（电工理论与新技术专业论文）面向网络化制造的敏捷供应链系统研究.pdf

东南大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ec u r r e n to f g l o b a lm a r k e t ，s u p p l yc h a i ni sf a c i n gm o r ea n dm o r eo p p o r t u n i t i e sa n d c h a l l e n g e s i ti sn o tau n i q u et e c h n i q u ea n dc o n c e p tc o m i n gi n t ob e i n gt oi m p r o v ea n do p t i m i z e s u p p l yc h a i n sp e r f o r m a n c e t h en e wc o n c e p t - - n e t w o r k e d - m a n u f a c t u r i n go r i e n t e da g i l e s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ( n m o a s c m ) i sb r o u g h tf o r w a r df o rr e s p o n s et ot h ee n v i r o n m e n t b a s i n go nt h eb a s i ct h e o r yo fn e t w o r k e d - m e n u f a c t u r i n ga n da g i l es u p p l yc h a i n ，t h e c o n c e p to f n m o a s c mi sp r e s e n t e d t h ep a p e rf i r s t l ya n a l y z e da g i l es u p p l yc h a i n sr u np a t t e m ， a n dp r o p o s e do n es u p p l yc h a i n sm o d e lb a s e do nc o o r d i n a t i o nc o n t r o lc e n t e lt h e nt h e i n f o r m a t i o ns y s t e ma b o u tn m o a s c mi sd i s c u s s e di nd e t a i l t h eb i g g e s tc h a l l e n g e , o f a l lt h ep r o b l e m sf o ra l li n f o r m a t i o ns y s t e ms u p p o r t i n ga g i l es u p p l y c h a i n ，i st h ed i s t r i b u t i o na n dh e t e r o g e n e i t yo f e n t e r p r i s e s i nt h i sp a p e r , w ei n t r o d u c et h et e c h n i q u e o fw e bs e r v i c e sb a s e dx m l ，w h i c hi st h er e s u l tw h e ni n t e r n e tc o m e st ot h ec e r t a i np e r i o d w e b s e r v i c e si st h eo p e nt e c h n o l o g ya r c h i t e c t u r et os o l v et h ei n t e g r a t i o np r o b l e mo fa p p l i c a t i o nl e v e l ， w h i c hi su s e f u le s p e c i a l l yt oi n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o na b o u tl o o s e l y - c o u p l e dh e t e r o g e n e o u ss y s t e m t h ep l a t f o r mo f t h es y s t e mi sf u l l yb a s e do nj 2 e ei nt h i sp a p e r t h i sd e s i g nt a k e sa d v a n t a g eo f t h e o si n d e p e n d e n c yo f j a v al a n g u a g e ，w h i c hm a k e st h ew h o l es y s t e ms c a l a b l ea n de a s yt om a i n t a i n k e y w o r d s ：a g i l es u p p l yc h a i n n e t w o r k e d - m a n u f a c t u r i n g i n f o r m a t i o ns y s t e m w 苦bs e r v i c e s ) a ，。