工业工程概述.ppt.ppt

第一章
工业工程概论
参考资料
13.Don Lin Mon etc, fuzzy System reliability analysis for components with different membership functions, fuzzy sets and System, 1994(65), P145~147 14.Jin GuoFan, The speech of the conference, Proceedings of ICRMS’2001, 2001,PVI~VII 15.Yao Fusheng etc, The RMS Management of Large Complicated system and its position and role in the Modernization of the national economy, Proceedings of ICRMS’99, 1999, P1~8 16.李延杰，并联系统的模糊可靠性，系统工程理论与实践，1990（2）,P13~16 17.李延杰，表决系统的模糊可靠性，系统工程理论与实践，1989（6）P11~14 18.崔玉玲，李延杰，转换完全可靠的旁联系统的模糊可靠性，系统工程理论与实践，1989（4）P21~26 19. 崔玉玲，李延杰，转换不完全可靠的旁联系统的模糊可靠性，系统工程理论与实践， 1989 （ 5 ） P31~38 20.陈胜军，机械设计中k/n系统的模糊可靠性分析，机械设计，1997（5），P23~24 21.陈胜军，复杂系统的模糊可靠性，系统工程理论与实践，1997（4）P30~34 22.季馨，n单元冷贮备系统的模糊可靠性，机械设计，1999（8），P45~47 23.C.H. Cheng etc, fuzzy System reliability analysis by confidence interval, Fuzzy sets and System, 1993(56), P51~55 24.Shyi-Ming Chen, fuzzy System reliability analysis using fuzzy number arithmetic operations, fuzzy sets and System, 1994(64), P31~38 25.Cai K-Y, System failure engineering and fuzzy, Methodology: an introductory overview. Fuzzy sets and System，1996,83（2）, P113~133 26.莫文辉，可修复串联系统的模糊可靠性，机械设计，1998（25）P28~29

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--------IE的认识
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工业工程的定义
• 中國工業工程在線對工業工程的定 義是：是以人、物料、設備、能源 和信息組成的集成系統為主要研究 對象，綜合應用工程技術、管理科 學和社會科學理論與方法等知識， 對其進行規劃、設計、管理、改進 和創新等活動，使其達到降低成本， 提高質量和效益的目的。
结果，在三年以后，原本要五六百名员工进行的作 业，只要140名就可以完成，材料浪费也大大降低。
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砌墙动作的研究
吉尔布雷斯从事的是建筑业。十九世纪末的建筑业，砌砖墙 是施工的一个重要部分。吉尔布雷斯发现不同的施工者在不同 的场合下动作各不相同，他认为其中一定存在一种最合理的施
工方法，能使效率最高，施工人员的疲劳度也最低。
例如：当时，砌墙时砖头摆放在地面上，施工人员必 须一次次的弯腰选择砖头，选择比较良好的侧面。这样，不但 施工人员容易疲劳，效率也不可能高。吉尔布雷斯通过一系列 研究，改进了施工方法，在施工人员容易取放的高度上设置了 一个摆放砖头的同时，另一只手拿着沾满混凝土的抹板，改以 前的单手作业为双手作业。
经过这样的改进后，施工速度是以前的三倍以上，施工 人员的疲劳度也大降低。
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2、IE发展历程
IE的萌芽：18世纪中叶到19世纪末 经典IE的建立：20世纪初 经典IE的发展：第二次世界大战及战后 现代IE的建立：50~70年代 进入80年代，国际上IE的发展与应用相当广泛，

