关键词：工业工程；制造业；应用发展
一、工业工程在我国制造业发展中应用的必要性
1、何为工业工程
工业工程学科最早产生在美国，它指的是对设备、物料、人员、信息、能源相互构成的集成系统，进行改善、设计和优化的一门学科。通常情况下，它主要是利用社会科学、物理学、数学等方面的技术和知识，借助于工业设计原理和工程技术分析，对系统所取得的成果进行评价、预测和确定，进而为制造业的有效运行、效率提高、质量提升奠定重要的基础。源于20世纪初期的工业工程，主要就是为了提高工厂运行的效率和节约生产的成本，随着新技术的日益推进和发展，工业工程逐步强化了与信息科学、系统科学和运筹学的融合，逐步形成了解决制造企业整体效益的完整工程技术体系。
2、工业工程在我国制造业发展中应用的必要性
从当前中国制造业的发展情况看，近些年取得了很大的发展，同时体现了广阔的发展前景，但是与美英日等国家来比差距还挺大，总体看我国制造业的产品竞争力还不足，所以加强工业工程在制造业中的应用势在必行。首先，核心制造技术缺乏。在我国制造业的运行过程中，我国制造业的发展中缺乏一定的核心制造技术，缺乏自己的专利产品，整体的技术创新能力较差，这在很大程度上限制了我国制造业竞争力的提升；其次，我国制造业产业结构不合理，装备制造业实力弱，结构偏轻，主要表现为装备制造在制造业中的比重还不到三分之一，远远低于德国、美国和日本，与此同时，技术密集型产业远远低于一些发达国家，制造业的附加值和比重非常低；再次，我国制造业企业劳动生产率不高。在我国的制造业企业中，源于制造企业的管理基础不高、技术装备水平落后，我国制造业产业链还处于一种地段的状态，生产主要是以劳动密集型为主；第四，我国制造业生产能耗强度较大。从我国的实际情况看，我国是世界第一大粗钢生产国，但在生产中缺乏主要的技术生产指标，很多时候都是以消耗资源和牺牲环境为代价的。基于上述问题，用以反映现代工业工程的内在职能和基本要求，加强工业工程在制造业中的应用很有必要。
二、加强工业工程在我国制造企业中的应用
经过二十多年工业工程在中国的发展，我国已有上百家企业或多或少的采用了工业工程技术，获得显著效果的有近50家，涉及到汽车、钢铁、机械制造、家电、建材、咨询等十几个行业，实现了快速发展。
1、加强信息技术和工业工程的融合
借助于工业设计原理和工程技术分析，对系统所取得的成果进行评价、预测和确定，进而为制造业的有效运行、效率提高、质量提升奠定重要的基础。在当前制造业的发展过程中，ERP、MRP等作为先进管理模式的载体，通过有效的动态反馈功能和有效的计划管理实现生产平衡，能够通过采用先进的信息技术实现制造能力与计划需求之间的内在矛盾，并且能够即使找出矛盾存在的原因，提出解决矛盾的对策，进而能够更好的满足外购和外包的需要，实现制造业内部各个环节之间的有效融合和融通，加强各部门之间的有效协作，降低生产成本，提高我国制造业的整体运行效率。
2、强化企业应用工业工程的系统性
在我国制造业企业的发展过程中，进一步强化工业工程的系统性尤为重要。进一步优化工业工程生产的目标和定位，逐步扩展工业工程的工作职能和工作范围，进一步推动国内工业工程的发展能够实现一个新的台阶。随着信息时代的发展，进一步实现跨职能团队的运行模式，要真正实现工业工程部门于其他相关部门之间的平衡关系，不去参与其他职能部门的具体业务，实现不同部门之间的有效融通，通过这种跨职能团队项目，提高工作的灵活性和便利性，强化工作授权，为制造企业管理层制定策略奠定重要的前提。
3、强化工业工程服务管理
在制造业应用工业工程的过程中，加强工业工程的服务管理尤为重要。在发展过程中，服务系统的未来发展方向主要包括工业工程在服务系统的一些相关服务问题、服务设计、服务研发、服务作业、服务管理等，必须强化各个环节之间的有效沟通，才能够实现服务能力的提升。与此同时，在当前网络环境下，结合网络发展的优势，优化新的管理服务系统，不断实现新的管理理念和工业工程的融合，进而优化到我国制造业的发展过程中，进而为我国制造业的深入发展奠定重要的基础。
