业务流程再造视角下工业4.0系统在制造业中的价值创造研究

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尽管“工业4.0”较少用于学术性文献中,但因其常被信息系统专业人员用于指代诸如工业互联网(loT)以及商务智能(BI)等技术,近年来逐渐成为一大热门话题。实际上,工业互联网以及商务智能这类技术在企业中已经得到普遍应用,各生产企业几乎都拥有其“智慧工厂”系统,但实施此类工业4.0系统所具有的附加价值尚未明确。因此,本文试图解决这一根本性的研究问题,即“智慧工厂”为其应用企业带来了何种价值。一般而言,信息系统(IS)与业务流程价值创造之间的联系很难得到证实,但可以明确的是,信息系统的目的是通过采用有效的任务完成方式来改变人们的工作方式。因此,系统的附加价值(如果存在)可通过该系统对其相关人员在思维方式、实践以及工作流程等方面产生的影响来评估。本文价值创造的主要文献基础是业务流程再造(BPR)。之所以选择业务流程再造,是因为“工业4.0”和“业务流程再造”具有相互重叠的范畴。“业务流程再造”描述了如何利用信息系统开发公司内部运营的新流程、新方式;而工业4.0系统则通过利用先进的数字化信息系统来改变制造流程,这两条定义的相似性验证了从业务流程再造角度来考察工业4.0系统的合理性。不过,必须承认“业务流程再造”和“工业4.0”这两个术语在学术领域并不“时髦“,因而将它们选作本文的主要术语可能无法令人信服。但迄今为止,无论术语名称如何变更,业务流程再造的概念始终留存于文献中。此外,以“工业4.0”替换”工业互联网”和“商务智能”等术语也很重要,因为该术语已被企业用来指代文献中存在的“工业互联网”和“商务智能”等概念。因此,界定该术语并加以使用对于弥合企业与学术界之间的缺口至关重要。基于业务流程再造中界定的概念和工业4.0涵盖的主题,本文探析了工作流程如何随着此类系统发生相应变化。通过对Stera科技有限公司中熟悉工业4.0系统的员工进行主题访谈完成了本文的实证部分。本文的目的是考察工业4.0系统的价值创造过程,并在此过程中确定“工业4.0”和“业务流程再造“看似重叠的定义能否共同发挥作用。本文所要解决的研究问题与商务智能系统中物联网数据的价值创造相关。商务智能系统与“工业4.0”相互关联,在商务智能系统使用过程中常涉及“工业4.0”。“工业 4.0”本身是指不久后即将到来的“第四次工业革命”,具体而言,它是指模块化、高效化的制造系统,在这一系统中产品自身就能控制制造流程(Lasi等,2014,239)。“工业4.0”也同样与本文密切相关,后文将对其进行更详细的阐述。本文的主要研究问题可表述为:“在业务流程再造这一概念的基础上,工业4.0系统的实施如何产生价值?”。这一主要研究问题由以下子研究问题支撑:·——工业4.0术语的含义是什么?·——案例系统是否通过业务流程再造创造价值?本文试图解决一大根本研究问题,即“智慧工厂”为其使用公司提供了何种价值。目前,该公司已经开发并实施了该信息系统,但是他们尚不清楚该系统所带来的切实利益。在后文将对系统和公司进行补充描述。为了解答上文提出的研究问题,本文研究了信息系统领域内有关工业4.0及其工作流程的现有文献。文献调研中,考量的关键理论是如何通过信息系统创造价值以及业务流程再造如何创造价值。Hammer(1990)认为,以自动化和理性化来提升绩效这类常规方法尚且不能满足公司的需求,特别是在成果方面缺乏IT投资。为此,他提出业务流程再造这一解决方案,即从零开始重建公司的业务流程从而创造价值。重组业务流程这—想法在其他工业4.0相关文献中也得到了支持。例如,Matthyssens(2019)指出,工业4.0和物联网解决方案迫使公司打破行业模型并重塑业务,这个想法与重新设计业务流程的想法非常相似。Brynjolfsson和Hitt(1996)等几篇备受关注的文章中将缺乏投资有效性定义为“IS生产率悖论”。