《工业4.0背景下的工程管理硕士培养方向探讨》-教育论文，高教论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

工业4.0背景下的工程管理硕士培养方向探讨

范文

顾复杨洁唐任仲

摘 ?要：工程管理硕士专业学位是我国2010年新设置的专业学位。文章面对当今工业4.0的到来，讨论了离散制造业类工程管理的内容和发展方向，提出了工程管理内容框架的两维模型，将工程管理内容和发展方向进行了梳理和有机的整合，研究了工程管理的发展趋势，并提出相应的工程管理研究生的培养对策。这对于离散制造业类工程管理硕士培养方案的完善具有参考价值，有助于工程管理硕士生确定自己的论文研究方向。

关键词：工程管理;离散制造业;工业4.0;工程管理硕士

中图分类号：G640 ? ? ? ? ? ?文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）11-0070-05

Abstract： Master of engineering management is a degree that recognized by Chinese government in 2010. In the face of the fourth industrial revolution， this paper discusses the content and direction of master of engineering management for discrete manufacturing industry. In this paper， a two-dimensional framework is proposed for the content of master of engineering management， which integrates present content and future directions. Based on the investigation of developmental trend of engineering management， implications are proposed for cultivating master of engineering management. This study would be beneficial in improving the training plan of master of engineering management， and could be helpful in determining research directions of graduate thesis.

Keywords： engineering management; discrete manufacturing industry; the fourth industrial revolution; master of engineering management

一、工業4.0背景下的工程管理的需求

工程管理硕士（Master of Engineering Management，MsEM or MEM）是2010由中国工程院提议，委托清华大学进行学科论证，同年批复新设置的一种专业学位。工程管理是针对工程实践而进行的决策、计划、组织、指挥、协调与控制。

工程管理内容和发展方向很多，它们的关系很复杂。工程管理领域主要分为项目管理、工业工程和工商管理等。工业工程领域工程管理硕士是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，注重车间层次的效率和数学方法运用，目前其主要服务对象为制造业。

当今新一轮工业革命正在到来。工业4.0的特点是制造业的网络化和智能化，目标是实现大批量定制。本文主要以机械等离散制造业的大批量定制为背景，梳理工程管理的发展和研究方向。

随着现代工程出现了规模巨大、决策流程复杂、涉及技术种类众多、组织结构庞大、历时漫长、参与人员众多等趋势。工程管理涉及多学科的综合运用，尤其随着管理科学与工程技术这两方面日益密切的结合，工程管理的重要性使得工程管理人员在现代工程实践中扮演着越来越重要的角色。[1-2]与此同时，伴随着人工智能、大数据、区块链等等一系列技术的“技术性失业”再次成为热点词汇，因为新技术正在以前所未有的速度替换人类技能。[3-5]根据Frey与Osborne的估计，702个被统计的职业都将被自动化的手段所替换[6]，而根据世界银行的报告，57%的工作都将在二十年内被人工智能取代。[7]其中，技能单一的从业人员最容易遭遇到“技术性失业”，未来有越来越多的人将从个人发展角度选择工程管理这一多领域融合的专业以进行继续深造。

目前，我国制造业领域是受到自动化、智能化影响最大的领域之一，行业从业人员收入正在快速的两级分化，越具有综合、高等技能的从业人员收入越高。另一方面，综合技能的不足正在成为影响中国制造业产出的主要因素。[8]本文以制造业领域为对象进行工程管理硕士的研究内容和方向探讨，对于工程管理硕士培养方案的完善具有参考价值，并有助于工程管理硕士生确定自己的论文研究方向。为简化起见，以下所说的工程管理即为离散制造业类工程管理。

本文采用图1所示的两维模型描述离散制造业类工程管理的研究内容。[9]

1. 横向轴描述的是以产品为中心的工程管理内容，不同产品有不同的生产模式及不同的工程管理内容。横向轴是时间维，覆盖产品生命周期，包括产品研发、设计、制造、装配、销售和服务等阶段，关注产品在全生命周期的优化，如产品生命周期成本最低、客户在产品生命周期满意等。工程管理的横向轴优化方法主要是：（1）将图1中定制分离点尽可能向客户端移动（右移），即尽可能增加大批量生产的环节，减少定制生产环节，以便降低成本，提高效率;（2）通过智能制造、产品模块化、精益生产等方法，提高生产效率，特别是提高定制生产的效率。

