（机械电子工程专业论文）面向产品外协数控加工的技术信息保密系统研究.pdf

重庆大学硕士学位论文中文摘要 摘要 外协数控j i - v 模式在我国制造企业中得到了越来越广泛的应用，但外协数控 加工导致的产品技术信息泄密成为其进一步发展的瓶颈问题之一。近年来，国内 外对于产品外协加工技术信息保密进行了不少研究，但是大多集中在合作伙伴的 选择、基于网络的信息共享以及数据传送中数据的加解密等方面，而对外协数控 加工中产品技术信息的全程保密问题的研究还比较少。为此本文围绕外协数控加 工中产品技术信息的全程保密技术进行研究。 首先，本文在分析产品外协数控加工业务过程中导致技术信息泄密的各个环 节的基础上，提出了一种面向产品外协数控加工的技术信息保密模式，给出了该 模式下技术信息使用流程。在该模式下，企业用户只能使用而不能拿到与产品设 计相关的技术信息，只能拿到加密的数控加工代码等与产品加工相关的技术信息 而不能拿到数控加工代码明文，保证了产品的技术信息的安全。 其次，基于上述保密模式，给出了一种面向产品外协数控加工的技术信息保 密系统体系结构。该系统由硬件平台和软件平台组成，其中硬件平台由企业服务 器、p c 工作站、固联在数控机床上的信息交互终端组成，软件平台由企业间信息 系统、网络共享系统、受托方企业内部信息系统及终端设备安全系统等四个部分 组成。接着，进行了软件平台四个子系统的详细功能设计，描述了企业间信息系 统及受托方企业内部信息系统的实现方法。 最后，开发了一套面向产品外协数控加工的技术信息保密系统，并实际应用 于某铸锻企业的模具外协数控加工业务中，取得了较好的应用效果。 关键词：外协加工，数控加工，应用共享，保密技术，信息交互终端 重庆大学硕士学位论文英文摘要 a b s t r a c t c o o p e r a t i v en u m e r i cc o n t r o l ( n c ) m a n u f a c t u r i n gi sa d o p t e dm o r ea n dm o r e c o m p r e h e n s i v e l yi n o u rc o u n t r y b u tt h et e c h n i c a li n f o r m a t i o nl e a k a g ed u r i n gt h e c o o p e r a t i o nh a sh i n d e r e dc o o p e r a t i v en cm a n u f a c t u r i n gf r o md e v e l o p m e n t i nr e c e n t y e a r s ，r e s e a r c h e sa th o m ea n da b r o a do l lt h e s e c u r i t yo ft e c h n i c a li n f o r m a t i o ni n c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g a r ec o n c e n t r a t e da t c o o p e r a t i o nf e l l o w s e l e c t i o na n d e n e r y p t i o na n dd e c i p h e r m e n tt e c h n i q u e b u t l i r l er e s e a r c hh a sb e e nd o n eo nt h e s e c u r i t yo ft e c h n i c a li n f o r m a t i o ni nt h ew h o l ep r o c e s so fc o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g t h e r e f o r et h i sp a p e rd o e ss o m er e s e a r c h e so nt e c h n i c a li n f o r m a t i o ns e c u r i t yi nt h e w h o l ep r o c e s so f c o o p e r a t i v en c m a n u f a c t u r i n g f i r s to fa l l ，b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h et e c h n i c a li n f o r m a t i o nl e a k a g ei n c o o p e r a t i v en cm a n u f a c t u r i n g , at e c h n i c a li n f o r m a t i o ns e c u r i t ym o d eo r i e n t i n g c o o p e r a t i v en cm a n u f a c t u r i n gi sa d v a n c e d i nt h i sm o d e ，u s e r sc a no n l yu s et