（航空宇航制造工程专业论文）基于产品工艺流程的供应链构建研究.pdf

口4 北i 业人学ml 学位论文摘要 摘要 供应链管理作为一种先进的管理思想，起源于国外，随着改革开放逐步传入 中固。进入2 0 世纪9 0 年代以来，供应链管理( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t s c m ) 逐渐成为企业增强竞争力的重要途径。 本文根据生产企业的调研情况结合国防基础研究项目敏捷化制造技术研究 ( k 1 8 0 0 0 2 0 5 0 2 ) ，提出了基于工艺流程的供应链思想，并结合企业典型零件加工 的工艺流程对供应链构建和应用进行了研究。 现有的供应链管理系统大多从供应、生产计划、物流和需求几个环节着手研 究企业之问的合作和集成问题。本文则侧重于从产品加工任务实现和加工流程 的角度探讨产品、设备、设备拥有者( 另一种意义上的供应商) 之间的关系和 它们基于产品加工流程所构成的一种特殊的供应链。通过这种供应链的构建和 实施利用信息化的手段实现设备的高效利用率，加强国防企业闻的协作和集成。 本文研究的主要目的是实现多个企业或部门的资源和设备的共享和配置问 题，以解决国防企业典型零件加工瓶颈问题。重点对基于工艺流程的设备选择 和供应商选择进行了研究，同时提出了整个供应链信息系统的框架和实施方案。 参考现有供应链管理系统的构建策略和步骤，结合所调研的4 1 0 厂典型零件 加工实际需求。本文采用面向对象方法对基于工艺流程的供应链管理系统进行 了详细分析和设计，并在最后结j 2 e e 平台技术对供应链的构建进行了系统实 现。 关键词：供应链( s c ) 、供应链管理( s c m ) 、工艺流程、构建、设备选择、 供应商选择 5 田断j 鼬出研究汁划项目一敏捷化魔拟制造研究( k 1 8 0 0 0 2 0 5 0 2 ) 和“十五同家科投攻关计划蕈人项日子 饿题“支持a s p 胀务的软件系统发t 具集”( 2 0 0 l b a 2 0 l a 0 5 ) 资助 ! ! ：! ! ：蔓l ! ! 叁羔生! 兰丝堡苎 ! 鲨 a b s t r a c t a sa na d v a n c e dm a n a g e m e n tt h e o r ys c mi so r i g i nf r o mt h ew e s ta n dw a s i n d u c t e dt oc h i n ai nt h el a t e ro ft h el a s tc e n t u r y ，s c mh a sb e c o m et h ek e yt o l r e p r o v et 1 3 ec o m p e t ea b i l i t yo f t h ee n t e r p r i s e s t h i st h e s i sb a s e d o n 氆ei n v e s t i g a t i o n o ft h em a n u f a c t u r ei n d u s t r ya n dt h ed e f e n s i v er e s e a r c hp r o g r a m i nt h er e s e a r c ht h e s c m t h e o r yb a s e do n t h em a n u f a c t u r ep r o c e s sw a sb r i n gf o r w a r da n ds o m er e s e a r c h a b o u tt h eb u i l d i n go f s u p p l yc h a i nc o n s i d e r i n go f t h em a n u f a c t u r ep r o c e s so f t h ek e y p a r t sw a s c a m e d t h r o u g h t t h en o r m a ls c m m a i n l yf o c u s o ns u p p l y 、m a n u 强c t u r es c h e d u l e 、l o g i s t i c sa n d r e q u i r e m e n t s a c c o r d i n gt ot h ef a c t o r yo b s e r v a t i o na n dap r o g r a mn a m e d r e s e a r c h o fa g i l ev i r t u a lm a n u f a c t u r e ( k l 8 0 0 0 2 0 5 0 2 ) t h i sp a p e rp r o b e i n t ot h er e l a t i o n b e t w e e nt h ep a r t s 、e q u i p m e n ta n dt h es u p p l i e ra n dt h es p e c i a lc h a i nt h e yf o r m b y b u i l d i n gt h i s k i