（机械设计及理论专业论文）oem环境下支持产品开发设计的若干关键技术研究.pdf

中文摘要 摘要 制造业全球化的趋势促进了o e m 生产方式的形成与普及，也对我国传统制造 产业产生了强大的冲击，研究在o e m 环境下，支持产品开发设计的关键技术对振 兴我国制造业具有重大的现实意义。论文分别围绕o e m 环境下支持产品开发设计 的动态企业仿真建模、产品配置管理与产品标准化编码以及网络协同设计平台的体 系框架及网络安全问题进行了重点研究。 不同的企业模型对产品开发的成功与否有着重大影响。现代摩托车生产中，供 应商具有比以往更加显著的地位，在企业模型中如何体现这种变化，又如何实施在 纳入供应商后的延展企业仿真建模，是d e s m 思想能否在o e m 环境下成功应用的 关键因素。论文首先阐述了o e m 环境下，动态企业建模产生的背景及技术特点， 从设计者角度系统归纳了企业建模的理论和方法，并结合某摩托车o e m 主机厂， 剖析了d e s m 的实施过程，进行了企业的功能模型设计与关键业务流程的设计，并 在对m r pi i 和j i t 两种先进生产管理模式的对比分析的基础上，采用了m r ph 与 j i t 集成的控制策略，同时在制造单元的管理中，将传统j i t 中的拉式看板系统改进 为新的推式管理，设计了相应的电子看板控制系统，从而真正实现了o e m 环境中 企业的动态运作和管理。 合理的产品配置是产品开发成功的关键，也是o e m 环境下提高产品开发效率， 降低开发成本的主要技术手段，雨零部件的标准化管理是产品配置设计中需要解决 的主要问题。论文从产品配置管理的概念着手，设计了产品配置管理流程及相应的 功能模块，重点展开了对标准化编码工作的论述，提出了“基于层次对象模型的标准 化编码系统”，该系统采用面向对象技术，通过恰当的分类粒度的选择和封装，建立 了编码构件库，通过采用多层模型来实现对底层数据库的访问，从而较好地解决了 现有编码系统中的不足，为产品配置管理从人工方式到计算机辅助下的交互方式过 渡提供了有力的技术保障。 论文还研究了基于网络的协同设计平台的开发方法和网络安全问题，提出了原 型法和面向对象方法相结合的开发策略，给出了一个基于w e b 的协同设计系统框 架，重点探讨了其安全性问题，提出了集v p n 加密传输、基于项目的身份认证和 按角色进行权限管理这三项措施于一体的安全防范机制，并设计了相应的数据库进 行支撑。 关键词：产品开发，企业建模，产品配置，协同设计 英文摘要 a b s t r a c t o e m se n g e n d e ra n dp o p u l a r i z a t i o ni sa d v a n c e db yt h e 仃e n do fm a n u f a c t u r e g l o b a l i z a t i o n ，a n di m p a c t e d t h et r a d i t i o n a l i n d u s t r y o fo u rc o u n t r y t h er e s e a r c ho f p r i m a r yt e c h n o l o g i e ss u p p o r t i n gt h ep r o d u c td e v e l o p m e n ti n o e me n v i r o n m e n th a s i m p o r t a n ts i g n i f i c a t i o nf o rd e v e l o p i n go u rm a n u f a c t u r ei n d u s t r yv i g o r o u s l y t h et h r e e t o p i c se m p h a s i z e di n t h i sp a p e ra r ed y n a m i ce n t e r p r i s es i m u l a t i o nm o d e l i n g ，p r o d u c t c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ta n ds t a n d a r d i z a t i o no fc o d i n g ，t h ea r c h i t e c t u r ea n ds e c u r i t yo f c o l l a b o r a t i v ed e s i g ng r o u n d w o r ki nn e t w o r k t h ed i f f e r e n t i a le n t e r p r i s em o d e lh a ss i g n i f i c a n ti n f l u e n c ef o rt h es u c c e s so f p r o d u c t d e v e l o p m e n t t h ei m p o r t a n tf a c t o r so ft h ed e s m ss u c c e s s f u li m p l e m e n ti no e m e n v i r