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c i m s 环垅下制造业e r p 系 统模型 及关键技术的 研究 ab s t r a c t e r p s y s t e m i s t h e m o s t l y u s e d m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m f o r m a n u f a c t u r i n g i n t h e e n v i r o n m e n t o f c i ms . i t t a k e s t h e c o n t r o l i n g a n d p l a n n i n g o f i n d u s t ry p r o j e c t a s t h e m a i n t h r e a d ,a t t h e s a m e t i m e , i n c l u d i n g t h e i n t e g r a t io n o f f u n d s t r e a m. i n f o r ma t i o n s t r e a m a n d ma t e r i a l s t r e a m. i t i s t h e c o mb o n a t i o n r e s u l t o f mo d e a n m a n a g e m e n t i d e o l o g y a n d c o m p u t e r t e c n o l i g y . i n t h i s t h e s i s , f i r s t ly i n t r o d u c e s t h e c o m p o s e o f c i ms ,c i ms a n d t h e e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o n s y s t e m s . t h e n it e x p a t i a t e s t h e d e v e l o p m e n t o f m a n u f a c t u r i n g m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m , s u m m i n g s u p t h e e r p d e v e l o p m e n t i n t h e w o r l d a n d b r i n g f o r w a r d t h e a i m a n d m e a n i n g o f t h i s t o p i c . t h i s t h e s i s a n a l y s e s t h e e r p s y s t e m w h i c h f a c e d s u p p l y - c h a i n f o r m a n u f a c t u r i n g i n c i ms e n t r i o n m e n t ,a b s t r a c t s t h e t h e o ry m o d e l o f t h e e r p s y s t e m .i t a n a l y s e s t h e la c k o f t h i s s y s t e m , i m p r o v e s t h e o l d e r p s y s t e m m o d e l w it h n e w c o m p u t e r t e c h n o l o g y a n d m a n a g e i d e a s ,a n d s o o n .b a s e o n u p w a r d s ,it b i n g f o r w a r d a n e w d y n a m i c e e r p s y s t e m m o d e l w h i c h f a c e d s w ift - c h a in a n d b a s e d o n i n t e m e t / i n t r a n e t ,e x p a t i a t e s t h e h i b e r a r c h y m o d e l , s y s t e m c o m f ig u t a t i o n m o d e l a n d s t a n d a r d lo g i c m o d e l i n th e k e y - t e c h n o l o g i e s o f d y n a m i c e e r p ,b e c a u s e o f c o r b a b a s e d o n d i s t r i b u t e d c o m p u t e a n d we b t e c h n o l o g i e s d e v e l o