（系统工程专业论文）制造联盟资源计划（MARP）的原理及体系结构研究.pdf

东南大学博士论文 摘要 本文研究制造联盟资源计划( m a r p ) 的原理和体系结构。m a r p 是实现区域制造资源的优化 和配置，支持企业实现敏捷制造的解决方案。m a r p 的目标是通过跨企业信息集成和对集成信息的 处理，帮助企业选择产品研发、制造和销售的合作伙伴。实现合作伙伴之间的信息交互，从而支持 动态联盟、敏捷供应链管理、电子商务、异地设计等活动的全生命周期管理。 在经济全球化背景下，企业实施敏捷制造所面临的环境由内至外可划分为动态联盟、制造联 盟、国家敏捷制造环境和全球经济环境等四个层次。制造联盟具有显著区域和行业特性，是连接有 直接契约关系的动态联盟和国家制造环境的中间层。在制造联盟中包括了由知识链、供应链、质置 链、价值链等关联在一起的参与制造某类产品的企业群体和政府指导服务机构及一些自发的企业协 调机构如行业协会等。为制造联盟这个企业外部环境提供信息化的支撑平台，对强化区域制造优势、 优化制造资源的配置、提升区域企业的综合竞争力有着十分重要的现实意义。制造联盟资源计划 ( m a r p ) 作为制造联盟的信息支撑系统，为链接企业群体的各类资源提供调度和优化的服务平台， 并能有效的降低企业之间的协同成本。 m a r p 在技术上是可行的。m a r p 实现的是在语义级别上的跨企业信息集成，关键是在信息集 成协议栈的各层选择合理的技术。m a r p 面临的挑战是如何鼓励更多的企业加入m a r p 平台、并在 其中发布真实信息。本文给出的m a r p 体系结构结合“点到点”和“集中式”两种信息集成类型特 点。该体系结构既可为资源规划和调度提供统一、集成的数据模式，又能支持企业信息系统之间的 自动、主动的信息交互。m a r p 系统由标准、服务平台、软件框架、软件工具组成。其核心使能技 术包括基于s o a p 的通信机制、基于w e b 服务的互操作、基于u d d i 的企业信息建模和基于e b x m l 的经营过程建模。m a r p 系统的分五层实现，分别是客户层、应用服务层、过程层、对象层和系统 执行层。 企业信息建模是m a r p 实现区域资源规划和调度的基础，其目标是实现企业信息的规范性描述， 为资源规划模型提供标准的输入数据格式和类型；同时实现模型的统一存储和访问，以支持企业注 册、更新企业自身的模型，以及检索和访问潜在合作伙伴的企业信息。m a r p 扩展u d d i 机制，使 企业可以在m a r p 中注册决策支持所需的准静态信息和访问企业动态和复杂信息所需的w e b 服务信 息。同时在m a r p 中注册的企业可以参与全球的电子商务活动。 m a r p 中的经营决策体系是由经营决策建模、经营决策模型仿真、经营过程建模和跟踪评价机 制构成的一个闭环系统。与e r p 规划企业内部资源相似，m a r p 中的经营决策建模也包括了计划、 仿真、执行和反馈。本文给出了基于m a s 的经营决策建模的实现结构和机制，以及基于e b x m l 企 业经营过程建模方法。企业的经营过程模型可以通过u m m 手工建立，也可通过企业经营扶策模型 转换形成。某个企业经营过程模型由若干c p a 构成，企业将c p a 下载至本地控制w e b 服务之间的 交互，从而实现企业经营过程的自动执行。 最后，介绍了基于j 2 e e 的m a r p 的实现技术和应用实施思路。介绍利用b u s i n e s sd e l e g a t e 、 d t o 、f a 9 a d es e s s i o n b e a n 以及f a g a d e m e s s a g e b e a n 等模式实现m a r p 服务层和客户层技术路线， 从m a r l ) 的实施条件、涉及角色及实施策略三个方面对m a r p 的应用作了初步探讨，分析了m a r p 开发和实施中各个角色的作用及其关系，并提出了立足商业运作、试点重点行业和重点区域、突破 临界规模、多方参与完善管理机制等四个方面的基本策略。 【关键词】制造联盟，制造联盟资源计划、跨企业信息集成、企业信息建模、经营决策建模、 经营过程建模、w e b 服务 一一一一一一! ! 丝壁里塑塑生型坚垡些竺垦望墨竺墨箜塑! ! 塞 a b s t r a c t t h et h e o r ya n ds y s t e ma r c h i t e c t u r eo fm a r p ( m a n u f a c t u r i n ga l l i a n c er e s o u r c e sp l a n n i n g ) i s p r e s e n t e di n t h i s p a p e r m a r pi s at e c h n o l o g i c a ls c h e m et or e a l i z ea r e ar e s o u r c eo p t i m i z a t i o na n d d i s p o s i t i o n ，a n dt os u p p o r te n t e r p r i s e sa g i l em a n u f a c