（系统工程专业论文）ERP系统与物流仿真软件集成的研究.pdf

摘要 摘要 e r p 系统是当今先进的企业管理系统，帮助企业有效管理生产和经营。然而， e r p 系统在制造资源的定义和生产计划的准确性等方面存才欠缺。物流仿真软件 具有分析和优化生产系统的性能指标等功能。因此，本文提出了e r p 系统与物 流仿真软件的集成，利用物流仿真软件对e r p 的决策与计划进行仿真与优化。 本文在介绍e r p 与物流仿真理论的基础上，分析了e r p 与物流仿真软件集 成的必要性，归纳了e r p 与物流仿真软件的集成方法和技术。随后介绍了e r p 原理和构架、物流仿真技术和软件以及面向对象建模方法，并以典型的e r p 系 统金蝶k 3 和物流仿真软件e m - p l a n t 为例，讨论了两者集成的相关技术以 及集成模型。针对金蝶k 3 采购管理模块和车间作业管理模块，利用e m - p l a n t 分别建立了两个模块的仿真模型，对e r p 的采购管理和车问作业管理进行了仿 真和优化。 最后，对e r p 与物流仿真软件的集成研究进行了总结，展望了集成模式方 法的发展。 关键词：e r p ，物流仿真，信息集成 a b s t r a c t e r pi st h em o s ta d v a n c e de n t e r p r i s em a n a g e m e n ts y s t e mn o w a d a y s i th e l p s e n t e r p r i s e s t oe f f e c t i v e l ya n de f f i d e n t l y m a n a g et h ep r o d u c t i o na n do p e r a t i o n h o w e v e r , e r ph a ss o m es h o r t a g ei nt h ed e f i n i t i o no fp r o d u c i n gn 络咖i c ca n dt h e a c c u r a c yo fp r o d u c t i o np l a n s l o g i s t i cs i m u l a t i o ns o f t w a r ei sat o o lt h a tc a na n a l y z e a n do p t i m i z ep r o d u c t i o ns y s t e mp e r f o r m a n c e t h e r e f o r e ，t h i sp a p e rp u tf o r w a r dt h e i n t e g r a t i o no fe r pa n dl o g i s t i cs i m u l a t i o ns o f t w a r e ，s oa st os i m u l a t ea n do p t i m i z e t h ed e c i s i o na n dp l a n so fe r p t h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c e dt h et h e o r yo fe r pa n dl o g i s t i cs i m u l a t i o n ，a n d a n a l y z e dt h en e c e s s i t yo ft h e i ri n t e g r a t i o n t h e ni t s u m m a r i z e dt h em e t h o da n d t e c h n o l o g yo f t h ei n t e g r a t i o no fe r pa n dl o g i s t i cs i m u l a t i o ns o f t w a r e a n di t i n t r o d u c e dp r i n c i p l ea n df r a m e w o r ko fe r bt h et e c h n o l o g yo fl o g i s t i cs i m u l a t i o n s o f t w a r ea n do b j e c to r i e n t e dm o d