h e t e c h n i c a li n f o r m a t i o na b o u tp r o d u c t sb u tc a n tg e ti t ；f u r t h e r m o r eu s e r sc a no n l y d o w n l o a dt h ee n c r y p t i o nn cc o d eb u tc a n tg e tt h ec o r r e s p o n d i n gp l a i n t e x t s ou n d e r t h i sm o d e ，t h es e c u r i t yo f t e c h n i c a li n f o r m a t i o ni sg u a r a n t e e d a f t e rt h a t ，as t r u c t u r eo ft e c h n i c a li n f o r m a t i o ns e c u r i t ys y s t e mo fc o o p e r a t i v en c m a n u f a c t u r i n gh a sb e e ns e tf o r w a r db a s e do nt h es e c u r i t ym o d ea b o v e t h es y s t e mi s c o m p o s e do fh a r d w a r ea n ds o f t w a r e t h eh a r d w a r ei sc o m p o s e do fi n t e r n c ts e r v e r , p c w o r k s t a t i o n ，i n f o r m a t i o ni n t e r a c t i o nt e r m i n a la n dn cm a n u f a c t u r i n ge q u i p m e n t s t h e s o f t w a r ei sd e s i g n e df r o mf o u ra s p e c t s ：t h ei n f o r m a t i o ns y s t e mb e t w e e nc o m p a n i e s ，t h e n e t w o r k e ds h a r es y s t e m ，t h ei n f o r m a t i o ns y s t e mi nc o o p e r a t i v ec o m p a n y , t h es e c u r i t y s y s t e mo nt e r m i n a la n dm a n u f a c t u r i n ge q u i p m e n t , a n dt w os y s t e ma r er e a l i z e d ：t h e i n f o r m a t i o ns y s t e mb e t w e e nc o m p a n i e sa n dt h ei n f o r m a t i o ns y s t e mi nc o o p e r a t i v e c o m p a n y - a tl a s t , as e to ft e c h n i c a li n f o r m a t i o ns e c u r i t ys y s t e mo r i e n t i n gc o o p e r a t i v en c m a n u f a c t u r i n gi sd e v e l o p e da n da p p l i e da taf o r g i n gc o m p a n y , a n dt h er e s u l to fs y s t e m i m p l e m e n t a t i o ni sg o o d k e y w o r d s ：c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g ，n u m e r i cc o n t r o l ( n c ) m a n u f a c t u r i n g ， a p p l i c a t i o n ss h a r i n g ，s e c u r i t yt e c h n o l o g y , i n f o r m a t i o n i n t e r a c t i o nt e r m i n a l i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重迭太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位做作者虢产呗眠 签字日期知了年g 月矸日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重庞太堂有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权重庆太堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 保密() ，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( 、) 。 ( 请只在上述一个括号内打“”) 学位论文作者签名：步喟昭 签字日期：孙7 年f 月彳日 名：每闫拳 签字吼中多月乒日 重庆大学硕士学位论文1 绪论 1 绪论 1 1 论文的研究背景 1 1 1 产品外协业务的发展及重要性 曾几何时，制造业的目标很简单：优化成本，生产高质量的产品，并更有效 地使用资产。在这种环境中，纵向整合( v e r t i c a li n t e g r a t i o n ) 是组织生产的关键原 则。但是，有两个主要因素正在促使这一模式发生变化。第一，制造业角色发生 变化。产品生命周期变短，产品推向市场的时间加快，以及大量新技术的出现等 因素作用下，虽然成本、产品质量和资产效益依然非常重要，但其他因素，如生 产是否快捷、灵活，面市速度等，也越来越关键。第二，供应链管理的作用日益 突出。由于供应链在更大的程度上成为竞争的武器，对于公司来说，把制造活动 和非制造活动衔接起来，不但是重要的，也是有可能的。供应链管理的发展使得 制造业公司能够比过去更自如和经常地与多个业务伙伴进行往来。因此，越来越 多的公司发现传统的制造策略已经不能支持他们的整体业务目标【l 】。 一个简单的事实是：大多数制造商不再像过去那样自己生产那么多的产品， 特别是计算机和汽车行业。“制造”几乎从电子行业的许多著名品牌的公司消失，被 外包给远在半个地球之外的供应商。这些公司希望通过改善资产平衡表和削减成 本来保持竞争力。这股风已经刮到很多行业【”。 在经济全球化的今天，企业越来越注重于发挥自身的核心能力，对于非核心 业务大多采用外包的方式，由外协供应商提供核心业务以外的作业【2 】。 当前，市场竞争日益激烈，用户需求多样化、产品生命周期短、交货期提前 成为主要竞争因素、多品种小批量生产比例增大、可持续发展的呼声越来越高【3 】。 随着在企业产品生产过程中越来越多的零部件需要由外部供应商提供设计或制 造，外协活动逐渐成为企业生产过程的重要内容1 4 1 。意大利机床制造商内格里博 西就极力推崇标准机床制造时的外协加工。这种方式能确保更多的柔性，并更能 节省成本，另一方面还具有战略性提高的积极意义。“外协加工会带来更大的柔性 和成本节约”1 5 1 。 产品外协加工能够充分利用外部力量，有效塑造自身的核心竞争力，具有如 下重要的战略意义【6 】： 第一，克服资源有限性。企业的资源主要包括：资金、技术、人力资本、生 产设备、销售网络、配套设施等要素。资源的有限性往往是制约企业发展的主要 瓶颈，特别是在技术和需求变化日趋复杂的情况下，一个企业的资源配置不可能、 也不应该完全局限于本组织的范围内。即使对于一个实力非常强大、有着多年发 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 展和经验积累的跨国企业集团来说，仅仅依靠自身的力量，也是不够的或者应该 说是不经济的。外协创新对于企业有限资源的合理利用非常重要，国内外的许多 企业正是在充分理解外协创新这一战略意义情况下，突破了原有的资源瓶颈，迅 速扩张，获得了难以想象的增长速度。 第二，分散风险。企业间外协创新的虚拟整体，可以共同开发新产品、联合 发展某一特定细分市场，或者负责价值链运作的一部分工作，企业之问在共同分 享由此而获得的利润的同时，也会相应承担由此带来的风险。环境的不确定性， 使得企业在作任何决策时的风险高低程度都变得不确定，因此无论是在“中间依附 型”、“强强联合型”、还是在“共生网络型”的虚拟整体中，那些“企业中心”或是“企 业单元”都要承担风险，只是责任的大小有不同。下面以美国d e l l 公司与日本s o n y 公司之间的强强联合型的例子来说明这个问题。 d e l l 在1 3 年问发展成为一个拥有1 2 0 亿美元资产的公司，得益于公司坚定不移、 行之有效地运用外协创新战略。d e l l 一直遵循这样的一个原则：拥有尽可能少的合 作伙伴，并且只要他们能够保持在技术和质量上的领先地位，合作就会继续进行 下去。s o n y 是d e l l 最稳固的合作伙伴之一，它向d e l l 公司提供高水平、高质量的显 示器。d e l l 甚至可以不用开箱检测这些显示器，而直接将自己的商标贴在这些产品 上，然后送到客户手中。企业间共同享受由此带来的时间节省和收益增加等方面 的好处，同时也要共同分摊相应的产品质量风险和产品需求预测变化的风险。 第三，加快应对市场变化的速度。通过外协运营模式，企业可以建立与供应 商或是与经销商，甚至是与最终客户的战略性协作关系，从而提高对市场变化的 敏感程度。同时通过整个价值链的高效率运行，虚拟整体能够以最快的速度对顾 客需求等市场变化做出调整。这种调整行为是通过高效客户关系管理和整个价值 链的调运行而获得的。对于其中的企业单元而言，只有很少的资产和活动需要管 理，犯错误的机会也就更少。c i s c o 正是通过它的直接模型，即跨越原有的经营个 人电脑买卖的经销商渠道，价值链是从供应商到制造商然后直接到顾客。通过这 样的举措，c i s c o 大大降低了产品进入市场的时间，削减了中间费用。 第四，更有利于引入“外脑”。