Engineering Management in Productions and Services
Introduction
As is the case in so many fields, the state of engineering management practice is undergoing changes in this age of uncertainty and especially in the context of the pandemic caused by COVID-19 (Baker et al., 2020). The main driver for these changes has previously included high employee turnover and changes to organisations with little historical precedence to draw from — the pandemic is simply exacerbating this situation even further. The current wave of technological developments, such as those associated with Industry 4.0 (Xu et al., 2018) and the wider area relating to digitalisation (Parviainen et al., 2017) as well as the increasing interconnectedness of technologies is leading to greater levels of complexity, e.g. via system-of-systems (Lucia et al., 2016). Engineering managers are required to handle this complexity and uncertainty, and in this context, it is vital that engineering managers are equipped with effective decision-making skills. Moreover, as new technology-driven business models are adopted along with flatter organisational structures, it is increasingly the case that engineers are expected to transition into managerial and leadership roles earlier in their careers (Nittala amp; Jesiek, 2018). Some researchers argue that in order to cope with a higher level of complexity, organisational structures must be simplified and this can be considered through balancing the fit between simple structural solutions, complex workforce arrangements and the complex environment (Tworek et al., 2019). But from a more historical perspective, it can also be observed that throughout the time from when Taylor (1911) and Fayol (1918) developed management as an academic discipline up until the present day, there have been ongoing debates as to what actions are effective and how managers can achieve desired outcomes, i.e. the role of decision-making (Elbanna, 2006). Certain researchers proposed strategies that have gained pockets of popularity, but others question the validity of the findings.
Koontz (1960) compared understanding the competing schools to working through a “theory jungle”. For example, should management dictate policy to assure best practice as stressed by Taylor (1911), or will improved performance be achieved by giving workers the freedom to determine their own best methods as indicated by the Hawthorne Experiments (Roethlisberger amp; Dickson, 1939). Moreover, in 1982 McGuire outlined how prevailing management theories change over time, but there is seldom a strong contender for a majority view and when there is one it does not last for very long. Rossler and Kiser (2002) lament that there is some key element missing from our understanding that might account for why certain strategies work in some situations and fail when applied in what appear to be similar circumstances elsewhere. Despite the seemingly lack of a cohesive body of knowledge, there are some hints in prior works that indicate a need for a paradigm shift (see the work of Koschmann (1996) for a comprehensive discussion on this theoretical perspective), and consequently, this article provides an exploratory analysis of this line of enquiry. Therefore, we propose that there is a pressing need for a new paradigm to be adopted for engineering management and the decision-making process.
The structure of this article is as follows. After the introduction is the second section that provides the literature review, and the third section describes the method adopted in the research study. The fourth section includes a discussion of industrial case studies. The fifth section is based on the synthesis of the research findings towards a new paradigm for engineering management and decision-making. This is followed by the conclusions and future work.
1Literature review
1.1Engineering management paradigm
This paper is directed at the field of Engineering Management as opposed to management in general. It is acknowledged that there is no clear division between the two disciplines that has been universally agreed upon (Lannes, 2001), but it should be noted that this research study is directed at Engineering Management in particular. To draw from one of the pioneers of Engineering Management as a recognised field, Sarchet (1989) offered that Engineering Management is specialised towards organisations dealing with processes and products of a technical nature. These organisations would have a notable contingent of their labour force employed as engineers. The narrower focus for this study is due to the proficiencies, backgrounds, and certifications of the authors. Although the topics may be applicable to the management field in general, the case studies, cited literature, and outcomes specifically deal with technical elements. The qualifications of the authors specifically to Engineering Management require a cautionary disclaimer that the applicability to management in general would require others to verify.
