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矍堡堡矍三奎兰三兰堡圭兰篁篁三 面向制造业的可重构生产计划系统研究 摘要 目前，国内大多数生产计划系统只针对某特定生产类型的制造企业，但 由于不同生产类型的制造企业往往在生产组织方式和管理的重点上均会存在 差异，因而，这些生产计划系统普遍存在计划形式单一、计划编制不规范和 系统可控性低等问题。制造业类型的多样性以及生产过程的可变性要求生产 计划系统的体系结构具有很强的灵活性，不仅能适应不同生产类型企业的运 作模式，还要具备支持企业在内部流程和外部环境发生变化时快速地进行系 统重构的能力。因此，以企业资源计划( e n t e r p r i s er e $ o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) 理论为基础，结合现代生产计划管理技术与信息技术，设计和开发面向多种 生产类型、具有可重用性的生产计划系统具有非常重要的理论和实践意义。 论文首先介绍制造业信息化的发展现状，阐述了e r p 国内外开发与应 用现状和存在的主要问题。随后，介绍了生产管理理论及现代生产管理模 式，以及构件技术和工作流管理技术。本文分析了不同类型的制造业生产模 式的特征以及对软件体系结构的需求，提出了可重构的生产计划体系结构的 总体框架，并提供基于工作流技术分析生产计划系统流程的方法，利用 p e t r i 网进行业务过程建模，使建立的业务流程模型能方便系统根据企业运 作方式的更改作出调整。此后，论文对生产计划系统的功能模块及相关技术 进行了详细设计，核心模块主要有基础数据管理模块、主生产计划模块、物 料需求计划模块及能力需求计划模块。在基础数据模块中详细设计了可重构 的b o m ；在主生产计划模块中提供了多种计划方式和对应的关键算法；在 物料需求计划模块，研究了柔性提前期及批量问题；能力需求计划模块主要 用于分析产能与需求是否平衡的问题。最后详细设计了系统数据库、实现业 务流栉重构和功能模块重构的方法以及部分关键问题的实现技术。 论文以哈尔滨锅炉厂有限责任公司和哈尔滨轴承集叫公司为背景作了实 证研究，证明了所提出的可重用体系结构的有效性和系统面向不同生产类型 制造企业的通_ q j 性。 关键词生产计划：构件；工作流；e r p ：制造业 堕查堡矍三奎兰三兰堡圭茎堡丝三 r e s e a r c ho nt h er e c o n l f i g u r a b l ep r o d u c t i o n p l a n n i n gs y s t e mf o rm a n u f a c t u r i n g f i r m s a b s t r a c t m o s to ft h ee x i s t i n gp r o d u c t i o np l a n n i n gs y s t e m s ( p p s ) o fc h i n a ，c u r r e m l y ， a r ed e s i g n e df o rs p e c i a lt y p eo fm a n u f a c t u r i n gf i n n s b u tw h e nc o n c e r n i n gt h e m o d e so fp r o d u c t i o na n ds t y l e so fm a n a g e m e n t ，t h ed i f f e r e n tm a n u f a c t u r i n g f i r m sh a v ed i s t i n c tf e a t u r e st h a td i f f e ra m o n g s tt h e m h e n c e ，i ts h o u l db e a p p r o p r i a t et oc o n c l u d et h a tm o s tt r a d i t i o n a lp p sl a c kv a r i e t ya n ds t a n d a r df o r p l a n m a k i n ga n dt h u se m b o d yl o w - c o n t r o l l a b i l i t yo ft h es y s t e m i nf a c t ，t h et y p e d i v e r s i t ya n dc h a n g e a b i l i t yo f t h em a n u f a c t u r i n gf i r m sr e q u i r eg e n e r a lp p sw i t h f l e x i b l es t r u c t u r ew h i c hc a na d a p tt od i f f e r e n tt y p e so fm a n u f a c t u r i n gf i r m sa n d f a c i l i t a t ef a s tr e e o n f i g u r a t i o nw h i l ei n t e r n a lw o r k f l o wa n de x t e r n a le n v i r o n m e n t m a yk e e pc h