j 2 e e 东南大学硕士学位论文 y7 9 1 0 3 3 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。 签名： 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。 签名：导师签名：獯笏乡 矿v 一 日 期： 东南大学硬士学位论文 1 1 课题背景 第一章绪论 1 1 1 现代制造业面临的环境 ( 1 ) 动态变化的全球竞争市场 2 1 世纪的市场是全球化的大市场，在这种大市场下民族企业不仅担负着保卫国内市 场的任务，而且还要走出国门，去占领国际市场。未来的市场是动态可变的，市场机遇稍 纵即逝，这意味着客户需求的多样化和多变性，及时有效的捕捉市场信息成为制造业取胜 的关键。 ( 2 ) 产品的全生命周期管理的到来 随着信息技术的广泛应用，生产力得到了发展，制造产品变得更容易。企业在追求产 量的同时，也越来越重视产品开发的上市时间( t ) 、质量( o ) 、成本( c ) 、服务( s ) 、 产品创新( k ) 和环境( e ) 等指标。越来越多的企业开始将信息技术、现代管理技术和 制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期的各个阶段，以提高企业的市场应变能力 和竞争能力。 ( 3 ) 先进制造技术和信息技术的应用 信息技术的应用促进了产业结构的优化和调整；以敏捷制造、虚拟制造为代表的先进 制造模式的发展促进了企业间资源优化配置与企业间协作技术与应用的发展。 ( 4 ) 知识已成为企业的重要资产 未来的企业问竞争是人才的竞争，而人才的竞争本质上是知识的竞争。知识已经是企 业获取利润的最主要的原材料和关键资源，即使在制造企业，基于知识的服务能力对其增 值产品的贡献率也达到了6 5 - 7 5 ，获取和管理知识已成为现代企业非常重要的日常活 动。 1 1 2 网络经济与网络化制造的产生 随着信息技术和计算机网络技术的发展，世界经济正经历着一场深刻的革命，这场革命 极大地改变着世界的经济面貌，塑造着一种“新世界经济”，即“网络经济”。其特征是信息 产业将在世界范围内大大发展，以此为基础的各种服务行业将成为越来越多的国家的主导产 业，它将使世界经济全球化的进程大大加速，使任何国家的市场变得过于狭小，企业跨国家 和跨行业联合进一步发展，经济活动将按网络加以组织。 面对网络经济时代制造环境的变化，传统的组织结构相对固定、制造资源相对集中、以 区域性经济环境为主导、以面向产品为特征的制造模式已与之不相适应，需要建立一种市场 需求驱动的、具有快速响应机制的网络化制造模式，这将是当前乃至今后若干长的时期内制 造业所面临的最紧追的任务之一，是制造企业摆脱困境，赢得市场，掌握竞争主动权的关键。 - l 。 东南大学硕士学位论文 1 1 3 供应链与供应链管理 供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制 成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分 销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。它是一个范围更广的企业 结构模式，它包含所有加盟的节点企业，从原材料的供应开始，经过链中不同企业的制造加 工、组装、分销等过程直到最终用户的物料链、信息链、资金链，而且是一条增值链，物料 在供应链上因加工、包装、运输等过程而增加其价值，给相关企业都带来收益。供应链具有 复杂性、动态性、面向用户需求、交叉性等特点。 供应链管理是运用系统方法对整个供应链中的各企业或部门之间的物流、信息流、资金 流进行统筹规划和控制等完善的供应链管理系统能够帮助企业全面掌握供应商的详细情 况，合理安排订货的批次和时间，合理规划库存和运输，随时掌握各地网点的销售情况，及 时调整公司的价格政策和广告策略，为企业提供有偿信息服务，网上定货和电子贸易，并随 时为顾客提供商品信息服务。因此，有效的供应链管理有利于物流在供应链上合理流动、优 化配置，从而缩短产品生产周期、降低产品生产成本，最终降低整个供应链的成本：有利于 供应链上企业之间的信息沟通和传播，促进企业间合作并对市场变化做出迅捷的反应，最大 限度满足顾客需求。 总之，供应链已成为现代企业进行全球市场竞争的重要战略。英国著名供应链专家马 丁克里斯多夫在他的书中写到“2 l 世纪的竞争不是企业和企业之间的竞争，而是供应链 和供应链之间的竞争。”供应链管理是一项系统工程，它的实施需要考虑多方面的因素，遵 循系统工程方法论的基本原则协调备种目标之间的平衡。如：降低库存成本与提高用户满意 程度平衡，各种信息在供应链企业中的共享问题，供应链企业之间的战略合作伙伴关系问题 等。 1 1 4 传统供应链管理存在的问题 传统的供应链管理技术与方法，在理论与实际应用等方面，都取得了一定的成就。