The concept of paradigms to define the collective understanding of a specific scientific field is attributed to Kuhn (1977). Discussions on the applicability of defining management, or Engineering Management, as science have shown such an approach to be problematic. McGuire (1982) proposed that taking an overarching view of the tracks within management theory does not yield a unified position. He also noted that the application of the existing tools often falls short of helping a manager deal with the required tasks. The lack of explicit consensus on fundamental principles within the management of knowledge workers is highlighted by Hazlett, McAdam, and Gallagher (2005) who contend the current state of the field would be best defined as a “pre-science” in Kuhns taxonomy. Kennedy and Nur (2012) warn that focusing on prescriptive task definitions for knowledge workers creates inefficiencies in exe
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生产和服务中的工程管理
引言
与许多领域的情况一样，在这个不确定的时代，特别是在COVID-19引起的大流行背景下，工程管理实践的状态正在发生变化（Baker等人，2020）。这些变化的主要驱动因素以前包括高员工流动率和对几乎没有历史先例的组织的变化 —— 大流行只会进一步加剧这种情况。当前的技术发展浪潮，例如与工业4.0相关的发展浪潮（Xu等人，2018）以及与数字化相关的更广泛领域 （Parviainen等人，2017）以及技术日益互联的日益增加正在导致更高水平的复杂性，例如通过系统中的系统（Lucia等人，2016）。工程经理需要处理这种复杂性和不确定性，在这种情况下，工程经理具备有效的决策技能至关重要。此外，随着新技术驱动的商业模式与扁平的组织结构一起被采用 ，越来越多的情况是，工程师有望在职业生涯的早期过渡到管理和领导角色（Nittala amp;Jesiek，2018）。一些研究人员认为，为了应对更高水平的复杂性，必须简化组织结构，这可以通过平衡简单的结构解决方案，复杂的劳动力安排和复杂环境之间的契合来考虑（Tworek等人，2019）。但从更历史性的角度来看，也可以观察到，从泰勒（1911）和法约尔（Fayol，1918）将管理学发展为一门学科到今天，关于哪些行动是有效的以及管理者如何实现预期结果，即决策的作用（Elbanna，2006）一直在争论。某些研究人员提出的策略已经获得了一些普及，但其他人则质疑这些发现的有效性。
Koontz（1960）将理解竞争学校比作通过'理论丛林'工作。例如，管理层是否应该像Taylor（1911）所强调的那样制定政策以确保最佳实践，或者通过让工人自由决定自己的最佳方法来提高绩效，如霍桑实验（Roethlisbergeramp;Dickson，1939）所示。此外，在1982年，McGuire概述了流行的管理理论如何随着时间的推移而变化，但很少有多数观点的有力竞争者，即使有，它也不会持续很长时间。 Rossler 和Kiser（2002）哀叹，我们的理解中缺少一些关键因素，这些要素可能解释了为什么某些策略在某些情况下有效，而在其他地方似乎类似的情况下应用时会失败。尽管似乎缺乏一个有凝聚力的知识体系，但在以前的著作中有一些暗示表明需要范式转变（参见 Koschmann （1996）的工作，以全面讨论这种理论观点），因此，本文对这一探究路线进行了探索性分析。因此，我们建议迫切需要在工程管理和决策过程中采用新的范式。
本文的结构如下：引言之后是提供文献综述的第二部分，第三部分描述了研究中采用的方法。第四部分包括对工业案例研究的讨论。第五部分基于对研究结果的综合，为工程管理和决策提供了新的范式。接下来是结论和今后的工作。
1文献参考
1.1工程管理范式
本文针对的是工程管理领域，而不是一般的管理。人们承认，这两个学科之间没有明确的划分，这是普遍同意的（Lannes，2001年），但应该指出的是，这项研究特别针对工程管理。为了借鉴工程管理作为公认领域的先驱之一，Sarchet（1989）提出，工程管理专门针对 处理技术性质的流程和产品的组织。这些组织将有一支引人注目的劳动力队伍被雇用为工程师。本研究的狭隘重点在于作者的熟练程度，背景和认证。虽然这些主题可能适用于一般的管理领域，但案例研究，引用的文献和结果专门涉及技术要素。作者对工程管理的资格需要一个警告性的免责声明，即对一般管理的适用性需要其他人进行验证。