2. 纵向轴是空间维，面向不同产品，描述的是跨产品的工程管理内容，针对不同的生产环节，有不同的服务内容。其优化方法主要是：（1）利用规模效应，进行不同产品的整体集成优化，如产品模块化;（2）企业高度分工专业化，同时进行协同优化。

以下主要围绕该模型研究工程管理的发展方向。

二、不同的生产模式下的工程管理内容

当前工程管理的发展方向主要是：

（1）工程管理对象扩大化：越来越多的工程面向创新、大批量定制、绿色制造和服务型制造。这是向工业4.0转变的需要。中国制造2025战略已经明确了这些方面的需求。工程管理要满足这些需求。

（2）工程管理方法信息化和智能化：当前工业4.0

的主要驱动力是新一代信息技术，因此信息化和智能化是工程管理方法的主要发展趋势之一。

基于工程管理的发展方向，对图1中所示的不同的生产模式下的工程管理内容的探讨如下：

1. 按订单研发（Research To Order，RTO）的工程管理

需要对从产品原理创新开始的整个产品生命周期进行管理，典型的案例有运载火箭、卫星、飞机、豆浆机等研发工程管理。

尽管这些产品结构复杂程度各异，但RTO过程中的主要工程管理内容都包括：自主创新管理、协同创新管理、知识积累和共享管理等。

这里的难点是：如何调动员工自主创新和协同创新的积极性，如何提高企业的知识积累和共享能力，这需要组织、管理的变革。并需要信息技术的支持，如：CAI（Computer-Aided Innovation，计算机辅助创新）、CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）、CAE（Computer-Aided Engineering，计算机辅助工程）、PDM（Product Data Management，产品数据管理）、PLM（Product Lifecycle Management，产品生命周期管理）、KM（Knowledge Management，知识管理）以及标准化验证等系统，特别是如何利用新一代信息技术帮助建立一个透明公平的平台型企业正在成为一个重要的研究方向。

2. 按订单设计（Engineer To Order，ETO）的工程管理

主要是在产品模块化、系列化和标准化的基础上进行快速的产品配置设计和变型设计。典型的案例有工业汽轮机、船舶、家用电冰箱等。

ETO的工程管理主要内容包括：产品模块化管理、协同设计和制造管理、知识积累和共享管理、产品设计平台建立和管理等。

这里的难点是：如何开展企业内跨产品、跨部门合作，开展面向产品生命周期的模块化、系列化和标准化管理等。这里需要的信息技术主要是：CAD、PDM、PLM、ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）、KM等系统。

3. 按订单制造（Make to Order，MTO）的工程管理

主要是在产品模块化、系列化和标准化的基础上进行快速的按订单的制造。典型的案例有家具、家电的个性化定制生产线等。

MTO的工程管理主要内容是：产品定制自动化管理、产品定制精益化管理等，前提是拥有较好的产品模块化、系列化和标准化基础。这里的难点是：如何实现定制的柔性化、自动化，并且定制产品符合企业规范要求。这里需要的信息技术主要是：FMS（Flexible Manufacturing System，柔性制造系统）、ERP、MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）、KM等系统。

4. 按订单装配（Assemble to Order，ATO）的工程管理

主要是在产品模块化、系列化和标准化的基础上进行快速的装配。典型的案例有汽车、家电等的混流装配线等。ATO的工程管理的主要内容是：产品装配自动化管理、产品装配精益化管理等。前提是要有较好的产品模块化、系列化和标准化基础。这里的难点是：如何实现装配的精益化、柔性化、自动化。这里需要的信息技术主要是：柔性装配系统、嵌入式在线检测设备、ERP、MES、KM等系統。

5. 按库存生产（Make To Stock，MTS）的工程管理

MTS是传统的大批量生产模式。这方面的工程管理的主要内容是：先进排产计划、供应商管理库存、基于产品销售大数据的生产管理和库存管理等。这里的难点是：如何实现增加销量和降低库存的同步优化。这里需要的信息技术主要是：MES、库存管理、销售大数据分析、供应链管理（Supply Chain Management，SCM）、客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）等系统。