o n m e n ta r eh o w a p p l yt h ee x t e n d e de n t e r p r i s es i m u l a t i o nm o d e l i n gc o n s i d e r i n gt h e p r o v i d e r , a n dh o wr e p r e s e n t t h em o r ep r o m i n e n ts t a t i o no ft h e p r o v i d e ri nm o d e m m o t o r c y c l e m a n u f a c t u r e i nt h i sp a p e r ，t h eb a c k g r o u n da n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so f d e s m i s e x p a t i a t e d t h et h e o r ya n dm e t h o do fe n t e r p r i s em o d e l i n gi sc o n c l u d e df r o mt h ep o i n to f v i e wo fad e s i g n e r t h ep r o c e s so f e m p l o y i n gd e s m i st a k i n ga p a r tw i t hr e g a r d i n ga m o t o r c y c l em a n u f a c t o r ya sae x a m p l e t h ef u n c t i o n a lm o d e la n dt h ep r i m a r yb u s i n e s s f l o wa r ed e s i g n e d ，a n dt h ec o n t r o lp o l i c yi n t e g r a t i n gm r p1 1a n dj i ti s a d o p t e dt h a ti s e s t a b l i s h e di nt h ec o n t r a s ta n da n a l y z e a tt h es l a r f l e t i m e ，t h e p u l l t e c h n i q u e i n t r a d i t i o n a lj i ti si m p r o v e dt o p u s h m o d ew i t han e w k a n b a n i nt h em a n a g e m e n to f p r o d u c ec e l l ，c o n s e q u e n t l yt h ed y n a m i ce n t e r p r i s eo p e r a t i o na n dm a n a g e m e n ti sa c h i e v e d i n d e e d t h er e a s o n a b l e p r o d u c tc o n f i g u r a t i o ni sk e yt o s u c c e s s f u l d e v e l o p m e n t ，a n di s p r i m a r yt e c h n i q u e t oi m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c yi no e m e n v i r o n m e n ta n d r e d u c i n g t h e c o s t ， w h i l et h es t a n d a r d i z a t i o n m a n a g e m e n t o fa c c e s s o r i e sa n d c o m p o n e n t s i sm a i n p r o b l e m t o b es o l v e d w i t hb e g i n n i n go f t h ec o n c e p to f p c m ，t h ep c mw o r k f l o wa n d c o r r e s p o n d i n g f f m c t i o nm o d u l ea r ed e s i g n e d ；e s p e c i a l l yt h e s t a n d a r d i z a t i o n - c o d i n gj o bi sd e s c r i b e d d e t a i l e d t h es t a n d a r d i z a t i o n c o d i n gs y s t e mb a s e do nt h ei n h e r i to b j e c t - o r i e n t e dm o d e l i s e s t a b l i s h e dw i t hu s i n go b j e c t o r i e n t