定义对特定科学领域的集体理解的范式概念归因于Kuhn（1977）。关于将管理或工程管理定义为科学的适用性的讨论表明，这种方法是有问题的。McGuire（1982）提出，对管理理论中的轨道采取总体观点并不能产生统一的立场。他还指出，现有工具的应用往往不能帮助管理人员处理所需的任务。Hazlett，McAdam和Gallagher（2005）强调了知识工作者管理中缺乏对基本原则的明确共识，他们认为该领域的现状最好被定义为Kuhn分类学中的'前科学'。Kennedy和Nur（2012）警告说，专注于知识工作者的规范性任务定义会导致执行效率低下，但高员工流动率似乎正在推动组织走上这条道路。有证据表明，管理从业者将从更统一的理论集合中受益，而许多现有的框架可能没有达到帮助管理者决策的意图。本研究旨在强调可能为学者开发工具以指导未来从业者提供重大利益的因素。缺乏现有的统一知识体系阻碍了为提高理解而进行修改的提出。这项工作旨在刺激调查的方向，该方向可能对工程和技术组织的未来非常有益 。
1.2历史概述
Frederick Herzberg是管理理论发展的主要影响者之一（Balzer amp; Smith， 1990）。因此，他的大部分研究都致力于提高工作质量和改善组织绩效。赫茨伯格认识到，管理者和学者们都向他寻求指导。然而，Herzberg（1966）警告说，遵循他的建议不会自动导致他的听众可能寻求的结果的巨大转变。他承认，组织的财务成功 主要取决于与物理位置，工程设施设计和所采用的营销策略等要素相关的一次性战略决策。W. Edwards Deming经常被认为是引领人们关注现代质量原则的举措，包括提高工人自我决定其流程的能力（Phelps，Parayitamamp;Olson，2007）。尽管戴明专注于质量并强调衡量员工绩效的愚蠢，但他表示，决定组织绩效的最重要决策可能是雇用有才华的工人。
赫茨伯格没有把注意力放在他列出的最关键的因素上，因为他承认，这些决定通常是在经理们发现自己负责自己的部门之前很久就做出的。他专注于管理者通常可以控制的问题。同样，戴明也没有写大量关于招聘过程和寻找这些人才的文章。像赫茨伯格一样，戴明认为员工的流动率如此之低，以至于管理人员对谁在他们的团队中并没有太大的影响（Gabor amp; Tarrant，1990）。此外，在戴明的时代，工人和经理人现实地期望在同一家公司终身工作。因此，在戴明看来，衡量员工的绩效差异几乎没有意义，因为管理者对这些发现无能为力。这些Deming和Herzberg关注的例子是为了提供一个可能的解释，即缺乏对他们认为对组织绩效影响最大的因素的研究。
泰勒的工作支持Deming和Herzberg的观点，即工人的绩效主要受到他们所占据的工作场所的影响，这类似于管理的应急理论，即控制系统的设计和实施取决于组织环境的背景和环境（Fisher，1998）。泰勒提出，管理层有责任提供最佳工具，让工人脱颖而出。戴明指出，工人绩效的测量变化最有可能植根于工人所占据的物理系统中的差异（Carson，Cardyamp;Dobbins，1991）。在霍桑实验期间，Roethlisbergeramp;Dickson（1939）记录了管理层使用的措施所定义的对表现最好的人的分析。他们非常惊讶地发现，天赋（通过智商和能力倾向测试等因素来衡量）与表现之间存在负相关关系。给出的解释是，奖励制度阻碍了技术水平较高的工人充分发挥其潜力。所有工人都表现出不愿意把自己推向最大，最好有效地阻止了最多。工人们对此的解释是，管理层与支持最高绩效不一致。最熟练的工人报告说，管理层往往会阻挠他们的努力，当他们付出任何额外的努力时，他们通常得不到承认。这是在80多年前观察到的，这表明发现了一个机会，并且似乎在那段时间里几乎没有受到关注。
1.3工作如何变化
为了量化工人绩效的数量级，Tom Peters（2004）报告说，执行手动任务的顶级工人可能比普通的，称职的工人好三倍。认识到越来越多的人用无形的产出来执行任务，Drucker（1959）创造了'知识工作者'一词，以提供有关如何管理此类工作的见解。Peters（2004）提出，知识工作生产力提高的潜力明显大于手动的有形产出。顶级知识工作者的工作效率大约是其七倍，因为知识工作者可以消除不必要的步骤，同时仍能达到预期的结果。当与团队沟通路径的减少和因劳动力大幅减少而产生的监督要求相结合时，由于拥有更高水平的每个工人的产出，一个高效的团队可能会比大型复杂组织取得更好的结果 。此外，Kennedy（2010）提供了几个观察到的情况的例子，在这些情况下，表现最好的人的这些产出水平在手工和知识工作中都达到了。在肯尼迪提出的一个案例中，一名工人不仅可以与六名同行的产出量相等，而且客户报告的工作质量也更高。