● IE 的核心与目标是降低成本、提高生产率 ● IE 是将新技术、新工艺转化为现实生产力的工程活动 ● IE的重点是面向微观管理 ● IE 追求系统的整体优化与合理化 ● 重视人的因素
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第一章 工业工程概论
四、工业工程学科的意识
● 成本和效率意识 ● 问题和改革意识 ● 工作简化和标准化意识 ● 全局和整体意识 ● 以人为中心的意识
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第一章 工业工程概论
一 、工业工程的定义
● 工业工程的本质
采用各种科学和工程的方法，以最少的输入，力求 取得最大（佳）的输出，即实现最佳的工作系统。
输入： People, Materials, Information , Equipment , Energy
输出： Productivity, Quality, Cost , delivery, Safety
的其它领域 ▪ 以信息网络系统为手段，与计算机技术紧密结合 ▪ 定性研究与定量研究相结合 ▪ 广泛的国际交流和多学科协调发展
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第一章 工业工程概论
第四节 工业工程学科的范畴与特点
一、工业工程学科的范畴 二、工业工程学科的性质 三、工业工程学科的特点 四、工业工程学科的意识
.
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第一章 工业工程概论
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第一章 工业工程概论
三、生产率测定
● 生产率测定的意义
所谓生产率测定就是对某一个研究对象（如一 个生产系统）的生产率进行度量和计算。
我们的目的是要提高生产率，那么就必须首先 测定生产率水平，以便有一个衡量生产率变化的基 准。
.
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第一章 工业工程概论
三、生产率测定
● 生产率测定的种类 (1) 按生产要素的种类分类 (2) 按生产要素的数量分类 (3) 按测定方式分类

工业工程的目标
提高生产效率，降低成本，优化生产流程。
工业工程的方法和技术
包括流程优化、作业分析、设备优化等。
工业工程的基本原则
标准化、优化、持续改进。
工业工程的主要内容
工业工程的基本领域
包括生产线优化、供应链管理、 质量管理等。
工业工程的主要应用
广泛应用于制造业，包括汽车制 造、电子制造等。
工业工程的典型案例
总结
1 工业工程的重要ห้องสมุดไป่ตู้和必要性
工业工程可以提高生产效率、降低成本，对企业的发展具有重要意义。
2 工业工程的未来前景
随着科技的进步，工业工程将在智能制造、工业互联网等领域发展壮大。
3 工业工程的推广和应用
企业应积极应用工业工程的方法和技术，不断优化生产流程，提升竞争力。
如对工厂布局进行优化、产品设 计改进等。
工业工程的发展历程
1
工业工程的起源和发展
20世纪初，工业工程作为一门学科逐渐形成，并在工业革命中得到广泛应用。
2
工业工程在现代工业发展中的作用和影响
工业工程的应用大大提高了生产效率和质量，对现代工业起到了重要推动作用。
3
工业工程的未来发展趋势
随着技术的不断发展，工业工程在智能制造和大数据应用方面有着广阔的发展前 景。
《工业工程概述》PPT课 件
工业工程是针对生产流程进行优化的学科，通过提高效率和质量，对工业生 产进行改进和创新。
什么是工业工程？
工业工程是一门研究如何优化生产管理与生产流程，提高生产效率、降低成 本的学科。它不仅包括管理和技术方面的因素，还涉及到对人的合理配置和 工作流程的优化等。
工业工程的基本原则

工业工程概述
工业工程的定义
学科性质 是一门工程科学技术，且是主要解决管理问题的工程技术；
研究对象 是以人、物料、设备、能源、信息等生产要素构成的集成
系统为主要研究对象；
研究方法 综合运用工程技术、管理科学和社会科学的理论与方法；
任务和目标 降低成本，提高质量和生产率。
功能
对生产系统进行规划、设计、评价和创新
▪ IE的核心是降低成本，提高质量和生产率。 ▪ 注重人的因素是IE区别于其他工程学科特点之一。 ▪ IE制定作业标准和劳动定额。
IE 七 大 手 法
IE七大手法
防错法 五五法 工作抽样法 双手并用法 人机配合法 程序分析法 动作分析法
IE七大手法
动作分析法
• 定义：将 作业动作进行细致的分解研究 的方法。
动作分析法
作业动作
增值动作
非增值动作
必要
非必要
优化
优化
消除
动作分析法
• 标准工时： 指在 一定标准条件下 ，以 一定的作业方法 ，由 合格且受过良好训练的作业人员 以 正常的速度 ， 完成某项作业所需的时间。
标准工时 = 正常工时×（1 + 宽放率）
动作分析法
宽放率的组成： a.生理宽放—如：上厕所、喝水等 b.疲劳宽放--由于作业造成的精神及肉体上的负荷 ，所带来的劳动机能衰退及速度减慢称为疲劳 c.管理宽放—如：开会、培训等
人机配合法
工作抽样法
• 定义： 是一种利用 统计抽样技术 与 概率论理论 进行工作研 究的方法。
• 研究的意义： 利用统计与概率论的观点以少数代表性的样本来推测 母体的结果。
工作抽样法
• 控制图原理
2.14% 13.595% 34.13% 34.13% 13.595% 2.14%