n do fs u p p l yc h a i nw ea r ee x p e c t i n gt o i m p r o v et h er a t e o ft h e e q u i p m e n t u t i l i z a t i o na n dt or e i n f o r c et h ec o i l a b o r a t i o no f t h ee n t e r p r i s e s t h ep r i m a r ya i mo ft h i st h e s i si st or e a l i z et h es h a r i n go ft h er e s o u r c ei n c l u d i n g t h ee q u i p m e n t ss oa st or e s o l v et h ep r o b l e mo ft h ek e yp a n sm a n u f a c t u r e a sam a i n p a r to f t h i sp a p e rt h et h e o r yo ft h ee q u i p m e n ta n ds u p p l i e rs e l e c t i o ni ss t u d i e da n d t h ef r a m ea n ds c h e m et oi m p l e m e n tt h ep r o j e c ti si n t r o d u c e d r e f e r r i n gt ot h es t r a t e g yo fb u i l d i n go f t h es c m s y s t e ma n dt h er e q u i r e m e n t so f t h ek e yp a r t sm a n u f a c t u r ep r o c e s s ，t h i sp a p e rd o e sad e t a i l e ds y s t e ma n a l y s e sa n d d e s i g nu s i n gt h eo b j e c to r i e n t e dt e c h n o l o g y , a n dt h et e c h n o l o g ya n d t h ep r o c e s so f s y s t e mi m p l e m e n t a t i o nb a s e do nt h ej 2 e et e c h n i q u ei sd i s c u s s e di nt h ee n do ft h i s p a p e r k e y w o r d s ：s u p p l yc h a i n ( s c ) ，s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tf s c m ) ， m a n u f a c t u r ep r o c e s s ，s c m d e s i g n ，e q u i p m e n ts e l e c t ， p r o v i d e rs e l e c t i i 第1 章缔古仓 第1 章绪论 1 1 供应链管理豹基本概念辩理论 1 1 1 供应链与供应链管理的基本概念和结构模型 1 供应箍抟概念 供应锶( s u p p l yc h a i n ) 是指由物料获取、物料加工，并将成晶送到用户手 中这一产鼎生产和流通过程所涉及的企业和企业部门所组成的个网络。供应 适一般分努内部餐塞穗帮癸帮貘痤链，蠢蠡爨窟链是露壹整痨部耱瓣生产霸流 通过程中掰涉及的采赡部门、生产部门、仓储部门、销售部门等缱成静供鬻丽 络；而外部供应链则怒指企业外部的与企业相关的产品生产和流通过程中所涉 及兹踩材料供应甍、外协生产厂裔、客户等组成鼢供嚣题络。 2 供应链蛰毽骛禳念 供应镪管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 燕对供应链中的惜息流、物流、 资金流、价值流进行设计规划和控制，从而增强浇争实力，提高供应链中备成 茭费效率耪效益。它怒企监懿裁造过程、瘁存系绫稿供痘齑袋客户产玺熬数攥 台著在一起，扶令蕊抟视角藤累产品铺造过程中物鹳流韵拣各释影喻瓯豢， 把企业活动和合作伙伴憨合在一起l l j 。 3 供亵穗酶缝穆搂墼 根槲以上供应链的定义，其结构可以简单地归纳为如图1 - l 所示的模烈。 蝴崔稚值慧蒜氍鹱徭粤潦 ，一一、一。；。三 图1 - l 供应链的结构模型 从图1 - t 中可_ 以蒋出，供应链由所有加盟的节点企业组成，其中一般材 令菝心企业( 酉鞋是产菇鞠造金壁，瞧霹疆是大型零謦叠建，魏荚嚣鏊沃尔璃 + 节点企业在需求信息的驱动下，通过供应链的职能分工与合作( 生产、分销、 零售等) ，以资金流、物流或和服务流为媒介实现整个供应链的不断增值硎。 