e dt e c h n i q u e ，c h o o s i n ga n de n c a p s u l a t i n gt h ef i g h t c l a s s i n gg r a n u l a r i t y , c r e a t i n gc o d i n gc o m p o n e n tl i b r a r y , a n da c c e s s i n gt h ed a t a b a s ev i a n - l a y e r sm o d e l t h e r e b yt h es h o r t a g eo f e x i s t i n gc o d i n gs y s t e mi ss o l v e dg r a t i f y i n g l y , a n d a p o w e r f u l t e c h n i c a l g u a r a n t e e i s s u p p l i e d f o rm a n u a lm o d e c h a n g i n g i n t o c o m p u t e r - a i d e di n t e r a c t i v em o d e i i i 重庆大学博士学位论文 t h ed e v e l o p m e n tm e t h o da n dn e t w o r ks e c u r i t yo fc o l l a b o r a t i v ed e s i g nf l a tb a s e do n w e ba r en o t i c e di nt h i s p a p e r t h ed e v e l o pp o l i c y c o m b i n e dp r o t o t y p em e t h o da n d o b j e c t o r i e n t e dt e c h n i q u ea n d aw o r kf r a m ea r ee s t a b l i s h e dw i t h e m p h a s i z i n g i t ss e c u r i t y t h es a f e g u a r dm e c h a n i s mi sc r e a t i n gw i mc o m p r i s i n gt h es a f ev p nt r a n s m i s s i o n t h e a u t h e n t i c a t i o nb a s e do nt h ep r o j e c tf o ri d e n t i t ya n dt h ep e r m i s s i o nm a n a g e m e n tb a s e do n t h e r o l e ，w h i l et h ec o r r e s p o n d i n gd a t a b a s ei sd e s i g n e d k e yw o r d s ：p r o d u c td e v e l o p m e n t ，e n t e r p r i s em o d e l i n g ，p r o d u c tc o n f i g u r a t i o n ， c o o p e r a t i v ed e s i g n 1 绪论 1 绪论 随着计算机技术、信息技术以及先进制造技术的迅速发展，全球经济一体化进 程持续加速，制造业面临快速多变、个性化的竞争激烈的世界市场。制造业如何面 对这种新的竞争局面? 创新制造业的经营制造模式是必然选择。o e m ( o r i g i n a l e q u i p m e n tm a n u f a c t u r e ：原始设备制造商) 作为一种新的生产经营模式对我国制造 业产生了极大的冲击，研究0 e m 环境下，支持产品开发设计的关键技术对振兴我 国制造业具有重大的现实意义。 1 1 引言 制造业是国民经济的发动机，制造业是国民经济最重要的支柱产业。世界经济 发展的历史证明，任何一个经济强国必定是制造大国、制造强国，一个没有强大制 造能力的国家永远不可能成为经济强国。著名经济学家吴敬琏在中国经济态势 分析一文中指出，制造业提供的劳动生产价值占国民经济g d p ( g r o s sd o m e s t i c p r o d u c t ) 的5 0 。1 2 j 进入2 1 世纪以来，世界制造业正在进行着一场深刻的战略性重 组，由于现代技术革命，尤其是信息技术革命的发展，世界制造业发生了重大的变 化，导致了制造业的全球化趋势不断加强，全球化战略已是指导各跨国制造公司抢 占世界市场的首选战略，制造业全球化是一个不以人的意志为转移的历史渐进过程。 信息时代的各种网络( 交通网络、信息网络) 已将全球紧密地联成一个整体，庞大 的人流、物流、信息流和资金流无时无刻不在沿着各自的管道奔腾流淌，使世界成 为一个喧嚣的大市场。国际贸易、合作的发展和市场竞争的加剧，促进了局部的地 区市场与世界市场融合。同时，由于生产力的高度发展，使得社会的总供给能力远 大于需求量，园而普遍形成买方市场，所有企业都必须经受这个全球买方市场的挑 战。 