但随 着网络经济与网络化制造模式的产生，传统的供应链管理存在着很多的问题。 ( 1 ) 传统的供应链管理仅仅是一个横向的集成，通过通讯介质将预先指定的供应商、制 造商、分销商、零售商和客户依次联系起来。采用串行的方法研究有限环节中的管理与决策 问题，不利于供需过程的快速重构，也不利于企业通过将其供应商的供应商、客户的客户等 社会资源纳入供应链管理中，扩大自己的生产与经营规模。 ( 2 ) 传统的供应链成本高、效率低，而且供应链的一个环节断了，则整个供应链都不能 够运行了。对于绝大多数没有使用i n t e r n e t 先进技术的传统企业，其内部的业务流程和信息 传递方式，使整个供应链无法对市场的变化作出快速响应。一方面造成库存积压，另一方面 由于不能及时供货而降低客户的满意度，物流从上游供应商到下游最终客户的速度是缓慢且 效率极低的。 5 】 ( 3 ) 有限协调。由于供应链中有自主实体的参与，完全集中的管理与控制方法便不再适 用，而必须采用集中与分散、控制与协调相结合的方法。传统的供应链管理技术与方法忽略 了实体的自主性，导致对实体之间的协调技术与方法的研究较少。 ( 4 ) 缺乏统一的标准性。不同的供应链管理系统之间，无论是接口，还是对信息傲据的 描述和理解等方面，都存有很大的差异性，由于缺乏系统集成的标准，导致系统集成的难度 较大，限制了不同系统之间在必要的时候实现信息交换与共享、功能互操作能力。 - 2 - 东南大学硕士学位论文 ( 5 ) 缺乏动态性。传统的供应链管理技术与方法更多地把供应链看成一个静态的或变化 很迟缓的对象。过于强调伙伴关系的稳定性，而没有考虑引入一些其它环节以综合敏捷性和 稳定性，实现供应链的动态稳定。 为了使企业快速响应全球市场竞争环境，克服传统供应链系统面对网络化制造模式所存 在的种种“瓶颈”，系统地研究综合先进制造技术、信息技术以及流通领域现代化经营模式 的面向网络化制造的敏捷供应链管理系统是很必要的。 1 2 研究对象综述 1 2 1 研究本问题的理论价值和现实意义 面向网络化制造的敏捷供应链系统是供应链学科群的一个重要组成部分。从单个企业内 部到企业之间，到一个区域乃至整个社会，供应链的信息处理问题存在于产品制造与流通的 各个环节。高效的产品价值的实现，除了取决于先进制造技术外，还与制造和流通过程中的 各种信息的有效的处理与利用密切相关。因此面向网络化制造的敏捷供应链系统的研究对于 供应链学科群的建设与发展具有十分重要的意义。同时，面向网络化伟造的敏捷供应链系统 涉及管理科科学与工程、信息技术与工程、计算机技术与工程等学科，是多专业多学科交叉 融合的结果，是一个典型的边缘学科。因而，面向网络化制造的供应链管理系统的理论、技 术、方法与系统的发展与众多的相关技术的发展水平相关，没有止境，是一个永恒的话题。 网络化伟i 造以快速响应市场需求为实施的主要目标之一，敏捷供应链技术是适应市场全 球化和客户需求多样化而兴起的。研究面向网络化制造的敏捷供应链系统对于企业实施网络 化制造策略，促进我国的生产与流通企业转换生产与经营机制，充分利用先进的经营方式与 信息技术，接受2 1 世纪全球性竞争具有十分重大的意义。 1 2 。2 国内外研究现状 网络化制造作为未来重要的制造模式，引起各国政府、研究机构和企业界的广泛重视。 特别是从2 0 世纪8 0 年代初期开始，各国政府、研究机构和企业界设立了一系列相关的研究 项目。例如美国麻省理工负责实旆的“下一代制造”研究项目( 1 9 8 5 年) ，其主要研究内容 涉及基于动态快速响应的产品开发与相关过程的实现、支持产品全生命周期的自适应信息系 统、敏捷的企业动态联盟和合作机制、柔性可重组信息化和知识化制造单元与设备、企业集 成等关键技术。1 9 9 7 年，美国国际制造业研究所发表了俄罗斯一美国虚拟企业网( r a v e n ) 研究报告。其目的是希望通过作为全球制造基础框架一部分的美俄虚拟企业的建立与发展， 为实现更广泛的全球制造起到示范作用。此外还有美国的n i i i p ( n a t i o n a li n d u s t r i a l i n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r ep r o t o c o l s ) 研究项目主要从事虚拟企业方面的研究工作；由加拿大 国家科学和工程研究委员会制定的n a t m a n 研究项目，目标是开发一个支持敏捷制造网络的 操作系统等等。 供应链管理是实现网络化制造的重要使能技术之一。国际上很多组织和机构对其重要 性进行了充分的评价，并积极开展研究工作，提供咨询服务和技术支持。除了一些大学外， 比较著名的有由美国先进制造研究公司( a m r ) 和p r t m 国际咨询公司发起，目前已有3 0 0 多家世界上最大的制造企业参加的供应链委员会( s u p p l y c h a i n c o u n c i l ) ；由爱尔兰的“a m t i r e l a n d ”先进制造技术咨询服务机构、荷兰n i j e l l r o d e 大学以及技术科学与管理商业学院联 3 - 东南大学硕士学位论文 合成立的供应链管理中心；s t a n f o r d 大学组织的全局供应链论坛等。 