1.1 .1 工业工程的定义
综合性问题——由工业工程研究解决 专业性问题——由专业技术研究解决
1.1 .1 工业工程的定义

工业工程的定义 工业工程（Industrial Engineering，简称IE）是综合运 用各种专门知识和系统工业工程的原理与方法，为把 生产要素（人、物料、设备、能源、资金和信息等） 组成更富有生产力的系统所从事的规划、设计、评价、
网络技术、管理信息系统等。
1.1.4 工业工程的研究对象和时代特征

IE的研究对象：由人、财、物料、设备、能源、信息、 环境等生产要素构成的各种生产及经营管理系统，且 不局限与工业生产领域。

生产过程将各种生产要素转换成有形（产品）和无形
（服务）生产财富，在此过程中生产附加价值。

生产系统将与生产过程有关的固有技术和计划、设计、

人因与效率工程 生产及其制造系统工程


现代经营工程
IE中的系统分析方法与技术
人因与效率工程

工作研究： 分析影响工作效率的各种因素，消除浪费，提高生产率；

工效学： 研究生产系统中人、机、环境之间的相互作用和协调性，是工作研究
的基础，其目的也是提高效率；

组织设计： 协调组织中人与事、人与人之间的关系，最大限度的发挥人的作用；

Frank & L.Gilbreth：从事动作研究和工作流程研究，设定了17种
动作的基本因素，为工作与操作方法的改进与预定时间标准创造
了科学依据，提供了基本方法。（1910）

H.Ford：提出了装配流水线——大批量生产方式的形成。 （1913） H.I.Gantt：进行作业进度规划研究，计件工资制研究，发明了甘 特图。 （1914）

生产系统及环境条件的新特点
经济全球化
动态市场带来挑战和机遇 社会加速信息化 技术创新加快 科学发展观及其可持续发展开始引起普遍关注 现代生产活动的资源要素多样化
工业工程概论
现代工业工程的发展趋势
工业工程概论
本章小结
IE的目标
使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量 和安全，提高生产率，获得最佳效益。
每人每天平均收入（$） 搬运一吨平均费用 ( $ )
1.35 0.054
1.88 0.032
案 例
工业工程概论
吉尔布雷斯夫妇 ---- 动作研究
1. 砌 砖 问 题 原来 砌砖动作 砌砖数/小时 18 120 改进后 5 350
2. 孩 子 洗 澡
案 例
工业工程概论
科学管理理论的产生 1911年，美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表 了《科学管理原理》一书。书中系统地阐述了 科学管理思想,主要是以时间研究和动作研究 为主的工作研究理论。 科学管理三部曲的核心-----工作任务的标准 化、规范化和制度化。 主张企业内部必须有明确的规范,明确的权利 义务,明确的操作方法和程序,明确的目标,进行 明确的控制。
工业工程概论
技术经 济指标
生产类型
大量生产
成批生产
单件生产 同一机床上经常加 工各种不同零件 通用设备 特殊情况下采用 夹具和专用工具 工人技术等级很高 很大 广泛采用钳工修配 采用概略的工时定 额标准 多、不定 很小、单件
工业工程概论
专业化程度
每台机床固定加工一 在同一机床上轮番 加工几种零件 个或几个零件 采用专用设备 通用设备为住，有 个别专用设备
产品设计管理 设计技术信息管理 图样管理 设计进度管理 设计计划 生产管理