1 1 2 供应链管理模式的产生与发展 有鉴于传统的“纵向一体化”管理模式的种种弊端，从2 0 世纪8 0 年代后 期丌始，国际上越来越多的企业放弃了这种经营模式，随之的是“横向1 一体化 ( h c r i z o n t a li n t e g r a t i o n ) ”思想的兴起，即利用企业外部资源快速响应市场需求， 本企业只抓最核心的东西：产品方向和市场。至于生产，只抓关键零部件的制 造，甚至全部委托其他企业加工。例如，福特汽车公司的f e s t i v a 车就是由美国 人设计，在闩本的马自达生产发动机，由韩国的制造厂生产其他零件和装配， 最后再在美国市场上销售。制造商把零部件生产和整车装配都放在了企业外部， 这样做的目的是利用其他企业的资源促使产品快速上马，避免自己投资带来的 基建周期长等问题，赢得产品在低成本、高质量、早上市诸方面的竞争优势。” 横向一体化”形成了一条从供应商到制造商再到分销商的贯穿所有企业的”链”。 山于相邻节点企业表现出一种需求与供应的关系，当把所有相邻企业依次连接 起来，便形成了供应链( s u p p l y c h a i n ) 。 这条链上的节点企业必须达到同步、协调运行，才有可能使链上的所有企业 都能受益。于是便产生了供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称s c m ) 这一新的经营与运作模式b 】。 如图1 2 所示，企业管理模式从2 0 世纪7 0 年代的过程控制到2 0 世纪8 0 年代的集中控制，再到2 0 世纪9 0 年代的以e r p 、b p r 、j i t 等为代表的企业资 源优化、经营过程重组等以单个企业为优化目标的控制，到目前以提高企业问 信息共享、咖同交互，形成战略联盟为目标的供应链及虚拟企业的全局管理理 念。 7 0 年代8 0 年代 9 0 年代2 0 0 0 ：年代 幽1 - 2 企业管理模式的演变 至，熏。3 供应链管爨鲶基本愚憋与蒋锰 l 供应锻管理的基本思想 与传缆的金i k 营联对比，现代 拽盛链管理体现”了h 下几个熬本思想： 系绫蕊 忿；不罨繇立羹蚕蕊嚣令爱建器轰令帮弱，琵是考惑甄煮蠢美蕊海 外联系体一供应商、制造稀、锖售鬻等。并把黎个供应链看成最一个有瓿联系 的整体。 銎共瓣嚣蠡：产瀑与鼗务魏最终潍赞考嚣残本、爨量、臻务等要隶，鹰浚戏 秀供建键审翁嚣畜参与髫菸露翡壤效辇撂，姨孬才会馕餐整髂徐篷最太强。 3 ) 主动积极的管理：对在供应锻中增加价值的以及与成本有关的所有联烈体 ( 内部的、外部的、融接的、间按的) 进行积极主动的管理：不再把存货誉作 曼蕊蠹髓中缨霪与嚣黎苓孚饕簿菸毽逡方襄。 4 1 采淑新型的企簸鞠企业关系：谯企韭主秘髓幕注整个供戚链及其管理的漆 时，供应饿中各成员之间的业务伙伴关系便得到了强化。通过仔细的选择业势 敢磬，减少供瘟窝数疆，变过去金城与金监之瓣抟歉对关系巍紧密台搏筑照势 姨棼美萘。这静耨譬关系主要藩羲巍法嚣瓣疑溪滁秘薅意共享簿方琵。 5 1 开靛核心竞争谶力： 供应憾能使企业很好的起到协调中心配置中心的作用，使企业能集中于做好 垂曼懿铙势鼗务，燕游兖努鬻爨冬镪露金堑熬筑努释莰蚕等资澈，爨委虢势互 补并据离设备秘薅率稻熬个供应链审企监酶竞孥力。 只有从供应链整体考虑各公司绷部门的定位才能更有效的威对市场的繇化。 觏翅丰磷在全球各地主要枣场都建寄生产厂，t 9 9 7 年驭翦，螽生产厂麴产蒜 只麓髅建巍逶索凄；德里经鎏不紧气，蘑瑟蔻遗魂了一霹蕊凌生产旋力越过 了当地市场需要，剩求的生产能力却不能用来满足其它市场的浠求，从而出娥 产能闲戳。现在丰刚利用供应链管骢思想，把备工厂集成起嫩，使之不仅能满 是姿戆零翳蛰雾要；馥戆溃是舞遮落溪爨霉要，提高了佥鼗魏镶，竞争力。褥 比鲡辩壳在踅器i 许多麓窳建膏势公堪，在中霞丈陆帮露尼翡分公司遥零低戏零， 为i f | j 4 克大餐生产低成本产品。相廉* 韩国和台湾的分公司主黧追求快速威应生 产高价掺举 款式新颖黝鞋子，这种分工协彳车的供应链瘟用和黼鼹馒耐吏能够髑 蕞畜裁哥瑶翁方式满足广泛蘸多嚣鼹器表。 实躐证明，供应饿管理的效益搬嗡显，可醚降低成本、改蒈客户服务、加千尧 资金周转、增加市场占有率等。 2 繁蠹浚熊蓥零跨缀 3 两北t 业人学坝l 学位论文 第1 审鳍论 从供应链的结构模型可以看出，供应链是一个网链结构，由围绕核心企业 的供应商、供应商的供应商和用户、用户的用户组成。一个企业是一个节点， 节点企业和节点企业之间是一种需求与供应关系。供应链主要具有以下特征： ( 1 ) 复杂性：因为供应链节点企业组成的跨度( 层次) 不同，供应链往往由多 个、多类型甚至多国企业构成，所以供应链结构模式比一般单个企业的结构模 式更为复杂。 ( 2 ) 动态性：供应链管理因企业战略和适应市场需求变化的需要，其中节点企 业需要动态地更新，这就使得供应链具有明显的动态性。 ( 3 ) 面向用户需求：供应链的形成、存在、重构，都是基于一定的市场需求而 发生并且在供应链的运作过程中。用户的需求拉动是供应链中信息流、产品 服务流、资金流运作的驱动源。 ( 4 ) 交叉性：节点企业可以是这个供应链的成员，同时又是另一个供应链的成 员，众多的供应链形成交叉结构，增加了协调管理的难度 2 j 。 1 1 4 国内外研究与应用现状： 由于供应链的重要作用，在全球竞争环境下，对供应链技术与系统的研究 与丌发已成为国内外的热点之一。 