統分析方法的發展情況，給出了基于工業過程與流程優化的分析方法。最后探討了基于工業工程的企業ERP系統分析方法研究:基于業務流程規則的工作流模型分析，基于過程優化的企業流程分析方法和基于集成流程規則、過程優化和工業原理的工業工程模型系統分析方法。

[關鍵詞] 工業工程;系統分析方法;ERP;企業信息工程

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2010 . 14. 024

[中圖分類號]F270.7;TP315 [文獻標識碼]A [文章編號]1673 - 0194(2010)14 - 0061 - 04

1引 言

企業要加快發展的步伐，一是從完善企業現代管理制度角度推行組織創新，二是從技術變革的角度實施企業信息化。實踐中，企業信息化在企業現有流程并優化的基礎上進行實施，企業信息化的核心是企業ERP系統。企業ERP系統規劃與運作的基本原則是整體考慮，分步實施，分階段進行，如需求分析階段、系統設計階段等。企業ERP系統的分析方法直接影響著整個系統的開發思路，對項目成功實施具有一定的瓶頸作用，為此，在當前企業信息化的大環境下，探索新的分析方法勢在必行。

工業工程作為一門綜合交叉型科學，在人類幾乎所有的活動范圍內，尤其是在制造行業的生產管理過程以及優化方面起到很重要的作用。在目前的企業應用中，它在企業的過程控制方面起到了一定的作用。如今很多企業在向前發展，在網絡環境這個大的背景下，企業信息化正深入到企業的各項應用中，包括在線訂單、訂單評審、生產管理計劃排產的自動化、工藝流程的一體化以及企業各項管理的信息化等。企業信息化發展迅速，效益明顯，當前迫切需要將其上升到工業工程的高度，因此，對企業信息化建設中的ERP系統分析方法有必要加大力度進行創新研究。另外，當前的ERP系統也存在很大的問題，往往沒有能夠起到資源優化配置的作用。而工業工程恰恰是解決資源合理配置、綜合協調資源重組、提高運作效率的一門學科。從這個角度來講，探討基于工業工程的企業ERP系統分析方法意義重大。

企業ERP系統的實施是工業工程的一個重要應用領域，通過研究基于工業工程的企業ERP系統分析方法，可以更好地指導企業信息化實踐，提高ERP系統的開發質量和成功率。

2工業工程原理分析

工業工程作為研究技術與管理有機結合的工程技術把先進的企業管理模式和管理理念融合在企業ERP系統和網絡技術中[1]，使得ERP系統的分析方法發生了一系列的變化。將工業工程的理論與方法運用于企業ERP系統的實踐，融合企業的業務流程，達到整體目標的系統化、信息化、最優化，是工業工程與企業ERP系統研究的共同目標。

2.1工業工程簡介

工業工程(Industrial Engineering，IE)，是一項具有很強工程背景的管理技術，是綜合運用工業專門知識和系統工程的原理與方法，為把人員、物料、設備、技術與信息組成更富有生產力的系統，所從事的規劃、設計、評價和創新活動[2]。

美國工業工程師協會于1955年將IE定義為[3]:IE是對有關人員、物料、設備、能源和信息等組成的整體系統進行規劃、設計改進和實施的一門科學，它從自然科學和社會科學中吸取有關的專門知識和技術，同時運用工程設計與分析的原理與方法，以闡述、預測和評價上述系統所得到的成果。

前已述及，工業工程既然作為一門學科，其目的就是為了減少浪費，降低成本，提高生產率、利潤率與效率，實際上就是一種提高企業生產率的學問，追求企業生產系統的最佳整體效益，達到整體的最優化。

2.2工業工程原理

工業工程在實踐與理論的研究過程中，總結得出了一系列的原理[4]:

(1)效益原理。工業工程集自然科學、社會科學、工程學和管理學等于一身， 一切為了效益。目前， 很多企業都在推廣、應用工業工程，如天津榮鋼、廣東科龍集團等，其原因是工業工程已經國外在許多企業產生了巨大的效益。運用工業工程的思路考慮問題，無論是從工程技術角度，還是從管理角度出發，最后著眼的仍然是綜合系統的整體效益。

(2)效率原理。工業工程與其他學科相比，其中一個突出的特點，就是追求最高效率。當然，提高效率的目的是為了提高效益。提高效益的途徑有很多，工業工程主要采用提高效率的方法，如動作分析、作業研究、敏捷制造系統、精益生產系統等。效率意識是工業工程專業人員的基本功之一。