对制造企业而言，产品是实现企业利润的物理载体。顾客对产品需求的多样化、 个性化逐步主导市场，并且这种需求的变化速度正在加快。根据各个时期一些代表 性产品更新速度与变化情况分析，一种新产品从构思、设计、试制到商业性投产， 在1 9 世纪大约要经历7 0 年的时间，在2 0 世纪两次世界大战之间则缩短为4 0 年， 战后至6 0 年代更缩短为2 0 年，到了7 0 年代以后又进一步缩短为5 1 0 年，而到现 在以汽车为代表的机械产品更新换代频率已经缩短到竟然只需2 一一3 年甚至更短的时 间。 3 - 6 1 市场产品更新换代速度日益加快的趋势决定了今天制造业竞争的焦点已转向对 市场的快速响应和产品创新。“在激烈的全球化竞争环境中，新产品开发日益成为竞 重庆大学博士学位论文 争的焦点，能更快响应市场需求的企业将赢得竞争先机，而反应迟钝的企业注定要 失去市场并遭受损失”。快速开发出符合市场需求的新产品是制造业快速响应市场需 求和产品创新能力的体现。产品快速开发能力已成为新世纪企业生存和发展的一个 至关重要的衡量标准，是企业敏捷性的一个重要指标。所以，在知识经济时代，决 定制造业竞争力的关键应该是新产品的快速开发能力。在时间( t ) 、质量( q ) 、成 本( c ) 、服务( s ) 、环境( e ) 等竞争要素中，快速响应市场需求的能力( t ) 已经 成为竞争的第一要素。1 1 7 - 9 1 制造业全球化的趋势和新时期下制造业竞争的焦点导致了制造业经营制造模式 发生了根本的变化，o e m 生产方式正在形成，o e m 又叫定牌生产或贴牌生产方式 ”。目前，我国的o e m 还处于一个初期阶段，o e m 生产模式对中国传统制造业生 产模式产生了强大的冲击，研究在o e m 环境下，支持产品开发设计关键技术对振 兴我国制造业具有重大的现实意义。 1 2 制造业现状 本节仔细分析了国内外制造业的现状，从而为下一节引入o e m 概念作好了铺 垫。 1 2 1 世界制造业现状7 】i l i - 1 3 制造业跨国公司在全球化中发挥着重要的作用 当今世界经济中，跨国公司扮演着主要的角色。根据联合国贸发会议1 9 9 8 年 公布的数据，1 9 9 7 年全球共有跨国公司4 5 万家，其子公司2 5 万家，平均一个公司 拥有国外子公司5 5 家。这些公司控制了世界生产总值的4 0 - - 5 0 、国际贸易的 5 0 6 0 、国际技术贸易的6 0 - - 7 0 、产品研究和开发的8 0 9 0 、以及对外直 接投资的9 0 。其中，由世界权威性财经杂志美国( 财富) 每年评出的全球5 0 0 强， 虽然在数量上只占跨国公司总数的1 左右，但其销售额却占全部跨国公司总销售 额的9 0 。并且从行业集中度和其生产经营与其他跨国公司的相关性等经济指标来 看，全球5 0 0 强都有极强的代表性。 在全球大型跨国公司中，制造业无论从企业数量、经营规模，还是利润额等指 标来看，都占据着举足轻重的地位。1 9 9 4 年的全球综合5 0 0 强中制造业跨国企业达 2 3 0 家左右，1 9 9 5 年以后制造业规模进一步扩大，从5 0 0 强前1 0 名的变化可以看出， 近几年全球5 0 0 强的前1 0 名企业，1 9 9 4 年制造业企业有4 家，1 9 9 5 年、1 9 9 6 年均 占到5 家，1 9 9 8 年上升为6 家。制造业企业规模扩大，在前l o 名中的数量继续保 持在6 家。并且，从1 9 9 6 年开始制造业企业一直占据前2 位( 见表1 1 ) 。而根据美 国商业周刊资料，1 9 9 9 年“全球1 0 0 0 家”公司的前1 0 名中，属于制造业及与制 造业密切相关的公司占了9 家，其中美国占了7 家f 见表1 2 ) 。 1 绪论 表111 9 9 4 1 9 9 8 年全球综合5 0 0 强前1 0 名 名次1 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 7 1 9 9 8 1 三陵商事二陵商事通用汽车通用汽车通用汽车 戴姆勒客莱斯 2三井物产三井物产 福特汽车福特汽车 勒汽车 3伊藤忠伊藤忠三井物产三井物产 福特汽车 4住发商事通用汽车 三菱商事三菱商事沃尔玛 5通用汽车 住友商事伊藤忠英荷壳牌三井物产 6丸红丸红 英荷壳牌伊藤忠 伊藤忠 7福特汽车福特汽车 丸红埃克森三菱商事 8 埃克森丰田汽车埃克森沃尔玛 埃克森 9岩井商事埃克森 住友商事丸红通用电气 1 0英荷壳牌 英荷壳牌丰田汽车住友商事 丰田汽车 表1 21 9 9 9 年“全球1 0 0 0 家”前1 0 名 全球排行1 9 9 9 芷 国家 1微软公司 美国 2通用电气公司 美国 3国家商用机器公司 美国 4 埃克森公司美国 5 英荷壳牌石油公司 荷英 6 沃尔- 马特百货公司美国 7美国电报电话公司 美国 8 英特尔公司 美国 9思科系统公司 美国 1 0英美石油公司 英国 制造业全球化方式发生了新的变化 传统的制造业全球化方式有：一是以母国为生产基地，将产品销往其它国家； 二是在海外投资建立生产制造基地，在国外制造产品，销售给东道国或其它国家。 