6. 定制服务（Service to Order，STO）的工程管理

主要是在产品模块化、系列化和标准化的基础上在销售点进行快速的个性化服务。典型的案例有西裤的裤腿的现场缝制（减少西裤的库存）、在销售现场对三种原色的油漆按照不同比例混合得到个性化的油漆等。这里的难点是：如何通过产品结构优化和过程优化，实现销售服务现场的快速便捷低成本的定制服务。这里需要的信息技术主要是支持现场定制服务的各种工具。

三、跨产品的工程管理内容

随着新一代信息技术的发展，分工专业化和制造业服务化呈现快速发展的趋势，远程服务、外包服务、个性化服务等模式层出不穷。跨产品的工程管理内容主要有：

（一）产品研发服务

1. 面向外部企业的产品研发服务。主要是产品研发院所、高校等承担这方面的服务。典型的案例有复杂产品的分析计算服务、特定模块的研发服务等;其特点是集聚高技术人才，专注某一方向，为不同企业提供产品研发服务。这类服务在我国还比较少，产品研发人员还是比较喜欢从研发到最终产品都自己做，这样产值和利润有可能做得很大。随着我国企业越来越关注创新，将需要越来越多的产品研发服务，另一方面分工专业化有助于提高产品研发效率和研究成果的转化效率。因此，产品研发服务未来会有大的发展，而这一发展必然是由知识驱动的，其中教育的作用不可忽视。这里的难点是如何提高产品研发院所与用户企业以及合作伙伴的协同创新能力。这里需要的信息技术主要是：产品研发服务平台、设计知识共享平台等系统。

2. 面向产品研发的专业服务。如知识产权服务、产品测试服务、咨询服务等;其特点是拥有特定的资源和资质，为不同企业提供产品研发所需要的共性的专业服务。这里的难点是如何提高服务的质量和效率。这里需要的信息技术主要是：面向产品研发的专业服务平台、智能问答系统等。

3. 面向企业内的产品研发服务。主要是对不同研发团队的共性的工作进行管理，以提高管理效率，包括：产品知识管理、研发项目管理、产品模块管理、研发人员的绩效管理等。难点是如何提高企业内员工的协同创新能力、知识共享能力等。这里需要的信息技术主要是：文档管理系统、产品知识管理、研发项目管理、产品模块管理平台等。

（二）产品设计服务

1. B2B（Business to Business，企业对企业）的协同设计服务。一些产品设计内容如果由专业化的设计院所、工作室承担，效率可能会更好，如工业设计、服装款式设计等。难点是如何使供需双方有效匹配，如何保证服务质量等。需要的信息技术主要是：基于网络的产品设计服务平台、设计服务供需匹配系统等。

2. B2C（Business to Customer，企业对用户）的协同设计服务。用户参与设计已经成为一种发展趋势，可以使产品设计师方便了解用户需求，使产品更好满足用户需求。这里的难点是如何方便用户参与设计，如何保持用户参与设计的热情，如何提高用户参与设计的效率等。需要的信息技术主要是：B2C协同设计平台和工具、用户设计大数据分析系统、用户贡献评价和激励系统等。

（三）零部件制造服务

1. 通用零部件制造服务：可以通过基于网络的零部件库提供服务，将通用零部件的三维模型放在零部件库中供整机设计师下载使用。难点是如何实现面向不同企业的产品模块化，如何保证協同制造中的诚信和质量，如何实现高效的需求匹配。这里需要的信息技术主要是：基于网络的零部件库、制造服务供需匹配系统等。

2. 专用零部件制造服务：提供一些需要特殊设备或特殊技能的零部件制造服务，如3D打印服务、复杂叶片加工服务等。这里的难点是如何保证协同制造中的诚信和质量，如何实现高效的需求匹配。这里需要的信息技术主要是：专用制造服务平台、制造服务供需匹配系统等。

（四）产品装配服务

目前家电、计算机、汽车等企业在产品制造价值链中主要集中在设计和装配这两头，大部分零部件外购。随着产品个性化和多样化程度提高，产品装配朝混合式智能装配线方向发展。难点是如何保证指定的零部件能够在指定的时间到达指定的位置，这里需要的信息技术主要是：混合式智能装配线、精益敏捷供应链管理系统等。