(3)簡化原理。即在一定的條件下，在一定的范圍內縮減工作對象(事物) 的類型數目，達到降低成本、提高效率的目的。工業工程中的“簡化”，不僅能簡化目前的復雜性，而且還能預防將來產生不必要的復雜性，譬如在實踐中，企業業務流程過于煩瑣，通過一定的手段進行簡化流程，優化流程，縮短整個鏈條，企業管理流程的精練本身也是一種簡化。

(4)標準化原理。“標準化是對實際與潛在的問題做出統一規定，供共同和反復使用，以在預定的領域內獲得最佳秩序和效益的活動。”這是ISO下的定義。工業工程離不開標準化，標準化是工業工程一項重要的基礎性工作，標準化活動過程的結果是標準。

(5)系統原理。工業工程是實踐規劃、設計、實施與管理生產和服務(保證功能、可靠性、可維修性、日程計劃與成本控制)系統的帶頭職業。這些系統可能是自然界的社會技術，通過產品生命期、服務或程序、人員、信息、原料、設備、工藝和能源的集成，其目的為達到盈利、效率、效益、適宜性、責任、質量、產品與服務的連續改善。

從工業工程的定義中可以看出，工業工程活動離不開系統。工業工程以生產系統為研究對象，將各種生產要素(人、物料、設備、能源、信息等)組成有效運行的系統進行設計、改善和控制。

(6)最優原理。工業工程的目標是使生產系統投入的所有要素都得到有效利用，最終達到降低成本、保證質量和安全，提高生產率，獲得最佳經濟效益的目的。工業工程的理論和實踐表明，工業工程的宗旨是尋求系統(全局)最優，而不是局部最優。專業人員按照特定的目標，在一定的限制條件下，對標準系統的構成因素及其關系進行選擇、設計或調整，使之達到最理想的效果。

3 企業ERP系統分析方法的發展研究

系統分析是了解一個系統最有效的方法，在實際的系統開發過程中，選定和使用一定的方法非常必要。

主要的系統分析方法有:結構化分析方法，信息工程方法，面向對象分析方法，業務規則方法，面向工業工程與流程優化的分析方法等。

(1)結構化分析方法。結構化分析方法是一種應用非常廣泛的面向功能/數據流的分析方法，它采用以過程為中心的技術，將系統分解為:處理過程、輸入、輸出和存儲文件等，為業務問題建立一種面向輸入-處理過程-輸出的模型(即IPO模型)。

結構化分析方法的過程是一個功能分解的過程，把一個系統視為功能的集合，可以加以分解等。

(2)信息工程方法。信息工程是一種面向數據的分析方法，它吸收了軟件工程中的結構化方法和思路，強調數據位于現代數據處理系統的中心，企業使用的數據類型相對穩定，但數據處理的過程是常常變化的[5]。信息工程方法依據以下基本原理:①數據是計算機處理的中心;②數據是穩定的，處理是多變的。信息工程方法的焦點是用計算機來存儲和維護數據，而信息則是從這些數據中提煉出來的。該方法從分析實體與實體間的關系入手，按自頂向下的方式進行企業的戰略規劃與業務分析。

(3)面向對象分析方法。面向對象分析方法的實質可以概括為:它是一種歸納-演繹的方法學，是一個從特殊到一般，再由一般到特殊的過程。人們借助于面向對象的分析方法進行企業分析與建模，由于面向對象方法以企業中最為穩定的對象為基礎對問題域進行分解，因而模型更能適應企業環境的變化。

(4)業務規則方法。業務規則分析方法的基本對象是業務規則，業務規則包含對實體、屬性或處理規則的描述，描述企業狀況的業務規則可以分為3種情況:結構斷言、行為斷言和派生。

(5)面向工業過程與流程優化的分析方法[6]。面向工業過程與流程優化的分析方法是在具體設計企業ERP系統的時候，結合工業工程的原理與方法，同時考慮企業現有業務流程，并盡可能地優化當前企業的業務流程，采用企業流程重組的方法，改善業務流程，使得流程更好地服務實踐應用。最終，把工業工程的原理與流程重組優化后的新企業流程相結合來實施ERP系統的分析、開發和設計。該分析方法主要的特點是更好地和企業流程結合，真正達到動作連貫性(Operation Sequence)。

4 基于工業工程的企業ERP系統分析方法研究

企業ERP系統的開發是企業信息化的主題，尤其是制造型企業，其開發方法需要遵循一定的理論基礎。工業工程理論與方法在現代企業中的應用，對企業有一定的價值，探討基于工業工程的企業ERP系統分析方法，對企業整體效益的提高有較大的指導作用。