t u r e t h eg o a l o fm a r pi s t h r o u g he n t e r p r i s e s i n f o r m a t i o n i n t e g r a t i o n a n dt r e a t m e n tt o i n t e g r a t e d i n f o r m a t i o nt o h e l pe n t e r p r i s e s t oc h o o s et h e c o o p e r a t i v ep a r t n e r s o fr e s e a r c h ，d e v e l o p m e n t ，m a k i n g ，s a l eo fp r o d u c t s ，r e a l i z et h ei n t e r a c t i o n ，o f c o o p e r a t i v ep a r t n e r s ，a n ds u p p o r t t h ew h o l el i f ec y c l em a n a g e m e n to f v i r t u ee n t e r p r i s e ，a g i l es u p p l yc h a i n ， e - c o m m e r c e ，d i s t r i b u t e dd e s i g n ，e t c u n d e rt h eg l o b a l i z a t i o ne c o n o m i cc i r c u m s t a n c e s ，t or e a l i z ea g i l em a n u f a c t u r e ，e n t e r p r i s e sm u s tf a c e f o u rl e v e l se n v i r o n m e n t st h a ti n c l u d et h ev i r t u e e n t e r p r i s e ，m a n u f a c t u r i n ga l l i a n c e ，n a t i o n a la g i l e m a n u f a c t u r i n ge n v i r o n m e n ta n dd o b a le c o n o m ye n v i r o n m e n t m a n u f a c t u r i n ga l l i a n c et h a th a sr e m a r k a b l e a r e aa n d 仃a d ec h a r a c t e r i s t i ci st h em i d d l e1 a y e rb e t w e e nv i r t u ee n t e r p r i s ei nw h i c ht h ee n t e r p r i s e sh a v e d i r e c t l yc o n t r a c tw i t he a c ho t h e ra n dn a t i o n a la g i l em a n u f a c t u r i n ge n v i r o n m e n t t h em a n u f a c t u r i n ga l l i a n c e i n c l u d e se n t e r p r i s e st h a ta r er e l a t e db yk n o w l e d g ec h a i n ，s u p p l yc h a i n ，q u a l i t yc h a i n ，v a l u ec h a i n0 1 2s o m e t y p e o fp r o d u c t s ，g o v e n u n e n t st h a t p r o v i d es u p e r v i s es e r v i c e ，a n d s o m e s p o n t a n e o u s c o o r d i n a t i o n o r g a n i z a t i o ns u c ha sg u i l d i th a sv e r yi m p o r t a n tr e a l i s t i cm e a n i n g t op r o v i d ei n f o r m a t i v es u p p o r tp l a t f o r m f o rm a n u f a c t u r i n ga l l i a n c e t h ee n t e r p r i s ee x t e r n a le n v i r o n m e n t ，w h i c hw i l ls t r e n g t h e na r e am a n u f a c t u r e a d v a n t a g e ，o p t i m i z ed i s p o s i t i o n o fm a n u f a c t u r e r e s o u r c e ， a n d p r o m o t er e g i o n a ls y n t h e s i z e d c o m p e t i t i v e n e s s ，m a r pa sm a n u f a c t u r ea l l i a n c e si n f o r m a t i o ns u p p o r ts y s t e m ，o f f e rd i s p a t c ha n ds e r v i c e p l a t f o r mt h a to p t i m i z ef o rc h a i n i n g a l lk i n d so f r e s o u r c e s o f e n t e r p r i s e sc o l o n y r e a l i z a t i o n so f m a r p c a n e f f e c t i v er e d u c i n gi nc o o r d i n a t i o nw i t ht h ec o s t m a r pi sf e a s i b l eo nt e c h n o l o g y m a r pa c t u a l l yr e a l i z e si n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o no v e re n t e r p r i s e so n t h es e m a n t i cl e v e l ，a n dt h ek e yp o i n ti st oc h o o s er a t i o n a lt e c h n o l o g yi ne a c hi n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n t e c h n i c a ls t a c k c h a l l e n g et h a tm a r pf a c e di sh o wt oe n c o u r a g em o r ee n t e r p r i s e st oj o i nm a r l p l a t f o r m ， a n di s s u et h ei n f o r m a t i o nt h e yp u b l i s h e di st r u e t h em a r p s y s t e ms t r u c t u r ep u tf o r w a r di nt h i sp a p e r c o m b i n et w oi n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n 卯船c h a r a c t e r i s t i c ：”p e e rt op e e r ”a n d ”c l i e n ta n ds e r v e r ”t h i s s y s t e ms t r u c t u r ep r o v i d e u n i f i e da n di n t e g r a t e dd a t am o d ef o rr e s o u r c em a n a g e m e n ta n dp l a n ，a l s os u p p o r t t h ea u t o m a t i ci n i t i a t i v ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t l o ns y s t e m s m a r ps y s t e mi sc o m p o s e d o fs t a n d a r d ，s e r v i c ep l a t f o r m ，s o f t w a r ef r a m e ，a n ds o f t w a r et 0 0 1 t h em a i 心sc o r ee n a b l e dt e c h n o l o g i e s i n c l u d et h ec o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s mb a s e do ns o a p , t h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm o d e l i n gb a s e do n l i d d i t 1 1 eb u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n gb a s e do ne b x m la n dt h ei n t e r a c t i o nb a s e do nw e bs e r v i c e m a r p s y s t e m sr e a l i z a t i o nh a sf i v el a y e r s ，i ti sc u s t o m e rl a y e r , a p p l i c a