在新生事物层出不穷的今天，各方面的专门人才 不断推动整个创新活动向纵深发展，同时他们也要找寻最适合自身特长和能量发 挥的场所。因此对于一个企业而言，它不可能获得所需的各方面人才。但是现今 智力资本已经成为一种非常重要的创新来源，企业必须千方百计争取这种能力。 通过外协创新的模式，企业不但可以引入资本、技术，同时也可以根据自己的需 要引入“外脑”。这些专家或是专有人才，不一定归属于本企业，但是却可以成为一 种有效的外部资源被企业所使用，因为这些“外脑”是本企业外协伙伴中的成员。他 们可以通过企业网站、个人主页、网上虚拟社区或是电子邮件等途径，讨论问题、 2 重庆大学硕士学位论文1 绪论 交换意见或是作出决策，也可以面对面地共同从事某一个项目或是新产品的开发。 特别是对于那些财力、物力有限制的小企业或是新兴企业而言，通过外协创新， 更容易获得企业所需要的智力资本。正如前面的例子中提到，d e l l 和s o n y 是亲密的 外协创新伙伴，正是因为d e l l 弓i 入“外脑l s o n y 的研发人员的力量，才有了锂离 子电池的技术创新的成功，一年半之后d e l l 公司成为世界上第一家拥有能够持续工 作5 个半或6 个小时的笔记本电脑的公司。 1 1 2 网络化制造的发展和重要性 2 1 世纪，先进制造技术正在推动企业向网络化、协同化、敏捷化、智能化、 集成化和虚拟化的方向发剧1 。网络化制造采用先进的网络技术、制造技术及其相 关技术，构建面向客户特定需求的基于网络的制造系统，并在该系统的支持下，突破 空间地域对企业生产经营范围和方式的约束，开展覆盖产品整个生命周期全部或部 分环节的业务活动，实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成，高速度、高 质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务【8 1 。网络化制造的概念定义主要有 三种：侧重于产品制造过程网络化的“小制造”概念、侧重于利用i n t a n e t 实现异地 制造和资源共享的i n t e m e t 和动态联盟概念、侧重于企业所涉及的一系列生产经营 活动网络化的概念1 9 】。广义层面上的网络化制造，涵盖了利用网络技术支持企业制 造全过程的所有环节 1 0 , 1 1 】。 现在有许多文献都对网络化制造的关键技术进行了研究，如有的研究了采用 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ) 技术实现网络化测量的可行 性，有的研究了w e bs e r v i c e 下的网络化制造资源集成技术和网络化制造的关键结 构层次技术等【1 1 4 】。另外为了优化区域内的制造资源，有学者对区域网络化制造 a s p ( a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r ) 服务平台技术进行了研究，并设计与实现了区域 化的a s p 网络化制造平台【1 5 】。目前网络化制造 1 6 , 1 刀仍在理论或模式研究阶段。国 内外学者提出的与网络化制造相关的概念、原理和体系结构包括：分散网络化制 造【1 7 - 2 0 、基于网络的敏捷制造 2 1 - 2 4 】、基于a g e n t 的网络化制造【2 ”j 7 1 、以w e b 为中 心的全球制造 2 8 - 3 0 】、分布式网络化制造系纠3 卜 j 和网络化集成制造【3 3 6 】等等。尽 管在名称上不同，实质上都是通过计算机网络的协调和运作，把分布在世界各地 的资源( 人力、设备和信息资源) 组织起来，实现企业间的资源共享，缩短产品 的开发和生产周期，提高企业的市场竞争能力【3 ”。 网络化制造技术正越来越为人们所重视和研究，已经成为2 l 世纪制造技术发 展的主流【3 8 】，其重要性主要表现为以下几个方面【3 8 】：更加突出发展企业的核心 技术，使企业的竞争力主要建立在通过核心技术完成的企业特色产品或服务上， 成本和价格的权重则退居其次。围绕自己的技术特色，针对变幻莫测的市场环 境，对企业资源进行快速重组，这种重组对企业正常运作的影响要尽可能小。为 重庆大学硕士学位论文1 绪论 了实现资源的快速重组，要求企业建立更具有灵活性、开放性和自主性的组织结 构，树形的金字塔结构最终将完全被网状结构所取代，在企业组织中人与人之间 的关系将更强调具有较强自主性的协调与合作，而不是行政式命令。技术、资 源和组织的调整促使企业运作模式发生变化，原来单个企业封闭地完成一个产品 的模式将要被围绕产品全生命周期运作的企业集团或多个优势互补企业组成虚拟 企业所取代。因此，对单个企业来说，与其他企业的协作能力是衡量其市场竞争 力的重要因素。 1 1 3 外协数控加工中技术信息保密的现状及重要性 随着外协制造的不断发展，企业越来越从这种模式中获得巨大的效益，我国 制造企业的数量快速增长，规模日益扩大，以数控技术为代表的各种现代化制造 装备在生产中得到越来越广泛的应用，与此同时对产品外协数控加工的潜在隐患 也有了更多的认识。 比如，一些中小企业限于自身规模、资金和技术等软硬条件的制约，难以购 置大型的、高精尖的数控机床等设备，但由于生产任务的不平衡等原因，在某个 时间段内本企业的数控设备一时难以满足要求；相反，在一个区域、行业内，拥 有数控设备等贵重优质资源的一些企业却往往由于本企业在某个时间段内的生产 任务不充足，数控装备的利用率不高而被闲置，造成优质资源的浪费，降低了企 业的投资收益。