（机械设计及理论专业论文）基于订单生产模式的erp的生产计划研究.pdf

摘要 市场的销售方式己由“以产定销 转变为“以销定产，即以市场和用户的需求为 导向安排生产。在订单生产形制造中，制造企业在接到订单后要完成产品设计、计划编 制、物料采购和加工制造等复杂的技术与管理工作，而且当订单发生变更后生产计划要 随之变更。这可能造成制造企业的主生产计划、物料需求计划和车间作业计划脱节或难 于协调。为保证企业充分利用生产能力以实现订单的按期交货，本文对基于订单生产的 e r p 的生产计划体系进行了详细研究。 本文完成的主要工作有： 【1 】阐述了按订单生产模式的定义、特点和工作流程，分析基于订单生产的企业资 源计划系统的关键技术。 【2 】分析了常用物料清单构造方法以及物料清单的遍历算法的优缺点，提出一种新 的b o m 结构改进了的分层b o m 结构，并且在b o m 分解时采用分层遍历算法来遍 历b o m 表，直接在数据库中使用储存过程。同时，分析生产计划在e r p 系统中的作用、 生产计划的关键技术及订单生产对生产计划的要求，针对按订单生产模式进行了生产计 划的编制，具体分析了运用滚动周期法按订单生产模式下的生产计划的编制过程并给出 实例研究，实例研究表明上述的生产计划编制方法是可行的。 【3 】总结了订单变更的形式与特点以及传统的生产计划对订单变更处理的方法与特 点，分析了生产计划一致性的内容及其特点并给出其形式化定义，提出订单变更处理的 原理及订单变更处理的具体过程。 【4 】开发了一个基于订单生产模式的e r p 原型系统，并对该系统的功能进行了简单 的介绍。验证了以上研究成果的正确性与可行性。 关键词：企业资源计划、订单生产、b o m 、生产计划、生产计划动态一致性 a b s t r a c t t h es a l e sm o d eh a sb e e nc h a n g e df r o m ”s a l e sd e t e r m i n e db yp r o d u c t s ”t o ”l i m i t p r o d u c t i o nt om a r k e ta b i l i t y ”，t h a ti s ，t h em a r k e ta n du s e r sd e m a n d sg u i d et oa r r a n g et h e m a n u f a c t u r i n g a f t e rt h er e c e i p to fo r d e r s ，t h em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e ss h o u l dc o m p l e t e s u c hac o m p l e xt e c h n o l o g ya n dm a n a g e m e n tj o ba sp r o d u c td e s i g n ，p l a n n i n g , m a t e r i a l s p u r c h a s i n ga n dm a n u f a c t u r i n g a ss o o na st h eo r d e r sc h a n g e ，t h ep r o d u c t i o np l a n n i n gc h a n g e t h i sm a yc a u s cm a s t e rp r o d u c t i o ns c h e d u l i n g , m a t e r i a lr e q u i r e m e n tp l a n n i n ga r ee n t i r e l yo u t o fj o i n tw i t hj o bs h o ps c h e d u l i n g , o rt h et h r e ea l ed i f f i c u l tt or e c o n c i l e i no r d e rt om a k ef u l l u s e0 fp r o d u c t i o nc a p a c i t yt oa c h i e v et h es c h e d u l e dd e l i v e r yo fo r d e r s ，t h ep r o d u c t i o n p l a n n i n go ft h ee r ps y s t e mb a s e do nm a k et oo r d e r i ss t u d i e di nd e t a i li nt h i sp a p e r t h em a j o rw o r ko ft h i sp a p e ra r ea sf o l l o w s ： 【1 】t h ed e f i n i t i o n ，c h a r a c t e r i s t i c sa n d w o r kf l o wo ft h em a n u f a c t u r i n gm o d ef o rm a k et o