生产要素
人、财、物
投入
生产过程
产出
产品
服务
生产率测定
生产率=产出/投入
动态生产率指数=测定期生产率/基期生产率
生产率评价、规划、控制、提高
战略与经营规划
反馈
工业工程的目标：
工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全条件下进行。
用量规核对工件尺寸
带量规回仪器柜
放回量规
关仪器柜
回工作台
例3：车制长轴的物料型流程程序图 见101页至103页流程程序图表见图5--15及图5--17。实验一：流程程序分析（看录象做）
（四）程序分析技巧
1。分析时的六大提问（提问技术）
完成了什么？（what）何处做？（where）何时做？（when）由谁做？（who）如何做？（how）
堆高机每次运一块板，来回三分钟；老 张、老王各装一块板需六分钟。
仑库
老王
老张
板1
板2
储运处
机
机
王
张
板2
板1
空
空
板1
板2
板1
空
板2
时间
3
3
3
生产要素
人。财。物
投入
转换
产出
生产的财富
产品。服务
生产率=产出/投入
技术
管理
工业工程的定义：
其定义为：工业工程是对人员、物料、 设备、能源和信息所组成的集成系统， 进行设计、改善和设置的一门学科。它 综合运用数学、物理学和社会科学方面 的专门知识和技术，以及工程分析和设 计的原理和方法，对该系统所取得的成 果进行确定。 预测和评价。现在我们来看看是如何操作的：

时间研究方法的步骤
时间研究方法包括作业分解、时间测量、数据分析和标准时间制定等步骤。通过合理的时 间测量和数据分析，可以制定出准确的标准作业时间。
时间研究方法的实践意义
时间研究方法对于企业生产管理具有重要的实践意义。通过时间研究，企业可以合理安排 生产计划，控制生产成本，提高生产效率和市场竞争力。
动作研究方法
服务行业
工业工程在服务行业的应 用涉及业务流程优化、服 务系统设计等方面，如餐 饮、医疗等服务行业。
工业工程的发展历程
起源
工业工程起源于19世纪末的美国，最初是为了解决生产效率低下 、成本高昂等问题而发展起来的。
发展阶段
经过几十年的发展，工业工程逐渐形成了完整的学科体系，并广泛 应用于各个领域。
现代趋势
流程分析与改进工具
流程分析工具概述
流程分析工具是一类用于分析和改进工作流程的工具和方法。通过对流程的全面分析，发现存在的问题和改进机会， 提高流程效率和效果。
常用流程分析工具
常用流程分析工具包括流程图、流程模型、流程优化矩阵等。这些工具可以帮助企业全面了解现有流程的状况，识别 存在的问题和改进机会。
分析中的应用。
04
物流与供应链管理
物流系统规划与设计
物流系统规划原则
确保物流系统的合理性和高效性，满 足客户需求，降低成本。
物流网络布局设计
根据客户需求和货物流量，合理规划 物流节点和运输线路。
物流设施选址
考虑地理位置、交通便利性、成本等 因素，选择合适的物流设施地址。
物流系统集成与优化
将各个物流环节有机整合，实现整体 最优。
实施效果
提高生产效率、降低生产成本、提升产品 质量。
现状分析
对生产线进行全面调查，识别存在的问题 和瓶颈环节。

《工业工程》ppt课件
目录 CONTENTS
• 工业工程概述 • 生产系统设计与优化 • 作业研究与时间研究 • 质量控制与可靠性工程 • 工业工程中的系统分析与设计 • 现代工业工程面临的挑战与发展趋势
01
工业工程概述
定义与特点
定义
工业工程是一种综合性的工程学科， 旨在研究生产制造系统中人、设备、 材料、信息等要素的优化配置，以提 高生产效率、降低生产成本。
过程能力分析
评估生产过程满足产品质量要求的程度，识别改进空间。
可靠性工程基础
1 2
可靠性定义
产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的 能力。
可靠性设计
通过设计优化、冗余等方式提高产品的可靠性。
3
可靠性管理
制定可靠性计划、进行可靠性评估和改进的管理 过程。
故障模式与影响分析
故障模式识别
识别产品可能发生的故 障模式。
信息技术在工业工程中的应用
信息技术是现代工业工程的核心技术之一，对提高生产效率和降低成本 具有重要作用。
工业工程需要关注信息技术的发展趋势，如物联网、大数据、人工智能 等，并将其应用于实际生产中，以提高生产过程的自动化和智能化水平
。
企业需要加强信息技术人才的培养和管理，建立完善的信息技术体系， 以适应信息技术快速发展的需求。
护等方面。
02
生产系统设计与优化
生产流程分析
生产流程定义
生产流程时间分析
生产流程是指从原材料的输入到最终 产品的输出过程中所包含的一系列作 业的集合。
通过对生产流程中各个作业环节所需 时间的分析，找出耗时较长的环节， 为后续优化提供依据。
生产流程图绘制
通过绘制生产流程图，将生产过程中 的各个作业环节进行可视化表示，有 助于发现生产过程中的瓶颈和浪费。