t i o ns e r v i c el a y e r , p r o c e s sl a y e r , o b j e c tl a y e r a n de x e c u t es y s t e ml a y e r e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm o d e l i n g i sf o u n d a t i o nt or e a l i z er e g i o n a lr e s o u r c ep l a na n dm a n a g ef o rm a r p i t sg o a li st or e a l i z ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nr e g u a t o r yd e s c r i p t i o nt oo f f e rs t a n d a r dd a t a i nf o r ma n dt y p e f o rr e s o u r c em o d e l a n dr e a l i z et h eu n i f o r i l ls t o r a g ea n da c c e s sf o re n t e r p r i s em o d e lw h i c hs u p p o r t e n t e r p r i s er e g i s t e ra n du d d a t ei t sm o d e l , a ss oa sq u e r ya n da c c e s sp a r t n e r s i n f o r m a t i o n m a r pe x t e n d s u d d i s oe n t e r p r i s ec a l lr e g i s t e rs t a t i ci n f o r m a t i o n 也a ts u p p o r te n t e r p r i s e d e c i s i o na n dw e bs e r v i c e i n f o r m a t i o nt h a tj sn e e d e di na c c e s sd y n a m i ca n dc o m p l e xi n f o r m a t i o n f u r t h e r m o r e ，t h ee n t e r p r i s et h a t r e g i s t e r e di n f o r m a t i o nj nm a r p c a na l s ot a k ep a r ti ng i o b ee - c o m m e r c e t h ea r c h i t e c t u r eo fb u s i n e s sd e c i s i o no fm a r p i sac l o s e dl o o ps y s t e mt h a tc o n p r i s e sb u s i n e s s i l 东南大学博士论文 d e c i s i o nm o d e l i n g ，b u s i n e s sd e c i s i o nm o d e le m u l a t i o n ，b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n ga n dm e c h a n i s mo f t r a c k i n ga n da p p r a i s i n g l i k ep l a n n i n ge n t e r p r i s er e & o u r c eo fe r p , t h eb u s i n e s sd e c i s i o nm o d e l i n go f m a r pa l s oh a sp l a n n i n g ，e m u l a t i o n , e x e c u t i o na n df e e d b a c kp r o c e s s t h i sp a p e rp r e s e n tt h er e a l i z a t i o n a r c h i t e c t u r ea n dm e c h a n i s mo fb u s i n e s sd e c i s i o nm o d e l i n gb a s e do nm a s ，a n dt h eb u s i n e s s p r o c e s s m o d e l i n gm e t h o db a s e do ne b x m l t h ee n t e r p r i s e sb u s i n e s sp r o g r e s sm o d e lc a l l b em a d eb ym a n u a l t h r o u g hu i v l ma s w e l la sb et r a n s f e r r e df r o mb u