o r d e ra r ee l a b o r a t e d , a n dt h ek e yt e c h n o l o g i e so ft h ee r ps y s t e mb a s e do nm a k et oo r d e ri s a n a l y z e d 【2 】t h ed i s a d v a n t a g e sa n da d v a n t a g e s0 fc o m m o nb o m s t r u c t u r e sa n dt h et r a v e r s a l a l g o r i t h mo fb o ma r ea n a l y z e d ，a n dan e wb o ms t r u c t u r e - - i m p r o v e db o mh i e r a r c h i c a l s t r u c t u r ei sp u tf o r w a r d ，a n dt h eh i e r a r c h i c a ld e c o m p o s i t i o nb o mt r a v e r s a la l g o r i t h mi su s e d t ot r a v e r s eb o mt a b l ew i t hs t o r e dp r o c e s si nd a t a b a s e m e a n w h i l e ，t h ee f f e c to fp r o d u c t i o n p l a n n i n gi nt h ee r ps y s t e m s ，t h ek e yt e c h n o l o g i e s o ft h ep r o d u c t i o np l a n n i n g ，a n dt h e r e q u i r e m e n to fm a k et oo r d e rf o rt h ep r o d u c t i o np l a n n i n ga l ea n a l y z e d l a s t l y , t h ep r o c e s so f m a k i n gt h ep r o d u c t i o np l a n n i n gb a s e do nm a k et oo r d e ri sa n a l y z e dc o n c r e t e l yw i t ht h e s c r o l l i n gp e r i o dm e t h o d , a n dac z l s cs t u d yi sg i v e n ，w h i c hs h o w st h a tt h em e t h o do ft h e p r o d u c t i o np l a n n i n gm e n t i o n e da b o v ei sf e a s i b l e 3 1 t h ef o r ma n dc h a r a c t e r i s t i c so ft h eo r d e rc h a n g e sa n dt h em e t h o d sa n d c h a r a c t e r i s t i c s o ft h et r a d i t i o n a lp r o d u c t i o np l a n n i n gd e a l i n gw i t ht h eo r d e rc h a n g e sa r es u m m a r i z e d t h e n t h ec o n t e n ta n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o n s i s t e n c yo fp r o d u c t i o np l a n n i n ga r ea n a l y z e d , a n d t h ef o r m a ld e f i n i t i o no ft h ec o n s i s t e n c yo fp r o d u c t i o np l a n n i n gi sg i v e n ，a tl a s tt h ep r i n c i p l eo f d e a l i n gw i t ho r d e rc h a n g e sa n dt h ep r o c e s so fd e a l i n gw i t ho r d e rc h a n g e sa r ea n a l y z e d c o n c r e t e l y 【4 】b a s e do ns t u d i e sa b o v e ，t h ee r pp r o t o t y p es y s t e mb a s e do nm a k et oo r d e ri sd e v e l o p e d a n dt h ef u n c t i o n