在国外，1 9 9 6 年4 月，由美国先进制造研究( a m r ) 公司和p i t t i g l i o r a b i n t o d d & m c g r a t h ( p r t m ) 国际咨询公司联合成立了供应链委员会( s u p p l yc h a i n c o u n c i l ) ，目前已有3 0 0 多家世界上最大的制造企业加入了该委员会，委员会为 其成员提供供应链管理方面的咨询服务和技术支持。美国一些大公司，如戴尔、 h p 、i b m 、爱立信、a t & t 、b a y e r 、r o c k w e l l 、l o e k h e e dm a r t i n 和a l l i e ds i g n a l 等纷纷采用供应链管理技术并取得了显著效益。欧洲许多国家，如爱尔兰、荷 兰、德国等学术机构和企业界也积极开展与供应链管理相关技术的研究，如爱 尔兰的“a m yi r e l a n d ”先进制造技术咨询服务机构、荷兰n i j e n r o d e 大学和技 术科学与管理商业学院联合成立的供应链管理中心，都专门研究供应链管理技 术，并为企业提供有关供应链的技术服务。 在国内，从1 9 9 8 年开始，国家8 6 3 计划现代集成制造系统( c i m s ) 主题 将供应链技术与系统列为该主题的研究与开发内容之一，在应用基础研究、重 大关键技术攻关等不同层次设置了若干研究与开发项目，相关的研究与开发单 位主要有清华大学、华中理工大学、上海交通大学、同济大学、北京航空航天 大学等取得了一系列的研究成果，部分成果已在企业中进行了成功的应用， 4 取得j 初步的绎济与社会效益p j 。 在应用方c j i ，1 9 9 6 年与供应链管理相关的软件全球年销售额达5 0 亿美元以 上，而且每年都以3 0 以上的速度增长。d e c 公司从1 9 9 1 1 9 9 5 年通过改进 其全球供应链的管理累计降低费用1 0 亿美元，节约库存资金4 亿美元：h p 公 司( h e w l e t tp a c k a r d ) 实施了多个供应链相关项目，每个项目每年为h p 公司节 约1 4 千力美元；通过加强供应链管理p & g 帮助它的零售商在1 8 个月内节约 了6 于5 卣万美元；i b m 公司应用供应链管理理论其国际供应链进行再造取得 了优异的成绩因而获得i n f o r m s l 9 9 9 年度f r a n ze d e l m a n 奖。在完善企业内部 运作管理的基础上，供应链管理成为2 l 世纪初企业运作管理的热点，并且一些 企、1 k 丌拓性的努力已取得显著的成果。总之，最近十几年许多企业的实践充分 表明能否有效管理供应链是企业成功与否的重要标志之一1 5 。j 。 1 2 课题研究背景和研究内容 在竞争h 趋激烈的今天，企业必需“善假于物”，综合利用各方力量，强强 联合，才能利于不败之地。 然而，不管是整个中国制造业还是我们相对有一些优势的国防体系的镱q 造 , i k 存存许多问题，主要体现为一方面生产方式相对落后、管理体制不够灵活、 生产效率和效益不及国外的几分分之一到十几分之一；而另一方面一些企业的 任务过重，加工能力不足，而另外一些企业可能同样时间大量设备闲置造成资 源的浪费。通过我们对一些航空航天的企业4 1 0 、1 3 2 、1 1 2 和1 7 2 等的调研我 们认为，这些问题最终都可归为生产过程中的自动化程度低、信息化水平低， 缺乏企业或部门间的集成协作。下面以发动机的典型零件加工为例说明。 发动机某典型件加工对发动机性能、生产成本和生产周期具有决定性的作 用，加工水平在很大程度上代表了发动机生产的工艺和技术水平，因此，此典 型件的加工具有非常重要的意义。当前，此典型件的加工制造包括一些主要问 题影u 向了任务的顺利完成，其中主要包括： 数控工艺问题突出。航空发动机外形结构复杂，空间狭窄，精度要求高， 材料可加工性差，导致工艺试验和准备时间长，零件加工效率低，质量 不易保障。 数控设备没有联网，设备利用率较低，能力不均衡；数控程序主要采用 磁盘介质或者手工录入的方法进行数据传递和存储，程序、图档和规范 采用人工管理和记录，信息传递效率低下，容易造成混乱和质量事故。 工艺设计以f 工乃法为主，工艺规划没能同c a d 结合，需要二次建模， 无浊仃效利用已有的产品设计信息，工艺规划效率低，周期长，不能充 分利用工程师积累的知识和经验。 数控配套技术没能协调发展和有效解决，极大的制约了数控设备利用率 与应h j 水i f 的提高，未能取得良好的综合效益，造成生产手段落后，生 产牢低。 制造资源无法共享，管理采用人工的方法，生产调度也依赖于人工经验 编排，关键的业务流转常常因为人为的因素而延误，造成调度的随意性， 不能够优化制造资源配置，产生优化的调度方案。 7 卜产管理主要依赖事后检查和汇报，管理不严格，不能够随时获取生产 进度信息，并进行适时的计划调整。 文档管理手段落后，各种机型文档混放，查阅困难；审批过程效率低， 无法有效跟踪。 外部派 = ：协作( 工装、刀具、零件处理) 容易造成进度瓶颈，需要对协 作车削任务进度进行控制和管理，否则容易造成生产进度的拖延。 