e l i n gm o t h e d i tt o o kat y p i c a le r p s y t e m ，k i n g d e e k 3a n dl o g i s t i cs i m u l a t i o ns o f t w a r ee m p l a n ta se x a m p l e ，d i s c u s s e dt h ei n t e g r a t i o n t e c h n o l o g ya n dm o d e l t w os i m u l a t i o nm o d e l sw e r eb u i l ta c c o r d i n gt o k 3 p u r c h a s i n gm a n a g e m e n tm o d u l ea n dw o r k s h o pm a n a g e m e n tm o d u l e t h ep a p e r r e a l i z e dt h ei n t e g r a t i o no fe r pa n d1 0 9 i s t i cs i m u l a t i o ns o f t w a r e ，a n dm a d es i m u l a t i o n a n d o p t i m i z a t i o n f o r e r p p u r c h a s i n g m a n a g e m e n t a n d w o r k s h o p j o bs c h e d u l i n g f i n a l l y , t h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fi n t e g r a t i o nb e t w e e ne r pa n dl o g i s t i c s i m u l a t i o ns o f t w a r ew a ss u m m a r i z e d m e a n w h i l e ，t h ed e v e l o p m e n to ft h em e t h o d s a n dt e c h n o l o g ya b o u ti n t e g r a t i o nc a nb ep r o s p e c t e d k e yw o r d s ：e r p , l o g i s t i cs i m u l a t i o ns y s t e m ，i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n i i 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 谚 学位论文作者签名：兹掘 彻7 年弓月7 日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 年月日年月日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 签名锈撅 缈 年月7 日 第1 章绪论 第1 章绪论 随着计算机信息技术的发展，制造业信息化技术也日新月异。各种各样的 自动化信息系统得到了深入推广与应用，制造业中物流仿真系统开始发挥着越 来越重要的作用。与此同时，e r p 作为企业信息化的工具对制造业的生产和管 理方式的变革产生了巨大的影响。制造业信息化已经成为提高制造型企业市场 竞争力和适应市场变化的根本途径。实现上述目标的关键是充分实现e r p 系统 与物流仿真软件的集成。 1 1 制造业信息化的发展 上世纪5 0 年代美国m 1 1 r 公司研制出第一台用a p t 语言编程的数控铣床。 应运而生的c a d 系统和c a p p 、c a e 、c a m 等技术在7 0 、年代得到迅速发 展和广泛应用。8 0 年代中期，大批量生产向中小批量生产转变的要求使柔性制 造系统( f m s ) 得到了蓬勃发展。同时，为了扩大信息化范围从技术领域延伸 至管理领域，计算机集成制造系统( c 1 m s ) 的出现受到了广泛关注i l j 。 随着w e b 技术的发展和i n t e r a c t 的广泛应用，以及企业之间的竞争从局部 到全球范围的演变，制造过程也正从企业内部向区域甚至全球制造方向发展， 企业围墙逐渐淡化，以“网络化”为特征的制造成为信息化的主流。