p m e n t , t d e s i g n t h e b / s s y s t e m c o n fi g u r a t i o n i n d i s t r ib u t e d n e t w o r k c o m p u t e e n v i r o n m e n t a n d im p l e m e n t a m a t e r i a l s e l l e x a m p l e ; a n a l y s e s o m e d y m a n i c m o d e l i n g t e c h n o l o g y s u c h a s c o m p o s i t iv e m a n a g e b a s e d o n d i s t r i b u t e d o b j e c t te c h n o l o g y a n d p e t r i n e t f a c e d o b j e c t fl o w m o l d e li n g ;a n a l y s e t h i s s y s t e m c o m p o s i t i v e m e c h a n i s m ;a n a l y s e t h e p l a n a r i t h m e t i c o f p l a n s u b - s y s t e m o f t h e d y m a n i c e e r p s y s t e m ;a n a l y s e t h i s , s y s t e m c o l l e c t i v iz e d e l e c t r o - b u s i n e s s . i n t h i s t h e s i s ,c o m b i n e d w i t h t h e r e a l i z a t i o n a n d d e s i g n a t i o n o f s y c i m s 、 s y c i ms - e r p， t h e i n f o r m a t i o n i n t e g r a t i o n t e c h n o l o g i e s o f s y c i ms - e r p a n d o t h e r 2 c i ms 环境下制造业e r p系统模型及关健枚术的研究 s u b - s y s t e m a r e a n a l iz e d ,t h e c h a r a c t e ri s t i c , s h o rt c o m i n g a n d b e tt e r m e n t a r e s u m e d u p . i n t h e l a s t o f t h i s t h e s i s ,b a s e o n m y e x p e ri e n c e s i n m a n a f a c t u ri n g , l p u t m y o w n o p i n i o n f o r w a r d a b o u t h o w t o s u c c e s s f u l p e r f o r m e r p i n c i ms m a n u f a c t u r e s . :ci ms , e rp , d y n a m i c e n t e r p ri s e mo d e l i n g , s u p p l y - c h a i n . d y n a m i c- e e r p . d i s t r u b u t e d c o m p u t e . e - b u s i n e s s c m s 环境下制连业e r p系 统模型及关 健技术的研究 第一章 绪论 1 . 1制造业管理信息系统的发展 随着市场竞争的日 趋剧烈， 制造业原有的粗放式管理模式使企业面临着诸多 困 难1 .4 0 .4 1 1.产品设计周期长、效率低;制造工艺不能保证产品的性能和质量; 生产上所需的原材料不能准时供应或供应不足;零部件生产不配套、积压严重; 产品生产周期过长，劳动生产率下降;资金积压严重，周转期长;企业的计划 系 统难以适应市场、客户需求多变和快速。“ 需要一个有效的企业信息系统”来 提高 企业的竞争地位已 成为制造业迫切的需求1 1 1 ，特别是制造业正处于知识经济 时 代， 由于计算机技术 ( 尤其 是网 络技术) 的发展，信息高 速公路等已 把世界 更紧密 地联在一起，在这种形势下， 作为社会的成员，制造业也需 要这个信息 系 统来帮助企业实 现信息化。 l . 1 . 1 c i ms 与企业信息化 企业信息化是指企业通过信息技术 ( 包 括计算机技术、通讯技术、自 动化技 术等) 来改善企业产品设计、制造和经营管理各个环节， 从而 提高 产品 设计效 率和创新能力、降 低生产成本、缩 短生产周期、 加快资 金周转等。 