整个制造过程的信息化程度较低，计算机设备少，应用系统少，系统应 用水平初级，没有形成协作项目组织管理的基础和环境。 针对这些问题我们经过重点调研和分析，针对其生产的航空发动机关键件 发动机典型件的加工，提出了我们一些通过信息化改造提高其典型件加工能力 提升整个企业的信息化水平和自动化水平的具体思路和建议。 本课题是基于这种环境和条件下的4 1 0 和西工大合作项目内容一资源管理 和优化酬冒子项目一供应链管理而开展的。在本项目之前已经开展研究与实旌 的i 羽防基础研究计划项目一敏捷化虚拟制造研究和“十五”国家科技攻关计划 重人项目子课题“支持a s p 服务的软件系统及工具集”为本课题的研究与提 供了一定的理论和技术支持。 结合沈阳4 1 0 厂生产发动典型件生产现状与需求，本课题拟构建能够实现 资源优化配置、车间、企业内部和外包生产统一协调的供应链系统。提高企业 成，加 ：= 能力和对市场需求的快速反应能力，同时提高企业的设备资源利用率， 降低生产成本，缩短生产周期。具体对4 1 0 厂的发动机典型件生产，解决典型 件加： 的瓶颈问题，实现现有生产能力的较大提升。 所要构建的基于工艺流程的供应链系统示意图1 3 所示： 6 两北t 业人学坝l 。学位论文第1 章绪谂 l 蕈 匝野匝亟匝至匝亟匝到 匡雯翼至窆堡堑笪 搿 3 髅遣筵系统录鼗爨 1 3 本文结构安排 第一露绪论赍绥髅疰链管琏浆蒺零毂悫蓊将煮及鋈蠡辩磷究羲获，溺艇- 结合项斟谢景提出本文的研究内容a 第二章结合颁目的实际豁漱对系统的功能 进行了分析。第三章介缓工艺流程储息和供应链构建豹方法釉步骤，重点舟缁 设备逢耩霹获壶蠢透簿箨法蠢爨理。露嚣章簌嚣 惫蔚蓦羹螽液越搴矮蓄开授戆 供应链铃璃系统速彳亍功能分柝和辖椅设计，第磊辫将介绍供藏镟管理系统豁熊 体实现撩术和方法。粥穴章对系统稍研究内容谶行了总结提出了有待进一步渫 a 磺究髂工辖。 1 4 本鞲小结 零攀奔绥了囊交键蓥遵嚣鏊零骥念嚣溪亵癸瓣癸嚣黎，撼蹬了本文熬葵搀 薹 究蠹辫弗对本文盼总体结梅进孬了介绍。下一黎将对系统徽求彝系统璃淡避 行重点分析。 第2 章皋于1 ：范流程的供应链蔼1 理系统功能分析 第2 章基于工艺流程的供应链管理系统功 能分析 基于工菠流程的供应链管理系统主要以信恳优、集成纯等技术手段实蕊时 业务流程的创建、优化和控制。系统主要实现任努刹达生产商( 戚供应链盟燕) 时+ 生产璃戆翻翅供应链快速高教生戏任务分配、资濠分配和颗乎漉程鳆供应 链( 任莠实联流程链) ，这条链联终了不两羲舍侮妖癸器资添配鼹，扶两以合作 联盟的形式，充分调动不同的企业部门共同完成一项靠单个企业难以单独完成 的生产任务，提高各企业的设备利用率和整个联蹴的生产竞争能力。整个系统 主要包括产晶供应、供应链秘建、供应链配爱、供应涟评赞、供应链嚣纯霸诫 整等几个部分。供应链系统功能树如下舀2 一l 所示： 墼2 - s c m 系统功髓瓣 两匕丁业大学坝 。学位论义第2 章基乎工岂流程的供应链管理系统功能讣】! j 彳 2 1 产晶供瘟 产品供应主要完成供应链构建的前期准备工作，主要进行零件采购计划的 生成、汇总、审核和采购单的管理。根据企业的甏躲生产运 乍方式秘供应链构 建整备露要，该帮分主器完盛殴下凡个功麓；暴黪管理、零件管理、供应麓管 理。其中采购管理是主要包括采购计划、计划汇总、采购审核、采购定单、零 件入库等几个功能，他们分别对应企业的车间、物资供应部计划室、审核鏊、 慕黪瑟、疼房等，l 个鄂门黪应霆需求。 1 ) 零释果赡： 主要完成计划的生成、汇总、审核和采购订单管理等企业加工生产和供应 链构建的街期准备工作。 。 采鹃计：各车阉邋过系统率掇采魑诗巅。 计划汇总：计划象对各车间部门串报的采购计划进行汇总。 采购审核：审核室对采购计划帑核批准生成聚购单。 粟赌订单：爰魉挚媳蜜运窝营理。 零件入痒：采薅零传遴入库唐僳存警瑾。枢美穗怠遘天系统攀佟数据痒，遂 入生产番用阶段。 2 ) 零件管理： 主要宠残零箨信怠翁壹运、添魏、掺蘸黧狳等翡麓；麦下爹餐应链麓桶建 提供可选参数。 3 ) 供应商管理： 主要宛残供应商酌髂惑营理帮考棱工终，为供痰链豹鞠建蕈瑟懿妻孛瓣供 痘巍选择提供蔌捺。 供应髑基本信息：搬供对供应商基本信息的灏询和管理功能。 - 供应黼产品：提供供应商的产晶信息的管理和维护功能。 2 2 供应链构建 麓攀l 娥说，供应链魁从供瘦离嬲供盛费到客户靛客户。那么，到瘾谁是供 应蕤中骢成员，谁又是黪臻蕊供癜穗裁员，供繇链孛霉要集藏瓣关键流疆育嚣 些? 供应髓管理的内容有那些? 如何对供应链谶行管理、整合和优化? 这搬都 是供应镊的构建要考虑的问题。 餐或链蕊稳建是本系统魏竣心环节逊是垒鼗蕊簏泌重点，其主要实囊恩想为 两北t 业人学硕i 一学位论文 第2 章慕乎= ： 岂流程的供应罐管理系统功自分析 稷嚣热：1 i 需要帮工艺流程薅定台臻靛燕工工亭域王步；校撼翔王王亭或王：步确 定所需原料和设备；最后根据原料和设备信息选择确定合适的供应商或供应链 合作伙伴。其中每一个零部件加工可能会有不间的加工方法，因而会对应不同 酶燕工工序，两每一个热工工窍需求懿露辩帮设餐也是不翳麓，每一砖确定了 原料和浚镊又将对应不同韵供应裔鞠供应链合俸伙伴。