参考文献
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随着经济的全球化和社会的信息化，市场竞争日益激烈，顾客需求日趋多样化。由于制造业产品价值链上的产品设计开发和销售服务环节变得相对重要，现代的制造企业产品的上市速度、产品质量、生产成本和售后服务成为决定企业经营成败的关键，为此产生了许多新的制造技术和制造系统，如柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等。今天的制造业已经成为同时对物质、信息和知识进行处理的产业。然而，这些系统仍然存在着一些问题，如：系统投资较大、周期较长，系统的效益和风险有效的评估可操作性差；不能确实有效地协调设计与制造各阶段的关系，以寻求企业整体全局最优效益。随着计算机网络和虚拟现实等先进技术的出现，虚拟制造技术应运而生，它的诞生是现代科学技术和生产技术发展的必然结果，是各种现代制造技术与系统发展的必然趋势。
二、虚拟制造的内涵
1.虚拟制造的定义。虚拟制造是实际制造过程在计算机的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上实现产品开发、制造以及管理与控制等制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。也就是说虚拟制造是对实际制造进行抽象、分析、综合、得到实际产品的全数字化模型，其最终目标是反作用于实际制造过程，用来指导生产实践。
虚拟制造技术可以分为三大类：一是以设计为中心的虚拟制造技术；二是以生产为中心的虚拟制造技术；三是以控制为中心的虚拟制造技术。
2.虚拟制造的技术特征。虚拟制造与实际制造相比，它具有如下主要特征：
(1)高度集成。虚拟制造中产品设计与制造过程是在虚拟的产品数字化模型中进行产品设计、制造、测试等过程，并且在虚拟的制造环境中检验其设计、加工、装配和操作。因此，易于综合运用系统工程知识、并行工程和人―机工程等多学科先进技术，实现信息集成、知识集成、串并行交错工作机制集成和人―机集成。
(2)敏捷灵活。开发的产品(部件)可存放在计算机里，既节省仓储费用，利于产品再次快速改型设计，从而大幅度缩短了生产准备周期，降低了成本，提高了产品从设计、制造到销售全过程的整体性和敏捷性。
(3)分布合作。虚拟制造通过Internet可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一产品模型上同时工作，相互交流，实现资源共享，发挥各自特长，实现异地设计、制造，从而使产品开发以快捷、优质、低耗响应市场变化，将制造业信息化与知识化融为一体。
三、虚拟制造技术对发展我制造业的作用
1.减少资源浪费，实现绿色制造。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使产品在从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中，对环境的影响(负作用)最小，资源的使用效率最高。而虚拟制造技术的应用对整个制造工艺来说减少了废弃物，这要比处理工厂已经排放的废弃物大大节省开支，它将成为绿色制造的一部分。
2.规避生产要素缺乏、生产成本过高的局面。在实际生产前，在不消耗资源和能量的情况下验证产品方案。在虚拟制造环境下，工程设计人员可以直接对设计出的产品进行各项实验，检查产品各方面的技术性能等，还可以对生产的组织和进度安排进行实验，确立合理的进度表等。这样就可大大降低生产成本，减少新产品开发的投资。
3.敏捷转换产品生产，快速满足市场需求。虚拟制造是“核心”企业按市场需求决定委托加工的任务单，将设计、生产、组装的全部或部分任务外包给其他企业来完戎，而虚拟企业中的成员企业均拥有各自的优势资源、核心技术，是专业程度很高的企业，容易对产品的某一零部件进行改进和创新，能敏捷地转换不同类型产品的生产，从而快速满足市场需求。