其特点是：自己拥有生产制造设施与技术，产品完全或者部分由自己制造；在资源 重庆大学博士学位论文 的利用上，仅限于利用东道国的原材料、人员或资金等。 从2 0 世纪8 0 、9 0 年代开始，由于信息技术革命，管理思想与方法发生了根本 性的变化，企业组织形式也发生了变化，这些变化在跨国公司，特别是制造业跨国 公司中得到了很好的发展与发挥，并将成为新型全球化方式而发展下去。这种变化 的主要特征是：广泛利用别国的生产设施与技术力量，在自己可以不拥有生产设施 与制造技术的所有权的情况下，制造出最终产品，并进行全球销售。主要有两种形 式： 一是制造业公司掌握产品设计、关键技术，授权国外生产厂商按其要求生产产 品，自己则在全球建立营销网络，进行产品的广告宣传与销售及提供售后服务。如 耐克公司的耐克牌运动鞋就采用这种方式。 二是制造业公司在全球范围内建立零部件的加工制造网络，自己负责产品的总 装与营销。如波音7 4 7 飞机，含有约4 5 0 万个零部件，来自近1 0 个国家，1 0 0 0 多 家大企业，1 5 0 0 0 多家小企业。英国装配的汽车，发电机来自瑞典，控制设备来自 德国，底盘、弹簧来自美国，车身来自意大利。 制造业的跨国转移趋势与特点 制造业跨国转移不是指具体的某个企业行为，而是不同国家间制造业产业结构、 性质的变化与传递。促使跨国转移的因素有：区位优势、技术优势、国家政策、社 会压力等。制造业的跨国转移总趋势是由发达国家向发展中国家转移，或由技术领 先国向其他国家扩散。一方面，就传统劳动或资源密集型制造业而言，由于发达国 家的劳动力成本日益增加，其成本优势丧失，迫使传统劳动密集型制造业纷纷移向 发展中国家，利用发展中国家廉价的劳动力在全球竞争中取得成本优势，将发展中 国家作为其生产基地，本国总部则负责全球经营。同时，由于发达国家企业面临来 自环境保护方面的压力日益增加，也迫使其将对环境具有较大负面影响的资源与劳 动密集型传统制造业移向发展中国家，实行污染转移。另一方面，由于制造业从总 体上来说利润呈递减趋势，而知识密集型服务业则呈利润递增趋势，跨国制造业公 司出于追逐利润的需要，纷纷调整其战略，将竞争重点从产品制造转向客户服务。 如通用电器( g e ) 明确提出要把g e 由制造业公司转变为服务业公司，并已经进行了 战略调整，其服务业已由1 9 8 0 年的1 5 达到了1 9 9 0 年的6 7 ，制造业则转移或外 包。这种跨国公司战略结构的调整，也在很大程度上促进了制造业的跨国转移。 以美国对外直接投资为例，在一定程度上可以反映制造业向发展中国家转移的 趋势。1 9 8 0 年至1 9 9 0 年1 0 年间，美国对印度直接投资的9 0 8 、对台湾直接投资 的7 5 1 、对新加坡直接投资的6 6 6 、对菲律宾直接投资的7 5 1 都投向了制造 业。另外，技术资本及知识密集型制造业在发达国家之间的跨国转移、互相渗透也 呈加强趋势，这主要是因为发达国家制造业技术领先，资本实力雄厚，易于在彼此 4 1 绪论 之间找到技术与资本的优势互补。 制造业的跨国购并加剧 根据联合国1 9 9 9 年世界投资报告，1 9 9 8 年，全年发生了1 2 5 0 0 件购并案， 总额达1 6 万亿美元，创下了企业购并的历史最高记录，极大地改变了世界5 0 0 强 的排行阵容。 这些购并中，制造业间的购并引人注目。购并也不再一味强调对抗和竞争，强 强联合成为他们获得竞争优势的主要手段，这是制造业全球化过程中大公司谋求生 存发展的一大特点。 在石油化工业，1 9 9 9 年“全球1 0 0 0 ”家公司中排名第1 0 位的英美石油公司是由 英国石油公司( b p ) 在1 9 9 8 年8 月出资5 5 0 亿美元买下美国石油公司( 妯d o c o ) 成立 的。这次购并引发了石油业的购并浪潮。紧接着埃克森公司兼并了美孚公司，道达 尔吞并了菲纳公司，英国石油一阿莫科公司又吸收了美国的阿尔科公司( a l c o a ) ， 成为仅次于埃克森和壳牌的第三家石油公司。在汽车制造业，1 9 9 8 年9 月克莱斯勒 公司与奔驰公司合并；2 0 0 0 年瑞典沃尔沃公司在斯得哥尔摩宣布，该公司将购并法 国雷诺卡车制造公司，组建世界第二大载重卡车制造公司。这些购并大大提高了他 们的国际竞争力。 以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁，也使跨国公司走上了联合之路， 以形成强大的技术创新能力。制造业大企业问的战略购并导致了制造业资源的重新 配置，使得制造业全球化竞争格局出现了协作型竞争的局面。 制造业的技术研究与开发全球化合作趋势加强 现代技术革命与高新技术的出现，对传统制造业产生了明显的影响，同时，也 造就了高新技术制造业的形成、发展壮大。高新技术产业具有风险高、产品生命周 期短、市场前景较难把握等特点，在高新技术的研究开发过程中，常会出现这种情 况：一种产品还未推向市场，就有可能被别人更先进的技术与产品所替代，惨遭被 扼杀在襁褓中的厄运。为提高技术的生命周期，减少风险，提高竞争力，制造业跨 国公司已经逐渐加强了研究与开发的全球化合作。在美国的硅谷地区，3 0 的研究 与开发工作是在日本与欧洲进行，9 0 的组装工作是在第三世界进行的。 