让我们看看IE史上两个关于他们经典的小故事。
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两个经典IE小故事
① 泰勒的时间研究 ②吉尔.布雷斯夫妇的动作研究
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①泰勒的时间研究（Time Study）
1898年，泰勒工作于伯斯利恒钢铁厂， 当时该厂雇有铲手工人400～600名,每日在 一长约2里、宽约1/4里之广场上，铲动各 种不同之物料。这些铲手不用工场所准备 的铲子，很多人自己从家中带来铲子，铲 煤时，每铲重仅3.5磅，而铲矿砂时每铲竟 重达38磅。这种自备铲子的情形与每铲重 量之差额，引起泰勒的好奇。他想：“铲 子的形状、大小和铲物工作量有没有关 系？”，“究竟以何种铲重为最经济最有 效？”，“什么样子的铲子，工人拿了既 舒服又铲得多，铲得快？
时间（T） 质量（Q） 成本（C） 柔性（F） 环境（E）
输出 产品或服务 过程信息
检 测
检测
企业生产系统的结构与运行目标
5
（1）生产现场的常见问题
① 生产线上人员忙闲苦乐不均，物流也不怎么顺畅。我想改进， 可怎么改？这可能需要很大的投资啊？！
② 不知为何，再怎么投入先进设备，生产效率却无法得到提高， 成本仍居高不下！
基础工业工程
Industrial Engineering ——There is always a better way！
曾强 博士
目录
基 1 工业工程概述
础
2 方法研究
工
业
3 作业测定
工
4 生产线平衡
程 5 学习曲线
2
工业工 程概述
第1章 工业工程概述
1.1 工业工程特点、 重要性及意识 1.2 工业工程的发 展及内容体系
IE以人为本
——日本工业工程师协会

《工业工程概论》PPT课 件
让我们一起探索《工业工程概论》这门课程。我们将了解工业工程的概念、 历史、应用范围以及其在企业中的重要性。
工业工程的概念与历史
工业工程是一门关注如何优化资源、流程和系统运作的学科。其起源可以追 溯到工业革命时期，随着工业化的发展，工业工程成为提高效率和生产力的 重要方法。
工程系统仿真与优化
通过系统仿真和优化算法，工业工程帮助企业改进生产过程、减少浪费和优化资源分配，以实现更高的效益和 降低成本。
工业工程与其他学科的关系
工业工程与管理学、统计学、运筹学等学科密切相关。它借鉴了这些学科的 方法和工具，以提高组织的效率和竞争力。
工业工程的基本方法与技术
工业工程运用诸如时间研究、流程分析、质量控制、优化算法等方法和技术，以优化生产流程、提高效率和降 低成本。
业工程工具与软件
工业工程利用诸如仿真软件、优化软件、生产计划软件等工具来辅助决策和 问题解决。这些工具能够提供模拟、分析和优化的能力。
工业工程的范围与应用领域
工业工程涉及生产流程优化、工作站布局、供应链管理、质量控制、人力资 源管理等领域。它在制造业、物流和服务等行业中起到关键作用。
工业工程的发展趋势与重要性
随着技术和全球化的进步，工业工程越来越重要。其发展趋势包括数字化转 型、智能制造和物联网的应用，这些将为企业带来更多的机遇和挑战。