根据计算机应用范围，制造业信息化可分为以下几个阶段: ( i ) 单机的 计算 机应用 如采用 c a d提高工 程设计及绘图的效率和质量，采用计算机进行财务、 人 事或合同等单项管理。 ( 2 ) 局域网 支持下的 计算 机应用 用计算机网 络技术实 现跨部门的计算机应用，如产品设计部门 基于网络和数 据库的c a d , c a p p , c a e以及各管理部门的m r p i i 应用。 ( 3 ) 网 络数据库支 持下全企业范围的计算机应用综合系 统 这是 c i ms的信息集成阶段。这一阶段把企业各个孤立单元的计算机应用， 如c a d , c a e , c a p p . c a m, m r p i u e r p 、 质童保证以及o a , 辅助决策等集 第 i万 c i m s 环境下制造业e p p系 统模型及关 健技术的研究 成起来，实 现信息资源 共享、 优化运行。 ( 4 ) 广域网、因 特网 支 持下的企业间 信息集 成和资源 优化 这一阶段企业的信息化突破了企业的界线，这是敏捷制造阶段的企业信息 化 。 目 前， 越来 越多的制造业开始采用 c a d来加快产品 设计过程、 提高 产品 设 计能力， 采用 m r p i i / e r p提高 企业科学管理水平，采用 c a m提高 车问 生产自 动化水平。 但这仅仅达到企业信息化的第一、二阶段，各个应用系 统之间信息 没有共享，形成企业中的 “ 自 动化孤岛” 。企业信息 化只有达到第三、四阶段， 通过c ims 这个高 度集成的信息系 统， 把企业联成一个有机的整体，才能使企业 产品上市更 快 ( t ) 、 质量更 好 ( q) 、 成本更 低 ( c ) 、 服务更 优 ( s ) ， 使企业具 有更强的竞争能力. l . l . 2 c i ms 组成 制造业c i ms主要由应用软件层、支撑系统层两大部分组成。应用软件层主 要 包括管理信息分系统、产品设计与制造工程设计 自动化分系统 ( c a d / c a p p / c a m ) 、制造自 动化或柔性制造分系统 ( f m s ) 、质量保证系分系 统，它 们由 相应的集成 接口 或软件集成平台( 例如 p d m) 进行信息集成。支撑 系 统层即计算机网 络与数据库分系 统， 主要由物理设备层 ( 机器、网络设备及 线路) 、网络支撑平台层 ( wi n d o w s 9 8 , wi n d o w s n t , u n i x等网 络操作系 统， 通讯协议为 t c p / i p ) 、 数据库系 统层( 采用支 持各管理信息系 统的关系 数据库管 理系 统， 如o r a c l e , s q l s e rv e r , a c c e s s 等数据库系 统) 构成。 c i ms关 键之一是信彭 集成5 ,4 0 / ，而制造业管理信息系统一般具有预测、经营 决策、生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、设备、工具和人 力资源等管理信息功能，通过信息集成，达到缩短产品生产周期、降低流动资 金占 用、 提高 企业应变能力的目 的。 它指引 着整个 企业的 运作， 是c i m s 的核心. l . l . 3管理信忠系 统的 发展 制造业管理信息系 统的发展经过了 以下几个阶 段，并 逐渐发展到e r p 叭 物 料 需 求 计 划 m r p ( m a te r ia l r e q u ir e m e n t p la n n in g ) 阶 段 ， 在 此 阶 段 作 为 一 种库存定货计划。 第 2页 c i m s 环境下制造业e r p 系 统模型及关健技术的 研究 闭 环 m r p ( c lo s e d - lo o p m r p ) 阶 段， 此 阶 段作为 一 种生 产 计划 与 控制系 统 . m r p i i 阶 段。 此阶 段作为一种企业经营生产管理信息系 统。 第四个阶段是m r p i i 与其它的现代管理思想和技术相融合， 如精益生产、 敏 捷制造技术等，从而向覆盖供需链信息集成的企业资源计划e r p 发展。 图2 - 1 说明e r p的发展与相关技术发展的关系。 年份计 a 机技术 1 9 5 5 - 一 e 双p相关技术 定货点法 第一代i 十 算妇 1 ( 电了甘1 i mr ?萌芽期 a p i c s 成立 ( 美国生产与库存 瞥理协会) 第二代计脚机 ( 晶体管) h， rpb o m 处理程序 第三代计林机 ( 集成电路) mrp i b m p i g s 软件包 i b m c o p i e s 软件包 a p i c s - mr p 宜i b 队 第四代计算机 ( 大规棋集成电路) 第一版正式mr p 教材 “”“环“”“” 闭 mrp 1 i 第五代计贾机 ( 钾能术) ( 超大规模集成电路) !1 国际优秀企业 ii阴 网络通讯技术 c p m ( 关健路线法) p e r t 计划评审技术) g 7( 咸组技术) 丰田生产方式 ( 看板管理) t q c( 全面质里管理) i r r( 准时制生产) n c( 数控v i 昧) c a d( 计算机辅助设计) c a m ( 计算机辅助制造) d s s( 决策支持系统) c a p p( 计算机辅助工艺设计) f ms( 柔性制适系统) a s / r s( 自 动化仓 储系 统) e l m( 计抹机 集成制 造系统) o v r( 优化生产技术) 粕益生产 t ( 约束理论) a m i( 先进制造技术) me s( 制造执行系统) 墩捷制造 l n t 记 me t m tr n ret / e x hun e t 电子商务 附一溯-哪-姗一1985溯-姗 图1 - 2 e r p 与相关技术的发展过程 1 . 