so ft h es y s t e mi si n t r o d u c e ds i m p l y t h e r e f o r e ，t h ec o r r e c t n e s so ft h ea b o v e r e s e a r c ha n df e a s i b i l i t ya l ev e r i f i e d k e yw o r d s ：e r em a k et oo r d e r , b o m ，p r o d u c t i o np l a n n i n g , p r o d u c t i o np l a n n i n gd y n a m i c c o n s i s t e n c y i i i 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：诱懂庄 呷 肌日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 2 唧年 f 旯) | e l 渤年 其乙j 日 长安大学硕士学位论文 1 1e r p 的含义 第一章绪论 e r p ( 企业资源计划，e n t e r p r i s er e s o u r c e sp l a n n i n g ) 综合多年来的实践经验和管理理 念，其主要宗旨是将生产企业的人、财、物、产、供、销等充分平衡和调配，使企业在 激烈的竞争下能充分而全面的发挥能力，从而能够在激励的竞争中取得最好的经济效 益。e r p 是建立在科学管理思想体系之上的高效、集成的计算机辅助管理系统，能完成 企业整个生产经营活动中的所有信息数据的收集、流转、处理、统计和分析等加工过程， 帮助企业各部门在每个环节做到准确、及时的决策和控制【1 1 。 e r p 是在m r i i 的基础上通过前馈的物流和反馈的信息流和资金流，将供应商的 制造资源和企业内部的制造活动以及客户需求整合在一起，从而使得用户需求能得到完 全体现的一种“供应链”管理思想的网链结构模式。e r p 管理是一种新的管理策略，通 过加强企业间的合作，强调对市场需求快速反应、战略管理高柔性、低风险成本和高效 益目标等优势，从集成化的角度管理供应链问题 2 1 。e r p 的功能主要包括四个方面1 2 】： ( 1 ) e r p 的范围与集成功能都有很大扩展； ( 2 ) 支持多种生产方式相结合的制造环境； ( 3 ) 支持动态的监控能力，使企业的业务绩效得到了提高； ( 4 ) 支持开放的浏览器服务器计算环境。 在管理技术上，e r p 在对整个供应链的管理过程中更加强调对资金流和信息流的控 制，同时通过企业员工的工作和业务流程，促进了资金、物料的流动和价值的增值，并 决定了各种流的流量和流速。 e r p 的核心思想主要包括以下三个方面【3 】： ( 1 ) 体现对整个供需链资源进行管理的思想。 现代企业已经不仅仅是一个企业与另外一个企业间的竞争，而是企业的供应链之间 的竞争，也就是说一个企业不能只依靠自己已有的资源，而是必须把整个经营过程中的 有关各方的供应链全部纳入同一个紧密的供应链中。 ( 2 ) 体现精益生产、敏捷制造和同步工程的思想。 e r p 系统支持多种形式的生产方式的管理，管理思想主要表现在两个方面：即“敏 捷制造的思想与“精益生产的思想。当市场上有新的机会出现的时候，然而企业已 1 第一章绪论 有的合作商又不能较好的满足新产品开发与生产的要求，企业将组建一个临时的供应 链，形成所谓的“虚拟工厂一，即把协作和供应单位一起看成企业的一个组成部分。 ( 3 ) 体现了事先计划和事中控制的思想。 在通常的e r p 系统中计划体系应该包括以下一些功能：能力计划、主生产计划、 人力资源计划、采购计划、物料需求计划、销售执行计划和财务预算等，而已经将上述 的计划功能等完完全全的集成到供应链系统中。在另一方面，相关的会计核算方式与核 算科目可以通过e r p 系统定义事务进行处理，当上述的事务处理发生的时候生成会计 核算记录，从而使得企业的物流与资金流的数据的一致性和同步记录得到保证。从而实 现了根据现目前财务资金状况，可以追溯资金的来源与分配，并进一步追溯其他的相关 的业务活动，从而能让企业做到事中控制和实时做出决策。 1 2e r p 发展历程 1 2 1 对e r p 发展历程的简单回顾 ( 1 ) 时段式m r p 阶段 最早的m r p 系统是m m 公司的d r j a o r l i c k y 博士在上世纪6 0 年代设计并组织实 施的。m r p 就是从产品结构入手，建立一个模型来赋予产品结构时间属性，从而实现 制造企业三个核心业务一生产、供应、销售的信息集成，一种保证既不致造成库存积压， 又不出现短缺的计划方法【5 1 。 ( 2 ) 闭环m r p 阶段 上世纪7 0 年代m r p 发展为闭环m r p ，在m r p 的基础之上增加了反馈功能，解决 了生产计划与控制问题，从而了解决能力计划的矛盾。从信息技术发展德角度来看，2 0 世纪7 0 年代，软件开发的前期阶段逐渐受到人们的重视，在一系列高级语言应用的基 础上，出现了结构化程序分析和设计技术；以数据为中心的抽象数据类型概念得以提出， 并发展成为众所周知的数据库技术1 5 1 。 