国内对网络化制造、敏捷供应链管理也进行了一定阶段的研究，比如，在网络化制造 方面最具代表性的是清华大学的范玉顺教授、东北大学的王宛山教授：敏捷供应链管理最具 代表性的是清华大学c i m s 专家柴跃廷教授。他们的研究主要包括理论、技术、系统等方面， 但在实际应用中仍处于起步阶段，对于其关键技术问题还处于探索阶段，对于体系结构、功 能目标等业界还未形成统一的标准和认识。 1 3 本文研究的主要内容 本文在网络化制造与敏捷供应链的基本概念基础上，进行了将两者结合的可行性分析， 进而提出面向网络化制造的敏捷供应链管理的概念。然后提出了一种基于协调控制中心的面 向网络化制造的敏捷供应链运作模式；并对面向网络化制造的敏捷供应链的信息系统以及若 干关键技术进行了分析和探讨，最后给出一个以j 2 e e 为平台基于w e bs e r v i c e s 的敏捷供应 链系统的总体架构。 - 4 东南大学硕士学位论文 第二章敏捷供应链管理与网络化制造结合的思想 2 1 敏捷供应链概述 2 1 1 敏捷供应链的提出 供应链并不是一个新概念，自人类远古时期，供应链已经存在。随着时间的推移、社 会的前进、科技的发展，供应链的内涵与外延处于不断演变之中。敏捷供应链观念提出之前 的近半个世纪，供应链观念的发展已经经历了两个阶段，第一阶段是在2 0 世纪8 0 年代以前， 由于企业内部各个职能部门分别在相互隔离的环境下制定、执行计划，供应链观念是片断的、 零碎的；第二阶段是8 0 年代以后，高级计划排程( a p s ) 系统、企业资源规划( e r e ) 系统以及 业务流程再造( b p r ) 的思想在各企业迅速传播、广泛采用，企业跨职能部门的团队协作推动 连续供应链观念的形成，并朝着更加垂直一体化的方向发展。 敏捷供应链的提出是在九十年代末期，随着计算机与网络技术的习渐成熟，互联网以及 以互联网为平台的各种网上应用如火如荼，在给传统产业带来无限商机的同时，也带来更多 的挑战。首先，经历多年的激烈竞争历程，企业之间的竞争已达白热化状态，产品生命周期 愈来愈短，产品更新换代速度愈来愈快，为企业盈利的新产品寿命比工业社会的产品明显缩 短。其次，随着b 2 b ( 企业对企业) 、b 2 c ( 企业对顾客) 等各种模式电子商务的应用，全球物 流配送系统的迅速发展，跨地区、跨国界网络交易行为的边际成本趋平，任何一家企业都将 面临国际化、全球化的市场竞争。第三，消费个性需求复归，许多消费者不再满足于毫无个 性的流水线产品，他们更希望能够影响、最好是亲自参与到产品的设计制造过程中来，而网 上开办的个性订购使这种需求成为可能。竞争环境的剧烈变化，使单纯依靠企业内部资源孤 军奋战的竞争形式显得力不从心，跨企业甚至跨行业的联盟竞争成为网络时代的主流。协作 突破企业边界，促使供应链观念从线性向网络变革，并逐步形成今天的敏捷供应链思想。 2 1 2 敏捷供应链的相关概念 敏捷供应链( a s c ) 定义：在竞争、合作、动态的市场环境中，为了充分反映“推”、 “拉”结合的市场特征及供需过程的动态特征，使供应链系统支持以动态联盟为主 要形式的虚拟企业，在传统供应链概念的基础上，我们提出敏捷供应链( a g i l e s u p p l yc h a i n ，a s c ) 的概念，并将其定义为：在竞争、合作、动态的市场环境中， 由若干供方、需方等实体( 自主、半自主或从属) 构成的快速响应环境变化的动态 供需网络。 敏捷供应链管理( a s c m ) - 在a s c 中，如何对各实体之间的物流、信息流、资金流 进行合理的计划、协调、调度与控制，使相互之间取得双赢的效果，并及时响应经 营条件的变化，增加动态联盟对外部环境的敏捷性是敏捷供应链管理( a g i l e s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，a s 伽) 的主要任务，其目标是在正确的时间，将正确 的物料，在正确的地点，按照正确的数量交给正确的交易对象。 敏捷供应链管理系统( a s c m s ) ：敏捷供应链管理系统( a g i l es u p p l yc h a i n m a n a g e m e n ts y s t e m ，a s c k s ) 是指采用系统工程的理论、技术与方法，借助计算机 技术、信息技术等建立的用于支持敏捷供应链管理的信息系统。由于敏捷供应链涉 - 5 - 东南大学硕士学位论文 及到生产( 制造) 领域、流通流域，为达到敏捷供应链管理的目标，对敏捷供应链 及其管理系统的研究、开发与应用应在先进制造技术、信息技术、流通领域的现代 化经营模式的基础上展开，如图2 - 1 所示 2 。 漾避镁城 生产制造) 辅壤 图2 - 1 敏捷供应链管理的定位 2 1 3 敏捷供应链的内涵及特点 协息齄术 敏捷供应链可以概括为：在竞争、合作、动态的市场环境中，由供应商、制造商、分 销商以及最终客户等实体构成的快速响应环境变化的动态供需网络。因此，敏捷供应链融合 了供应链和敏捷制造的概念，是一种系统化、集成化、敏捷化的先进管理模式。同原来的一 体化供应链观念相比，敏捷供应链有着显著不同的内涵。战略目标。