3 . 1从定货点法到 mr p 在讨论 mr p之前，先说明一下物料的概念.它是指为了 产品出厂，需要列 入计划的一切不可缺少的物的统称，不仅是通常理解的原材料或零件，而且还 包 括配套件、毛坯、在制品、半成品、成品、包 装材料、甚至工装工具、能源 等等一切物料，范围 很广，因此有些软件称之为 “ 项目 ” .出厂产品是各种 “ 物 料”的组和. 早在本世纪 4 0年代初期，西方经济学家通过对生产管理中所存在问题 ( 原 材料不能及时供应、零配件不能准确装配、库存积压、资 金周转期长) 的分析 第 3页 c i m s 环境下制造业e r p 系统模型及关 健技术的 研究 研究，找出产生问题的原因是对物料 ( 包拓原材料、原器件、零部件、成品/ 半 成 品、 自 制 件、 外购 件) 需 求 控制 不 好， 提出 了 仃 货 点 法( o r d e r p o i n t m e t h o d ) . 它是一种使库存量不得低于安全库存的库存补充方法。物料逐渐消 耗， 库存逐 渐减i ，当 库存量降到某个时刻，剩余的库存量可供消耗的时间刚好等于定货 所需的时间，这时，就要下定单来补充库存。订货点法只适应需求量稳定均街 的物料，不能解决按物料的真正需求时间来定货的问 题。 m r p是一种既要降低库存，又要不出 现物料短缺的计划方法4 2 1 .其基本原 理是:根据预料和需求来测定未来物料的供应和生产计划与控制的方法。它提 供了 物料需求的数量和准确的时间。 m r p是一种能 提供物料计划及控制库存， 决定定货的优先度，根据产品的需求量和物料清单自 动推导出产品的零件和材 料的需求童，由产品的交货日 期展开成产品构成零部件的生产进度日 程和原材 料与外购 件的需求日 期，即 将主生产计划 表转化成物料需求计划表 ( 缺件表)， 并为能力需求计划提供信息. m r p系 统不 仅给出 仃单数量，而 且特别强 调需 要 的时间，它的输出 可作为生产和采购等各项管理的 输入， 是各项管理的 基拙. 1 . l . 3 . 2 m r p i i 发展 单纯的m r p 未考虑生产能力 是否满 足， 没有对独立需求的可行性进行验证， 也缺少对计划的执行过程的安排和控制。因此 m r p使用并不便于实际应用，也 得不到真正可行的最佳详细 计划，自 然满足不了日 益增长的管理现代化的需求. 7 0 年代后期， 在单纯m r p 的基础上: a .在m r p 之前加入了 主生产计划子系 统m p s ，用来进行预测、 需求管理， 获得可靠、 稳定的产成品信息; b .在m r p 之后加入了 车间现场管理p a c 、 采购p u r等功能， 是m r p 生 成灯单的执行功能，同时也将计划执行的结果及时反馈到上一级计划部门，形 成有反馈的 企业整体生产计划的系统流程。 c .在主生产计划、物料需求计划和车间 现场管理三级计划过程中，分别加 入了由 粗到细的能力需求计划子系 统 c r p ，以 预见计划期间 时生产能力的需求 进而对能力 进行规划与调整、 合理组织和搭配产品的投入、及时采取技术组织 措施、进行外协或分-1 11 生产计划等，实现负荷均衡，提高机器设备利用率，保 证产品按期交货。 第 4页 c i m s 环晚下制造业e r p 系 统模型及关健扶术的 研究 这种系统即所谓的闭环mr p 。闭环m r p是一个完整的物料流的计划与控制 系 统，它 把需求与 可能结 合起来，实 现对计划 执行的有效控制. 在闭 环 m r p系 统中， 计划的开始是主生产计划， 对企业的经营 和销售管理 以及长期的经营决策并未涉及.闭环 m r p包 含了以制造为主线的物料流和信.息 流， 但未包 括对企业也是很重要的资金流的控制和管理.8 0年代初，有关专家 在闭环mr p 的墓础上: a .增加了 企业的高 层规划， 如长远规划、 市场预测、经营 计划和稍售计划 等。 b .增加了 企业财务和账物管理，如应收账、应付账及总账管理等，为 企业 提供了详实的财务基拙数据。 c .增加了 介于制造系统和财务管理相互交叉的制造成本管理 c s t 。实 现了 物流、 信息流和资 金流的统一集 成。 这种闭环 mr p系统跳出了单纯物料管理的局限，以包括企业所有资源计划 管理的新面貌出 现。人们给它定义为制造资源计划( m a n u f a c t u r i n g r e s o u r c e p l a n n i n g ) ， 称为m r p i i o m r p 1 i 不是取代了m r p ， 而是以m r p 为算法核心的计划与拉制系 统的扩展. 