0 ) m r p 阶段 1 9 7 7 年9 月，著名生产管理专家、生产库存控制学会主席奥列弗怀特( o l i v e r w w i g h t ) 提出了制造资源计划的概念。英文缩写为m r p ，为了区别原有的m r p 而记 为m r p 。m r pi i 的基本思想是将企业看成一个有机的整体，以整体最优为最终目的， 运用科学方法将企业的生产经营的各个环节进行有效地组织、计划和控制，从而使得它 们能够协调发展，很好的将各自的作用发挥出来。m r pi i 系统实现了物流、资金流与信 2 长安大学硕士学位论文 息流在企业管理方面的集成，从而使得使财务信息滞后于生产信息的坏现象得到了改 变，使得实物账与财务账的能够同步生成；其次，m r pi i 系统还可以通过提供模拟功能， 辅助管理人员对多个方案进行比较，从而以寻求最合理的方案【6 】。m r pi i 主要模块有： 经营规划、主生产计划、能力需求计划、采购管理、销售与运作计划、车间作业管理、 库存管理、财务管理、物料清单与物料需求计划、产品成本管理等。 ( 4 ) e r p 阶段 由美国g a r t n e rg r o u p 公司分析员l w y l i e 在1 9 9 0 年4 月1 2 日发表了( e r e ：理 想的下一代的m r pi i ( av i s i o no ft h en e x tg e n e r a t i o nm r pi i ) 的分析报告中首次提出 了e r e 概念嘲。针对新软件包的问世，该公司提出需要制定针对传统的m r p 软件的 评价内容，并从功能和技术方面拟定了评价核对表。技术方面的主要内容是：第四代程 序语言、采用图形用户界面、关系数据库、客户机服务器体系结构，支持多数据库及 数据库集成：主要是从企业经营规模发展的角度来考察系统的功能方面，如：多币种( 跨 国经营) 、内部集成( 设计核心业务系统数据采集) 、外部集成( 客户信息、电子采购) 、 多种类型企业( 离散流程分销) 、生产报告分析报告图形化等，并称能达到这些要求 的软件为e r p 。 ( 5 ) e r e1 1 阶段 2 0 0 0 年1 0 月4 日，g a r t n e rg r o u p 公司发布了e r ei sd e a d - - l o n gl i v ee r pi i 的报 告，该报告由b b o n d 等6 人署名，提出了关于管理的全新的概念- e r pi i 。因为最初 的e r p 已经因“软件易名”而模糊了e r p 与m r pi i 之间的界限，已被人们认为只是面 向企业内部的信息集成，所以再提出一个e r pi i 从而实现最初的e r p 的最初目标。为 了区别企业资源计划对企业内部管理的关注，他们在描述e r pi i 时，引入“协同商务 的运作模式，协同商务是指企业与合作伙伴、客户之间，企业内部人员的电子化业务的 交换过程 7 1 。 1 2 2 我国的m r pi i e r e 发展阶段【8 】 上世纪9 0 年代以来，随着市场竞争的进一步加剧，m r pi i 得到了进一步发展与完 善，形成了比较完善的e r p 系统。将m r pi i 与e r e 进行比较，能够发现e r e 不仅加 强和包括了m r pi i 的功能，而且具有更为强大的功能以及更加面向全球市场，更多的 管理企业资源，管理的覆盖范围更广的优点，支持多种生产方式相结合的生产方式，并 考虑了企业供应链管理，全面的进行经营与生产计划，是企业的综合的集成经营系统。 3 第一章绪论 e r p 在我国的发展分三个阶段： ( 1 ) 启动期：此阶段贯穿了整个8 0 年代，以m r pi i 的引进、实施为主要特点，应 用范围不广，基本上只局限在传统的机械制造业。由于受层层制约，应用的效果有限。 ( 2 ) 成长期：此阶段从1 9 9 0 年开始大致经历了6 年时间，以m r pi i e r p 在国内的 应用与推广取得了较好的成绩为主要特征，从实践上否定了以往的国内企业不适合应用 m r pi f e r p 的观念。该阶段大多还是以外国软件为主角。此阶段虽然m r p e r p 在中 国的应用取得了较大的成绩，但是还是存在诸多不足之处，主要有以下几点：应用范 围还是有限，基本上是局限在本制造业中：企业在选择和应用m r pl 班! l 冲时缺少对 企业的整体规划；部分企业在实施m r p 刀【e r 时未对软件的功能和供应商的售后技术 支持作全面而详细的考察，造成很大的浪费；管理的范围和功能局限于本企业的内部， 并未将供应链上的所有的相关环节都纳入到企业的管理范围之内。 ( 3 ) 成熟期：此时期是从1 9 9 7 年开始至今，以主要引入e r p 为主要特点；应用范 围也得到了扩展，扩展到其他产业；并且由于不断的实践探索，应用效果也得到了显著 提高。 1 3e r p 系统现状分析 1 3 1 国内外研究动态 企业资源计划的发展过程主要经历了订货点法、时段式m r p 、闭环m r p 、m r pi i ， 最终形成了e r p 9 l 。