传统管理思想的灵魂 是高成本、低效率，而这一思想的理论假设是认为消费者偏好更多地倾向于价格和制造质 疑。一体化供应链管理没有摆脱传统企业管理思想的束缚，质量和价格依然是其主要战略目 标，敏捷供应链观念则顺应时代潮流，将战略目标定位于对多样化客户需求的瞬时响应。 资源观念。一体化供应链管理也强调对资源的充分利用和挖掘，但是其资源观点局限于企业 内部，敏捷供应链从扩大的生产概念出发，将企业的生产活动进行前伸和后延，把上游的供 应商和下游的客户纳入企业的战略规划之中，实现对企业内外资源的最佳配置。供应链驱 动方式。依赖传统生产组织方式是很难真正实现以需定产的，因为缺乏即时按单生产的能力， 一体化供应链管理只能按照从供应到生产再到销售的推动生产方式进行，结果造成各个环节 大量库存的堆积。敏捷供应链在敏捷制造技术、信息技术( i d 及并行工程技术e ) 的支持下， 成功地实现了客户需要什么就生产什么的订单驱动生产组织方式，降低了整条供应链的库存 量。组织机构构建。新战略依赖新型组织机构，敏捷供应链的成功实施依赖于虚拟组织的 构建，即：若干相互关联的厂商，基于战略一致性而构成的动态联盟。与传统的实体组织相 比，虚拟组织具有如下几个特点：1 超组织性，它不一定是一个独立的法人实体，而是为了 特定目标或项目由相关结点企业形成的联盟；2 动态性，虚拟组织不是一成不变的，当市场 需求或组织目标发生变化时，原先的组织即刻解体：3 网状组织，它改变了传统的等级分明 的金字塔结构，允许信息横向传递与交流，使信息利用更为充分及时。与结点企业的关系。 一体化供应链观念没有超越企业的边界，依旧把供应商看成讨价还价的利益博弈对手，把客 户看成服务对象，敏捷供应链突破以往框架，重新定位与上下游节点企业的关系，与供应商 结成利益一致的合作伙伴，客户则被看成是企业能够创造价值、使产品增值的重要资源。 - 6 东南大学硕士学位论文 为求简洁直观，将以上观点列于下表 表1 传统供应链与敏捷供应链的比较 作为一个真正意义上的敏捷供应链，必需具有以下几个鲜明的特征： ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 市场敏感所谓市场敏感是指企业应该掌握并对实际需求进行反应。企业的生产计划 应该以实际需求为驱动，而不是基于对历史销售数据统计分析的基础上所做的需求 预测。 动态性敏捷供应链的组织结构具有明显的动态性。即若干相互关联的厂商，基于战 略一致性而构成的动态联盟。动态联盟的主要目标是利用信息技术快速建立跨企业 的动态组织，把众多企业的资源能力优势集成在一起，抓住经营机遇，响应市场、 赢得竞争。 虚拟链通过使用信息技术在供应链上下游的各个环节之间共享数据形成一个虚拟 的供应链。许多在供应链上游的企业不能掌握供应链末端最终用户的实际需求。这 些企业只能根据其直接下游客户的订单安排生产计划。由于最终用户的实际需求在 从供应链下游向上游传递产生的扭曲，形成所谓的“牛鞭效应”，即最终用户实际 需求的微小变化会导致上游企业订货量的大幅度变动。 流程集成在买主和供应商之间实现协同工作、产品共同开发、通用系统以及信息共 享。通过这种流程集成的方式企业可以更关注其核心竞争力的开发，而把其它活动 外包出去。 基于网络供应链应该是像网络一样联系在一起的合作伙伴的联合体。个体企业不再 是以单独的形式进行竞争，而是以供应链网络的形式进行竞争。我们已经进入了的 “网络竞争”时代，最终能够胜出的将是那些能够更好组织、协调和管理与其合作 伙伴的关系，使其所处的网络能够提供更好、更贴近和更快的服务给其最终用户企 业。 2 2 周络化制造概述 2 2 1 网络化制造概念 网络化制造是在网络经济情况下产生并得广泛应用的先进制造模式。与其他先进制造 模式的产生和应用背景一样，网络化制造这种先进制造模式的产生也是需求与技术双轮驱动 的结果。在需求方面主要是经济全球化的需要、区域经济发展的需要、行业经济发展和重大 技术装备研发的需要、实施敏捷制造和动态联盟的需要以及企业自身发展的需要。在技术上 主要是企业生产经营中心的转变、产品设计生产管理模式的创新、企业信息技术应用范围的 - 7 一 东南大学硕士学位论文 扩大、先进制造技术的发展和应用以及网络技术的日益成熟的原因。 所谓网络化制造( n e t w o r k e d - m a n u f a c t u r i n gn m ) ，就是企业为应对知识经济和制造全 球化的挑战，实施的以快速响应市场需求和提高企业群体竞争力为主要目标的一种先进制造 模式。通过采用先进的网络技术、制造技术及其他相关技术，构建面向企业特定需求的基于 网络的制造系统，并在系统的支持下，突破空间地域对企业生产经营范围和方式的约束，开 展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动，实现企业间的协同和各种社会资 源的共享与集成，高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。网络化制造系 统是企业在网络化制造模式的指导思想、相关理论和方法的指导下，在网络化制造集成平台 和软件工具的支持下，结合企业具体的业务需求，设计实施的基于网络的制造系统。 