s i n e s s d e c i s i o nm o d e l t h eb u s i n e s s p r o g r e s sm o d e l c o m p r i s e ss o m ec p a s a n de n t e r p r i s e sd o w n l o a d t h ec p a st ol o c a l ，s oi t sc o n t r o lt h ei n t e r a c t i o no fw e b s e r v i c e sf o r p a r t n e r sb u s i n e s sp r o c e s s a tl a s t , t h er e a l i z a t i o nt e c h n o l o g yo fm a r pb a s e do nj 2 e ea n dt h ei m p l e m e n tr u l e sa r er e p r e s e n t e d ， e s p e c i a l l yt h er e a l i z a t i o no fs e r v i c el a y e ra n dc l i e n tl a y e ro fm a r pb yd e s i g np a t t e r n sl i k eb u s i n e s s d e l e g a t e ，d t o ，f a c a d es e s s i o n b e a na n df a c a d em e s s a g eb e a ne t c d i s c u s st h ei m p l e m e n t a t i o no f m a r p i n c l u d i n gt h ec o n d i t i o n s ，r o l e sa n ds t r a t e g y a n dp r o m o t ef o u rb a s i cp o l i c i e s ：b a s eo nc o m m e r c i a lo p e r a t i o n ， p i l o tk e yi n d u s t r ya n dk e ya r e a ，b r e a kt h r o u g hc r i t i c a ls c a l e ，p a r t i c i p a t e i na n dp e r f e c tm e c h a n i s mo f m a n a g e m e n tb ym u l t i - p a r t i c i p a t o r k e y w o r d s ：m a n u f a c t u r i n ga l l i a n c e ，m a n u f a c t u r i n g a l l i a n c er e s o u r c e s p l a n n i n g ( m a r p ) ， i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o no v e re n t e r p r i s e s ，e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm o d e l i n g ，b u s i n e s sd e c i s i o nm o d e l i n g ， b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n g ，w e bs e r v i c e i i i 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，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，也不包含为获得东南大学或其它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 表示了谢意。 关于学位论文使用授权的说明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 日期： 查堕查兰竖主堂丝堡苎 绪论 0 , 1 背景 当人类历史进入新的千年，经济全球化已经成为社会发展中不可逆转的熏要趋势之一。经济全 球化不仅与人们的日常生活息息相关，而且深刻地改变着企业的经营理念与运营方式。经济全球化 导致资本、商品、人才、服务与信息的跨国界流动规模不断扩大，生产要素按照市场的要求合理配 置与重组，国际分工不断深化。随着经济全球化和市场竞争地加剧，企业将面临一个复杂多变、不 可预测、竞争激烈的外部市场环境：企业之间竞争将是无国界限制，企业不仅要面对国内竞争者的 挑战，而且要迎接国际竞争者的挑战，企业问竞争变得更加激烈：由于高新技术的发展越来越快， 产品的生命周期日益缩短；消费趋向多样化、个性化企业实施精益生产、柔性生产、并行工程、 及时生产等；市场环境的变化、人们生活质量的提高，对企业生产和服务提出更高要求。 