在这种情况下，双方都希望采取对外协作的方式对区域内的数控 加工任务和数控装备资源进行优化组合，实现互利双赢局面1 3 9 1 。 但在现有的条件下，要利用受托方企业没有远程联网功能的数控机床进行产 品加工，委托方企业必须把产品的全部技术信息( 包括产品图纸、三维c a d 数据 文件) 提供给受托方企业。在当今数控加工中，数控机床需要机加工代码，企业 在生产中使用的应用软件大都是通用软件，使用和生成的文件都是通用格式，这 样的数据文件，一方面易于人们广泛沟通和交流产品的信息，另一方面便于企业 保存产品数据。但是同时也容易造成在企业内部产品技术信息等机密电子文档信 息通过网络聊天、电子邮件、u 盘、外修的电脑等载体非法外泄【3 9 1 。 在整个外协过程中，技术信息的保密性得不到保障，一些企业已尝过因产品 技术信息泄密而导致重大损失的苦果。有些企业采取外协双方签订保密协议、派 专人跟踪外协加工过程、企业自己进行数控编程等方式来减少产品外协数控加工 时产品技术信息泄密情况的发生。但这些非技术的解决手段，不但在产品外协过 程中消耗了人力、物力和财力，费时费力，而且都没有从根本上解决外协数控加 工中的数据安全问题，产品的技术信息安全性不能得到很好的保证。另外一些企 业为了产品技术信息的安全，宁肯等待本企业的数控设备排队生产也决不进行外 协加工，造成产品上市时间延期。瞬息万变的市场促使交货日期成为企业竞争力 4 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 诸因素中的首要因素，有的企业面对规定的产品交货期，宁愿自己花费额外巨资 添置数控设备，但这样却造成区域内数控设备的重复投资，增加了企业的生产成 本【3 9 1 。 可见，外协产品的技术信息保密问题阻碍了区域内大量数控装备的共享，拖 慢了企业之间加强协作的脚步，制约了外协数控加工业务的发展。因此，解决产 品外协数控加工中技术资料的保密问题变得越来越重要。 产品外协数控加工中，技术信息是指二维图纸、三维结构数据模型等与产品 设计相关的信息及数控加工代码、工艺卡片等与产品加工相关的信息。解决产品 外协数控加工中技术信息的保密性问题具有重要意义： 首先，对于受托方企业来说，保密能力的提高将提升企业的信誉度使更多的 企业愿意与其合作，为受托方企业赢得更多的市场机遇。 其次，对于委托方企业来说，拥有良好的产品技术信息保密能力使企业可以 放心地进行产品外协，提升了本企业核心竞争力、整合了外界资源，使委托方企 业在市场上具有了更强的竞争力。 再者，产品技术信息的保密能够促进外协业务的发展，提高了数控装备的利 用率，进而提供区域性的制造效率，能够促进区域经济及制造业的发展。 1 2 产品外协加工信息安全的相关研究 目前产品外协加工中，为了保证产品信息的安全，公司会外协时在选择信誉 好，保密系统严密并且有良好的完成任务能力的企业作为合作伙伴，以提高信息 的安全性，另一方面也会采取一定的保密技术来保证信息安全。对产品外协n - r ： 信息系统信息安全的研究也主要集中在这两方面，下面将对这两方面分别介绍。 1 2 。1 合作伙伴选择算法的相关研究 关于外协合作伙伴选择方法的论述，主要有以下几种方法：层次分析法( a h p ) 、 模糊综合评价法、作业成本法( a c t i v i t yb a s e dc o s t i n g ，a b c ) 、神经网络法( a r t i f i c i a l n e u r a ln e t w o r k a 口p r o a c h ) 、多目标决策方法、数据包罗法( d e a ) 、整数规划法、遗 传算法、模糊推理与博弈论结合的方法等1 4 0 1 。 国内学者对合作伙伴选择的一些研究成果如下： 清华大学经济管理学院冯蔚东、陈剑等人提出了基于遗传算法的合作伙伴选 择过程及优化模型f 4 1 】。王丹、杨晓春等人将层次分析法与f u z z y 函数在伙伴选择 过程中的结合应用，提出了一种实现虚拟企业中的盟友选择模型1 4 2 j 。 东北大学曹洪医、汪定伟等考虑费用、时间和风险三个因素，以最小化项目 失败风险和项目完工时间为目标，建立多目标非线性( 0 - 1 ) 规划模型，并利用带自 适应移动线技术的遗传算法对虚拟企业中伙伴选择的多目标优化模型问题进行求 重庆大学硕士学位论文i 绪论 解【4 3 1 。 西安交通大学马鹏举等人提出了一种基于f a h p ( f u z z ya n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s ) ，模糊层次分析方法) 的盟员选择算法。首先根据u p 方法确定模糊评价矩 阵和权重矢量，再通过模糊运算求出决策矢量，最终实现对候选盟员的排序和盟 员选择【删。 大连理工大学刘晓冰、黄学文等人以人工智能知识为基础，提出一种动态联 盟伙伴企业选择决策方法【4 ”。 浙江大学钱碧波等提出了敏捷虚拟企业伙伴选择的三阶段结构化进程和伙伴 选择的评价参考体系，给出了多目标决策数学模型，并基于a h p 法对权重因子的 取值进行确定，提出了采用一种基于基准对比法对关键因素的决策值进行量化计 算的方法 4 6 1 。 