4.增强企业柔性和抗市场风险能力。“虚拟制造”能按市场需求决定委托加工的任务单，当产品的市场需求减少时，可以迅速降低委托加工量，而不用承担生产过剩的风险。显然，这部分风险分散转嫁给了委托加工企业。但由于受委托方往往是专业化的加工企业，对分散转嫁的风险具有较强的应变能力，常能在短时间内改变生产加工产品内容。
5.突破中小企业的规模瓶颈。虚拟企业内部交易是一种“准市场交易”，它比纯市场交易稳定，又比一体化企业内部交易灵活，集合了市场和企业的双重优势。企业通过虚拟制造有效避免或降低了在纯市场、信息不对称条件下寻求生产要素、进行交易的高成本，从而提升了产品在市场中的竞争力。企业突破传统发展模式、扩大规模、跳跃发展成为可能。
6.通过分析设计的可制造性，虚拟制造可以提高产品设计质量、减少设计缺陷、优化产品性能。
四、结论
虚拟制造技术是虚拟现实技术和计算机仿真技术在制造领域的综合发展及应用，它为制造业带来全新的概念。它既是一项先进制造技术又是一种先进制造理念，这项新兴的制造技术为制造业的发展指明了方向，减少了资源浪费，实现了绿色制造，使制造业达到了前所未有的高度集成化与优化，为先进制造技术的进一步发展提供了更广阔的空间，是现代制造业信息化过程中不可逾越的阶段。
参考文献：
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近期，关于中国制造业竞争优势的分析往往与劳动力供给挂钩，认为当前中国沿海地区劳动力供给不足和价格上升将侵蚀其成本优势。然而，诺丁汉大学中国可持续发展和经济学教授姚树洁认为，近年来中国快速推进的基础设施建设成功激活了中西部地区长期被低估和闲置的土地、劳动力等自然禀赋，这将成为支撑未来中国制造业发展的重要优势来源，伦敦大学乌尔里希·弗里茨教授也认为，中国交通基础设施的发展和改善，使制造业企业未来能够充分享受中西部地区的劳动力、土地等资源优势，英国经济学人智库报告认为，到2022年，尽管中国制造业劳动力成本将继续上升，但在中西部省份劳动力市场影响下，中国制造业在国际上相对于发达国家和部分新兴经济体都将保持很强的竞争力。
当前，中国制造业发展趋势并非单纯比较优势引导下的产业集群转移，而是对既有产业的再升级。姚树洁表示，中国的整体产业技术、效率和环保能力已经有了很大进步，中西部地区制造业的发展相比此前沿海地区的发展，在生产技术、企业管理、产业布局等方面也已有了明显的改观和提升，伦敦大学亚非学院薄宏教授认为，当前中国制造业企业的发展不仅呈现出因地制宜的发展模式，同时也展现出明显的产业集群效应，这对于制造业企业竞争力的提升具有非常重要的意义。
受访专家一致认为，未来中国制造业结构升级，关键在于创新驱动模式的建立。国际金融危机后，发达经济体普遍开始重视高端制造业的发展。未来，中国制造业部门尤其是东部地区在沿产业链条上移过程中将面临激烈的竞争。要想在激烈竞争中立足，实现真正的创新驱动是不二选择，长期关注中国企业创新能力建设的牛津大学技术与管理发展研究中心主任傅晓岚教授表示，中国政府一直高度关注企业创新能力的建设，长期在研发、教育等领域维持了高额投入。当前《中国制造2025》战略的提出和细节办法的快速出台，更直接体现了政府提升制造业部门创新能力的决心和信心。
就中国制造业创新驱动发展的前景，有关专家认为，当前中国制造业企业自主创新的内外部环境较以往已经得到了明显的改善，而且明显体现在政府创新激励机制上。目前，在推动创新发展中，已经摆脱了以往政府和市场“两分法”的定位。政府在强调市场在资源分配重要作用的同时，充分发挥其在前端创新、人才培养领域的作用，在激励机制方面，创新人才的管理评估机制及创新资源的分配机制也已经搭建了更为清晰且科学的框架。未来，政府在维持基础教育和前端创新投入的同时，还可以通过完善和梳理自主创新政策框架细节、推动国际合作、加强创新学科学研究等方式，提升中国制造业企业创新发展的能力和效果。