发展中国家也积极参与了研究与开发的全球化合作，通过全球化合作可以使企 业发现“盲点”，避免在国内开发一些国外已经相当成熟的产品，推动企业对技术的 引进、消化、吸收、创新等工作向更高的层次发展，使企业站在全球的高度，按照 自己的思路对世界技术发展作出自己的理解和判断，使技术开发和引进的层次更高。 如杭州新利电子有限公司1 9 9 4 年在美国硅谷设立研发机构美国新利技术有限 公司，通过硅谷的研发机构，新利公司不仅成功地找到了新的技术和值得开发的产 品，而且与i b m 、微软、c a 等世界著名跨国公司结成了战略合作伙伴关系。 重庆大学博士学位论文 信息网络技术的广泛运用加速了制造业企业的全球化步伐 在制造业全球化中发挥重要作用的i t 业主要是指互联网技术以及以此为基础的 电子商务。英特尔总裁安迪骼罗夫曾说：“在5 年的时间里，所有公司都将成为互 联网，或者它们不再是公司。”这话对于中国的企业来说，觉得有点耸人听闻，但对 致力于国际竞争，放眼全球的大企业来说，并非言过其实，安迪- 格罗夫的话在国际 大公司中具有代表性。罗兰贝格公司作的一个调查表明，有5 2 优秀企业的高级管 理人员把制定互联网战略视为己任，9 5 卿j 己把电子商务作为其业务形成的核心部 分。电子商务与互联网等信息技术在加速制造业全球化的趋势方面主要表现在以下 几个方面： 1 ) 全球化更加简捷与快速 传统的跨国营销体系是在世界各地区或各国建立营销机构，选派驻母公司职员 或招募东道国职员，在当地开展各种营销策略，如广告宣传、公关、推销等，成本 费用开支庞大。这些开支包括了机构的硬件设施，众多人员的配备、工资、广告、 宣传等方面的费用，而且这些开支随着全球化程度的加深及市场的不断开拓，相应 成比例地增加，在这方面几乎不存在规模经济所能带来的好处。而信息网络技术的 应用则可以大大地减少这些投资与建设，甚至不用在国外建立分支机构也能达到全 球化的目标。 2 ) 促进了制造业跨国公司内部的研究与开发活动的国际化 基于i n t e m e t 的企业内部网( i n t r a n e t ) 及电子商务( e l e c t r o n i cc o m m e r c e ，e c ) 的建立与应用，改变了制造业跨国公司主要在其母公司总部进行研究与开发活动的 状况。因为这些信息技术的应用使得对各地研究与开发活动进行协调更加方便、及 时。跨国公司可以在东道国分支机构建立研究与开发机构，结合当地特点，利用当 地的技术力量与优势进行联合攻关，使研究与开发活动与当地市场紧密结合，从而 提高了其研究与开发的竞争力。这种趋势的加强有赖于信息网络技术的应用。 3 ) 成为制造业全球化的重要模式 虚拟制造是指因强化外部资源利用和特许经营而几乎没有了自己的生产场所和 销售渠道的企业。虚拟制造只有在利用信息技术的条件下才能产生和发展。虚拟制 造使得一些具有核心能力或资源的人或组织不必具有传统的企业实体，凭借先进的 信息通讯联络手段，调集别人的力量，以其独有的核心能力或资源就能实现其战略 构想。如美国著名的耐克公司，自己只生产其中最关键的耐克鞋的气垫系统，而其 余全部业务几乎都是由外部公司制造提供。凭借其独特的设计能力，耐克公司将主 要精力集中于新产品的研发和市场营销上，在全球范围制造和销售耐克牌运动鞋， 其产值以2 0 的年递增率增长。在过去的7 8 年间，耐克为股东赚取了3 1 的利润。 l 绪论 许多快速成长的计算机公司、软件公司及其他高技术公司都是利用了虚拟制造的模 式来实现其战略构想的。 4 1 为多元化发展获得了技术与市场经验和基础 信息技术的应用使制造业跨国公司将多元化发展的首选领域定为信息服务产 业。如以提供电脑服务器、磁盘驱动器、网络设备及数据库软件等基础装置为主的 i b m 公司，依靠其拥有的高技术转向丁电予服务业，如今i b m 公司提供3 0 种以上 电子贸易服务，其中包括网址设计和网络主机服务，他已成为世界上最大的技术服 务商。他的服务收入占销售额的9 ，占利润额的1 7 ，在2 9 万雇员中有一半从事 服务工作。美国电报电话公司在1 9 9 9 年“全球1 0 0 0 ”家公司中排行第7 位，现已转 产进入丁有线电视行业，试图与美国电信和第一媒体集团公司合并。 1 2 _ 2 中国制造业现状【1 j1 1 4 - 1 5 】 中国在改革开放之后，大量国外企业进入中国，制造业有突飞猛进的发展，特 别是近几年来，中国已经成为制造业大国。在过去几十年间，中国主要向美国出r 纺织品、玩具等低端产品。现在我们开始向美国出售先进的产品，如d v d 、计算机。 2 0 0 1 年上半年中国向美国出口电子产品达到1 2 亿美元，厨具6 4 亿美元。2 0 0 1 年 向美国出口电视和音响设备6 0 亿美元，五金工具1 6 亿美元，体育用品2 0 亿美元。 中国目前是世界第四大工业用品生产国，仅次于美、日、德。中国目前生产全 球5 0 以上照相机，3 0 的空调和电视机，2 5 的洗衣机，近2 0 的电冰箱。但中 国出v i 的大多数产品都是由外国公司在中国生产的，如摩托罗拉手机、飞利浦电子 产品、本田汽车、东芝笔记本电脑等。2 0 0 2 年外国总投资为5 0 0 亿美元。本田汽车 2 0 0 3 年为7 5 万台，2 0 0 4 年2 4 0 万台。沃尔马每年将有1 0 0 亿美元的中国制造的商 品走上沃尔马的货架。 