东南大学陆金伟等人提出综合应用层次分析法和数据包络分析法选择虚拟企 业伙伴的框架：应用层次分析法处理外协伙伴选择过程中所遇到的定性因素的相 对重要性评价问题，应用数据包络分析法处理含定性和定量因素的各种伙伴组合 方案的排序问题m 。 中科院沈阳自动化所王光军、王天然、于海斌等人将模糊决策和多目标协商 博弈方法结合起来，实现了虚拟企业的盟员选择问题f 4 8 】。 1 2 2 技术信息保密技术的研究 外协加工业务中技术信息保密问题关系重大，一些承担军品设计制造任务的 单位，不但会担心自己单位的设计图纸外泄，自己的劳动成果变成他人的成果， 在未得到授权情况下图纸在单位外被打印出来，而且担心会给国家安全带来某些 危害，普通企业在开展外协业务中也因数据不安全的事实而阻碍了协作的脚步【3 9 1 。 研究外协过程中产品技术信息如何安全保密和使用的问题具有重要意义。 目前对外协加工技术信息进行保密的方法主要有以下几种： 申请专利保护1 4 9 。申请专利保护，公开技术内容，同时取得独享该技术收 益的特权，未经专利权所有者许可，任何个人或单位不得利用该技术染指该收益， 否则构成违法行为。专利法要求政府有关机构对专利权人的特权提供直接公力保 护，专利权人也可通过诉讼机制获得司法救济 4 9 1 。 该种对技术信息的保护方式要以公开技术内容为前提，受法律直接保护，但 其保护范围受到严格的地域、时间限制，并且存在仿冒的可能。另外，对于一些 没有达到专利法标准的技术，无论其重要性如何，都无法获得专利保护。 签订保密协议。与受托方签订的委托加工( 外协) 协议中应有技术保密 条款或另行签订技术保密协议，明确双方的权利、义务及制约措施。 这种签订保密协议的方法对技术信息的保护起到一定作用，但是这种方法的 6 重庆大学硕士学位论文1 绪论 实现与委托企业的信誉及其保密机制有很大关联，签订协议后依然会由于委托企 业有意或无意的行为而发生技术信息泄密。并且由于技术信息泄密的环节很多， 而且一种产品同时可能有多家委托企业，因此不能依据保密协议来获得完全保护。 硬件保证。对向受托方提供的技术资料，要求受托方有相应的管理措施， 如对载有技术资料的设备( 电脑等) 应建立技术保密措施，电脑无输出软盘装置， 非关人员不得接近某些设备等。 硬件保证方法只在如上所注参考文献【5 0 】中提及，但对人员的控制比较困难， 而且该种方法实施起来虽然防止了通过软驱直接将资料输出，但对u s b 接口的控 制不能彻底，也不能防止从邮箱等网络将资料输出。 过程控制【5 0 l 。一是技术资料的交接要有手续，加工过程中的图纸等应建立 流转规定；二是本次委托加工( 外协) 结束，技术文件应与产品一起回收；三是 由委托方派员进行技术管理，其派出人员应全程控制技术资料，如由受托方管理， 需有专门管理人员( 可以兼职) 与管理办法；四是对受托方在加工过程中遇到的 技术问题或进行技术改进，如涉及图纸变化、工艺改变、配方变动等，委托方的 原始图纸、工艺、配方等技术资料应同步修改。 这种过程控制方法是目前所了解到的对产品外协技术信息保密最直接的探 索，但其并未对外协保密问题做深一步的或系统的研究，而只是提出了几种由人 力资源来强制约束的初级保密方法，方法一是针对纸制技术资料，在现在大规模 的网络化制造中没有用武之地；方法二是外协结束后把原始资料收回，但不能防 止加工过程中的信息泄密和资料的复制流传；方法三要求派出专员进行管理，浪 费了大量人力资源，有的单位在外协生产过程中相关人员每星期至少到受托方企 业巡视一次，或有的单位直接派相关人员留住在受托方企业，占用了委托方企业 的巨大人力资源；方法四不涉及如何解决信息保密问题。 由此可知，过程控制并不能根本解决企业在外协加工中遇到的技术信息使用 和保密问题，尤其不适应当今外协业务需求量巨大，网络化制造优势日益凸现的 制造业现状。 网络安全的保证【5 1 - 5 7 。目前在计算机网络中受到的安全威胁主要来自下面 几个方面：1 ) 对用户身份的仿冒，2 ) 对网络上信息的窃取，3 ) 对网络上信息的 篡改，4 ) 对信息的破坏，5 ) 对发出的信息予以否认。 对于以上网络数据安全隐患，有些研究集中在从以下几个方面进行解决：1 ) 虚拟专用网( v p n ) 技术研】。采用隧道技术，将企业专网的数据加密封装后，透 过虚拟的公网隧道进行传输，从而防止敏感数据的被窃。2 ) 信息加密技术【硼。利 用一定的加密算法，将明文转换成为无意义的密文，阻止非法用户理解原始数据， 从而确保数据的保密性。使用最多的有对称密钥算法，又称秘密，专用密钥加密 7 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 ( s e c r e tk e ye n c r y p t i o n ) i s q ，也称单钥体制【5 5 】以及非对称密钥算法，又称公开密 钥算法( p u b l i c k e y e n c r y p t i o n ) t 矧，也称为双钥密码体制【5 5 】。3 ) 信息认证技术唧1 。 