而企业绩效改善的传统方法一般是通过削减费用、减少管理层次、重新设计流程、改善信息系 统、实现例行事务自动化等。这些方法的共同点在于所有改变的重点都在企业的内部，这是传统企 业绩效改善的唯一途径。在完成内部效率的改善之后，许多企业仍感到力不从心。经过大刀阔斧追 求内部效率，其结果只是和那些也经过同样努力的竞争者不相上下。经过多年内部生产力改善，火 多数企业内部的潜力已开始枯竭。有关研究表明，今天企业的经常性开支不会超过公司平均制造成 本的3 ，劳动力成本不超过6 。即使是最有效的费用削减，包括将生产过程中劳动力密集部分进 行全面自动化，对总成本的改善也是微乎其微。要向组织内部寻求有效绩效提高的来源已经愈来愈 难，企业已没有太多的“赞肉”可减其镄效改善的重点应放在外部关系上。 许多试图再造企业的公司，在底线利润、全面质量管理及其他方面所做的改进有限，其原因在 于战术性变化已不能适应全局战略变化，企业与顾客的关系、企业内部结构、企业与供应商的关系 都必须协调发展。为了解决企业在新的全球化环境下面临的困境，国内外理论界和工业界傲了不少 的理论研究与实践，也提出一些解决方案。 上世纪7 0 8 0 年代，为应付来自日本、德国和世界其他国家和地区的激烈竞争，重振美国制造 业雄风，美国国会委托里海( l e h i g h ) 大学亚柯卡( i a c o c e a ) 研究所开展未来制造技术发展战略的 研究。亚柯卡研究所联合美国1 3 家大公司的高级行政和技术总裁及国内著名的咨询顾问公司的代表 历时半年完成了著名的( 2 1 世纪制造业发展战略报告i l j 该报告提出了一个崭新的工业生产模式 以虚拟企业为基础的敏捷制造。敏捷制造可分为企业层次的敏捷制造企业战略和园家层次的敏 捷制造发展战略两个层次。国家层次的敏捷制造是指国家参照敏捷制造哲理，合理规划产业结构， 建立适当的核心优势分布体系为国家的重要功能服务和为国家的经济竞争提供一个良好的产业基 础。企业层次的敏捷带4 造是使制造企业具有敏捷性的一种哲理、一种发展战略。而敏捷性脚是包括 高速、低耗完成所需的任何调整的被动的“转变”能力以及引导市场的主动的“开拓创新”能力。 在全球化市场竞争中，企业的敏捷性是企业获得竞争优势、进而取得成功、生存下去的重要能力。 敏捷制造作为一种战略。它提供了一个基本框架，按照此框架组织的企业具有基本的敏捷性；同时 敏捷制造还是一种哲理、一种指导思想，在此哲理的指导下企业可进行不断的调整与开拓创新。 敏捷制造的核心在于企业的“敏捷性”而敏捷性的决定因素在于企业的组织方式要判断企业 是否有高的敏捷性。最主要的是看企业组织是否具有r r s ( r e e o n f l g u r a b l e 可重构、r e u s a b l e 可重用、 s c a l a b l e 可扩充) 的组织特性。文献【l 】首次提出“虚拟企业”( 、r t r t u a le n t e r p r i s e ) 理念，认为虚拟企 业是针对市场机遇、能迅速实现( 企业内部或若干企业联合的) 资源的有效集成而组建的动态联盟。 型垄壁里塑塑生型! ! ! ! 坚2 塑垦里墨堡墨堕塑! 茎 。 。 一一 虚拟企业是一种由多家独立的企业为了抓住和利用迅速变化的市场机遇，在一定时间内，通过信息 技术联系起来的网络结构性组织。联盟网络中的各参与企业基于共同的目的，充分信任与合作，利 用各自的核心资源，分担风险与利润，一旦市场机遇消失，虚拟企业即重新组合或解体。通过虚拟 企业的运作可迅速有效集成为满足特定市场机遇所需的核心资源，从而对市场变化做出积极的响 应以最小的投入、最好的质量与服务、最快的上市时间满足市场的需要。虚拟企业是一种新的全 局战略模式，它包括了企业与顾客的关系、企业与供应商的关系、企业与制造伙伴的关系、企业与 设计伙伴的关系、企业内部关系和工作过程等。产品和服务的质量与价格不再是影响竞争的唯因 素，同其他企业建立紧密的合作关系为企业在当今相互影响，急剧变化的环境取得成功奠定坚实的 基础。这种动态联盟已经成为企业组织形态发展的方向，它能敏锐把握市场机遇，及时满足顾客需 要快速聚集经营资源，全力推动技术创新，有效缩减交易费用，减低经营风险。 0 2 国内外研究状况 0 2 1 相关的理论研究和解决方案 目前国内外对敏捷制造和虚拟企业进行了大量的理论研究研究内容主要集中在以下三个方面： 1 ) 先进制造理念的阐述与应用：2 ) 面向虚拟企业屑b 态联盟的经营策略与战略管理：3 ) 敏捷制造 的支撑系统与相关技术。 文献 2 】对敏捷制造和其他一些概念和哲理做了比较和区分。认为敏捷制造是为适应多变的市场 环境、在以新产晶为主的市场竞争中获得胜利的制造哲理的自然发展。每一种哲理都是在当时的社 会经济环境下的产物。如自动化流水线是为解决当时生产效率低的问题：j i t 和精益生产是为解决生 产浪费的问题；柔性制造f f m s ) 解决产品批量和种类变化的问题；计算机集成制造( c i m s ) 解决企业 信息集成的问题；并行工程( c e ) 解决缩短设计时间的问题；大批量定制生产o v i c ) 解决企业设计工作 的重用问题，等等。文献【3 】、【4 】对企业敏捷性的度量做了阐述。文献【5 】提出了制造资源投资决策与 产品决策分离的开放式敏捷制造模式。文献【6 】讨论了敏捷制造实施的外部环境与条件。