a n g i n g s o ，i ti so fu t m o s ts i g n i f i c a n c ef r o mt h ev i e w p o i n to fb o t h t h e o r ya n dp r a c t i c et od e s i g na n dt od e v e l o pak i n do fm u l t i t y p eo r i e n t e dp p si n t h eg e n e r a lf r a m e w o r ko fe n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ( e r p ) w h i c hi n t e g r a t e s a d v a n c e t e c h n o l o g yo fp r o d u c t i o n p l a n n i n gm a n a g e m e n ta n di n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y t h i st h e s i sa t t e m p t s ，f i r s t ，a tm a k i n ga ni n v e s t i g a t i o no fi n f o r m a t i o n i s a t i o n o ft h em a n u f a c t u r i n gi n d u s t r ya n da p p l i c a t i o no fe r ps y s t e m ，a n ds u n l su pb y e x a m i n i n gt h ep r o b l e m so fe r pt h a tc u r r e n t l y e x i s t s t h e ni ti n t r o d u c e s p r o d u c t i o nm a n a g e m e n tt h e o r ya n dm o d e mp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tm o d e l s i t i n t r o d u c e sf u r t h e rt h e c o m p o n e n tt e c h n o l o g y a n dw o r k f l o w m a n a g e m e n t t e c h n o l o g y f u r t h e r i t a n a l y s e s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fp r o d u c t i o nm a n n e ro f d i f f e r e n t t y p e s a n dc o r r e s p o n d i n gr e q u i r e m e n to fs o f t w a r es t r u c t u r e sa n d p r o p o s e st h ef r a m e w o r ko ft h er e c o n f i g u r a b l ep p s f u n h e ry e t ，am e t h o df o r a n a l y s i n gt h ep p sf l o wa c c o r d i n gt ow o r k f l o wt e c h n o l o g yh a sb e e ni n t r o d u c e d a n di nt h i sp e t r in e ti n t r o d u c e dw h o s ea i mi sa tm o d e l l i n gb u s i n e s sp r o c e s s e sf o r m o r ef l e x i b l em o d i f i c a t i o n s u b s e q u e n t l yad e s i g no ft h ef u n c t i o n so fp p sh a s b e e ni n t r o d u c e da sw e l ia sd e t a i l so fr e l a t i v et e c h n i q u e s t h e r ea r ef o u rm a i n 儿 窒尘堡圣三奎兰三茎堡圭兰垒竺蚤 f u n c t i o nm o d u l e si f lt h ep p s ，n a m e l yb a s i cd a t am o d u l e ，m a s t e rp r o d u c t i o n s c h e d u l em o d u l e ( m p s ) ，m a t e r i a lr e q u i r e m e n t sp l a n n i n gm o d u l e ( m r p ) a n d c a p a c i t yr e q u i r e m e n t sp l a n n i n gm o d u l e ( c r p ) i nb a s i c d a t