它包括：数字签名，保证接收方能够核实但不能伪造发送方对报文的签名，发送 方事后不能抵赖对报文的签名，收方对已收到的签字消息不能否认，有第三者能 确认收发双方之间的消息传递并进行仲裁，但不能伪造这一过程；数字证书，是 用来唯一确认收发双方身份的工具，在电子商务中应用较多，有客户证书、商家 证书、网关证书及c a 系统证书四种类型；安全认证机构，由具有权威性的公正性 的第三方来发放安全证书；信息完整性，包括信息的来源、信息的完整性、信息 的序号和时间哗】。4 ) 防火墙技术【5 4 1 。即强制所有的连接都必须经过此保护层进行 检查和连接，只有被授权的通信才能通过此保护层，从而防御了外来入侵和攻击。 防火墙大体分为两类，包过滤( p a c k e tf i l t e r ) 【5 ”，但其不能识别不同的用户和防 止m 地址的盗用；代理服务型( p r o x ys e r v i c e ) 防火墙，但它常使网络性能明显下 降，不能处理高负载的通信网络，实际应用中应将此两类防火墙结合，扬长避短。 5 ) 身份验证和权限识别【5 l 】。身份验证方法大致可以分为以下三类：个人知道的 某种事物如口令，账号等；个人特征如指纹、声纹、手形、视网膜、血型、基因 等；个人无意动作如手写签字等【5 5 】。权限识别方法是设置不同用户、组、角色的 操作权限，识别访客身份，确定其对数据的操作权限，依此来保证数据安全。 这些技术都是为了保证技术信息的网络安全，但在外协加工全过程中，除了 网络传输外还包括技术信息的制定及使用、产品加工等很多环节，网络安全不能 解决外协加工整个过程中技术信息的安全性问题。 1 3 本文的研究目的和研究内容 1 3 1 本文的研究目的和意义 综上所述，外协加工有着广阔的发展空间和极其重要的意义，但是企业在从 外协加工中获利的同时也发现了外协加工中存在的隐患。以铸造企业的模具外协 制造业务为例：模具本身属于技术密集型产品，其设计研发往往要花费大量人力、 财力。因此，模具的三维型面信息是该铸造企业核心技术信息。由于缺乏有效的 保密机制，在外协加工过程中，模具的三维型面( 即数模) 信息全部提供给外协 加工企业甚至在整个外协企业中流动。虽然签订了保密协议，但仍然伴有很 大风险，经常出现委托方铸造企业的产品尚未大批量供货，而其它小企业已有相 同的产品低价上市销售，给委托方铸造企业带来巨大的经济损失。 已经有很多企业意识到了实行外协加工全程技术信息保密的重要性。但是国 内外对外协加工的信息安全研究还不多，而且主要集中在合作伙伴选择及信息保 密技术两个方面，其中对于外协加工技术信息保密技术的研究，绝大多数都集中 8 重庆大学硕士学位论文l 绪论 在对网络数据安全及信息加解密技术的研究上，在所检文献中，还没有对外协加 工技术信息保密模式、流程、技术的专门论述。如何用技术实现外协加工信息的 全程保密，还是一个未被开垦的研究领域。 有些企业采取签订保密协议的方式来保证一定的技术信息安全，还有些军工 企业甚至采取手工绘制蓝图等方式来避免技术信息的泄密。但前一种方式不能从 本质上使技术信息安全现状得到任何改观，而后一种方式更是不适应现代网络化 制造的发展趋势，不能充分发挥外协加工的优势，这两种方式都不能根本解决问 题。外协加工中技术信息安全问题使得企业因担心重要技术信息泄密而减少或放 慢了外协加工业务的开展，外协加工技术信息泄密已经成为制约外协加工业务使 用及发展的亟待解决的突出问题。 在我国外协数控加工业务为外协加工业务的主流，本文即针对外协数控加工 业务对技术信息保密问题进行探讨，旨在从技术上实现外协数控加工技术信息的 全程保密，解除企业的后顾之忧，促进外协数控加工业务的开展。 1 3 2 本文的主要内容及内容安排 本文的研究目标定位在依据对外协数控加工业务流程的分析，提出一种外协数 控加工技术信息保密模式，对基于该模式的技术信息保密系统及其安全体系做出 研究，并最终实现面向产品外协数控加工的技术信息保密系统，应用到外协生产 中，解决企业的实际问题。 本论文所做的工作主要在于外协数控加工技术信息保密模式的提出、面向产品 外协数控加工的技术信息保密系统的设计、以及该保密系统中企业间信息系统、 受托方企业内部信息系统的设计及实现。面向产品外协数控加工的技术信息保密 系统中网络共享系统及终端设备安全系统的工作由重庆大学制造工程研究所的同 课题组其他同学完成。 针对上述具体研究目标，本文的工作主要包括以下几个方面： 查阅和分析国内外大量有关外协加工业务发展及网络化制造方面的文献资 料，结合外协数控加工中技术信息的保密现状，论述了研制外协数控加工技术信 息系统的紧迫性和重要意义。 在对现有外协数控加工业务模式和流程分析的基础上，第二章提出了产品 外协数控加工技术信息保密模式，对该模式的运行流程进行了设计。并介绍了基 于该保密模式的面向产品外协数控加工的技术信息保密系统。 文中第三章对面向产品外协数控加工的技术信息保密系统进行了设计。本 文从网络共享系统、企业间信息系统、受托方企业内部信息系统、终端设备安全 系统等四个分系统入手进行了外协数控加工软件平台的设计工作，此外还对整套 保密系统的硬件组成进行了说明设计。 9 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 文中第四章围绕外协数控加工技术信息保密系统的实现方法展开了一系列 工作，介绍了软件平台中企业间信息系统及受托方企业内部信息系统的开发技术、 环境及实现方法，并对系统的实施应用情况进行了说明。