如果将e r p 作为一种管理思想，那么它就是一种全新的管理模式； 如果将其作为一种管理工具，它又是一套先进的计算机管理系统，为企业的信息化建设 提供了一套完整的解决方案，从而能够增强企业的市场竞争力、提高管理水平。发达国 家中的许多企业都实施了e r p 并取得了良好的应用效果。 对于e r p 的研究、文献著作及实践相对是比较多的，如t o m 和w e s t e r l u n d 提出了 一种解决方案，将实时系统与e r p 间集成【1 0 1 ，m u s c e t t o l a 等在解决计划调度问题时采 用了定量问题空间方法【1 1 】。r o b e r t o 和m i c h e l 对e r p 在公司中的应用进行了研究，包 括供应链优化、高级计划、预测和需求管理、分配、运输管理、仓库和动态调度等方面 1 9 l 。研究者认为，传统的分层式的控制方法与生产计划己经不满足新形势的需要，应该 探索新的控制方法与生产计划方法来解决有关e r p 生产计划的问题【1 2 l ，郑明春等人在 e r p 的能力平衡策略方面，提出了用多目标规划方法为用户决策提供依据的解决方案， h a s t i n g s 于1 9 8 2 年在研究了物料需求计划与生产作业计划的集成问题基础上，提出了先 4 长安大学硕士学位论文 在工序级采用有限能力顺排的方法，得到一个可行的生产作业计划，然后再生成物料需 求计划的基于计划的m r p 1 3 l 。陈荣秋等人在1 9 9 4 年提出了c i m s 下生产计划的集成问 题，并对t o p m i d b o t 三级计划集成问题和m d b o t 二级计划集成问题进行了研究 【1 4 】。还有一些研究者对控制能力弱的m r p 与控制能力强的一些工具的结合进行了相关 研究，如马士华等一些研究者对m r p 与o p t 结合进行了研究【1 5 1 ，b a n e r j e c 等将m r p 与j 1 t ( j u s ti n 雨m e ) 结合在一趔1 6 1 。也有不少研究者对线性规划和优化进行研究，有研 究者采用数据挖掘和数据开采的方法来弥补e r p 决策上的不足，也有研究者通过增加 对e r p 计划的调整来改善e r p 不够灵活的缺点【1 7 1 。张媛提出利用基于w e b 服务的e r p 的体系结构的思想来开发e r p 应用系统的需求和思路【1 8 l 。林铿等人对基于遗传算法的 e r p 生产计划排单模型进行了研究【1 9 1 ；汪定伟等人研究了敏捷制造e r p 中的关键优化 问题及其数学模型2 0 4 ；袁小雯等人研究了网络优化方法在自动生产调度中的运用【2 l 】；杨 瑾等人对e r p 环境下物料清单适应性问题进行了研究阎。 目前，德国的s a p 公司，美国的s y m i x 公司和荷兰的b a n n 公司等，以及许多国内 的公司如金蝶、浪潮、用友、利玛等都相继推出了自己的e r p 系统软件，这些软件都 具有各自的特点。如b a n n 公司提出了动态企业建模( d y n a m i ce n t e r p r i s em o d e l i n g d e m ) 的概念 2 3 】。s y m i x 公司则最早在业界推出自己的客户同步资源计划( c u s t o m e r s y n c h r o n i z e d r e s o u r c e p l 锄i n 曲概念【2 4 】，客户同步资源计划提供了应用软件来创造客 户化的价值和可操作的方法，主要是将业务的运行和计划的主要流程与客户集成起来， 使得企业的计划重心不再是在生产制造上而是在客户身上。国内的金蝶公司提出了循序 渐进开发计划。金蝶k 3e r p 的基础版实现了基本业务处理及相应的财务处理功能， k 3e r p 标准版是在具备基础版的相关功能的前提下，增加计划管理、设备管理、成本 管理等功能从而使其能完成e r p 的核心任务，金蝶k 3e r p 高级版具备标准版的功能 的前提下，增加了动态企业建模功能，从而增强了系统对企业发展的应变能力，支持企 业的流程的改变和管理结构并追随智能资源计划( i r p ) 的发展及特定行业、特定技术的需 求【2 5 1 。为适应发展的需要，从1 9 9 9 年起国外各e r p 供应商开始强调信息的深加工与挖 掘并提出以线性规划为核心，在此大形势下s a p 公司宣布开发新产品s u p p l yc h a i n o p t i m i z a t i o n 1 3 2 当前e r p 技术特点 e r p 是信息时代的现代企业向国际化方向发展的更高层次的管理模式，同时也是集 5 第一章绪论 成化企业管理软件的最高水平的象征。e r p 系统特点包括以下几点： ( 1 ) e r p 系统更加面向经营、面向市场和面向销售，能够真真做到对市场的变化做 出快速的响应，在此同时供应链管理功能也被引入系统中来，更多的强调供应链中各部 分之间的新的伙伴关系，并将企业的后勤管理功能包含进来。 ( 2 ) e r p 系统更多的强调工作流与企业流程，通过工作流来进行企业的生产管理、 财务管理、人员管理与分销管理之间的集成，而且支持企业过程重组。 ( 3 ) e r p 比以往的任何企业管理软件系统都更多地注重财务管理，具有比较完善的 财务管理体系，使得价值管理概念得以实施，从而能完整的将企业的资金流与信息流、 物流结合起来。 ( e r p 比以往的任何企业管理软件系统更多地考虑在生产经营规划中人为因素作 为资源的作用，人的培训成本等也被考虑进来。 ( 5 ) 在生产制造计划中，e r p 支持j r r 与m r p 的混合生产管理模式，也支持混合 的管理模式。 ( 6 ) e r p 采用了最新的计算机技术，如面向对象技术、图形用户界面、浏览器朋艮务 器分布式结构、多数据库集成、电子数据交换e d i 、第四代语言及辅助工具。 e r p 无疑使许多企业的生产经营管理发生了全新的变化，成功地实施了e r p 的企业 从中获得了显著的效益。但是现有e r p 系统所存在很多不容忽视的问题，主要有以下 几点： ( 1 ) e r p 的系统复杂，功能比较多，从而使得系统的维护难度加大； ( 2 ) 在对e r p 系统实施与用户进行修改时工作量都大； ( 3 ) e r p 系统的用户操作性较差，而且由于不具备工作流程自动化功能，对使用人员 的要求很高； ( 4 ) 最重要的一点，是现有生产计划与控制模块的灵活性差； ( 5 ) 产品生产周期过长，劳动生产率下降，生产上所需要的零部件不配套，将会引起 生产活动紊乱，生产周期变长； ( 6 ) 资金积压严重，周转期长，为了保证生产的不停产及应付紧急订货，往往会以加 大库存的方法来解决，致使零部件和成品积压增多，库存资金积压严重，资金周转天数 增加； 市场和客户需求多变和快速，使企业的经营和计划系统难以适应。 6 长安大学硕士学位论文 1 3 3e r p 发展趋势【2 6 刀，2 8 刀删 e r p 代表了当代最先进的企业经营管理模式，随着先进制造技术、信息技术的不断 发展，现行e r p 将向新一代发展。其中，e r p 发展趋势及主要推动因素有以下几点： ( 1 ) 多企业合作经营生产方式的出现与全球化市场的形成和不断发展将使得e r p 支 持异地企业运营、异种货币和语言操作的交易。 ( 2 ) 企业不断进行企业流程重组将使得e r p 能够支持基于全球范围的可重构的、实 时的供应链及供应网络结构。 ( 3 ) 为了适应新的经营实践与生产方式，e r p 必须越来越灵活地支持混合的制造方 式的管理模式从而满足制造商敏捷性与灵活性的需要。 ( 4 ) 产品数据管理( p d m ) 与e r p 的整合。企业中从产品设计到制造过程的各种产品 设计的数据、信息和文档将由p d m 组织在统一的环境中。近年来很多e r p 软件商将 e r p 系统与p d m 系统的集成或在e r p 系统中引入了p d m 功能从而增加对设计的过程、 数据、文档的管理和应用，使得e r p 系统中庞大的数据准备以及管理的工作量得到减 少，进一步加强了企业管理系统与计算机辅助设计( c a d ) 系统、计算机辅助制造( c a m ) 系统的集成，进一步提高了企业的系统集成以及企业的整体效率。 ( 5 ) e r p 与制造执行系统( m e s ) 的结合使得e r p 生产过程的控制能力得到加强，使 e r p 能够与制造执行系统、车间层操作控制系统( s f c ) 更加紧密的结合，从而能够形成 互动的e 删e s s f c 系统。 ( 6 ) 功能越来越强大的计算技术的不断出现，将会为e r p 系统提供功能完美的软硬 件平台。e r p 将以分布式、多层架构技术构造软件系统平台，以多数据库集成、数据仓 库、可扩展标记语言( x m l ) 、中间件技术、面向对象方法和i n t e m e t i n t r a n e t 等为软件实 现核心技术，并采用应用服务器、企业应用集成( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，叫) 作为e r p 的集成平台，采用x m l 、简单对象访问协议( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ， s o a p ) 、w e bs e r v i c e 等作为e i 冲的跨平台通信技术，所有这些技术的快速发展将会使 得e r p 的功能与性能得到快速提高。 1 4 课题背景与意义 1 4 1 课题的背景 企业资源规划系统体现了目前最先进的企业管理思想，它具有强大的系统功能，灵 活的应用环境与实时的控制力，是信息时代应用于制造业的一种综合性管理信息系统， 7， 第一章绪论 它对提高企业管理水平、准确而快速地决策有着重要的意义【3 l l 。生产计划管理系统是 e r p 中的最要组成部分，是e r p 中其它子系统顺利运行的前提和基础，同时它也是系 统设计与开发过程中，最费时、费力的过程【3 2 1 。 张嫒师姐在她的论文中分析了e r p 产生的历史背景，比较全面的介绍了国内外对 e r p 的研究状况，以及我国对e r p 研究的欠缺之处，特别是以传统的软件开发方式开 发e r p 系统遇到的问题，由此提出利用基于w e b 服务的e r p 的体系结构的思想来开发 e r p 应用系统的需求和思路。