2 0 世纪9 0 年代以来，面向2 1 世纪的先进制造技术( a m t ) 受到重点研究，一些新的制造 思想、哲理和方法不断涌现，如敏捷制造( a m ) 、并行工程( c e ) 、产品全生命 周期管理( p l m ) 、虚拟制造( v m ) 、电子商务( e c ) 、供应链管理( s c m ) 、 客户关系管理( c r m ) 等。这些思想推动了c i m s 中的信息集成到过程集成、 企业集成的变化，推动了制造企业向网络化、敏捷化、智能化、集成化和虚拟化 的方向发展。 1 2 制造业信息化的内容体系 制造业信息化的目标不是各具独立功能的局部信息化，而是整体集成的信 第1 章绪论 息化，如图1 1 。制造业信息化大体可分为以下五类1 2 j ： ( 1 ) 产品设计的信息化通过计算机技术及其相关技术的应用，改变或改善 设计活动中的设计方法、手段和过程，以推动企业创新设计能力、设计效率和设 计质量的提高。这部分内容主要包括c a d 、c a e 、c a p p 、c a m 、p d m 、d f x 工具以及计算机辅助创新设计( c a j ) 等。 ( 2 ) 产品制造的信息化通过信息技术和自动化技术改变或改善制造活动 中的加工设备、方式和过程，实现产品制造的自动化、智能化、柔性化和集成化。 提高企业高精度、高效率、高质量、低成本的制造能力。这部分内容包括装备 数字化( 数控机床、加工中心等) 、过程自动化( 物流自动化、生产物流仿真) 、 工业机器人以及过程监控系统等。 ( 3 ) 企业管理的信息化利用现代管理方法和信息技术，对企业所有活动进 行统一管理和控制，提高产品质量，实现整个企业高效、协调和优化运行。这部 分内容主要是e r p 方法的研究与系统实施。 ( 4 ) 供销服务的信息化运用现代管理思想和方法，通过信息技术的实施， 改变或改善供销服务体系中的观念、方法和手段，提高企业销售能力和服务水平， 促使产品增值，获取最大利润。这部分的主要内容有c r m 、s c m 、e c 等。 ( 5 ) 信息化支撑系统的构建上述四种内容的信息化都需要物理平台和技 术体系的支撑。通过这些支撑技术，才能实现各类信息化功能，并将各种信息、 工具、过程甚至企业集成在一起，从而实现整个企业的、区域的乃至全球的数 字化企业。这部分内容主要包括企业内部网络平台的建设以及与i n t e r n e t 的接入， 支撑技术有硬件技术、软件技术、网络技术、信息安全技术、信息标准化技术、 数据库技术等。 2 第1 章绪论 图1 1 制造业企业信息化内容体系 1 2 1 制造业e r p 的构架 企业信息化企业资源计划( 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 ) 起源于制造 业的物料需求计划( m a t e r i a lr e q u i r e m e n tp l a n n i n g ，m r p ) 经过制造资源计划 ( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c ep l a n n i n g ，m r p l l ) 发展而来的1 3 1 【引。e r p 的管理思想 由美国g a r t n e rg r o u pi n c 咨询公司首先提出，是当今国际上先进的企业管理模 式。主要针对企业所拥有的人、财、物、信息、时间和空间等综合资源进行综 合平衡和优化管理，面向全球市场，协调企业各管理部门。围绕市场导向开展 业务活动，使得企业在激烈的市场竞争中全方位地发挥足够的能力，从而取得 最好的经济效益。 e r p 已经发展成为当今企业管理方面软件的主流，比较主流的e r p 产品有 s a pr 3 、o r a c l ee r p 、用友的u 8 、金蝶k 3 、新中大a 3 等。每个e r p 产品都 有各自不同的构架，针对不同行业订制的e r p 模型也不尽相同。制造业e r p 系 3 第1 章绪论 统从业务分工的角度可以分为四个部分，即 ：购销存系统 ：制造系统 ：财务系统 ：人力资源系统 这四个部分基本覆盖了一个企业的管理业务，它们密切相关而又各具独立 性。 ( 1 ) 购销存系统 购销存系统包含了采购管理、销售管理、和库存管理三个子系统。