面向产品外协数控加工 的技术信息保密系统在企业实际外协生产中发挥了良好作用，有效控制了技术信 息的流失。 在论文的第五章对本文的研究情况进行了总结和展望。 1 0 重庆大学硕士学位论文 2 产品外协加工技术信息保密模式的提出及系统概述 2 产品外协数控加工技术信息保密模式的提出及系统概述 2 1 引言 前面已经介绍了产品外协数控加工技术信息保密的重要性，综述了有关信息 保密方面的研究工作。本章重点提出了产品外协数控加工技术信息保密模式并对 产品外协数控加工技术信息保密系统进行了介绍。 本章对现有外协数控加工基本运行模式进行了分析，明确了技术信息的使用 流程及泄密环节，并就如何消除现有模式下技术信息泄密的问题进行了研究，提 出产品外协数控加工技术信息保密模式。并从硬件设备及软件平台及网络安全三 个方面介绍了产品外协数控加工技术信息保密系统，给出了该保密模式的实现方 法。 2 2 产品外协数控；b n - r 技术信息保密模式的提出 2 2 1 现有外协数控加工基本运行模式及其泄密环节分析 企业根据自身行业特性、发展阶段、企业实力、市场需求等方面的特殊要求， 选择不同的外协伙伴，不同的外协的资源和路径f 6 】。因此企业的外协数控加工业务 有不同的运行模式，其技术信息泄密问题也会有所差异。 在中心依附型、强强联合型、动态联盟型三种类型的外协加工基本模式中， 我国几乎所有的产品外协数控加工都采用了中心依附型外协加工运行模式【5 ”。因 为强强联合型模式中各企业独立决策的形式不适合在产品外协数控加工中受托方 企业满足委托方企业的需求与安排的实际情况，所以用的不多；另一方面虽然现 在出现了很多不同的运行模式和新的技术研究，比如动态联盟型外协制造运行模 式，是现在研究的前沿。但在实际生产中，动态联盟成员的选择范围突破了地域 的限制，选择范围的增加使得出现满足结盟要求的伙伴的可能性增大从而使通过 结盟而完成任务的可能性增大，但另一方面，可选择的伙伴的增多同时使筛选过 程的时间延长，费用也会随之增加，特别当这些可选择的伙伴相互缺乏必要了解 时更是如此【5 9 1 。并且由于我国已经逐步形成大量生产相同或相似产品的企业在某 个区域内集聚的企业集群现象 6 0 - 6 2 1 ，因此，我国目前的实际生产情况是，这种中 心依附型外协加工运行模式在外协数控加工中运用最多。 中心依附型外协加工运行模式，即星型结构外协加工运行模式，如图2 1 所示， 这种外协加工的模式，是以一家拥有核心技术的企业或组织为中心，其它企业就 好比一个个单元围绕在这个虚拟中心的周围，依附于这个中心来安排自身的生产 和其他活动。这个虚拟整体的总体决策和整体调控都是由企业中心负责。 重庆大学硕士学位论文 2 产品外协加工技术信息保密模式的提出及系统概述 在这种中心依附型模式中，各受托方企业之间没有直接联系，各受托方企业与 企业中心委托方企业发生关联，本文将以委托方企业与其中任意一个受托方企业 之间的外协数控加工业务的展开为例，进行技术信息泄密途径和泄密环节的研究， 并据此进行外协数控加工技术信息保密系统的设计。 图2 i中心依附型外协制造运行模式 f i g u r e 2 1 t h e r u n n i n g m o d e o f c o o p e r a t i v e m a n u f a c t u r i n g w i t ha c e n t r a le n t e r p r i s e 委托方企业委托受托方企业为其加工某种要求的产品、零部件或某一道生产 工序，希望借助于受托方企业的设备、技术或人力资源，完成本企业无法完成的 任务或缓解本企业加工能力不足的制造压力。归纳起来，主要有以下几种模式的 外协数控加工业务： 轻度外协，即企业将任务需求以及可完成该任务的数控代码等c a m 力n i 信 息资料交给受托方企业，直接利用受托方企业的制造装备加工出产品。这种外协 数控加工业务关系比较初浅和松散，很容易由于委托方企业装备的提升或其它可 提供同类加工业务的企业的竞争力增强而终结。 中度外协，在这种外协数控加工业务中，委托方企业将任务需求以及c a d 等技术信息资料交给受托方企业，由受托方企业进行一定的技术改造及c a m 设计 后再进行制造加工。这种外协数控加工业务要比轻度外协数控加工业务的协作关 系稳定很多，而且在实际生产中应用最多。 深度外协，这种外协业务建立在对受托方企业信誉和业务能力的充分信任 之上，委托方企业只将需求告诉受托方企业，由受托方企业对此进行c a d 、c a m 设计研发和加工制造。这种外协数控加工业务极大限度的利用了受托方企业的资 源，充分发挥了受托方企业的核心优势，实现了外协效益的最大化，很多大型公 司都有或正在积极拥有自己的深度合作伙伴，这种伙伴关系很灵活，委托方企业 与受托方企业的角色可以任意转换，而且它们彼此选择协作伙伴范围也没有限制。 其中轻度外协和深度外协的技术信息保密问题都没有中度外协的保密情形复 杂，下面将以中度外协为例，来分析外协数控加工业务中技术信息的使用情况及 泄密环节。 重庆大学硕士学位论文2 产品外协加工技术信息保密模式的提出及系统概述 中度外协数控n t 中，委托方企业将任务需求以及产品c a d 等原始技术信息 交给受托方企业，在制造企业中，原始技术信息主要包括三维型面的电子文件及 二维图纸文件，由受托方企业依据这些技术信息c a m 制定加工工艺和加工代码。