（五）产品销售服务

1. 利用第三方平台的产品销售服务。如利用淘宝网、天猫、京东等平台开展电子商务。利用这些平台，具有投资少、见效快的特点。难点是如何在众多的产品中脱颖而出，让用户喜欢。

2. 自建电子商务平台。难点是如何在众多的电子商务网站中脱颖而出，赢得用户的注意力。这里需要的信息技术有：虚拟现实产品展示系统、智能问答系统、智能导购系统等。

（六）产品售后服务

随着企业向产品售后服务方向拓展，产品售后服务内容越来越多，如：

1. 产品整体解决方案服务。典型的案例有杭州机床集团不仅卖磨床，还为中车集团提供超长的高铁轨道精密磨削的整体解决方案服务，包括磨床、磨具、夹具、工艺方案等。

2. 产品租赁服务。典型的案例有沈阳机床集团的五轴数控机床的租赁服务、三一重工的工程机械租赁服务等。

3. 产品远程监控和故障维修服务：帮助用户节能减排、预防性维修等。典型的案例有GE和罗-罗公司的飞机发动机的远程监控和故障维修服务等。

4. 分布式售后服务。例如日日顺的家电售后服务系统为不同家电企业提供家电送装修的一体化服务。售后服务很分散，因此现在越来越多的采用分布化售后服务模式，即售后服务人员或企业是独立的或高度自主的，以便充分发挥他们的积极性和柔性，同时通过售后服务平台帮助协同和监控。

这里的难点是如何实现服务的智能化、协同化等;如何使高度分散的售后服务人员或企业能够有效协同，实现自主和自律的统一、分散与集中的统一;如何保证服务质量;如何提高服务效率。这里需要的信息技术主要是：远程监控系统、服务调度系统、数据分析系统、KM、售后服务平台、基于大数据的服务质量监控系统等。

上述的难点和系统正适合成为工程管理硕士论文的研究题目。

四、离散制造业类工程管理的发展方向及研究生培养对策

由以上分析可以提出新一代工业革命背景下的离散制造业类工程管理的发展方向分析，并进一步提出离散制造业类工程管理硕士培养对策：

1. 智能化。新一代工业革命的核心是新一代信息技术，其对工程管理将产生深刻的影响，工程管理将从数字化、网络化，最后到智能化。在工程管理硕士的培养方案中要加强基于新一代信息技术的工程管理的内容。工程管理硕士的创新性主要源于技术驱动和需求拉动，新一代信息技术是创新的重要驱动力。而以新一代信息技术为核心的新一代工业革命是创新的重要拉动力。另一方面来说，教育是实现信息化与智能化的前提条件。[10]可以开展基于移动互联网、基于物联网、基于大数据、基于云服务平台、基于新一代人工智能技术、面向智能制造等方面的工程管理的研究与硕士论文撰写。在教学中，可通过建立信息化实训平台，帮助提高学生的基于信息化的工程管理的能力。

2. 创新化。创新是我国发展的最主要的发展战略，我国从制造大国转型为制造强国，关键是创新。工程管理将从面向“蓝领”的管理朝面向“白领”的管理转变，从面向重复性工程的管理朝面向创新型工程的管理转变。工程管理要更多地注意如何发挥员工创新的主观能动性，提高企业协同创新、全员创新、持续创新的能力。可以开展知识管理、创新管理、项目管理、用户需求管理等方面的研究与论文撰写。在教学中，可通过建立信息化的创新模拟平台，帮助提高学生的创新能力和协同创新能力。

3. 精益化。质量、效率等依然是我国制造业需要提升的重要内容，工程管理要关注如何通过精益管理提高机械工程的质量和效率。可以开展精益管理、组织和过程优化管理、产品生命周期成本分析等方面的研究与论文撰写。在教学中，可通过建立信息化的精益管理模拟平台，帮助提高学生的精益管理能力。