am o d u l e ，a r e c o n f i g u r a b l eb o mh a sb e e nd e s i g n e d m p sh a s b e e nd e s i g n e dt op r o v i d e d i f f e r e n tm e t h o do fp l a n n i n g t a r g e t so fm r ph a v eb e e nd e s i g n e dt of o c u so n p r o b l e m s a b o u tf l e x i b l el e a d i n gt i m ea n db a t c hp r o d u c t i o n b a l a n c es t a t u s b e t w e e np r o d u c t i o nc a p a b i l i t ya n dc a p a b i l i t yh a sb e e nm a d et ob ec o n c e r n so f c r es u b s e q u e n t l y , i td i s c u s s e si nd e t a i lt h ed e s i g no ft h ed a t a b a s eo fp p sa n d t h em e t h o df o ri m p l e m e n t i n gt h er e c o n f i g u r a t i o no fb u s i n e s sp r o c e s sa n d f u n c t i o nm o d u l e s f i n a l l yt h et h e s i sp r e s e n t sa c a s es t u d yo fh a e r b i nb o i l e rf a c t o r yl t d ，a n d h a e r b i n b e a r i n gg r o u pc o ，w h i c h d e m o n s t r a t et h e a v a i l a b i l i t y o ft h e r e c o n f i g u r a b l ec h a r a c t e r i s t i co fp p sa n di t su n i v e r s a l i t yf o rd i f f e r e n tt y p e so f m a n u f a c t u r i n gf i r m s k e yw o r d sp r o d u c t i o np l a n n i n g ；c o m p o n e n t ；w o r k f l o w ；e r p ；m a n u f a c t u r i n g f i l - m s i i i 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文面向制造业的可重构生产 计划系统研究，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期 间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不 包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 矛p 轳2 j 日期：钟；月膨日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 面向制造业的可重构生产计划系统研究系本人在哈尔滨理工大学攻 读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈 尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完 全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理 工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部 或部分内容。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用授权书。 不保密酉。 ( 请在以上相应方框内打) 作者签名：彳p 寥u 日期：加矿7 年乡月，铲日 别醛辄面撼 醐枷7 年；凡伽 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 课题背景及研究意义 信息技术的迅速发展大大加快了现代化与信息化的进程，而制造业信息 化己成为全球化的发展趋势。面对着市场激烈的竞争，企业必须将制造的先 进技术与信息技术、现代管理技术有机的融合在一起，以提高企业的综合竞 争实力。其中以企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) 为代表的管 理数字化就是制造业信息化技术特点的重要体现，也是我国制造业信息化工 程的重要方面。e r p 的实施可以最大限度的发挥企业内外部资源、技术和人 员的作用，大幅度提高企业经济效益和社会效益。而生产计划管理是现代制 造业生产管理中的一项重要职能，它对保证企业生产经营的成功与发展是十 分重要的。