是制造企业的综合计算机信息管理系 统，它以相关需求原则为理论基础，以 投 入量最少、 投入时间 最迟、充 分利用企业各类资源为前提， 人机交互地制仃各 级生产、采购计划和资源利用计划，监控计划的执行，适合多品种小批量订货 生产使用。 1 . 1 . 3 . 3 e r p 是m r p i i 的发展 9 0年代中 期，随着制造企业国际 化大 趋势的需要， 各个 m r p i i 软件厂商吸 收了 供需链11 0 1 、准时制生产、精益生产、敏捷制造11 1 1网络化制造1 1 3 1 等先进管理 思想，并利用客户机阴 民 务器 体系 结构、关系 数据库、面向 对象、 i n t e rn e t 等新的 计算机技术，不断的在自己产品中加入新的内容/2 ,9 1 .其计划内容从原来企业的 制造内部管理扩展到整个企业，甚至扩展到企业之外与之相关的诸如客户、 供 应商等资源。 这已 超 越了m r p i i 原有的内 容， 从而 导致了e r p ( e n te r p r i s e r e s o u r c e p la n n i n g ) 概念的 形成。 它包 含客户 / 服务架 构， 使用图 形用 户 接口 ， 应 用开放系统制作。除了已 有的标准功能，它还包 括其它特性，如品质、过程运 第 5页 c i ms 环境下制造业e r p系统模型及关健技术的研究 作管理、以及调整报告等。特别是，e r p采用的墓础技术将同时给用户软件和 硬件两方面的独立性从而更 加容易 升级。 e r p的关 健在于所有用户能够裁剪其 应用，因而具有天然的易用性。它逐渐演变形成的功能更完善、技术更先进的 制造企业的计划与控制系统。 1 . 2国内 外e r p 发展动态 1 . 2 . 1国 外e r p 技术的发展 目 前，e r p 技术在国 外发展较为成熟，在中国市场的国外m r p i i , e r p 厂商 及其 产品包 括: s a p的r / 3 , o r a c le的o r a c le a p p l ic a t io n , j . d . e d w a r d s 的 o n e w o r ld 、 四班的m s s $ 11 造管理软件、 s s a的b p c s , s c a l a , s y m i x 的s y t e l i n e , b a a n 、 上海 奥林岛 代理的m r p 9 0 0 0 、 联想集 成代理的m o r e x ,智环电 子 ( 北京) 公司 的工 商 企业 管 理系 统、 有效管 理系 统 有限 公司 的t c m - e m s 等 ir l .国 外 软件 逻辑性较严密，功能齐全，而且在国外应用得已比较成熟，但在中国的应用却 存在许多问 题:国外软件报价一般要几十万甚至儿百万美 金， 对我国 8 5 %的中 小型企业来讲承受不起这个价格，因此用户主要集中在大型企业，从而使这种 新的管理思想不能得到普及和推广; 每个企业都有自己的具体情况，软件不能 满足所有企业的要求，势必要对软件进行一些修改。国外软件的修改常要送到 国外完成，并且还要受到早期开发技术的限制;国外软件提供英文界面及资料， 对企业的管理人员素质要求比较高，而且在软件的操作习惯及界面风格上与我 国 的软件也存在差 异。由于国 外 e r p软件不完 全适合中国国 情， 在中国的实 施 遇到了阻力. l . 2 . 2国内e r p 技术的发展和不足 国内 这一技术发展时间 短， 但起步 较高， 在国内 也有一匹 软件厂商开发出了 相应的m r p i i / e r p商品软件， 首先推出的是机械工业部北京研究所软件中心( 利 玛信息技术公司) 开发的c a p ms 软件包.北京开思、上海启明、天津中北等软 件公司都相继推出商品化软件.一些企业 ( 如沈阳鼓风机厂、山西经纬纺织机 械厂， 沈阳一机厂，北京第一机床厂等) 在引进国外软件的 基础上，结合自 身 的应用经验，也开发了商品软件.国家8 6 3 / c i ms主题开发的c i ms / mr p i i 应用 第 6页 c i m s 环境下制造业e r p系 统模型及关 键技术的研究 软件也开始在企业中 运行.国内 也有一定规模的财务软件厂商，如用友、金蝶、 安易 、 浪潮、 新大中、 金算 盘、 恒远、 达易 等 进军e r p 领域19 1。 到目 前已 有约2 0 余种商品软件在我国市场上销售。但这些软件产品仍存在某些不足: ( i ) 某些软件开发商 e r p产品仅仅按企业现行情况定制软件，只是现行管 理的计算机化。软件功能方面仍然局限于企业内部信息 ( 分梢、制造、财务) 的管理，其核心仍然是 mr p i i 。在当今 i n t e rn e t 时代，制造业面向整个供需链的 核心思想并没有得到体现， e r p在服务业的应用， 特别是在跟踪客户服务和实 现 在线 客户 服务( 如同国 外 h e l p d e s k类 软 件系 统的 功能) 方面， 难以实 现 对客 户服务需求的快速响应和高满意度。 ( 2 ) 一些 e r p系统的 弱点在计划功能方面，即主生产计划调动 模块和 m r p模块没能适时的以 现有的资源响应客户的需求，因而难以实 现供需链的全 面支持。 ( 3 )目 前的 e r p系统一般以一种固定好的模版结构提供给用户，仍需进行 二次开发来适应企业个性化管理的 要求。并且， 现有的 e r p系统结构与功能制 约了 企业将来的组织机构调整、业务流程优化.因此， e r p系 统的进一步发展 需要将管理模式与软件系 统相分离，以期实现企业的动态重整过程. ( 4 ) 在当 今知识经济时代，智力资本已 开始成为 企业 价值的重要组成部分 ( 包 括知识的获取、 加工处理、共享使用等) 。e r p系统在企业内 部或企业供应 链上如何建立知识管理体系方面还是一片空白。 ( 5 ) 某些 e r p系统虽然提供了 对工作流 ( wo r k f l o w) 的管理，但 e r p系 统中的工作流与 e r p系 统功能组成的业务流程 ( b u s i n e s s p r o c e s s ) 并没有紧密 融 合在一 起， 从而没有形成对业务处理过程的 控制与管理. ( 6 ) 现有的 e r p不能完全适应全球化、经济一体化、虚拟企业的需求，销 售和客户管理基于互联网 ( c i m s n e t ) 的能力不足。 l . 3本课题研究意义 e r p系 统的主要宗旨 是企业的 各方面的资源( 人力、资 金、 信息、 物料、 设 备、时间、方法等) 充分调配和平衡，为企业加强财务管理、 提高资金运营水 第 7页 c i ms 环境下制造业 e r p系统模型及关4 d 技术的研究 平、建立高 效供销链、减少库存、 提高 生产效率、降低成本、提高 客户服务水 平等方面提供强有力的工具，同时为高 层管理人员经营决策提供科学的依据， 有效的提高 盈利，提高企业的市场竞争力.但随着现代制造业国际化发展，传 统的e r p模式已 制约了 企业 发展空间，必 须采用一 种新的 企业管 理信息 模型来 适应c i ms环境下制造业的发展。新近出现的i n t e m e t 技术、we b 技术、电子商 务等计算机技术以及敏捷制造、及时系统、 精益生产等先进管理思想为改造传 统e r p系 统的技术架构创造了 条件。 研究并建立一种新的e r p系 统模型来适应 企业的发展，并对其实现的关键技术进行研究，从而改变原有系统的局限性， 使之更 好的 适用于 制 造业c i m s 环 晚下的 企业 信息 管理， 为 企业实 现 跨 越组织 边 界、地域的限制、进行全面资源管理具有一定的意义. 第 8页 c i m s 环境下制迫业e r p 系 统模型及关 键技术的研究 第二章 e r p系统模型 2 . 1 e r p 原理模型一 面向供需链管理 .羚妞 奸一 _ - ,i 友 持in :* : 知 锐.人才、 技术子 产品开发、 .一 工艺质截 服务 _ 一. _ 一 一 户 _ 一 一 一一 . _ 一一 一一 一一一 一一 一_ 二， 奋 . 一 q 幽 二 需求信息 1 工作流 图2 - 1 e r p 原理模型图供给信息1 工作流 任何制造业都是根据客户或市场的需求，开发产品，购进原料，加工制造出 产品，以商品的形式销售给客户，并提供售后服务.物料从供方开始，沿着各 个环节向需方移动。 每一个环节都存在 “ 需方”与 “ 供方”的对应关系，形成 一条首尾相连的长链，称为供需链。在供需链上除了物料的流动还有信息的流 动。信息有两种类型， 其中需求信息 ( 如预测、销售合同、主生产计划、物料 需求计划、生产定单、采购定单等)同物料流动方向相反， 从需方向供方流动; 由 需求信息引 发的 供给信息( 如入库通知单、完工报告、 提货发运单等) ，同物 料一起在供需链上从供方向需方流动.市场需求产生的企业各项业务活动都会 消耗一定的资源，而消耗资源会导致资金的流出，只有当消耗资源生产出的产 品或服务出 售给客户后，资金才会重新流回企业，并发生利润。因 此，供需链 第 9页 c i ms 环境下制造业e r p系统模型及关健技术的研究 业竞争不是单一企业与单一企业间的竞争，而是一个企业供应链与另一个企业 供应链之间的竞争。 ( 2 ) 能体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想。企业为了 保持和扩大 市场份额，先要有相对稳定的 销售渠道和客户，为了 保证产品的质量和技术含 量，必须有相对稳定的原材料和配套件以及协作件的供应商。企业同其销售代 理、客户和供应商的关系，已不再简单地是业务往来对象，而是利益共享的合 作伙伴关系，这是现代管理观念的重大转变。这种合作伙伴关系组成了一个企 业的 供需链， 是呀 青 益生产 ( l e a n p r o d u c t i o n ) ” 的 核心思想。当 遇到有特定的市 场和产品需求时，企业的巷本合作伙伴不一定能满足这类新产品开发生产的要 求，这时，企业会组织一个由特定的供应和销售渠道组成的短期或一次性的供 需链，形成” 动态企业联盟” ( 或称” 虚拟工厂” ) ，把供应和协作单位 ( 包括产品 研究开发) 看成是企业的一个组成部分，运用” 同步工程” ，用最短的时间将新产 品 打 入 市 场， 这 是 ，1敏 捷 制 造( a g ile m a n u f a c t u r in g ) ” 的 核心 思 想。 ( 3 ) 支持混合型生产模式。在原有的生产过程中，对于不同的生产特点、 用途、使用材料、结构复杂程度，制造业的生产过程的组织方式也各不相同， 按产品结构和工艺特点分类，制造业可分为离散式、流程式企业，按产品产量 和同种产品重复程度分类可分为单件、多品种小批量、少品种重复生产、标准 产品大量生产等生产类型。因而原有的 mr p i i 往往根据企业的具体生产类型进 行功能定制，缺乏灵活性。随着知识经济时代的到来，制造业规模越来越大， 涉及的领域范围越来越广，制造业也从原来单一的生产模式发展到混合型生产 模式。往往一个企业中既有多品种小批量的离 散生产模式又有流程的装配生产 线，所以动态e e r p 软件应能支 持这种混合型生产模式. ( 4 ) 支 持事先计划与事中 控制。e r p系 统中的计划体系一般要包 括:主生 产计划、物料需求计划、能力计划、采购计划、 销售执行计划、利润计划、财 务预算和人力资源计划等，而且这些计划功能与价值控制功能需完全集成到整 个供应涟系统中.另一方面，动态e e r p系统可通过定义事务处理 ( t r a n s a c t io n ) 相关的会计核算科目 与核算方式，以便在事务处理发生的同时自 动生成会计核 算分录， 保证了资 金流与物流的同步记录和数据的一致性。从而实现了 根据财 务资金现状，可以追溯资金的来龙去脉，并进一步追溯所发生的相关业务活动， 第 1 4页 c i m s 环境下制造业 e r p 系统模型及关健技术的研究 改变了资金信息滞后于物料信息的状况， 便于实现事中 拉制和实时做出决策 ( 5 ) 应能提供决策支持和知识管理。可为决策着提供决策所需的数据 息和背景材料，帮助明确决策目 标，以及进行问 题识别、建立、修改决策模型， 能对有用的知识进行管理，总结。 2 . 4动态e e r p 原理模型一 面向敏捷供需链管理 供应商 一十 尸，无甲 合作伙伴 scm 山 分r i 商 瀚监 汁卜111浦 erp基本功能 :i 孺二 正 五 瓦 蜕 血 公 瓦 迎 ， 盛 一线 组 泌 产， 改品 k i 材料 ;j;j 支 持因 炭:电 子商务、 知识、 人才、技术、 产品 开发、 工艺、 质盘、 图2 - 4 动态e e r p 原理模型 l ;1l d.y i ;j r 劣 , y l 需 求信和动态工作流 侧 之 卑 “ 四处 坦 蜚 经 毋 供给信息万 i 志工作流 动态 e e r p的核心思想是实现对整个敏捷供需链 ( 基于 i n t e m e t / i n t r a n e t ) 的 动态管理，功能主要从塞本功能、扩展功能两方面来看。塞本功能是所有 e r p 系统软件必须提供的入门功能，强调将企业 “ 内 部”供需链上所有功能活动加 以整合;扩展功能则是通过电子商务将企业的后端厂商和前端顾客相关信息加 以整合。与后端厂商信息系 统加以整合的属于 供应链 管理 ( s u p p l y c h a in m a n a g e m e n t , s c m) 方面的功能， 加强整 合前端顾客信息的是客户关系 管理 ( c u s t o m e r r e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t ,c r m ) , 形成的系 统 供需 链随着 产品 和市场 的变化而敏捷的调整，系统的工作流随着市场的需求而动态地改变.这样，透 第 i s页 c i m s 环境下制 造业e r p 系 统模型及关 键技术的 研究 过网络，企业内外之间的界限将逐渐模糊.这样一种模式，真正体现了网络经 济 “ 以客户为中心”的思想和电子商务 “ 端到端”的实质. 2 . 5 动态e e r p模型 2 . 5 . 1层次结构模型 动态e e r p 系 统对传统e r p 重 要的改 进就是能 根据制造业的实际情况 快速建 立其企业业务模型，支持企业的动态重构.因而考虑通过动态e e r p系 统专门的 建 模工具把企业的业务工作流程在标准企业参考模型基础上，进行业务流程的 映射，快速组合成适应企业的管理信息系统，并能根据市场、组织机构、技术 的变 化调整现有的业务工 作流程，打破” 企业必须适应软件” 的传统模式，实 现系 统动态重构的特征.因此在系 统的实现上应该是一些能够实现即插即用构件的 集 合o 4 1 ，这些标准构件从相应的构件库中 取出，象积木一样进行组合形成企业 的业务模型或对已建好的企业业务模型进行模型的重构.某个制造业动态 e e r p 的一个应用，只是动态e e r p 标准构件中的部分构件的集合.如下图2 - 5 所示: o 正在构造的 标雕构件.标准构件 图 2 - 5 i l*11l 造业动态e e r p 应1 1 1 动态建模解决方案其核心是在于加快实 施进度、 降 低实 施难度以 及对业务流 程重构 ( b p r ) 的支持四。