提出了基于w e bs e r v i c e s 的e r p 系统的体系结构来实现 e r p 的思路，并对这个方法的关键环节进行研究，以期能够促进基于w e bs e r v i c e s 的 e r p 系统在企业信息系统开发中的成长和成熟；详细地论述了目前e r p 系统中决策支 持系统的不足，在此基础上，引入了一个重要概念商业智能( b d ，并利用与b i 集成， 也就是利用数据仓库+ 联机分析处理+ 数据挖掘( d w + o l a p + d m ) 来解决这种不足。通过 数据仓库、数据挖掘、o l a p 等技术实现系统决策支持功能。利用时序算法以及b p 神 经网络的数据挖掘方法来对企业的销售作出预测；总结分析了常用物料清单( b o m ) 构造 方法的优缺点，提出一种新的b o m 结构，并采用存储过程来实现b o m 的遍历；改进 的能力排产算法【1 8 】。 在激烈的市场竞争环境下，严格地按质按量按期交货，全方位地满足客户的要求， 已成为企业赢得客户订单的重要条件。在传统的生产计划和调度理论及管理实践中，人 们更加重视对产品质量和交货时间的要求；而对于如何根据客户订单合理确定计划投产 量，以确保按规定数量交货的同时，使企业的成本最低、效益最好，却未能引起理论研 究者和企业管理者的足够重视。 当前订单生产模式下的e r p 主要面临以下一些问题： ( 1 ) 传统的m r pu 系统要求在产品制造之前，希望企业能够提供清楚的从产品到原 材料的所有项目编码及其属性、完整的物料清单等信息。然而，按订单生产的企业是没 有办法提前准备好非标准产品的所有准确数据的。因此，制造商只能按预测的假名产品 组织生产，从而不能让物料需求计划没有办法确定。具体的表现形式如下： 由于零部件或原材料是可以选择的，导致组合成的最终产品的数目大，因此没有 办法清楚的给出具体的项目编码； 由于m r p e r p 在进行计划编制时需要精确的物料清单，将会大大增加b o m 数据量； 编制生产计划时，由于对最终产品的预测没办法达到准确，大大增加企业的在制品 8 长安大学硕士学位论文 数量，造成资金的占用或浪费。 ( 2 ) 按订单生产的特点是产品品种和产量变化频繁，重复生产较少，能力与负荷经 常不吻合，交货期比较短而又严格。企业在接到订单后要完成从产品设计、计划编制、 物料采购直到加工制造的整个过程复杂的技术和管理工作。这使得企业出现了许多主生 产计划、物料需求计划和车间作业计划脱节、协调不好等现象，这种现象在订单生产企 业中较为突出【2 】。 对于按订单生产来说，客户的订单是生产计划生成的起点和数据源，面向订单的生 产计划既要能够适应各种各样的客户订单，又能够满足订单中的产品需求，并做出快速 的响应，同时当客户改变了订单产品的数量或交货期、市场价格发生变化、市场供应与 需求随政策而变化时，生产计划都要进行相应的调整变更处理。生产计划是企业生产管 理的主要内容，各类生产计划之间协调不一致必然会造成企业生产经营活动的紊乱。 在攻读硕士研究生期间，作者参加中国博士后科学基金资助课题基于智能数学的 可重构企业资源计划系统关键技术研究( 批准文号：中博基字 2 0 0 5 1 9 号；资助编号： 2 0 0 5 0 3 8 2 4 3 ) 和江苏省博士后科研资助计划资助课题 ：可重构协同制造执行系统智能设 计理论研究( 批准文号：苏人通 2 0 0 5 1 3 5 5 号；课题编号：0 5 0 2 0 2 9 b ) 等课题的研究工作。 在研究过程中，作者做了大量研究工作，取得一些研究成果。现按照硕士学位论文的要 求，对作者所取得的研究成果进行总结和提炼，形成本论文。 1 4 2 课题的意义 随着我国成功加入w t o 及信息化浪潮的日益临近，企业经营管理机制正在发生着 根本性的变化，特别是处于激烈市场竞争环境下的高新技术企业，如果想要在市场变化 中求得生存，就必须有效地进行企业内部改革和加强企业管理，借助现代管理理论和信 息技术，建立企业管理信息系统势在必行。 在激烈的市场竞争中，市场的销售方式不再是“以产定销 ，生产企业必须以市场 和用户的需求为导向来安排企业的生产。在按订单生产的模式下，用户的要求呈现出个 性化、多样化，这也对供应商不仅仅在产品的质量、性能和售后服务方面，还在产品品 种、规格、型号等能够快速响应市场的变化方面提出了更高的要求。 订单生产方式是众多生产方式中的能够将企业生产与市场变化紧密的联系起来的 生产方式，以快速适应市场变化为根本目标，依靠先进的信息技术的企业系统，订单生 产方式是现代企业生产发展的必然方向。将按订单生产企业与传统企业进行比较可以看 9 第一章绪论 出，在总体思路上是两种完全不同的生产方式。它具有很多其它的生产方式所不具备的 特点，如在企业核心问题上：管理思想、组织结构、生产方式等都有很大创新；订单生 产方式能够快速响应市场变化，甚至能够是以变化的角度，全面、系统地审视了传统企 业的不足之处。