同时生产计划管理系统是e r p 中的最重要组成部分，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。 目前国内外开发e r p 管理软件的公司有很多，如国外s a p 、o r a c l e 、 p e o p l e s o f t 、j d e 、b a a n 、s s a 以及我国的用友、金蝶等公司。我国大 多数企业已经应用了e r p 软件，但相当一部份企业实施效果很差，应用的成 功率很低。究其原因有很多的影响因素，其中最重要的因素之一就是企业没 有考虑到e r p 软件已有的管理模式，盲目引用。这也就说明了目前开发的软 件灵活性很低，只能适应某个企业的需要，针对具体的企业具体的开发，软 件构架比较僵硬，在其功能上缺乏通用性。而对生产计划管理系统的开发同 样存在着这样的问题，首先目前的商品化管理软件只支持单一的生产计划方 式，普遍支持固定周期生产计划方式，使得开发出的软件不能满足多种生产 类型企业的需要。其次，生产计划管理系统缺乏对内外部环境变化的动态响 应，当企业的业务功能和业务流程发生变化时，或者随着先进的生产管理模 式的出现，企业想要引进先进的管理思想刚，系统很难做出快速的调整，有 的甚牟要重新设计丌发软件，使企q k 的成本人人提高，生产效率降低，带来 严重的经济损失。 如何设计开发支持多种牛产类犁的生产计划管理系统，并利用一些关键 技术使此系统能够响应内外部环境的变化，具有可重构性，对于开发柔性的 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 1 2 制造业信息化的发展现状 制造企业信息化是指制造企业在生产和经营、管理和决策、研究和开 发、市场和销售等各个方面全面应用信息技术、现代管理技术和制造技术， 建设信息化系统，通过对信息和知识资源的有效开发和利用，调整或重构企 业业务过程和组织结构，从整体上优化企业各项活动，服务于企业经营战 略。使企业的竞争力更强和收益更多的一个动态发展过程“1 。 信息技术以及以信息技术为标志的先进制造技术正在深刻改变着传统制 造业，使其日益成为新技术革命的载体和巨大推动力，世晃各国普遍高度重 视制造业信息化的发展，并将其作为改造传统制造业的一项重大战略来全力 加以推进。 发达国家为推进制造企业信息化纷纷制定了发展计划和战略。例如，美 国政府把制造业信息化技术列入- “影响美国安全和经济繁荣”的2 2 项技术之 一对先进制造技术在整个国家的发展应用进行统筹规划和管理，先后推出 了“美国国家关键技术”、“先进制造技术计划( a m t ) ”，“敏捷制造与制造技 术计划( t e a m ) ”和“下一代制造( n g m ) ”等战略来促进其发展。通过制造 业信息化，美国重新夺回了在国际上制造业的霸主地位，为实现连续十多年 的经济繁荣奠定了坚实基础。欧共体的“尤里卡计划( e u r e k a ) ”和“信息 技术研究发展战略计划( e s p r i t ) ”。日本实施了旨在促进制造业信息化发展 的“智能制造系统计划”、“极限作业机器人研究计划”、“微机器研究计划” 和“仿人形机器人研究计划”等战略，将制造业信息化技术列为重要研究内 容，还在2 0 0 0 年制定了“e j a p a n ”战略。德国也旨在积极推行“德国制造 2 0 0 0 计划”、“微系统2 0 0 0 计划”和“面向未来的生产”等计划。发达国家通 过制定国家发展计划，创建市场氛围、健全法律法规，加强信息化知识的普 及教育、广泛推广应用特别是对中小企q k 的信息化建设提供多方面的支持 服务。提高了制造企业的竞争力，确立了发达国家制造业在经济全球化中的 领先地位和竞争优势。 发展中国家也十分重视制造业信息化，希望通过信息化来提高本国企业 整体素质和综合竞争力，加快本国工业化讲稃，新兴工业化国家也希单通过 制造业信息化来缩小本国制造业与发达国家制造业之间的差距。加快跻身世 界先进行列。臼前印度、韩国等国家都把信息技术作为改造传统企业和推进 产业结构调整的主要战略。韩国的“高级先进技术国家计划( g 7 计划) ”和 塞至堡圣三奎兰三兰堡苎兰塞塞塞 “传统产业技术开发革新战略”将制造业信息化技术列为重要研究内容。 综观各国制造业信息化计划，都是以提高本国制造业的国际竞争能力、 促进经济增长和提高国家综合实力为目标，既注重技术的超前性，更重视来 自产业界的实际需求，通过若干计划的实施起到了关键的引导和调控作用， 并形成了一套有效的研究开发及推广应用的管理机制和创新机制。 与发达国家相比，我国制造业企业信息化建设起步较晚。目前，我国制 造业信息化已取得重大进展。据国家信息化测评中心2 0 0 3 年、2 0 0 4 年连续两 年公布的对33 0 3 家制造企业信息化指数调研统计报告显示：全国制造业信息 化指数由2 0 0 1 年的1 0 0 上升到2 0 0 3 年的1 3 7 1 3 ，年均增长率达到1 7 1 。 分析结果显示：全国制造业信息化持续良性发展，制造业信息化的大环境得 到了明显改善，企业主体地位得到显著加强，制造业企业信息化建设的效果 逐渐凸显。 1 3 国内外e r p 软件的开发与应用现状 制造业的信息化包括这样三方面内容：产品开发信息化、制造工艺信息 化和管理信息化。其特点就是要制造并销售产品，产品失去市场、企业就无 法生存。