采购管 理子系统能够对企业采购运作的全过程进行实时监控和管理，帮助企业的采购 部门完成供应商管理、比质比价管理、采购计划、合同管理、收货管理、退货 管理、库存查询、采购过程控制、统计分析等一系列采购管理事务。销售管理 子系统能够对企业销售运作的全过程进行实时监控和管理，它能帮助企业的销 售人员完成客户管理、产品价格管理、销售计划和规划管理、报价管理、销售 合同管理、发货管理、退货及产品招回管理、库存查询、销售过程控制( 销售 同志) 、统计分析等一系列销售管理事务。库存管理系统是企业物流管理的核心 系统，主要功能包括：企业所有物料的定义( 如：物料类型定义，计量单位定 义，物料定义等) 、仓库库位设置以及库存业务管理等。 ( 2 ) 制造系统 制造系统是制造企业管理的重要核心，根据制造业生产流程抽象出一个能 适应各种生产模式的生产模型。图1 2 所示为一个典型的制造系统，这些功能模 块覆盖了一个制造企业完整的生产流程【5 1 。 4 第1 章绪论 图1 2e r p 制造系统 ( 3 1 财务系统 通过财务管理系统、企业会计、固定资产系统等一系列管理系统，针对企 业内部经济核算、分工协作、内部会计控制，将预算与决策、管理与规划充分 结合在一起。 ( 4 ) 人力资源系统 人力资源的主要功能有人力资源规划、员工考核、劳动力安排、时自j 管理、 招聘管理、薪资核算、培训计划、差旅管理等。同e r p 中的购销存、制造、财 务系统组成高效的、具有高度集成性的企业资源系统。 1 2 2 物流仿真软件在制造业信息化中的应用 物流仿真软件( 或称生产物流仿真软件) 是制造业建模、仿真、统计和分 析的有效工具1 6 | 1 7 1 。它的功能包括：提供生产系统的生产量，确定瓶颈位置，估 测提酊期和报告资源利用率，校验生产调度和生产布局的合理性，通过对不同 的制造策略进行仿真实验，求解多目标问题的最优解。 物流仿真系统主要包括几大模块：建摸、仿真、统计、分析。 ：建模：可以设定工位、工作中心、工人、缓冲器、运输工具、传送带、 路径等基本元素的标准属性和特殊属性。 5 第1 章绪论 ：仿真：可对离散制造、连续制造和混合型制造系统进行仿真。 ：统计：可对多种概率分布( 均匀、正态、指数、爱尔朗、经验分布等) 进行统计分析，并带有随机数生成器。 ：分析：输入生产调度、生产排程。输出数据分析，甘特图、柱状图、饼 状图等，动态图表显示，用户自定义图表格式。 对于三维物流仿真系统，还具有动画功能：可产生二维、三维动画，可对 动画视图移动，缩放，旋转。 1 3e r p 系统与物流仿真软件集成的必要性 e r p 的制造系统是制造型企业的核心管理系统，制造系统中包含了计划管 理、制造管理、物流管理等模块。这些模块不但要保持各自的高效运作，还需 要紧密配合、互相协作，这样才能保证制造系统乃至整个e r p 系统的正常运作。 然而e r p 的制造系统只有规划的作用，缺乏实时性的监控和调整。例如，当制 造系统产生的主生产计划( m p s ) 在系统运行过程中受到以下因素时，会影响 其可行性：主要计划的基础数据不可靠、客户个性化需求导致预测数据不准确 和e r p 系统计划方式不能适应制造企业等。并且，主生产计划中存在的问题将 随着订单的下达转进一步化为车问作业调度问题，最终影响生产任务的完工期。 那么，如何预知这些生产中可能产生的问题呢? 解决的方法就是物流仿真技术。 物流仿真系统的作用是在特定评价指标( 如交货时间、最小等待时间、最 小提前拖期费用) 的前提下，实现生产的物流平衡、能量平衡、产能平衡、时 间平衡，通过反复仿真的结果得到物料运输、处理的统计特性，了解处理和运 输设备的利用率是否合理，调度策略是否得当，发现和预测生产中的瓶颈和关 键路径，以实现生产各单元工序在总体上的配合性和协调性，达到生产系统的 结构优化和功能优化的目的。e r p 系统的以下功能模块需要与物流仿真系统集 成： ：计划管理 计划管理的作用是生成主生产计划、能力需求计划和物料需求计划( m r p ) 。 但e r p 本身无法验证所生成的计划的合理性，将生产计划等作为仿真的输入数 据，利用物流仿真系统可以验证主生产计划、m r p 。 ：制造管理 6 第1 章绪论 一 制造管理根据主生产计划下达生产任务单，给出车间作用调度计划。但是 对于实际的生产能力、设备利用率、生产调度的可行性，e r p 不能做出准确的 评估，可能造成计划与实际生产的较大误差。