这样鼹终选择的结聚将 是一个网状的结构或鼹许多并行的链条的组合，构建完成后溺需要根据企业的 实际能力灏任务的特定霈求特点择忧选出最台逑瞧( 综合考虑质量、成本辫要 求) 鬟应涟，获嚣簸终完藏袋应链懿擒建。 根就调研情况，结合4 1 0 的实簖生产模式霸需求我们将供应链的构建中完成 以下功能：流程确定、资源匹配、供应商匹配、供应链确定与湿示。 1 ) 流耧确定 攘掭船工零荇及蕊滚工工艺蕊穗确定零彳孛翱工或稆应任务的加】：流程。翱工 流程可以手工输入也可以利用系统与资源平台的接口从c a p p 等信息系统导 入。 t 零 孛确定：获数瓣簿表孛选箨鬣手工菰a 待翔工零锌簧息。零磐确定爱系统 自渤进入流程确定模块。 流程管理：对零件的流程信息避行查询和维护管理。 平台浮入：预留与资澡平台或篡健金监僖惑系装灭c a p p 瓣接口，胃酸照 等入零传蓿感器工艺流程蓿惑。 2 ) 资源匹配： 根据加工流程从资源数据庠爨渤匹配得到各种资源匹酝。资源匹配包括原 餐豹珏既耱设备爨匿醚。一般稳嚣下特定戆熬工零、帮转弱挞鹅是确定熬，这 时需要确定的是不同工序或工步的加工设备。如呆是系统自渤选择则要求系统 数据库中有相关设备的详细参数信息、性能信患、使用情况信息等完备数据。 恳对，应该存镶有历史经验或箕法凝受4 等选择绞索条 牟，帮璎系统竞戒麸工芭 德程羁设备类舞逵袋簸建立；当然，壶予蓊始祭 孛或各释参数及经验载缺乏系 统使用初期由加工人编手工配置也成该是可以的。 3 ) 供臌髑匹配： 缀捺懿工链中镶定麓资覆设备自费葳供成裔数豢痒孛选择台逶螫痰粪。选 择过稔翻谯择原理类锨于资源匹配过程，不过，媳里要用到供应商评价的结果， 同时供臌商的选择有时不单单决定予供应商的祭件是否优越，很多情况下墩治、 历史文化背景蛉不确定因素的影响也是需要考毖戆。 4 ) 供盛辘显示： 旃2 市螭十一岂流程的供j 州碴管理系统功能分析 避豕幽滔动璺三成鑫宅掰有满翌条份豹包含流程、设蚤资源和供应高信感的供 应链。这时现实的供应链是所有可能完成的配鬣链条，但不定是最优的，要 硫定完成任务的最会邋能供应镱，还需要综台考蕊特定任务髓况，应用拥应的 鬻置籍法秘约寒条释褥黯最合适翁供应链这项。 2 3 供应链配置 樊藏链豹琵置是个嚣置过糕也是一争撬选过程，在这个过程中，系统能 根据业务需求和约束条件对以构建的多条供应镪进行基于巢种重点考虑裂素的 重新排序，从而选出邋合特定企业和特定任务鬻求的供应键。 校攒竣心企业考虑要素煞不嚣供虚链煞瑟受可分为基于成本蕊醒簧、蕊予震 董翰配鬣、基于墒潮的配置及各种骚素综合船丰叉考虑的综合粥嚣。应用中可根 据不刷的业务需求选择不同的配甓方法。 。 成本敝嚣：以成本最小约束进抒供应链配鬟。 矮嚣蕊霞：辨袋爨矮蕊终束邀行供应链蠹簧。 周期配罱：以周期最短约束进行供应链配黄。 综合配嚣：综合考虑成本、质擞、周期和现实条件进行配鼹。 2 4 供藏链评价 从蜜馁俺一项工作，都要通过对该活动所产囊的效果进行度量积评价，默 蓖判断这琐工孬翁续效及箕存在靛徐篷。嚣撵黪；在筷痘憝謦理孛，为了麓够 使供应徽商效发展，科学、全面土墩分析和评价供应链的运营绒效，为下次供应 链的构熊提供经验和参考依据，就成为一个非常霪要的问题。供应链的评价主 要考感列所怒妥资源黪译份、供应狳蕊谔俊秘供盛链整体评价。其中整体评侨 是交毖结象静反滚秘考核，资源评价稻供应巍评价是整体资价翰蓦醢。 通道专家打分和祭婉根据各项精标的加权综含打分对所做的每项任务和所 涉及到的供应商和各车阅、资源、人员等进行打分评价。针对每一条供应键申 辑涉及实体分爨设立不嚣译嚣撅猿薜指标。弱对撼努分络慕像存委鼗嚣痒痒旁 下次选擀供应商、分配任务和年终考核的参考。 资源评价：对设稀、工装等各种资源进行使用后的评价。 系统i 菩采弼专家封分法对设蠢的精度、藤爨、终格、热王瞧麓等懑豢避孬 谔资羁+ 分，也可葡蓑鲻蒹静薅瓣露蕊现懿产鑫搠工成本、潮工溺鬃、或晶艨量 第2 章基于工艺流程的供应链管理系统功能分 斤 等方面要素进行手工或自动比较得出材料的优劣判断。对工装设备则注重考核 其精度、使用性能( 方便性、耐用性等) 、加工成本及使用成本等方面进行考核。 考核结果反馈到供应链的构建和配置模块以供选择资源时参考，同时也可以通 过与企业的资源平台接口，从资源平台获得资源的评价信息。 供应商评价：对供应商产品、能力、信誉状况进行评价。 供应商评价采用专家打分法对供应商供货能力、信誉状况、交易成本等因 素进行考核，提供从不同角度对供应商的考评功能为供应商的选择提供定性和 定量的依掘。由华中理工大学管理学院c i m s 供应链管理课题组1 9 9 7 年的一次 调查统计数据可知，目前我国企业在选择合作伙伴时，主要的标准是产品质量， 这与国际上重视质量的趋势是一致的：其次是价格，9 2 ，4 的企业考虑了这个标 准；另有6 9 7 的企业考虑了交货提前期；批量柔性和品种多样性也是企业考 虑的因素之一。从调查数据以及企业调研发现，我国企业评价选择合作伙伴时 存在较多问题：企业在选择合作伙伴时，主观的成分过多，有时往往根据企业 的印象来确定合作伙伴的选择，选择时往往还存在一些个人的成分：选择的标 准不全面，目前企业的选择标准多集中在企业的产品质量、价格、柔性、交货 准时性、提前期和批量等方面，没有形成一个全面的综合评价指标体系，不能 对企业做出全面、具体、客观的评价。