因此，应当把市场和产品的研究开发、计算机辅助设计( c a d ) 作为 提高企业竞争力的重要内容，相关的计算机辅助工业设计c a i d 、快速原形制 造r p m 、产品数据管理p d m 等作为可选项加以关注；有了好的设计，同样 需要好的制造工艺保证产品性能和质量，信息化的内容还应包含计算机辅助 工艺设计c a p p 、计算机辅助制造c a m ：与技术信息化同等重要的是管理信 息化。理论界最新的定义包括了全面质量管理t q m 、全员生产力维护t p m 、 企业资源计划e i 冲以及办公自动化o a 系统等。 制造业企业信息化这三个方面的内容是一个统一的整体，以产品开发信 息化为先导、以制造工艺信息化为基础、以管理信息化为核心。制造业的信 息化是企业整体的信息化，虽然是建立在企业各个部门信息化的基础上t 但 并不是各个企业部门孤立的信息化，它们是有机统一的。只有形成企业整体 的充分的信息苁享和整体q k 务的优化基础上的企业信息化，才能降低企业成 本，提高氽业的整体效益。而能够实现这个功能的正是目前所普及廊剧的 e r p 。 e r p 是专门为解决企业信息集成应运而生的专业性的系统解决方案。其 精髓就是信息集成，通过e r p 系统把企业的设计、采购、生产、财务、营销 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 精髓就是信息集成，通过e r p 系统把企业的设计、采购、生产、财务、营销 等各个环节集成起来，共享信息和资源，有效地支撑经营决策。达到降低成 本、提高生产效能和质量、快速应变的目的。通过信息的集成实现企业的 信息化。 1 3 1e r p 的内涵 企业资源计划系统，最早是在2 0 世纪9 0 年代初由美国著名的计算机技 术咨询和评估集团g a r t e rg r o u pi n e 在一份报告中提出的“1 。它既不是具有革 命意义的突破，也不是主要的技术上的新进展，甚至不是真正意义上的新设 想。然而，它却是对企业相当有用的新形式。目前。许多学者从e r p 的管理 思想、软件功能等不同角度对e r p 下了定义，大致有以下几种： 1 王莉和岑豫皖”从供应链的角度考虑把e r p 定义为是一个面向供应链管 理的信息集成系统，采用各种计算机和网络通信技术的最新成就，实施以客 户为中心的经营战略，综合供应商、制造厂、分销网络，客户等各方面的综 合影响，实现企业资源合理配霹。它是一新型管理模式，突破了单一企业的 范围，主张对企业的物流，资金流，信息流实现统一化管理。 2 ，南京大学的李卢霞在制造信息化与e r p 的实旌一文中提到e r p 是 一种以市场和客户需求为导向，以实行企业内外资源优化配置，消除生产经 营过程中一切无效的劳动和资源，实现信息流、物流、资金流、价值流和业 务流的有机集成和提高企业竞争力为目的，以计划与控制为主线，以网络和 信息技术为平台，集客户、市场、销售、计划、采购、生产、财务、质量、 服务、信息集成和业务流程重组( b p r ) 等功能为一体，面向供应链管理 ( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 的现代企业管理思想和方法。 3 ，陈启申”1 在m p r i i 制造资源计划基础一书中提到，从本质上理解， e r p 是以信息技术为物质基础、计算机软件为载体的一种先进管理思想的实现 形式。 4 周雪梅”基于e r p 软件系统的一般分析，认为e r p 是建立在信息技 术基础上，利用现代企业的先进管理思想，全面地集成了企业所有资源信 息，为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理 平台。 5 j k a n e l ，v s r i d h a r a n ”于1 9 9 8 年提出e r p 是一种企业管理模式，它 致力于在企业管理的各个活动环节中充分利用现代信息技术建立信息网络系 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 合，实现资源的优化配置，加快对市场的反应速度，从而提高企业管理的效 率和水平，并最终提高企业的经济效益和竞争能力。 以上许多学者从不同角度对e r p 进行定义，对比这几种定义我们可以归 纳总结出e p , p 所具有的特点。本人据此对e r p 的概念也有一定的理解，首先 从字面上理解，e r p 是企业资源计划，也就是对企业内外部资源的合理组 织、安排、计划，使得企业的资源得到充分有效的利用。从广义上理解， e r p 是一种先进的管理思想，以信息技术为基础面向供应链的集成系统，实 现企业内外部资金流、信息流、物流的有机集成。 t 3 2e r _ p 的发展历程 当今时代已经步入信息化的时代，信息技术的迅速发展大大加快了制造 企业的现代化与信息化的进程。制造业信息化己成为全球化的发展趋势。以 企业资源计划e i 冲为代表的管理数字化是制造业信息化技术特点的重要体 现，也是我国制造业信息化工程的重要方面。e r p 的实施可以最大限度的发 挥企业内外部资源、技术和人员的作用，大幅度提高企业经济效益和市场竞 争力。 e r p 的管理思想与技术经历了3 0 多年的发展变革，从物料需求计划 m i 心到制造资源计划m r p i i ，再进一步发展到企业资源计划e r _ p ，逐渐成 熟。