实现这些功能，动态建模必须满足以下三个条件: ( 1 ) 快速:通过使用预定义的业务模型及先进的工具把 b p r的实现周期尽 第 1 6页 c i m s 环境下 制造业e p p 系 统模型及关健技术的研究 可能的缩短. ( 2 )灵活性:要以节省时间和费用的配置过程满足组织机构及业务流程的 各种变化，提供可定制的业务流程模型，使企业能比较容易地定义和生成系统 以实现业务策略，应能方便地定义工作流。 ( 3 ) 集成:与现有的 e e r p系统紧密集成。 动是自 动化的。这样，动态建模不仅是建模工具， 集成的结果，大多数的配置活 也是生成系统配置及流程的 工具，此工具还起了 用户 接口 的 任务， 从该 接口 可以 访问 应用系 统。在多数情 况下 这是一种异构环境 ( h e t e r o g e n e o u s e n v i r o n m e n t ) 下的集成. 动态e e r p 是一种新的模式， 它为企业提供一个企业管理与运行的 框架结构， 以保证企业的应用系 统紧密匹配企业经常改进的业务流程和业务模型，即它使 企业的业务处理过程同 e r p的功能范围 很宽、 且已 经实 践检验的应用软件相匹 配，进而减少整个制造业c i ms 应用工程的复杂性，增加应用柔性.真正的动态 e e r p系 统应该有如下功能: * 包 括一个不断改进的标准构件库; * 完全能够适应业务对象的变 化，这些变化包括逻辑流程上的改动以及 技术实现上的改进; * 组成客户化的系统运行环境时，客户无须手工设笠任何系统参数、改 变代码或定义用户界面。 根据以上要求， 从企业的功能、 组织、业务流 程来看，可 将标准构件库进行 细化，主要包 括功能模型、业务流程模型、组织模型三种标准构件，由此推出 动态e e r p应具备以下几大功能模块. 这些模块的使用过程也就形成了动态e e r p 的实施模式: ( 1 ) 业务功能模型 ( b u s i n e s s f u n c t i o n mo d e l ) 主要包 含企业的业务功能构成，它包含一个过去的最优实 施经验和各种业务 模式的标准功能构件库，为企业管理人员和有关顾问在定义系统实现的规模及 方式阶段提供指导性支持，用户在这里选择自己需要的功能模型.这是系统实 施的第一步。 ( 2 ) 业务流程模型 ( b u s i n e s s p r o c e s s mo d e l ) 这是描述业务功能具体对应的业务流程定义 ( p r o c e s s d e f in it i o n ) .主要提供 第 1 7页 c i m s 环境下制造业e r p 系 统模型及关 健技术的 研究 一个预定义标准业务流 程库。 这些流程定义向用户 展示e e r p 用什么 流程实 现业 务中的什么功能。另外还包 括一些为生成企业最终用户环境所需的流程。对于 那些因 特殊化需求而 单独设计的业务流 程加入流程库. ( 3 ) 业务组织模型 ( b u s i n e s s o r g a n i z a t i o n m o d e l ) 这是用分块、业务单元及部门 等概念来 描述企业的组织机构;区 分组织中的 各种角色;描述部门 之间的关系。 ( 4 ) e e r p 配置 模型 ( e r p c o n f i g u r a t i o n m o d e l ) 企业管理层和各个关键最终用户对业务功能模型进行评估后，将注意力集中 在业务流程上， 把在业务功能 模型中 所 做的选择映射到业务流程的 选择和配置; 设置e e r p的 有关参 数;为流程、子流程、活动和人员 指定角色 ;最后自 动进行 系统组织，生成用户界面。 这些模型是和 e e r p应用紧密连接，当 客户的业务过程变化了 后，这些模型 也会随之快速而变，相应的应用也会重新配置。新的应用和软件元素也可以添 加进来以 使建模工具始终和客户最新的业务操作匹配. 根据以 上对动态e e r p的动态 特性的分析， 提出了 动态e e r p的结构层次 模 型，见下图2 - 6 . 1川 一 ; 、 一1一;一 :一1 一竺 竺 流敌仪胶眯誉一 作知一击犷帅知 一汁模划叫务摸一 翻工扭尸俩叼屯一 ，一爪: 橄 据 棋 型 二 三之二 ! 图2 - 6动态e e r p 系统层次结构 模型图 其中 数据模型描述了 每个企业模型物理上和逻样上的数据模型信息，对象模 第 1 8万 c i ms 环境下制造业e r p系统模型及关健技术的研究 型管理是对这些模型本身及它们之间的关联、引用、映射及协调化等关系 和协 调化的建模机构进行管理。墓于这种对象 模型管理，企业的模型得到整体的优 化和握制。在动态e e r p中 提供针对对象 模型的建模工具， 如业务功能编辑器、 业务流程编辑器、业务机构编辑器，在这些编辑器中建立 好的业务功能模型、 业务流程模型、业务组织模型保留在相应的构件库中，利用构件库中细化的业 务功能模型与业务流程模型象 积木一样搭建成企业工作流模型，用来对企业基 本活动 如原材料入库、最终产品装配及最终产品的 发送等) 进行控制，同时 也可利用构件库中的模型进行进一步维护和修改。企业工作流模