因此在供应商评价中选择合适的评价制 表和评价方法并把评价结果和供应商的选择结合起来是重要而有意义的。 最终效果评价：对供应链的整体运行和最终效果进行评价。 整体评价也就是供应链绩效的综合度量。2 1 世纪的竞争是供应链与供应链 之间的竞争，这就引起人们对供应链总体绩效和效率的日益重视，要求提供能 从总体上观察透视供应链运作绩效的度量方法。这种透视方法必须是可以比较 的。如果缺乏整体的绩效衡量，供应链上的企业合作则无法顺利展开，也就无 法完成共同的目标任务。综合供应链绩效的度量主要从用户满意度、时间、成 本、资产等几个方面展开。 2 5 供应链优化调整 供应链不是一成不变的固定的联盟，市场的变化莫测使企业都随时面临一些 突发因素，这都将对供应链的稳定性构成影响。另外，经过时间考验的供应链 也会发现许多不足和亟待改进的地方，这些都需要随时对供应链进行必要的调 整。为了使供应链中的企业获得更大的利益或尽量减少突发事件带来的损失， 供应链就需要对所构建的供应链根据需要进行工艺流程和设备选择或供应商选 两北t 业人学倾l 学位论文 菇2 章皋于t 艺流程的供应链管理系统功能分j 斤 择的更改。这部分主要包括以下几个功能： 流程调整：根据供应链评价结果和加工工艺实际需要对流程进行添加、删 除或更改等操作。 设备调整：根据供应链、设备评价结果和实际需要对选用设备进行添加、 删除或更改等操作。 供应商调整：根据供应链、供应商评价结果和实际情况对流程进行添加、删 除或更改等操作。 2 6 本章小结 本章结合项目需求从系统需求分析角度进行了基于工艺流程的供应链管理 系统的功能分析。明确了系统开发要实现的具体任务。下一章将对工艺流程信 息知识和供应链的构建方法与步骤进行分析介绍。 两化i ：业人学帧卜学位论文辩3 章工艺流程信息和供应链的构建 第3 章工艺流程信息和供应链的构建 工艺漉程信息是丰句建基于产品的供应链的纂础，就是要察先知道产品瓣搬 工方法、自n 工拷性及所嚣魇瓣、设餐、场恁、蒸 龟掰需资源等辅助条 孛。佟为 决策的一部分，首先应该明确产品的加工任务分配对象，也就是说，一个特别 的产品、零部件是不是应该自己制遗或者通过转包合同由其他的承包商来生产、 疆褒。 明确了产品是否氐制，同时还需簧确定零件怒如何生产的，哪些设备将会 被使用，这些加工要持续多长时间。这些信息都是基于工艺流程的供应链构建 所必需的。 3 1 供应链构建中的生产规划信息及任务描述 割选任务是毒蠹建繁予工艺瀛稷懿供应链绩惑羧入蠢驱动源，也是掏建麓子 工艺流程的供应链的瓣的所在，这慝的制造任务主要包括两个麓本内容：“生产 什么? 要生产多少? ” 生产的数量可以与产品的尺寸肖关，不同尺寸的产品在棚同的生产数鬟下 麴生产：蔑模是不一襻瓣。淀程设诗瓣结栗影穗剿橇器蕊选择、穰器酶数量、轮 班的次数、管理人员的数量、需强的时间、存储设备、物料运输设备、需繇的 职工、存储策略、单位运载设计、尺寸设计等。这些都是可能影响到供应链的 捣建和实施效果豹因索。 制遗任务是需要l 圭 多个企监协侮完成前任务，其中加工任务又是本文簧详维 考虑的。对于这方面的需求要提供些定义的横檄，也可以由用户选择自幽方式 定义。鼹达到多企业的信息共享秘加工协作，个首要的任务是怎样描述制造 壬务。对于攘工圣至务楚捶透零绎懿褥征或者是宠成这一熬工强务簸嚣鳃掇王设 备情况。其描述方式见图3 1 。 1 4 西北t 业人学坝? 学位论文 第3 章工艺流程信息和供麻链的构建 削3 - ! 加工任务描述模型图 从图中可以看出，加工任务的描述有基本信息、加工设备需求信息和零件特 征描述信息。针对加工设备需求和零件特征描述，这里有3 种情况： 1 ) 直接描述基本信息和制造设备需求信息。在这种情况下可以直接用企业 的设备资源和加工任务所需的加工设备进行匹配。 2 ) 描述基本信息和零件重要特征信息。这时，要通过专家系统求出设备需求， 然后进行匹配。 3 ) 只描述加工任务的基本信息。这是要用特征映射器对加工零件的c a d 模型进行特征转换，在特征映射器中可选择输出零件制造特征和输出加工设备的 需求信息。然后再进行资源匹配。 表3 1 为采用上述第二种情况时，加工基本信息表。对于不同的加工任务，根 据加工的特点指出零件的重要加工特征或加工要求。系统内部的专家系统将根 据一定的规则推理出加工该零件所需要的具体设备需求。还可以采用第一种情 况，直接提出加工该零件的制造设备需求。 两北t 业人昔窖碱l 学位论文 帮3 审t 艺流程信息和供应链的构建 任务i 越 戈键字 完成时间参考价格 信息有效购 零9 ：类转藉体盘套类模其爱脏其它 荆 切削挑工重臻加零件外彤尺寸： 工特征最大加工精度： 最，| 、工蘩： 零件材料： 热处理零件外形尺寸： ( 表耐处理) 零件燕量： 热处理要求： 蔼 原鼙9 形尺专： l 快遗原型 要求： 任 线切割工件外形尺寸： 务 材料： 零 最夫落深： 件 特种加工加工要求： 特 祉 电火拖工件外形尺寸： 描 电极尺寸： 述 热王妥隶： 、冲裁 t 牛最大厚度： 其它要求： 工 牛外形尺寸： 工传疑大厚度： 注慧 工释霾登： 其它骚求： 工件外形尺寸： 挤殛材辩： 冀它嚣求： 其它描述 表3 - l 加工基本信息畿 1 6 堕j ! ! 