e r p 技术大致经历了以下几个阶段”1 ： 1 订货点方法( o r d e rp o i n tm e t h o d ) 订货点方法产生于2 0 世纪3 0 年代 初期，是一种以统计方式来控制库存的一种库存控制法，即当实际库存降低 到订货点或不低于安全库存时，按规定的订货数量提出订货。这种方法的实 质是补充库存，对于生产过程中的各种物料均有一个实际库存量和安全库存 量，随着生产的进行，库存量被逐渐领用消耗，当库存量下降到某个时刻， 剩余的库存量可供消耗的时间，恰好等于订货所需的时间即订货提前期。这 时，就开始下达生产制造与采购订单，及时补充库存量。订货点法最大的缺 陷是没有按照物料真正需要的时间柬确定订货时期。订货点法只能在稳定消 耗的情况下不会出现短缺，但不能保证消耗多变的情况下也不会出现短缺。 2 时段式m r p ( m a t e r i a lr e q u i r e m e n t sp l a n n i n g ) 时段式m r p 又称为幕 本m r p 或简称m r p ，产生于2 0 世纪6 0 年代，是一个生产计划与库存控制 系统。它指的是在需要的时间里得到恰好需要的物料数量，并及时制造或采 购数量不多也不少的物料。这种方法以产品结构( 即物料清单b o m ( b mo f 堡垒堡呈三奎兰三茎至圭兰竺兰三 购数量不多也不少的物料。这种方法以产品结构( 即物料清单b o m ( b i l lo f m a t e r i a l ) ) 所构成的每个产品的零部件与零件之间结构关系上的信息为基础， 按照主生产计划m p s ( m a s t e rp r o d u c t i o ns c h e d u l e ) 的每一个最终产品的数量和 所必须要完成的日期( 即产品交货期) 为基准，由m r p 正确地逐层计算出每一 个物料的需求量，再与库存记录i c ( i n v e n t o r yc o n t r 0 1 ) 中的库存状态数据匹 配，计算出物料的净需求，并以最终产品的交货期为时间基准倒推出计算出 物料的需求期。但是，时段式m r p 没有考虑到生产企业现有的生产能力和采 购的有关条件的约束。因此算出来的物料需求的日期有可能因设备和工时的 不足而没有能力生产，或者因为原料的不足而无法组织生产。同时，它也缺 乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能。 3 ，闭环式m r p ( c l o s e d 1 0 0 pm r p ) 闭环式m r p 产生于2 0 世纪7 0 年 代，是在时段式m r p 的基础上发展起来的。它是指执行物料需求计划、能力 需求计划、采购计划和作业计划，并在计划执行运作过程中，将来自车间、 供应商和计划的信息进行计划平衡调整，使之尽可能满足物料的需求，从而 使主生产计划锝到协调与统一。这种通过计划的执行与计划信息的反馈，并 利用反馈信息进行平衡与调整，形成了一个自我调节的闭环系统。但是，主 生产计划仅仅只能考虑到能力计划平衡，而经营决策计划层不能对生产计划 控制层的变化做出相应的调整。 4 制造资源计划( m r p i i ) 2 0 世纪8 0 年代，在闭环m r p 的基础上， 人们将生产、财务、销售，工程技术、采购等各个子系统集成为一个一体化 的系统。从整体最优的角度出发，通过运用科学方法对企业各种制造资源和 产、供、销、财等各个环节进行有效的计划、组织和控制，使他们得以协调 发展，并充分发挥作用。m r p i i 具有计划的一贯性和可行性、管理的系统 性、数据的共享性、动态应变性、模拟预见性、物流和资金流的统一性等特 点，是一个比较完整的生产经营管理计划体系，是实现制造业企业整体效益 的有效管理模式。 5 e r p 进入9 0 年代，随着市场竞争的进一步加剧，企业竞争空间与范 围的进一步扩大。8 0 年代m r p i i 的主要面向企业内部资源全面计划管理的思 想逐渐发展成为9 0 年代的怎样有效利用和管理整体资源的管理思想。e r p 是 在m r p i i 的基础上扩展了管理范围，它强调供应链的管理，除了传统m r p i i 系统的制造、财务、销售等功能外，还增加了分销管理、人力资源管理、运 输管理、仓库管理、质量管理、设备管理、决策支持等功能：支持集团化、 跨地区、跨国界运行，其主要宗旨就是将企业各方面的资源充分调配和平 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 从而取得更好的经济效益。 g a r t e rg r o u p 公司在2 0 0 0 年9 1 又提出了e r p i i 的概念，认为其是在新的环 境下实现企业协同商务的e r p ，在阐述二者的区别时，把e r p 看作是面向内 部流程，数据生成和使用只局限在企业内部。仅仅是优化企业内部的资源， 而把实现跨行业流程功能、参与价值链运作和协同商务规划为e r p i i 。由此可 见。e r p 的发展过程是不断深化的，管理范围是不断扩大的。从最初仅对物 料的管理发展到对财务、人力等各种资源的集成管理，并且在功能上也有了 明显的改善，从传统的以制造业为主发展到面向所有的行业。 1 3 3 国外开发与应用现状 e r p 软件在国外发展十分迅速，全球e r p 市场收入增长速度惊人。面对 巨大的市场，一些企业纷纷加入到e r p 的开发和研制队伍中，世界上先后涌 现出了数百家专门从事m r p ，m r p i i 和e r p 产品的开发、销售和咨询的公 司。