6 2 2 2 网络化制造的特点 网络化制造具有丰富的内容，其内涵尚处于不断发展过程中，总结当前的研究成果，可 以归纳出网络化制造的基本特征： ( 1 ) 网络化。网络化制造是以i n t e m e t i n t r a n e t e x t r a n e t 为基础的，网络联盟企业的信息 主要是通过网络传递和共享来实现快速响应，信息与通讯技术是网络化制造的最基 本的支撑技术。网络化是网络化制造的最基本的特征。 ( 2 ) 面向用户需求。网络化制造是由用户需求驱动的，最终目的是快速满足用户需求。 ( 3 ) 敏捷化。由于网络化制造面对的是一个不断变化和不可预测的市场环境，为实现快 速响应市场变化的需求，其产品和生产过程应能根据需要进行快速重组，实现模块 化、系列化和可重用。实现网络化制造的企业动态联盟是随着任务的产生而产生。 随着任务的结束而结束。它具有高度的开放性、规模可调性和可重构性，突破了传 统生产方式下僵硬的组织形态对企业发展的约束，增强了网络化制造响应市场的敏 捷性。 ( 4 ) 集成化。网络化制造不仅强调通过b p r ( b u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ) 进行内部 业务流程重组，实现企业内部资源的集成，而且需要通过i n t e r n e t i n t r a n e t e x t r a n e t 将分布在不同地域和不同单位的设计资源、智力资源和制造资源等集成起来协同运 作，涉及到合作伙伴之间信息流、物流和工作流的集成。 ( 5 ) 最优化。网络联盟企业利用各合作伙伴处于领先地位的技术和领域，达到优势互补 和整体最优，最终实现“共赢”的目标。由于各合作伙伴最大限度的信息共享，使 信息的利用达到了最优化；利用网络和通讯技术将供应商、制造商、分销商、零售 商等连接起来，实现企业之间设计资源、智力资源和制造资源等的优化利用。 2 2 3 网络化制造的框架 网络化制造需要面向全球，建立全面的运作战略及基础结构。网络化制造要包括分布 的制造中心间的协同计划与运作。网络化制造的体系结构是分布式、智能化的，并结合并行 工程的原则。网络化制造的体系结构图2 - 2 所示。 网络化制造的体系结构框架应该协同制造的企业与制造中心，包括并行工程等一些重 要的过程，需要网络化制造设施网络的支撑。网络化制造的体系结构应是基于顾客的，采 取大规模拉式系统实施客户化大规模定制，这需要重要的计划、协同、执行、工程系统，如 计算机辅助工程( c a e ) 、工程数据管理( e d m ) 、产品数据管理( p d m ) 、企业资源计蓟j ( e r p ) 、 供应链管理( s c m ) 、制造执行系统( i v i e s ) 、产品生命周期管理( p l m ) 、协同产品商务( c p c ) 、 - 8 - 东南大学硕士学位论文 电子数据交换( e d i ) 与x m l 等。 图2 2 网络化制造的体系结构框架 2 2 4 网络化制造带来的企业经营理念和运作方式的变化 网络化制造不是简单的制造网络化，它是符合网络经济规律的一种新的制造模式，在这 种模式下，企业的运作方式和经营理念都会与传统企业不同。开展网络化制造不仅仅是技术 问题，更重耍的是建立符合网络经济规律的企业文化、管理机制和运作模式。网络化制造带 来的企业经营理念和运作方式的变化，可以反映在以下几个方面。 ( 1 ) 企业经营范围和方式上的变化首先，网络化制造突破了空间地域对企业生产经营范 围和方式的约束，在经营范围上，企业可以面向全球开展其业务；在经营方式上， 企业可以通过基于网络的传i 造系统，实施更加符合用户需求的业务运作方式。 ( 2 ) 时间观念上的变化由于网络化制造模式突破了地理区域上的约束，因此，改变了原 来局限在一个固定时区的企业业务运行时间的观念。通过在不同的地点建立多个开 发组，利用这些不同地点存在的时差，采用在不同地点的开发团队之间进行传递的 工作方式，实现产品2 4 小时不间断地开发，这样，可以仅用传统产品开发周期几分 之一的时间完成产品的开发。 ( 3 ) 组织结构上的变化在网络化制造模式下，需要建立以过程和项目管理为主线、以团 队工作为主要方式的新型组织结构，并按照这一新型的组织结构，对参与人员和部 门在责、权、利上进行重新划分，以网络技术为手段、以创新为原动力，形成有利 于加强团队合作精神和共享知识、遵循网络经济规律的新的企业组织模式。 ( 4 ) 资源观念上的变化网络化制造模式的应用，还将导致企业资源观念的变化。企业对 资源的认识，要从企业内的资源扩展到社会的资源，企业要充分利用全社会的资源， 包括制造资源、资历资源和知识资源，通过社会范围内的资源共享，提高企业的产 品创新能力和制造能力，实现产品设计制造的低成本和高速度。 ( 5 ) 企业间关系观念的变化在网络化制造模式下，需要改变传统的认为企业间主要是竞 争关系的观念，倡导和贯彻企业间竞争与合作的理念，将对供应链上每个环节的管 理模式，从单纯的合同契约关系管理，变成共同发展伙伴关系管理，伙伴之间充分 实现知识共享、优势互补、利益共享和风险共担。 一9 - 东南大学硕士学位论文 2 3 网络化制造与敏捷供应链的关系 2 3 i 网络化制造与敏捷供应链的特征比较 网络化制造与敏捷供应链都是企业与企业及其合作伙伴的合作模式，两者的特征具有共 性、互补和相互支持的关系，可以用下图表示。 