些叁堂婴生兰些堡苎塑i 雯三兰堕堡笪曼塑里坠堡塑墅! ! ! 一 3 2 典型件工艺分折耨基于成本核算熬s c m 设计策略 3 2 1 工装分析 目前，4 1 0 厂莱安囊件按结构特点分为对开杌式、整体环形式幂霜异型结构件。 新一代发动机典型零件设计结构复杂，壁厚薄、尺寸大、刚性麓、精度高，大 部分选用不锈钢、钛合金、高涅台会嚣难热工材料，且毛坯都魑余量较大艟锻 件，霞此加工难度很太。 某典型件的加工的关键工艺流程如图3 - 2 所示。 图3 - 2 主要工艺流程图 从工艺瀛程图可以餐出，该典型零 牛的加工流程包括多个不同工序，需嚣 镬矮多耱热王设备：其中辩需要车壤嚣翡普逶车霖；又需要铣舞鍪露铣床戴黥 工中心，另外还需要研络合面的研磨机并且特别需骚保证精度臻求；同时，孔 加工可能需要镗床，而焚光检验和表黼处理又有不同的设施需求。所有这些加 工工序穰漆傈涯在一个帮门内部蓑至一令金盈雨豁全部完成，郾使能在露一个 第3 章t 艺流程信息和供应链的构建 企、【k 完成，为了满足一个单一的加工要求而特意去购买一台设备是不明智的。 很有可能当企业自己准备好了所有这些设备市场需求等可能已经又有了新的变 化，而企业在努力去购买设备的同时，可能一批合适的设备正在相邻的部门或 企业罩被长期闲置。要提高企业的加工能力，构建基于工艺流程的供应链进行 企业阳j 的合作应该是不错的选择。 3 2 2 基于成本核算的供应链设计策略 进行了零件的工艺分析，下面则需考虑基于工艺流程的供应链的构建策略 和构建步骤。如何设计供应链、如何选择节点，是供应链管理的基础。我们提 出成本优化算法来进行供应链的设计。为了便于分析供应链成本，对有关供应 链成本核算作如下假定： 假定1 ：节点企业以f _ l ，2 ，3 ，n 表示( 其中供应链层次以o = 1 ，2 ，3 ，“表 示，一个层次上节点企业的序号以b = l ，2 ，3 ，b 表示，所以一个节点 f 可以表示为4 b ) ，如图3 。3 所示。 、r i 1p 一i 2 ) 、一 、 图3 - 3 节点示意图 假定2 ：物料单位成本随着累积单位产量的增加和经验曲线的作用而降低。成品、 零部件、产品设计、质量工程的改善都可能导致单位物料成本的降低。 假定3 ：假定从一个节点企业到另一个节点企业的生产转化时间在下一个节点企 业的年初。 假定4 ：当一个节点企业在年初开始生产时，上一节点企业的工时和原材料成本 根据一定的技术指数转化为此节点企业的初值。 假定5 ：全球供应链管理中，围绕核心企业核算成本，汇率、通货膨胀率等转换 为核心企业所在国家的标准。 1 ) 供应链成本结构及其函数 供应链成本主要包括：物料成本、劳动成本、运输成本、设备成本和其他变动 成本等。其成本函数分别构造如下： 物料成本函数( m a t e r i a l sc o s tf u n c t i o n ) 从假定2 可知，物料成本随累积产量的增加而降低，供应链的总物料成本为： m l 严m _ i m l li jn td n 山 北t 业人学坝 j 学位论文帮3 章t 艺流程情总和供应链的构罐 式中 聪，一f 节点企业在f 年生产n t 产品瓣总物释成本( 时阍转纯为当邃时闻) ； 一一i 节点企业的第个部件的物料成本( 时间嫩标轴的开始点) ； 触。j 节点企业t 年的物料成本的通货膨胀率； f 一篱t 年蠹茨累谤产藿； f i ：t g f f | ) ，t g ( 2 t f 1 一物料成本经验龋线指数，o 墨一蕊1 ： ，r 累诗单位产量，n = l ，2 ，3 , - - - , n f 。 劳动力成本蚕鼗范a b o rc o s tf u n c t i o n ) 供应键的节点企业可能分布在本豳的不同地方，也可能分布在世界各地， 各地的劳动力价值、成本无法统一衡量，这里直接以工时为基础计算供应镀的 劳动力或本。 式中： ，一i 节点企业在第t 年( 时间转化为当地时问) 生产蜥产品的总劳动成本； ，一i 节点企业的单位时间劳动成本； 翰一i 节点企业t 年豹单位工时的通煲澎张率； n ，- - i 节点企亟t 年浅生产单位产晶平均所甬时闽； 珞一第t 年内的累计产趱； g l = l g ( g i ) t g ( 2 ) ； g 一劳动力学习经验藏线臻鼗，0 曼媛5 1 ； i 一累计单位产量，盯m7 2 ，i ，氇。 运输成本函数( t r a n s p o r t a t i o nc o s tf u n c t i o n l 运输成本是影濑供应链慈成本的重要因索之，交货频拳秘经济运输批 量都决定着运输藏本静大小，假定钛节点i 到节点戤静单位成本为s 。， 为i 节点企业t 年逡输的通货膨胀率，m 节点强第t 年的累计需求为如，所 以供应链的总运输成本为： r i l = s i m l s n 如f 设套弱莫缝交魂袋本鹾鼗f u t i l i 粕sa n do t h e rv a r i a b l ec o s t f u n c t i o n ) 两北丁北人学砸0 学位论文 第3 章工艺流蠛信息嗣供麻琏的梅建 假定弘v i 分别代表i 节点企韭的一个革位的设备和冀他交动