按近年来e r p 软件及服务的营业收入排序，前几名包括s a p ，o r a c l e ， j d e d w a r d s ，p e o p l e s o f t 。b a a a 。s s a 等公司。 s a p 公司“”是全球最大的企业管理应用软件供应商。该公司新近推出的 企业管理解决方案m y s a p c o m 是s a p 在 n t e r n e t 网上提供给所有企业的共同 商业市场，把企业从内部资源的管理扩展到企业间包括合作伙伴和客户在内 的整个供应链网络的优化管理。m y s a p c o m 的设计建立在开放灵活的i n t e r a c t 业务结构基础之上，并提供了可按单个最终用户的任务和要求订制的基于浏 览器的工作平台，为企业及供应链上的盈务饮弹提供了对有关库存水平，订 单、需求预测、生产计划和其它关键性能指标的可见性，促进了企业间的协 作和实时通讯，提高了服务水平，减少了对库存的投资，有助于供应与需求 的一致，从而增加了响应速度和竞争能力。基于m y s a e c o m 的企业管理信息 系统由四部分组成：s a p r 3 ，s a p a p o ( 高级计划与优化器) ，s a p l e s ( 后勤 执行系统) ，s a pb w ( s a p 业务信息仓库) ，如图1 1 所示。m y s a p c o m 把整 个制造业务系统巾的信息和决策集成为一无缝的、自动优化的信息结构提供 了伞面的工只。如图卜l 所示。 o r a c l e 公司“的基于i n t e r a c t 的企业管理信息系统结构如1 璺| 1 2 所示。相 关的组件功能女下： 1 订单管理：能够接受来自各种渠道的订购需求，如w e b 商店，远程访 问中心，市场销售作业，e d i ，第三方伙伴，支持客户自助服务。产品和价格 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 的配置和集成的交货计划。 业 务 全局适用需求供应网生产详细 信 的承诺计划络计划计划调度 息 系供应链监控室驻留内存计算技术 解算器 统 r l l模型实妻量蓑誓，鬟嚣，联接 i：ii o l t p 在线业务交易处理 r 3 l u 3遗留的o l a p 非r 3 0 l a p 图l 一1s a p 企业集成化管理软件系统结构图 f i g 1 - 1s y s t e ms t t t m t u r e o f s a pe n t e r p r i s e i n t e g r a t e d m a n a g e m e n ts o f t w a r e 2 敏捷制造：同时支持所有类型的制造方法，从传统的离散和过程制造 到面向订单的制造和流动制造。该方案支持企业开发柔性的、批量订制的生 产环境，满足客户对个性化产品和服务的要求。 3 网上采购：支持采购业务中的所有活动。 4 高级规划与调度：通过i n t c r n c t 允汁参与电子商务供应链的所有成员相 百通讯。苁亨并侨调一共同的计划，在可利用的资源和生产能力下快速响应 客户要求。 5 交易中心：这是丌放的墓丁w e b 的业务到业务的市场。应用o r a c l e 的电子商务供应链解决方案管理信息交换、各种交易和防作活动。该中心由 水平的和垂直的贸易伙伴组成。 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 图i - 2o r a c l e 开发的企业管理信息结构 f i g 1 - 2s t r u c t u r eo f e n t e r p r i s em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nd e v e l o p e db yo r a c l e b a a n 公司”2 ”是著名的e r p 软件供应商，其e r p 管理软件支持库存管 理、物料计划、订单管理、采购、车间管理和财务管理等。目前b a a n 公司在 其e r p 软件基础上也推出了大量功能软件套件，如b a a n s c s 计划器，b a a n 调度器，b a a n 执行器等。目前这些功能软件还是独立供应的，不能集成为统 一结构模式下的单元模块。 虽然国外管理软件如s a p ，o r a c l e ，b a a n 等具有非常强大的功能，但是 由于价格高昂，同时由于使用习惯、管理方式、企业文化等方面的差异，导 致这些软件在国内制造企业中，尤其是中小型制造企业中使用非常少，只有 在一些大公司中使用，而且效果也没有在国外使用好。 1 3 4 国内开发与应用现状 2 0 世纪8 0 年代初期，我国有一些机械制造业开始引进国外m r p i i 软 件，推行m r p l l 管理系统。其中包括沈阳鼓风机厂、沈阳第一一机床厂、第 汽车j 、第二汽车厂、杭州汽轮机厂、西安仪表厂、天津纺织机械厂、科龙 电器集团等。国内企业在实施c i m s 系统( 含m r pi i ) 过程中获得围际好评 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 的，首先是北京第一机床厂，该厂引进了l n f o p o w e r 公司的m r p i i 软件。