该术语在文献中得到广泛讨论,被视作信息系统投资的关键问题之一。由于,本论文在本质上试图解决的问题是如何为信息系统投资制定业务案例,因此“IS生产率悖论”与本论文的主要研究问题有关。由于IT用于自动执行旧流程而不是创建新流程,IT投资往往无法达到令企业满意的效果(Hammer,1990,2015)。为此,本文重点关注与价值创造相关的新工作流程创建。Man(2001)通过引入“思维方式”促使生产成本下降的实例来描述工作流程变更的价值创造.在最新的文献中,Metallo等讨论了“思维定势”,描述了物联网思维方式如何通过新技术的独特功能实现价值创造。此外,本文还通过现有文献分析了从信息系统的角度如何看待价值创造。Peppard等(2000)认为信息系统中的价值创造源于信息开发。整体来看,信息系统中的价值创造是一个复杂的问题,Peppard(2000)和其他很多学者以各种不同的方式对其进行了定义。而本文选择业务流程再造作为价值创造的基础,以限定文献综述的范围。信息系统文献与研究结果之间的主要联系也表明在工业4.0系统的影响下,工作流程发生了积极的改变。文献综述的目的便是在信息开发方面提出与Peppard等想法类似的框架,其后将模型集成到一个清晰的框架中,作为开展、分析访谈的基础。本文的文献综述部分将对所选文献进行了更深入的讨论。本文拟采用定性研究方法来追踪其研究问题,具体方法为案例研究。之所以选择定性研究方法是考虑到本文所研究的案例系统使用人数有限,定量方法难以应用,而定性研究更具适用性。此外,本文将访谈和ERP数据共同作为研究的素材,更为具体的内容将在本文的方法论部分进行进—步的描述和论证。如上文所述,本论文旨在利用工作流程和价值创造模型来检验工业4.0系统是否以一种有意义的方式改变了系统参与人员的工作过程。目前,就该主题展开的研究较少,因此本文希望通过强化工业4.0系统及其定义的相关研究成果为现有研究进行有益补充。本文的部分数据来源于与受邀受访者的访谈。访谈采用半结构化访谈的形式,所有访谈记录都遵循受访者的真实意愿;且在访谈之前,已征求受邀受访者的同意。此外,访谈前还向受访者提供了有关数据收集及其用途的文件和协议。除采访外,本文的数据集中还包括从企业的ERP中所收集的数据。该数据涉及有关案例环境的关键性能指标(KPI),它们描述了工业4.0系统实施后生产效率的变化情况。本文的研究方法及分析部分将会就收集的数据和访谈展开讨论。本文的主要价值之一在于展现这项研究为Stera科技有限公司带来的收益效果——收益显著或收益不足。所得结果不仅有助于制定该公司工业4.0解决方案的未来战略规划,还能够加深公司对其系统架构选择的了解。本文对未来研究的意义在于为工业 4.0系统成效这一相对未知的领域提供了新的研究数据。不过,“工业4.0”这一术语过于复杂,无论在学术文献抑或实践中均未明确定义,使得本文具有一定局限性。但本文阐释了使用“工业4.0”术语的一种方法,并希望它能够以一种有意义的方式来补充其定义。此外,本文的另—个目的是明确工业4.0系统的创造价值方式。鉴于“工业4.0”的多种用法,该研究领域的定义和研究有些欠佳。尽管本文研究的是一种工业4.0系统,但其术语定义方法适用于其他工业4.0系统的研究。总而言之,本文所要解决的研究空白,一是诸如”工业4.0”和“工页互联网”这类术语在文献与企业中的表达差异;二是工业4.0系统创造价值的方式。本文的社会意义在于它有益于加深对工业 4.0解决方案的理解,并扩展其现实应用。通过比较价值创造与数据收集的不同方式,可以得出结论:“智慧工厂”系统通过“业务流程再造”的概念创造了价值。即便如此,此种价值创造仍受到系统实施过程成功与否的限制。整体而言,该系统尚未充分发挥其潜力,即便至其终止实、施之时,仍无法覆盖所有的预期用户。
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