辩缚 e 蒜9 浚雕特点 皱挺供茂罐靛特点 图2 3 网络化制造与敏捷供应链的特征比较 一熊惶 敏捷供应链与网络化制造均是由用户需求驱动的企业之间的一种合作模式，敏捷供应链 的市场敏感特点目的就是为了快速满足用户需求，实现合作伙伴“共赢”，即两者形成存在 的目的是一样的。网络化制造的敏捷性特点又恰恰与敏捷供应链的敏捷性相一致；要想实现 系统的敏捷性，供应链企业联盟的状态就应该由过去的“静态”转变为现在的“动态”。为 了把众多企业的资源能力优势集成在一起，敏捷供应链通过使用信息技术在供应链上f 游的 各个环节之间共享数据形成一个虚拟的供应链，实现的是供应链的整体效益最优；网络化制 制造也是通过网络和通讯技术实现合作企业之间各种资源的优化利用。 i n t e r n e t i n t r a n e t e x t r a n e t 在敏捷供应链和网络化制造中均具有不可低估的作用，是成员企 业内外部之间信息集成的基本条件，即两者所需的基本工具是一致的。而且供应链成员企业 之间以协同工作、共同开发产品、通用系统以及信息共享的方法实现流程集成与网络化制造 的集成化特点是一致的。因此，将网络化制造与敏捷捷供应链结合即“面向网络化制造的敏 捷供应链”无疑将会使加盟网络化制造的企业间的设计资源、制造资源、制造资源等核心能 力的集成更加有效，并能利用供应链已有的物流和配送等方面的经验保证网络化制造的顺利 进行。面向网络化制造的敏捷供应链可以理解为：在市场需求的驱动下，在 i n t e m e t ，i n t 旧n e t b c b a n e t 等网络环境的支持下，由若干供方、需方等实体构成的动态联盟 式的供应链结构模式。 2 3 2 面向网络化制造的敏捷供应链管理系统的竞争优势 任何一种战略运用是否成功，取决于能否获得超过对手的竞争优势。按照美国著名战 - t o 东南大学硕士学位论文 略学家波特的观点，竞争优势的获得源于企业能够向顾客提供超过竞争对手的价值，或者是 以低于对手的价格向顾客提供同等的效用，或者是以同等价格提供更多的效用。基于波特的 定义，我们可以把竞争优势描述为，在公司的任何维度或特征中所存在的不对称性或差异性， 正是这些维度或特征使公司能够比竞争对手更好地服务于顾客并因此创造出更好的顾客价 值。波特的理论经过实践的验证被证明是有效的，网络经济时代，尽管企业所面临的竞争环 境发生变化，市场需求不确定性增加，知识更新速度加快，但是企业所必须遵循的最基本竞 争原则却没有改变，要获得成功，就必须取得差异性竞争优势。敏捷供应链是一种全新理念， 它将突破传统管理思想，从以下几个方面为企业带来全新竞争优势，使企业能够在未来经济 生活中再展雄风。 ( 1 ) 速度优势。海尔集团的总裁张瑞敏曾经说过：“8 0 年代对企业来讲，制胜的武器就 是品质，就是品质管理，到了2 1 世纪新经济时代，对企业来讲，制胜的武器就是速度”，这 里的速度就是最快地满足消费者的个性化需求。网络经济时代，企业实行敏捷供应链战略的 一个重要竞争优势就在于速度。在传统企业运作方式中，从接受订单到成品交付是一个漫长 的过程：首先，企业要将所有的订单信息集中汇总到计划部门，由计划部门分解任务，从采 购原材料开始，从前到后按工艺流程完成订单生产，除了必备的作业时间，中间不可避免地 产生诸多等待现象。企业如果按敏捷供应链观念组织生产，其独特的订单驱动生产组织方式， 在网络化制造技术支持下，可以最快速度响应客户需求。 ( 2 ) 顾客资源优势。想从市场调查的实际工作以及调查所形成的文字资料中，得到用户 对于产品需求的确切描述，事实上是一件非常困难的事情。市场调查中经常碰到的情况是： 接受调查的对象在接受调查时，并没有这项需求，尽管他认真接受调查，却可能会与实际需 求有出入；或者是由于表达方式及语言运用问题。使表达意恩与其本意有歧义；还有一种情 况是，接受调查时，他所描述的需求是准确可靠的，可是经历从产品开发到产品交付的漫长 等待后，他的需求可能会发生改变。倘若有任何一种情况存在，对于企业及客户都会造成巨 大的损失。而企业在实行敏捷供应链战略过程中，会通过对客户的电子商务环节开办个性化 订购服务，客户可在网页上根据公司对产品组件和功能介绍，自己选择零部件，自己设计产 品的款式、颜色、尺寸，顾客的需求信息直接反映到产品设计、规划阶段，成为企业最直接 也是最有价值的信息资源。 ( 3 ) 个性化产品优势。依靠网络化敏捷制造技术、动态组织结构和柔性管理技术三个方 面的支持，敏捷供应链解决了流水线生产方式难以解决的品种单一问题，实现了多产品、少 批量的个性化生产。首先是网络化制造技术、敏捷制造技术的突破，由计算机辅助设计 ( c a d ) 、反求工程、快速成形和快速制模一起，在信息互联网支持下形成的一套快速制造系 统的技术，是敏捷供应链的主体核心技术。其二是动态变化的组织结构，敏捷供应链突破了 传统组织的实体有界性，在信息技术的支持下，由核心企业根据每一张订单将若干相互关联 的厂商结成虚拟组织，并根据企业战略调接和产品方向转移重新组合、动态演变，以随时适 应市场环境的变化。其三是柔性管理技术，敏捷供应链观念摒弃单纯的“胡萝b 加大棒”式刚 性管理，强调打破传统的严格部门分工界限，实行职能的重新组合，让每个员工或每个团队 获得独立处理问题的能力，通过整合各类专业人员的智慧，获得团队最优决策。