该 厂的c i m s 系统在1 9 9 5 年先后获得总部设在美国的制造工程师学会( s m e ) 的 “工业领先奖”和联合国j 二业发展组织( u n i d o ) 的“工业发展奖”“”“”。 进入2 0 世纪9 0 年代，又有不少国外的软件公司在我国设立了独资公司 代表处，或通过代理商直接销售商品软件。最初有s s a 、f o r t h s h i f t 、e m s 、 o r a c l e 、s a p 、c a 、j d e 、d & b 。a v a l o n 、b a a n 、s y m i x 、m a p i c s 、s c a l a 、 i f s 等，近年来1 2 ，p e o p l e s o f t ，s i e b e l 等国外软件公司也陆续进入中国。 国内开发的m r p i i 商品软件，首先推出的是机械工业部北京自动化研究 所软件中心( 利玛信息技术公司的前身) 开发的c a p m s 软件包。北京开思、 上海启明等软件公司都相继推出商品化软件。一些企业，如北京第一机床 厂、山西经纬纺织机械厂、第一汽车集团等都开发出各自的国产软件。这些 第一批国产m r p i i 软件基本上是在消化了某个国外m r pi i 软件的基础上，结 合国内的需求特点进行开发的，有较高的起点，软件产品都能体现m r p i i 的 基本原理。 之后，以开发或代理m r p 起家的有北京的和佳软件、神州数码、金航数 码、珠海通软等。从院校或研究单位扩展起来的有天津企之星、南京的金思 维、西安博通等。一些软件公司在原来从事的财务软件领域取得成功后，也 向e r p 系统转型，如用友、金蝶、浪潮、新中大、安易、富港等。不少台湾 软件如鼎新、汉康、天心也登陆大陆。还有一些新起步不久的e r p 厂商，但 都具有相当的实力。如神州数码2 0 0 1 年和台湾地区第一e r p 提供商鼎新电 脑公司共同组建了e r p 内陆公司，推出了高端产品易拓( t i p t o pe r p ) 、中高 端产品易飞( w o r k f o l we r p ) 和低端产品易助( e a s y f l o we r p ) 。还有荚克、奇 正、锐众、思诺等公司和华中理工大学、东南大学等也都推出了自己的e r p 系统。 目前，美国有百余种e r p ，而国内仅有几十种。总的来看，我国e r p 产 品种类不多，比较大的公司主要就是用友、金蝶。其中用友“股份有限公司 成立于1 9 8 8 年，总部设在北京，是目前中国最大的财务及企业管理软件开发 供应商。其e r p u 8 管理软件基于网络应用，实现了财务管理、供应链管理 和决策支持、则务监控的一体化管理。崩友u 8 管理软件包含总帐、应收应付 款、报表、现会流量表、工资管殚、固定资产、成本管珲、资舍管翌i ! 、财务 分析、采购计划、采购管理、销售管理、库存管理、存货核算、行业( 集团) 报表、合并报丧、决策支持、w e b 等模块。是围内铰早的从财务钦件向集成 化软件转化的厂商之一。目前其e r p 产品己出品高端的用友u f i d an c 管理 竺垒圣矍三奎兰三兰塑圭兰堡篁圣 软件。金蝶“7 1 k 3 系统作为解决内外协同、优化企业供应链的应用方案，业务 范围覆盖了企业管理领域，包括财务会计、管理会计、物流管理、设备管 理、质量控制、制造管理、人力资源管理、商业智能、集团应用等等。各业 务领域既相互集成，又可独立使用，方便企业不同的应用方式。新近推出了 企业应用套件( e a s ) 是一个扩展了e r p 应用，面向电子商务时代的供应链管 理软件包。从技术上看，金蝶e a s 拥有b o s 商业操作系统，具有跨平台处 理能力和组件开发能力，同时支持n e t 和j 2 e e 两大技术架构：从产品组成 来看，它涵盖了企业资源计划( e r p ) 、分销资源计划( d r p ) 、客户关系管理 ( c i 蝴) 、知识管理( k m ) 、商业智能( b i ) 和企业信息门户( e i p ) 等应用领域， 既完整集成、又可以拆分组合，符合企业成长过程中不同发展阶段的应用需 求。 1 3 5 存在的问题 通过对e r p 的发展历程以及e r p 软件在国内外应用状况的分析与探讨， 我们可以看出e r p 符合当今世界的发展趋势，符合日益严峻的竞争，符合信 息化时代的要求，国内外许多大公司都对其进行了有效的开发。随着科学技 术的不断发展，市场竞争的越来越激烈，企业要想在竞争中处于优势地位， e r p 系统的有效实施是必不可少的，虽然国内外许多大公司都对e r p 进行了 深入的研究并进行了开发但是仍然存在着不容忽视的问题。 1 国内企业应用m r p i i e r p 成功率低造成成功率低的主要原因就是没 有考虑软件自身的管理模式，盲目的引用。e r p 系统本身隐含了一定的管理 模式，由于中外e r p 软件商在软件开发时所参照的中外管理模式不同，所建 立的e r p 系统功能和业务流程就不同，导致了e r p 软件系统的功能差异和目 标应用企业的实施定位的差异。 2 目前国内生产计划管理系统缺乏柔性有很多文章结合先进的生产管理 模式对生产计划管理系统进行开发，论证了其优越性以及可行性，但随着制 造业信息化的高速发展，企业内部虽是都在变化，而现有生产计划管理系统 应对变化的能力有限，一旦企业进行业务流程重组或市场外界环境的改变，