（4）工作研究致力于工作方法的标准化
通过方法研究把已为实践证明更为合理的工作 方法固定下来，形成标准，并用此标准作业方 法作为训练和考核工具的依据，以提高工作效 率。
这幅漫画虽然不能完全代表工业工程，但是 那一行文字却是工业工程师的座右铭——它
意谓着「永远有个更好的方法！」在工作当
中，不断寻求更容易、更有效率、更经济而 且能令心情更愉快的工作方法，就是工业工 程的精神所在。
当然，工业工程绝非三言两语可以说得清楚。 现在且听我娓娓道来「工业工程是怎么回 事？」任何一种学问的起源必然有其推动的 力量，工业工程亦不例外，它的推动力就是 人类不屈于现状的意愿和追求尽善尽美的成 就欲望。
人类不屈于现状的意愿，使他想要把事 情做得更好。在不断改善工作的过程中， 人类终于了解到用科学方法来改善，可 以把事情做得更好。原来，改善的过程 也不一定要接受什么特殊训练，每个人 天生就可以运用自己的经验与本能来达 到改善的目的。等到泰勒把科学的方法 带到管理的领域后，这种管理的科学， 加上科技的知识才慢慢演变成日后的工 业工程。
研究又称作业研究，是方法研究和时间研究 的统称。
❖一 、 工作研究的定义：是以作业系统 为对象的一种科学方法。它是在既定的 工作条件下，运用系统分析Байду номын сангаас方法研究 资源的更合理利用，排除作业中不合理 不经济和混乱的因素，寻求一种更佳、 更经济的工作方法，以提高系统的生产 率，降低系统的运营成本。
❖ 提高生产效率有多种途径：
特别指出的是：生产系统的优化不是一次性，IE所追 求的不是一时的优化，而是经常地研究系统的优化， 对系统不断地更新，以使其适合新的工艺、新的管理 方式，永远获得较高的综合效益。
如，近一两年，珠三角各大企业，均修改了其品质政 策，不约而同的加入 “持续改善，不断创新”一词， 说明系统优化与改善创新是企业永恒的主题。

六、工业工程的创新战略
• 1、跳跃式创新 • 2、不断创新 • 3、不断改进 • 4、创新－改进 • 5、劣化效应及其影响 • 6、经济可承受性的影响：黄金律
七、工业工程的基本方法
• 1、调查与实证：提问技术 • 2、定量分析：量化分析 • 3、简化 • 4、连续改进 • 5、不断创新 • 6、抓主要矛盾－TOC方法
• 建模方法 – 物理模型 – 图解模型 – 数学模型 – 仿真模型
三、系统设计基础
• 1、大小系统的含义 • 2、三种系统的基本设计方法
– 归纳设计法 – 推断设计法 – 创造性求解设计法 • 3、大系统的设计方法 – 模块化设计法 – 分层设计法 – 全系统设计法
四、工业工程的系统设计
• 1、人活动的子系统设计 – 产品（货物与服务）的设计 – 过程的设计 – 制造（生产）系统的设计 – 物流设施规划 – 工作流程设计 – 工作地设计 – 维护与辅助工作程序设计 – 安全程序设计，等。
– 全球化趋势的推动 – 高科技技术、计算机和通信技术的飞速发展
– 为适应顾客需求和市场气候的快速变化，使信息搜集与处理和决策 高速化
– 系统复杂化 – 动态化 – TOC理论的要求 – 识别新名词与泡沫云雾的要求 – 交互作用和接口界面设计的要求
二、系统建模与优化
• 1、建模的目的 – 推动对事物本质的研究和认识 – 可进行量化分析与预测 – 可以利用计算机
• 2、管理控制子系统设计 – 全信息系统设计 – 组织设计 – 资源配置与 定位 – 质量保证系统设计 – 运作控制 – 库存控制 – MRP/MRP2/ERP、JIT或TOC系统的设计 – 人力资源规划与控制 – 再造（Reengineering)
• 3、公用服务子系统设计 – 目标战略与规划、建模、分析和决策 – 市场研究与营销（marketing) – 供应保障（Logistics)与供应链管理（SCM) – 客户关系管理（CRM) – 企业内外部合作 – 企业业绩测试、评价与改进 – 政策法规与沟通的支持数据库 – 金融与投资监测、分析与决策 – 再造决策，等。