订单生产系统还可运用先进的信息技术及i n t e r n e t 组建“虚拟公司 ， 在企业与企业间在以市场为向导的前提下，组建动态的企业联盟，从而能够充分利用己 有的资源，尽最大能力占领市场，让用户的需要得到更好的保证，让企业获得最佳的经 济效益。 1 5 研究的主要内容 鉴于文章篇幅和时间的限制，本文只对基于订单生产的e r p 的生产计划进行研究。 本文的具体研究内容如下： 第一章：介绍了选题背景和研究意义、研究的基本目的、研究的内容，对企业资源 计划管理系统的发展历史、研究与应用现状进行综述。分析了各种先进生产理论的发展 和国内外研究现状，引出本文研究的主要内容。 第二章：对订单生产方式进行了概述及论述定义、特点及工作流程，并对按订单生 产的企业资源计划系统其关键技术进行分析。 第三章：总结分析了常用物料清单构造方法以及物料清单的遍历算法的优缺点，提 出一种新的b o m 结构改进了的分层b o m 结构，并采用存储过程来实现b o m 的 遍历。讨论分析主生产计划在e r p 系统中的作用和主生产计划的关键技术，针对按订 单生产模式进行了生产计划的编制。 第四章：分析传统的订单变更后生产计划变更处理方法，根据订单变更的特点与形 式，建立生产计划变更处理模型，面向订单生产订单变更后生产计划变更的处理算法， 实现基于订单生产的生产计划系统的动态一致性，使订单变更后各类生产计划确保一 致。 第五章：综合以上研究成果，在前几章的基础上，采用d e l p h i 2 0 0 5 和s q l s e r v e r 2 0 0 5 工具开发完成一个e r p 的原型系统，介绍了其主要功能，并验证了系统的可行性。 第六章：对本课题的相关研究进行总结，并对今后的发展方向进行展望。 论文具体的结构安排如图1 1 。 1 0 长安大学硕士学位论文 图1 1 论文的结构安捧 1 1 第二章面向订单生产的企业资源计划系统的关键技术研究 第二章基于订单生产的企业资源计划系统的关键技术研究 2 1 订单生产方式的概述 订单生产是企业在接到用户订单之后才开始生产产品，其主要特征是产品是为专门 的用户生产的。产品的生产是按照用户要求的规格、数量和交货期进行的。一般是多品 种、小批量生产，不设产品库存。在保证产品质量的前提下，准时交货是其生产过程管 理的重点，必须按期组织生产过程各个环节的衔接和平衡。 订单生产方式，一方面可以提高对用户的服务质量，满足用户的需要，赢得大批客 户，一方面也避免了为应付用户的各种可能的需求而形成的大量库存积压，实现无库存 生产。在信息技术高度发达的今天，订单生产方式可使企业直接面向市场、面向用户需 求生产适销对路的产品，增强竞争能力。 2 1 1 订单型生产方式的分类 如何保质、保量、按期地满足客户的需求已成为企业生产的重点，在以用户的需求 为中心的环境下，企业的生产组织方式随订单介入点的变化而不同，生产计划所处环境 也将不同。按订单介入点的不同，生产组织方式可以分为以下几种 2 1 ： ( 1 ) 按库存生产( m a k et os t o c k ，m t s ) ：以补充产品库存为生产的主要目的。在这种 生产模式下，成品库起着调节产出与不确定的顾客需求间的平衡的作用。在这种生产方 式下顾客很难对企业的产品提出个性化的要求，具有短的产品交货期。 ( 2 ) 按订单装配( a s s e m b l et oo r d e r ，a - t o ) ：按订单装配的企业只设有可选零件库， 只有在接到订单之后才按照订单要求进行装配。在这种生产方式下顾客可以对所需产品 提出有限的个性化要求，具有比较短的产品交货期。 ( 3 ) 按订单生产( m a k et oo r d e r ，m t o ) ：企业按照订单的要求进行生产的生产方式， 顾客可以对所需产品提出有限的个性化要求。在这种生产模式下，企业的生产能力将决 定产品的交货期。 ( 4 ) 按订单设计( e n g i n e e rt oo r d e r ，e t o ) ：按订单设计是按订单生产的扩展，在生产 模式下，订单的个性化要求将完全决定产品的设计，真正的按客户的个性化要求制造， 顾客需求从一开始就能够得到很好的体现，但这种生产模式具有比较长的产品交货期。 2 1 2 订单型生产企业的特点 长安大学硕士学位论文 面向订单装配、面向订单设计和面向库存生产一起是企业中几种常用的生产模式。 按订单生产的生产模式具备以下的主要特点【3 3 】： ( 1 ) 产品种类比较多。由于是按单生产，且客户订单的细节要求往往各不相同，就 导致了按订单生产的企业的产品种类比较多。 ( 2 ) 需求波动比较大。这种波动包括需求时间上和数量上的波动。有的产品，客户 可能只下一次订单，后面就再也没有订单了；而有的产品生命周期远远大于设计的生命 周期。另外，需求的数量受市场的影响也很不稳定，波动很大。 ( 3 ) 单个订单对产品的需求数量相对比较小，即“需求少量多样 。不会像按库存生 产产品那样，生产都是成千上万的。 ( 4 ) 需求变更频繁。按订单生产产品的生产提前期相对比较长。因此在这个期间内 客户变更需求的机会就比较大。这种变更包括：增加或取消订单，交期的提前或延后， 数量的增加或减少，产品结构或包装方式的变更，甚至原来要a 产品，现在改要b 产 品等。 ( 5 ) 紧急订单多，插单多。较