有大量的文献研究了表现最佳者对组织生存的关键性质。这些人被认为足够稀缺，以至于如果一个组织失去了关键人才，他们可能无法找到合适的替代者（Aguinis，Gottfredsonamp;Joo，2012）。在被广泛认为是项目管理'圣经'（Zhang，Kitchenhamamp;Jeffery，2007）中，Kerzner概述了当高素质人才被允许偏离高层管理人员批准的规范性流程时，如何达到最佳绩效（Kerzner，2017）。这与泰勒执行任务的'最佳方式'形成鲜明对比，这些任务应由管理层指定供工人遵循。泰勒的策略对于典型的工人，手动或知识重点来说可能是令人满意的。如果罕见的高技能知识工作者成为现实，那么只有当 这些工作者能够偏离他们的同行被指示执行的方式时，才能实现可能改变游戏规则的结果。
从目前的趋势来看，自动化流程的水平似乎将会提高，而以前在严重依赖手动、每个工人的有形产出的系统下开发的管理工具箱将减少对未来组织的适用性（Kennedy amp; Philbin， 2018）。正如引言中所指出的，与工业4.0相关的技术发展（Xu等人，2018; Krykavskyy等人， 2019; Vetrova等人， 2020; Nwaiwu等人，2020）和更广泛的数字化领域（Parviainen等人，2017; Afonasova et al.， 2019; Siderska，2020）可以创建一个对单个工人的决定高度敏感的系统。技术日益增加的相互联系导致更高水平的复杂性，正如对系统中系统等概念的兴趣日益增加所表明的那样（Lucia等人，2016;菲尔宾，2008）。鉴于员工流动率比早期研究人员经历的更高程度的全球趋势，单个人对绩效产生更大影响的可能性对管理者来说更为重要（Rana等人，2009）。
尽管赫茨伯格，戴明和其他人讨论了个人在组织中的重要性，但由于对工人终身就业的期望，他们很少花时间讨论员工选择（Wolff，2008）。因此，为了更好地为未来的工作场所做好准备，管理人员应该配备工具，以利用对个别工人绩效的更高敏感性和员工高流动率的双重影响，这些因素提供了比早期管理研究人员预期的高得多的机会发生率。
1.4意识到优秀员工的影响
福克斯（Fox，2009）在研究共同基金经理时，已经提出了那些具有改变游戏规则技能的人的稀有性。福克斯认为，任何对基金业绩的详细分析都表明，随着时间的推移，基金经理的差异只能被证明是随机的。从统计数据上看，一年内基金回报率高于平均水平的基金经理与前一年基金回报率低于平均水平的经理人一样，在下一年低于平均水平。此外，高于市场指数的总表现通常低于为工作收取的管理费。
这导致交易所交易指数基金（ETF）的增加，而牺牲了对共同基金的投资。然而，福克斯指出，将会有一些罕见的经理人值得他们的费用，他们会调整他们的策略，以匹配条件，以击败指数定义的随机表现。福克斯将沃伦·巴菲特（Warren Buffett）作为其中最著名的一个。这些人的稀缺使得很难在那些没有获得统计上显着结果的同龄人中找到他们。
从技术角度来看，这些有才华的人做出具有长期影响的决策所需的情境理解的性质并不深刻或过于复杂。与共同基金经理的例子一样，高级经理不知道谁在提供更高质量的信息比应该更常见。厄普顿（Upton，1998）提供了1980年代柯达考虑改进其化学工艺的案例。许多较低级别的员工对拟议升级的好处的反馈各不相同。经理承担了最终决定，最终决定取消该项目，他的上级认为这是一个大胆的举动。这使得竞争对手富士胶片能够聘请柯达现在不需要的技术专家，并根据报废的柯达升级生产设施的概念建立一个现代化的工厂。对柯达业务的影响导致几年内失去了10%的美国国内市场份额，富士胶片也相应地占据了这一份额。这凸显了一个单一的决定如何产生数十亿美元的影响（Gavetti，2004），以及处于该位置的不同人如何在相同的证据下做出相反的决定。
在另一个例子中，当一家公司的财富波动是由一些决策引起的，施乐公司提供了个人如何极大地影响绩效的证据。1999年，新任首席执行官Thoman试图将施乐从设备制造商的根源转变为服务提供商。在市值下降90% 至3亿美元以下后，托曼被解雇（Chesbrough，2002年）。新任首席执行官安妮·马尔卡希（Anne Mulcahy）使施乐公司重新专注于制造业，并扭转了收益和投资者信任度的螺旋式下降（Slocum，2006）。施乐公司再次成为一家稳健、持续盈利的公司，市值现已超过80亿美元。科技行业还有几个备受瞩目的例子，说明在哪些方面做出的决定对公司产生了深远的影响——在某些情况下，这是积极的影响，而在另一些情况下，则是负面的影响。在广为报道的前视频租赁市场领导者Blockbuster的案例中，Blockbuster曾经有机会收购初创公司Netflix的主要股份（Sim，2016）。当时，首席执行官决定不进行收购;此后的短时间内，百视达成为一家破产公司，完全失去了其市场主导地位，并被Netflix的快速成功和增长所淹没。在这种情况下，首席执行官的决定对百视达的员工和股东造成了灾难性的后果。在管理理论方面，这也是创造性破坏影响的一个很好的例子（Diamond，2019），其中Netflix的新技术驱动的商业模式扰乱了市场，最终导致了Blockbuster的消亡。
提供上述示例是为了证明个人如何做出难以在定量分析中客观判断的决策，这些决策不会过于技术化，但会对组织的绩效产生重大和长期的影响。作者认为，在大多数层面上，这些类型的决策都有机会，并且管理层通常不会注意到它们。
2研究方法
本研究采用的方法基于归纳推理的过程，
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