文献【7 卜【9 1 讨论了在我国实施敏捷制造政府、企业所面临的问题及相关的实施策略。这些研究对探讨为国家、 地区及企业实施敏捷制造有很好的宏观指导作用，并为后续的工作做了很好的理论铺垫。 面向虚拟企业，动态联盟的经营策略与战略管理的研究主要包括对虚拟企业建模、伙伴选择、利 益分配、风险控制等方面的理论研究。文献【1 3 卜【1 5 】分别使用了功能视图、资源视图、信息视图、 组织视图、过程腔制视图和决策视图等对虚拟企业进行建模。文献f l6 】进一步将视图映射为制造系 统、组织系统和信息系统等三个构成要素。国内战德臣、徐晓飞等i i 十f 提出了一种由工作流视图， 组织视图，物理视图信息视图组成的虚拟企业模型，并提供了基于该模型的建模工具系统。文献 【2 l 】【2 4 】利用i d e f 0 i d e f 3 、p e t r i 网和面向对象等方法对虚拟企业过程建模进行了研究。虚拟企业 模型不仅支持动态联盟的建立和运行，还支持虚拟企业的敏捷r r s 特征等。通过模型的建立可有 效地支持虚拟企业经营过程优化与仿真活动、生命周期的企业特性分析、合作方式的确定及联盟伙 伴企业的企业过程重构( b p r ) 、企业基于模型的利益，风险分配格局的确定等。但这些建模方法和工 具侧重于在方法论的层面对虚拟企业的战略决策提供依据，尚不能有效的支持虚拟企业支撑系统的 构建与实施。 对虚拟企业砌态联盟的合作伙伴的选择是虚拟企业全生命周期中的重要环，已有的研究太多 数集中于评价指标体系和模型的确立以及各指标之间的优先顺序和级别的确定0 5 】口”。也有一些 研究应用模糊决策、遗传算法、层次分析法等优化或决策方法进行具体选择i - - i - “l 。这些模型和方法 大多是定性的，前提和条件限制较多，例如都以潜在合作伙伴企业的信息是可得的、完备的和准确 2 的为前提。在具体实施时需要有强大的支撑系统和灵活的动态模型管理。文献【3 5 】一 3 8 】以博奔论等 为基本工具讨论了虚拟企业中的利益协调分配和风险控制等方面的问题。 近年来敏捷制造的支撑系统不仅是学术届的研究热点，世界各国为了提升本国制造业的竞争力 争相开展各自的“敏捷制造计划”。总的来说各类支撑系统和计划可以分国家级的和企业级的两类。 a i m s l 3 9 1 是美国国防部提出的第一个敏捷制造计划。它是由a r p a 提供资助、洛克海德马丁航 天公司领导的，参加成员有大学、科研机构、中小型企业和贸易协会等。a i m s 的目标是开发一个 国家信息基础框架( a i m s n e t ) ，并利用这个信息基础框架提供各种制造服务，以实现敏捷制造。a i m s 将利用这个基础框架使生产循环( 从概念设计开始一直到产品交付) 中的每个主要阶段都要实现自 动化。a i m s n e t 的技术元素包括：通信基础框架、智能化的及基于中介体的服务和实用工具箱。其 通信基础框架是主要建立在以h t r p , i - i t m l 为基础的w w w 协议之上，并在h t t p 上开发了用以处 理供应商信息主页和合同文件的专用协议。a i m s n e t 向其用户提供了多种有助于虚拟企业的形成和 运作的服务：预成员和预资格服务、供应商信息服务、资源和伙伴选择服务、合同与协议服务、虚 拟企业运作支持、工作小组台作支持等。 美国国防部的国家工业信息基础协议项目( n i i i p ) 1 4 0 l 是由美国工业界和政府共同发起的，其目 标是为虚拟企业计算提供使能技术、信息基础框架和软件产品，使企业能在制造过程的各个方面有 效合作，从而缩短产品周期和增强企业响应变化的能力。n i i i p 的主要任务包括：通过定义、扩展 o m g 相关标准来支持虚拟企业中信息的共享与协作；定义软件模块之间交互的框架；定义可互操作、 可重用、可扩展的基于标准面向对象的软件组件：扩展s t e p 标准使虚拟企业合作团队在产品的全 生命周期中共享产品信息变得更为有效和简单：基于i n t e m e t 的虚拟企业成员产品和过程信息共享： 使用工作流技术协调虚拟企业的商务、工程、制造任务；通过知识管理服务来定义虚拟企业中的规 则如合作伙伴、职责、权力等。n i i i p 的技术体系包括基于i n t e m e t 的通信技术、基于i s o s t e p 的 信息描述与共享技术、基于o m g - - c o r b a 的对象技术和基于w f w c 的知识任务管理。 c a m n e t t “j 是由美国国防部a r p a 提供资助、通用电器公司研究与开发中心开发的。它主张以计 算机技术为基础，利用高速计算机网络把企业集成在一起。参加产品开发的合作伙伴能够在网络上 协调工作，摆脱距离、时间、平台和工具等因素的束缚，获取重要的设计和制造信息( 诸如c a d 模 型、生产工艺、制造仿真、最新的顾客要求等等) 。c a m n e t 基于活性文件、w e b 浏览器和客户服务 器体系等技术，其结构包括一个可重用软件包的通用框架，用以建立活性文件 w w w 工具箱用以 传递可重用框架。目前，利用c a m n e t 框架已经开发了四种服务：塑料应用设计指南( p a d g ) 、环境 制造指导( e m a ) 、材料选择工具( m s r ) 和供应商资格预测数据( s p q d ) 。 