技术、组织、 管理三方面的结合，使个性化产品生产成为现实。 ( 4 ) 成本优势。成本优势的取得源于两种成本的降低：零库存成本和零交易成本。先分 析库存成本。整条供应链的库存，可以被分为企业内部库存与企业之间库存两种。传统组织 方式是按照从供应到生产再到销售的推动生产方式进行的，企业内部缺乏后工序拉动的按单 即时生产能力，很容易造成企业内部大量库存堆积。在企业与企业之间，由于供应链上游企 业缺少相邻下游企业的即时信息，结果难以逃脱需求被逐级放大的“牛鞭效应”，导致企业问 库存不断翻升。敏捷供应链依赖信息技术的支持，成功地实现了客户需要什么就生产什么的 l 参- 东南大学硕士学位论文 订单驱动生产组织方式，极大地降低了整条供应链的库存量。再分析交易成本。任何一个企 业都会有很多供应商，随着竞争的e t 渐激烈，许多企业都会将一些非核心技术外包，因此， 每一个企业都将面临与供应商之间的交易问题。传统的供应商与生产企业之间是一个价格博 弈对手，双方讨价还价的过程是一个利益博弈过程，为了各自的利益，双方会尽量保留私有 信息，因而造成交易谈判成本，这种成本正是科斯在企业边界理论中所提到的交易费用，是 一种巨大的磨擦成本。而在面向网络化制造的敏捷供应链管理思想下，核心企业及构成供应 链的上下游节点企业在战略一致的前提条件下结盟，所有的同盟利益一致，信息共享，由核 心企业按照需求动态组合供应链，整个供应链网络的交易成本降到最低。 总之，面向网络化制造的敏捷供应链可以打破时空限制，通过网络实现分散的制造资 源的快速调整与利用，通过动态联盟式的敏捷供应链实现制造企业的快速动态重组，通过异 地并行设计和虚拟制造方法提高制造企业对市场的快速反应能力，以迎接制造业全球化时代 的到来。 - 1 2 东南大学硕士学位论文 第三章面向网络化制造的敏捷供应链系统模型与体 系结构 面向网络化制造的敏捷供应链管理系( n e t w o r k e d - m a n u f a c t u r i n go r i e n t e da g i l es u p p l y c h a i nm a n a g e m e n ts y s t e m ，以下简称n m o a s c m s ) 是在网络化制造中进行供应链运作不可 缺的系统，它的运作具有一定的规律性。遵循一定的模式。 3 1 网络化供应链模式分析 网络化供应链的模式有很多种，按照网络联盟的不同形式可以分为有核心企业模式和无 核心企业模式；按照产品和制造过程的不同，可分为发散网结构、会聚网结构以及x 型结 构。 夺 按照网络联盟的不同形式分类 有核心企业模式 在这种模式下，核心企业一般具有很强实力的大企业，在网络供应链中起支配地位， 它可以负责建立协调中心、技术支持中心和信息服务中心，为供应链联盟企业的运 作提供支持。其它合作伙伴通过i n t e r n e t 与核心企业相联，获取有关信息，进行 网络化协同设计、制造、递送、销售等业务过程。这种供应链联盟企业一般是长期 的，核心企业比较稳定，但其它合作伙伴存在动态性。核心企业可以是产品制造商， 这种供应链往往围绕核心企业的一类或几类产品的生命周期来运作，核心企业根据 市场和客户需求、合作伙伴的能力和技术专长制定和分配设计、供应、制造和服务 等任务，利用技术中心支持产品协同设计和供应链管理。核心企业也可以是销售商， 这种网络联盟企业经营的产品品种较多，但核心企业一般不生产产品，核心企业利 用其分销中心收集各种产品的市场和客户需求信息，由核心企业的信息服务中心汇 总和分析后传递给相关的产品制造中心，同时核心企业根据这些市场分析结果制定 销售和朴货计划。 一无核心企业模式 在这种模式下，整个供应链中没有处于支配地位的核心企业，是比较适合中小企业 发起和组建的供应链联盟企业。各合作伙伴利用自己的专长加盟供应链，由一个或 数个中立的支持中心提供协调、技术支持和信息服务。这种联盟可以是长期的和 相对稳定的，也可以是短期的和动态的。 耷按照产品和制造过程的不同分类 由于产品和制造过程不同，供应链结构有多种形式，如发散网结构( “v ”形结构) 、会 聚网结构( “a ”形结构) 以及x 形结构。表2 对其进行了比较。不同的供应链结构导致了 不同的联盟模式。 5 】5 1 3 ， 东南大学硕士学位论文 供应链结柯特点关键目砸例干 在开始进行生产时，已经具备足够的物 发散阿结 笥 料，在生产i 蚓莹中，这些麟 将被转化成 为了 燕足客户需求，需蔓钢铁、石油、 ( “v 形结榭)为一幕列中间产品，然后通过运输将这些 以足够的库存作为缓冲，化工、造纸和 这样就占用了大量的瓷金纺织能行业 中间产品供虚给其他制造环节 会聚阿结构 由少置大型企业作为买方和众多分散的卖 为了满足客户需求，需要 航空工业、汽 从大量的供应商手中采赌 ( 毽”形结构)方柯成 车工业等 大量的物料 通垃对通用中间件标准化睦药、 气车备 “x 形结柯结合了发散阿和会聚罔结柯的特点 来i 舂少运作和首理的复杂件、电千等行 。牲业 表2 供应链结构的比较 _发散网结构的网络化供应链 发散网结构的网络化供应链的特点是：在开始进行生产时，已经具备足够的物料， 在生产