世界制造业向中国转移是跨国集团利益驱动的结果，他们看中了中国低廉的劳 动力和高效的物流。劳动力成本低并不是竞争的优势，要转化为生产力才是竞争优 势。现在国外媒体把中国说成是世界加工中心，世界工厂，实际情况还为时过早。 真正意义上的世界工厂应该有丰富的产业分工，包含原材料供应、设计、工程制造、 服务多种层次中，更多地融入了自主技术，人才和管理的成份。 中国目前还只是在r r 产业和制造业方面有些优势，但核心技术还掌握在日本、 韩国、新加坡等国家的企业手里。世界工厂是全球产业链的概念，是一个标志，不 同的产业壁垒不一样，美国有世界工厂，辟如飞机、尖端技术军火、高技术通讯设 备，日本有众多的世界工厂。中国制造业总量上虽然名列第4 ，但总体规模只有美 国的1 5 ，按人均劳动生产率计为美国的1 2 5 ，日本的1 2 6 ，德国的1 2 0 。中国的 制造业中，主体技术依靠外国，有自主知识产权的产品很少，工业增加值率仅为2 6 ， 而美国为4 9 ，日本为3 8 ，德国为4 8 5 。中国的低水平生产能力严重过剩，生 重庆大学博士学位论文 产能力利用率，机械为5 1 8 6 ，电子5 4 4 5 ，化工5 4 9 ，建材6 4 ，轻工4 6 0 9 ， 冶金3 5 5 5 。而高水平生产能力不足，大量先进装备仍主要依靠进口。中国的企业 集中度低，大型骨干企业少，围绕大型骨干企业的中小企业群也未形成。装备制造 业设备陈旧落后，缺乏核心技术，大多数产品技术依靠从国外引进，企业反应能力 差，新产品开发周期平均为1 8 个月，而美国有不少产品开发周期为3 个星期，试制 周期为3 个月。 中国企业的经济效益低，销售收入利润仅为3 ，6 4 ( 1 9 9 9 年统计) ，劳动生产率 3 3 6 万元人年。中国基本上是承担了国际分工中的劳动密集部分，还不是世界制 造中心，世界工厂。 1 30 e m 生产方式概论”0 j 制造业全球化的趋势促进了o e m 生产方式的形成与普及，为了方便理解本文 所讨论的主要内容，本节较为详细地介绍了o e m 相关概念。 1 3 1o e m 生产方式定义 o e m 是指一种“代工生产”方式，其基本含义是定牌生产合作，俗称“贴牌”。就 是品牌生产者不直接生产产品，而是利用自己掌握的“关键的核心技术”负责设计和 开发新产品，控制销售“渠道”，而生产能力有限，甚至连生产线、厂房都没有，为 了增加产量和销量，为了降低上新生产线的风险，甚至为了赢得市场时间，通过合 同订购的方式委托其他同类产品厂家生产，所订产品低价买断，并直接贴上自己的 品牌商标。这种委托他人生产的合作方式即为o e m ，设计开发方叫o e m 需求方( 或 主机厂) ，承接这加工任务的制造商就被称为o e m 供应商，其生产的产品就是o e m 产品。与假冒伪劣不同，它是建立在合同授权基础之上的合法合作关系。 1 3 2o e m 渊源与发展 o e m 是社会化大生产、大协作趋势下的一种必由之路，也是资源合理化的有效 途径之一。在欧洲，早在2 0 世纪6 0 年代就己建立有o e m 性质的行业协会，1 9 9 8 年o e m 生产贸易己达到3 5 0 0 亿欧元，占欧洲i , k 总产值的1 4 以上，o e m 生产 己成为现代工业生产的重要组成部分。随着经济全球化发展趋势的进一步加快， o e m 需求商有可能在更大范围内挑选o e m 供应商，特别是向加工制造成本低廉的 国家和地区转移。 在亚洲，日本企业为迅速占领市场，降低生产成本，是最早采用国际o e m 生 产贸易形式的。“亚洲四小龙”的腾飞亦与o e m 有着密不可分的关联。其中，台湾 省早己成为全球p c 机最大的o e m 基地，印度亦是通过o e m 的方式成为世界最大 的计算机软件出口国。在i t 业，从技术到零部件到软件的功能模块，谁是全能? 康 柏总裁菲费尔谈到这个问题时说：“用最直接的方式赚钱! ”，并公开表示要省去那 些所谓的资产( 厂房、设备、办公楼等) 带来的负担。甚至有人称：o e m 造就整个 i t 产业! 美国耐克公司，其年销售收入高达2 0 亿美元，自己却没有一家生产工厂， 只专注于研究、设计及行销，产品全部采用o e m 方式，成为目前世界上o e m 经营 的成功典范。 1 3 30 e m 特点 o e m 特点分别从o e m 主机厂( 委托方) 和o e m 供应商( 被委托方) 概括如 下： o e m 生产方式可以满足知名品牌企业为了追求利润最大化战略。 世界上最早的o e m 来源于服装行业。发达国家的许多著名服装企业为了降低 成本，提高产品的竞争力，将其产品的生产基地逐渐向海外扩展，委托当地来生产 制造，然后冠以自己的名字在市场销售。因为减少了委托企业生产资金的占用，降 低了扩张市场的风险。比起自己铺摊子、合并、合资、兼并，o e m 委托加工对品牌 企业来说，所占资金最少、企业新品介入市场的速度更快，“贴牌”不失为在短期内 迅速占领市场和有效降低风险而又不失市场的良好的选择。很多世界级家电厂商已 经把经营模式从大规模生产( m a s sp r o d u c t i o n ，m p ) 转变为大规模客户定制( m a s s c u s t o m i z a t i o n , m c ) 。