e i n e t 4 2 1 是由美国国防部a r p a 提供资助、t r a d ew a v e 公司开发的一个先进的通信基础框架。它 允许各种工业应用在网络内透明地相互连接，并提供增值的服务。这些服务包括：目录服务、安全 性服务和电子汇款服务。目录服务帮助用户在电子市场或企业内部寻找信息、服务和人员：安全性 服务通过用户权限为网络安全提供保障；电子汇款服务支持在整个网络上进行商业往来。因此，通 过这些服务，用户能够快速地确定所需要的信息、安全地进行各种业务以及方便地处理财务事务。 此外，美国能源部的t e a m 计划m 1 、欧洲e s p r i t 计划中的v e n t o 项目1 3 5 p r o d n e t i i 计 划都以为国家级的敏捷制造提供基础支撑平台为目的。虽然各种计划的侧重点有所不同，有的以解 决商务信息共享和商务过程协同为主有的侧重产品信息的全生命周期共享，但都以解决企业信息 共享与协同的高成本为主要目标，以开发或扩展不同层面的信息交互标准为手段。在些计划的实施 已经为敏捷制造提供了一定程度的支撑。但大多存在提供服务有限、企业加入成本过高等不足。 企业级的敏捷制造解决方案一般提供企业范围内的信息集成框架，使企业内部各系统能够协调 统一，同时使企业系统有良好的界面可以与其它的企业系统能有效集成，从而具有较高的柔性，以 制造联盟资源计划( m a r p ) 的原理及伴系结构研究 适应多变的市场环境。其主要的技术手段有基于组件的分布式计算体系m l ( 如c o r b a 、j 2 e e 等) ， 多代理系统( m u l t i - a g e n ts y s t e m m a s ) 【4 6 】，【4 7 1 ，工作流【4 ”等等。也有的企业级敏捷制造解决方案提 供类似a s p 的服务【4 9 l ，支持如伙伴选择等企业经营决策。总的来说，这类解决方案是c 1 m s 研究的 扩展，更多的侧重与企业内部的资源集成，它们或者缺少工业标准的支持，或者所支持的标准难以 解决敏捷制造中企业间信息的高效集成。 新技术的发展和新标准的提出为敏捷制造支撑系统的研究提供了新的机遇。 0 2 2 相关支撑技术的发展 信息技术的发展日新月异，一方面工业应用促进了信息技术及相关标准的发展，另一方面信息 技术的发展也极大的推动了敏捷制造的理念及其支撑系统的发展与宅4 新。以下这些技术将为实现更 为有效的敏捷制造支撑系统提供新的基石和途径。 x m l 技术簇，主要包括s o a p 、w e bs e r v i c e 、u d d i 、e b x m l 、w s f l 等。这些技术利用x m l 元标记语言的特性，极大的降低系统之间的应用协同成本，使语义级别的信息集成成为可能： 分布式计算体系，包括j 2 e e 、n e t 、c o r b a 等技术的发展，为实现跨企业的分布式计算提供 了很好的工具和平台； 信息智能处理技术，数据仓库、人工智能等相关技术的发展使从信息中获取更多价值的能力得 到了极大的提高。 0 3 论文的主要研究内容 区域经济是我国国民经济发展最快和最具活力的组成部分之一。我们国家将“典型区域网络制 造系统”p ”的研究纳入“十五”期间的“8 6 3 ”计划中。目标是根据区域制造业的特点和区域经济发 展的需要，实施区域网络制造系统，通过区域网络制造系统的应用来提高区域制造业创新能力；通 过建立区域性企业动态联盟来促进制造业组织结构的调整和区域资源的优化利用：通过建立网络化 信息服务系统，加快以信息技术为代表的高新技术改造传统制造业的步伐，同时促进制造业信息化、 软件产业和咨询服务业的发展。区域网络制造系统的实施包括区域网络制造需求分析、区域网络制 造系统总体设计、区域网络制造专业平台建设、典型区域网络制造系统示范应用、区域网络制造系 统推广应用、不同区域网络制造系统集成等阶段，逐步形成全国性的网络制造系统。可以说典型区 域网络制造系统是我国为迎接经济全球化竞争，实现敏捷制造的重要组成部分。 对此我们的方案是通过制造联盟资源计划( m a n u f a c t u d n g a l l i a n c er e s o u r c e sp l a n n i n g , m a p , p ) 来实现区域制造资源的优化和配置支持企业的敏捷制造。我们把由知识链、供应链、质量链、价 值链等关联在一起的参与制造某类产品的企业群体称为制造联盟。制造联盟是一个松散的企业群体 在面对市场竞争时，制造联盟中的企业可以结成动态联盟、敏捷供应链或者仅仅是简单的产品供应 关系，它们之间的相互关系既有合作又有竞争。两制造联盟资源计划( 1 i a r p ) 是制造联盟的支撵系 统。它从制造联盟的角度，研究企业群体资源的组织、协调和优化以及支持制造联盟的运行。是对 链接企业群体的各类资源进行调度和优化的服务平台。其目标通过跨企业信息集成和对集成信息的 处理。帮助企业选择产品研发、制造和销售的合作伙伴，实现合作伙伴之问的信息交互，从而支持 动态联盟、敏捷供应链管理、电子商务、异地设计等活动的全生命周期管理。 本文的主要工作内容是结合国内企业实际情况，分析鼢】i p 的目标、原理、功能需求、环境需求 等，利用最新