4. 模块化。大批量定制已经成为工业4.0要实现的目标。大批量定制的实现方法有多种，产品模块化是其中的主要方法之一。工程管理要关注如何通过产品模块化实现大批量定制。可以开展产品模块划分、模块建模、模块编码、模块化平台构建、产品配置设计和变型设计等方面的研究与论文撰寫。在教学中，可通过建立信息化的产品模块化设计和管理模拟平台，帮助提高学生的模块化设计和管理能力。

5. 绿色化。制造业绿色化是我国制造业的重要发展方向，也是工程管理要关注的重要内容之一。可以开展产品生命周期评价、绿色设计、绿色制造、绿色供应链管理等方面的研究与论文撰写。在教学中，可通过建立信息化的产品生命周期评价和绿色设计模拟平台，帮助提高学生的绿色工程管理能力。

6. 服务化。制造企业向服务业拓展是我国制造业的重要发展方向，服务型工程管理也是工程管理发展的新方向之一。可以开展产品服务生命周期管理、产品租赁服务、产品远程监控和维修服务、整体解决方案服务、合同能源管理服务等方面的研究与论文撰写。在教学中，可通过建立信息化的服务型工程管理模拟平台，帮助提高学生的服务型工程管理能力。

五、结束语

工程管理硕士培养在当今我国工程师继续教育中发挥越来越大的作用。为了更好地开展工程管理硕士培养工作，帮助工程管理硕士生确定自己的论文研究方向，需要对当今制造业新形势下的工程管理硕士的研究内容和方向进行梳理。

论文首先提出了离散制造业类工程管理内容框架的两维模型，横向轴和纵向轴分别描述了以产品为中心的和跨产品的工程管理内容。

以产品为中心的工程管理内容关注的主要是时间维优化，分别讨论了研发工程管理、按订单的设计工程管理、按订单的制造工程管理、按订单的装配工程管理、按库存生产的工程管理、定制服务工程管理等的主要内容，分析了其难点和所需要的信息技术。其优化目标主要是：定制分离点尽可能向客户端移动，提高各种模式中的定制生产的效率等。

跨产品的工程管理内容关注的主要是空间维优化，分别讨论了产品研发服务、产品设计服务、零部件制造服务、产品装配服务、产品销售服务、产品售后服务等内容，分析了其难点和所需要的信息技术。其优化目标是：不同产品的整体集成优化，分工专业化和协同优化等。

论文所提出的这些难点和系统可以作为工程管理硕士的研究题目。

论文最后提出离散制造业类工程管理的发展趋势：信息化、创新化、精益化、模块化、绿色化、服务化，并提出相应的工程管理硕士的培养对策。

参考文献：

[1]百度百科. 工程管理硕士[EB/OL]. https：//baike.baidu.com/item/%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E7%AE%A1%E7%90%86%E7%A1%95%E5%A3%AB/3476849？fr=aladdin. 2017-12-2.

[2]wikipedia. Master of Engineering Management[EB/OL]. https：//en.wikipedia.org/wiki/Master_of_Engineering_Management. 2017-1-20.

[3]Keynes JM. Economic possibilities for our grandchildren[M]. Essays in Persuasion， Macmillan， London， 1933.

[4]Brynjolfsson E， McAfee A.. Second machine age： Work， progress， and prosperity in a time of brilliant technologies[M]. W.W. Norton & Company， 2014.

[5]Kim YJ， Kim K， Lee S. The rise of technological unemployment and its implications on the future macroeconomic landscape[J]. Futures， 2017，87，1-9.

[6]Frey C， Osborne M. （2013）. The future of employment： How susceptible are jobs to automation？ [EB/OL]. http：//www.oxfordmartin.ox.ac.uk/downloads/academic/The_Future_of_Employment.pdf，2017-09-20.

[7]World Bank. World Development Report 2016： Digital Dividends[EB/OL]. http：//www.worldbank.org/en/publication/wdr2016，2017-05-20.

[8]Feng F. （2018）. Effect of intra-industry trade on skill premium in manufacturing in China[J]. China Economic Review， Elsevier，vol.47（C），pages 206-218.

[9]祁国宁，顾新建，谭建荣.大批量定制技术及其应用[M].北京：机械工业出版社，2003.

[10]Nordin M， Persson I， Rooth D.. Education-occupation mismatch： Is there an income penalty？ [J]Economics of Education Review， 2011，29（6）：1047-1059.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。