4.1基于業務流程規則的工作流模型分析

如今，企業在日常辦公的過程中，比較注重流程化，如訂單的周轉流程化、物料的運送流程化。譬如天津榮程鋼鐵集團基本實現了物料流程的自動化，運用工作流技術效果比較顯著。工作流技術在企事業部門間實現了信息自動化處理，大大提高了企事業單位的業務處理效率，使得基于工作流的應用正成為現代企事業單位軟件系統的核心組成部分。傳統工作流模型以業務過程為描述核心，在業務過程中反映業務活動內容及業務活動間的轉換關系，并在業務過程運行時，建立業務活動與角色、資源等信息的關聯[7，8]。實際上，業務系統除了業務過程內容，還包括業務規程(業務規則或業務邏輯)內容。業務規程定義了業務過程中的業務對象(操作者、操作內容、處理對象、轉換條件等)及業務對象自身或業務對象之間的約束。本文通過將業務規程內容加入到工作流模型中，對工作流管理聯盟定義的工作流參考模型進行擴展，定義基于業務規則的工作流模型，真正實現業務規程指導業務過程。

傳統工作流模型往往以業務活動為主要描述和實現對象，忽視了業務活動背后的約束。將直接管理、指導、影響業務行為的約束信息(業務規則)單獨定義與維護，通過業務規則與業務流程的定義指導工作流定義，建立基于業務規則與業務流程的工作流模型(Business Rule-Based Workflow Model，簡稱BR-BWM)。

4.2基于過程優化的企業流程分析方法

過程優化模型從研究方法上來講主要有排隊論(Queuing Theory)模型、博弈論(Game Theory)模型、網絡流(Network Flow)模型和混合整數規劃(MIP)模型[9]。

排隊論模型主要用于研究生產企業在平穩生產狀態下的情況，并優化資源分配，以達到提高生產率的目標。

博弈論研究決策主體的行為發生直接相互作用時候的決策以及這種決策的均衡問題，也就是說，當一個人或一個企業的選擇受到其他人、其他企業選擇的影響，而且反過來影響到其他人、其他企業選擇時的決策問題和均衡問題。

網絡流模型主要用于研究企業整個上下游流程布局以及流程的協調問題。

混合整數規劃模型用來研究網狀結構的流程，可以很好地描述現實環境下有著一系列復雜特性的管理活動。目標函數為成本最小或利潤最大，連續變量表示供應鏈中各成員的能力及資源的分配等，約束條件表示供應鏈中物流的平衡關系或供需關系等。

企業流程分析，要緊密結合企業的實際業務流程。在和企業內部人員交流并深入了解具體的操作流程之后，填寫業務流程描述表，建立相應的業務流程模型，利用工具軟件如ARIS流程軟件或者Visio畫出相應的業務流程圖，將業務流程固化到實際的工作中來，把具體的業務流程所涉及的數據流、信息流以及資金流融為一體。在實際的工作中，這樣的業務流程比較粗糙，而且在具體實施的時候可能與實際有一定的差距[10]。為此，本文考慮和過程優化理論進行結合，針對企業的生產系統，優化企業流程，可以采用E(Eliminate)、S(Simplify)、I(Integrate)、A(Automate)四步法，最終實現整體系統的最優化，給出流程優化最終實現的標準模型，提高流程的流轉速度與效率。最終把過程優化的理論模型應用到具體的企業業務流程分析，形成基于過程優化的企業流程分析方法，具體模型如圖1所示。

4.3基于集成流程規則、過程優化和工業工程原理模型的企業ERP系統分析方法

以上本文從業務流程規則的角度分析了工作流模型的分析方法，同時，從企業整體過程優化的角度探討了企業流程的ERP系統分析方法，都能較好地探討在企業實施工業信息化的過程中，充分的挖掘企業需求(功能需求與非功能需求)和需要。本文為了探尋一種更好的分析方法，結合相應的工業工程原理(效益原理、效率原理、最優原理等)，從3個維度建立了企業ERP系統分析方法模型[11]，如圖2所示。

通過從3個維度來考慮企業ERP系統分析方法，不但促進了企業業務流程的梳理、順暢，而且還可以進一步優化流程，真正達到工業工程所要求的動作連貫有序、工作簡化、動作經濟、省時省工的目的，最終把工業工程的相關原理與ERP系統分析方法相互融會貫通[12]。實踐應用中，根據這樣的分析方法，運用方法論的理論，去指導和規范相關系統的實施。

5 結 束 語

無論是計算機學科，還是管理學科，對于企業ERP系統分析方法的研究比較多， 但從工業工程的角度來研究相對較少。本文引入工業工程的基本原理以及過程優化理論，使其與ERP系統分析相結合，有一定的理論創新，但還有待于今后更深入研究。

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