通过o e m ，既可以迅速完成本企业品牌在全球范围内的覆盖， 又可以降低投资成本和投资风险。o e m 也是国外品牌开拓中国市场的重要手段。具 体的做法就是我们通常所说的“三来一补”：来料、来样、来设备，做补偿贸易。随 着我国加入w t o 和全球经济一体化趋势不断加强，国外品牌也会大举进驻中国市 场。这些品牌在中国市场的知名度、认可度都还不是很高，自己建工厂又面临周期 长、成本高的问题，所以利用中国现有生产线相对过剩的生产能力进行定牌生产， 不失为切入中国市场的一条捷径。 o e m 生产方式可以提高供应商的经营水平和市场竞争能力。 对被委托的企业来说，“贴牌”使闲置的生产能力得到了充分的发挥，设备折旧 得以实现，单位产品生产成本下降( 包括本企业的产品) ，职工的收入有了保障、“贴 牌”促进了本企业的技术进步，加快了设备更新换代的速度，培养了一批技术专家及 技术职工队伍、“贴牌”有助于提高企业的管理水平和企业家的管理能力，有助于发 挥自己在专业化生产方面的长项，提高自己在业内专业化生产方面的竞争力。做 o e m 不仅可以赚到自己原先赚不到的钱，还可以学到许多知名企业的经营方法和经 验。 1 3 4o e m 在我国发展前景 我国改革开放以来，a n t 订货、来料加工、来样生产、来件组装等o e m 性质 的生产贸易早就已经存在。随着我国改革开放的不断深入，经济环境的进一步改善， 特别是加入w t o 成为现实，国际地位日益提高，越来越多的世界著名厂商逐渐将 重庆大学博士学位论文 生产转移到中国。据国际权威专家预测：随着中国大陆经济的稳步增长和电子商务 的蓬勃发展，特别是中国加入w t o 之后，在未来几年内中国大陆将成为世界主要 的原始设备生产基地，世界三分之一的o e m 商务将转移到中国，到2 0 0 5 年中国大 陆将有可能占有1 弓万亿美元以上的世界o e m 市场。摩根士丹也在一份报告中指 出，在今后相当长的一段时间内，中国内地将成为美国低成本的制造基地。跨国公 司可以利用我国无穷无尽的廉价熟练劳动力，只需以自己国内成本的一部分即可生 产出任何东西。 同时，越来越多的国内品牌企业为了降低新品开发风险，快速响应瞬息万变的 市场需求，也开始部分或者全部采用o e m 生产模式，他们将产品的生产委托给供 应商进行生产，供应商也开始延伸到了国外，取得了很好的经营效果，提升了我国 制造业在国际上的竞争能力。 1 4 课题来源及意义 课题o e m 环境下支持产品开发设计的若干关键技术研究是国家自然科学基 金项目集成化企业产品策划和概念设计的关键共性问题研究( 批准号：5 9 9 7 5 0 8 9 3 的一个研究方向，它的最终研究目的是提高国内以摩托车制造为代表的机械制造行 业在经济全球化形势下的市场竞争力。课题是以我国重要的支柱产业摩托车工 业为背景，以摩托车产品为对象开展的机械设计学科领域应用基础研究。近年来， 随着经济全球一体化的迅猛发展，全球制造业发生了很大的变化，o e m 生产方式已 成为以汽车摩托车等机械产品生产的重要方式，产品的竞争已不再是产品生产企业 之间的竞争，而是向顾客提供产品价值链之间的竞争。企业动态联盟生产方式的出 现，产品的生产制造环境变成一个动态的环境，以价值最大化为目的、企业仿真为 工具的、动态的产品设计方法将成为产品开发设计的重要方法。现阶段我国的制造 业，o e m 生产方式还处于低级阶段，无论是o e m 主机厂还是o e m 供应商，都在 为此环境下，对快速支持产品开发的关键技术进行努力的探索。作者通过对几家 o e m 主机摩托车企业的项目研究和对众多大型企业的调查走访，发现不少企业在 o e m 环境下的动态企业仿真建模方面还基本处于空白，在企业产品配置管理、与供 应商之间的协同设计等方面都存在不少问题，难以支持现代企业对产品快速开发设 计的要求，有的甚至形成了制约产品快速开发设计的瓶颈。因此，本论文在分析国 内外产品开发领域的先进技术和方法的基础上，充分利用国际最新的理论研究成果， 结合我国国情对其改造和发展，理论研究与实际应用相结合，以个摩托车o e m 主机厂为研究对象，建立了该企业在o e m 环境下面向产品快速开发的部分企业模 型；从i s o 对产品配置管理的定义着手，设计了产品配置管理流程及相应的功能模 块，并且对产品标准化管理进行了深入研究，设计了“基于层次对象模型的标准化编 1 绪论 码系统”；探讨了o e m 主机厂和供应商协同设计的实现机理，给出了一个基于w e b 的协同设计系统框架，重点探讨了其安全性问题，提出了集v p n 加密传输、基于 项目的身份认证和按角色进行权限管理这三项措施于一体的安全防范机制。 1 5 课题工程应用背景 中国摩托车- 1 7 , j k 自5 0 年代初开始迈步，经过2 0 年( 6 0 、7 0 年代) 的摸索、1 0 年 ( 1 9 8 0 1 9 9 0 年) 的进步、5 年( 1 9 9 1 t 9 9 5 年) 的快速发展后，于1 9 9 3 年摩托车 产量首次超过闩本，跃居世界第一，到1 9 9 7 年占世界摩托车产量的4 3 。据中国 汽车工业协会摩托车分会的年度统计资料显示，2 0 0 0 年中国摩托车行业共生产整车 1 2 3 6 7 万辆，同比增长7 1 9 ；销售整车1 2 1 3 万辆，同比增长5