物流仿真系统能够对制造系统的 各个层面的制造资源进行精确、具体的定义。建模的对象小到一个车间的工位， 大到车间布局和整条生产线的规划，这些都是无法在e r p 系统中具体体现出来 的。通过物流仿真，能够优化生产能力、产品质量、设备利用率、负载均衡、 可重构能力、柔性、加工路线选择、调度规则等。 ：物流管理 物流管理包含仓库、核算和质量管理。e r p 对安全库存等标准一般仅仅根 据经验来确定，而实际的生产情况不是一成不变的，通过物流仿真可以确定仓 库的分布、确定安全库存水平。 ：采购管理 采购管理负责产品采购、供应商管理、供货信息管理、订单管理、质量检 验管理。物流仿真有助于采购管理确定订货点和订货批量等。 1 4e r p 系统与物流仿真软件集成研究现状 在e r p 的实施过程中，企业常常面l 临“信息孤岛”的问题，e r p 与其它信 息系统的集成化成为了近几年来e r p 新的研究热点。e r p 与其它信息系统的集 成是未来e r p 的发展趋势，主要有以下这些集成方面： ：e r p 与客户关系管理( c r m ) 的集成 ：e r p 与协同商务和供应链( s c m ) 的集成 ：e r p 与产品数据管理( p d m ) 的集成 ：e r p 与制造执行系统( m e s ) 的集成 ：e r p 与工作流管理系统的集成 ：e r p 与企业知识门户( e k p ) 的集成 ：e r p 与物流仿真系统的集成 目i ；i ，实现与e r p 信息集成的主要支撑技术有【8 l 【9 l ： ( 1 ) 软件技术软件技术是各类信息技术的基础，主要包括软件开发技术 ( 方法与工具) 和标准化方面的工作。x m l 技术l l o l 、面向对象技术、组件技术， 大大提高了软件开发效率和软件的可靠性、可维护性，c o r b a1 1 1 l 【1 2 l 、i d l 等 7 第1 章绪论 标准的制订和实施，为软件系统间的通信和互操作提供了可能。 ( 2 ) 硬件技术高性能的软件需要高性能的硬件来实现。硬件技术包括高速 数据处理，高速、高分辨显示，高速、大容量存储，高速数据传输等。 ( 3 ) 网络技术包括网络协议、操作系统、信息安全、计算模式、网络结构 及各种网络设备等。 ( 4 ) 数据库技术包括分布、异构数据库技术、数据仓库技术、数据挖掘技 术、开放互联标准、多层计算模式等。 1 5 论文背景、来源和主要研究内容 根据前面对国内外e r p 系统与物流仿真软件的发展、系统之间集成的必要 性分析和系统之间集成的现状研究的基础上，可以明确地看到进行物e r p 系统 与流仿真软件集成研究的重要性。本文采用物流仿真的方法解决生产车间的作 业计划编排问题。基于仿真的调度方法能通过仿真动态地展现车间的生产状态， 分析在不同的调度方案下的系统性能，并通过遗传算法优化调度方案，求解最 佳调度方案，与传统的依赖于计划员的预测、经验的调度方法相比，更具有科 学性、准确性与可靠性。依据上述思想，本文各章节的具体安排如下： 第二章主要介绍了e r p 基本原理和发展，并介绍了金蝶k 3e r p 系统的框 架结构与功能模块，分析了k 3 与物流仿真软件的集成模型。 第三章主要介绍了物流仿真软件的技术和特点，在面向对象建模的基础上 提出了e r p 系统在物流仿真软件中的仿真模型。 第四章设计了e r p 物流管理模块与物流仿真软件的集成模型，采用了基于 数据库接口的设计方法，并以拉动式生产系统为例实现了该模型。 第五章设计了e r p 车间调度模块与物流仿真软件的集成模型，介绍了车间 作业调度和基于遗传算法的优化调度方法，并在物流仿真软件中对车间调度的 一个实例实现了仿真与优化。 第六章对论文的工作和研究成果进行总结，并提出了以后尚需进一步研究 的问题。 8 第2 章e r p 技术及集成方法 第2 章e r p 技术及集成方法 2 1e r p 原理与发展 2 1 1e r p 的发展与管理思想 众所周知，e r p 是由m r p 、m r p i i 发展而来的。e r p 最初是一种基于企业 内部供应链的管理思想，它在m r p i i 的基础上扩展了管理范围。其基本思想是 把企业的业务流程看作是一个紧密联接的供应链，并将企业内部划分成几个相 互协同作业的支持子系统，如财务、市场营销、生产制造、服务维护、工程技 术等，可对企业内部供应链上的所有环节如订单、采购、库存、计划、生产制 造、质量控制、运输、分销、服务与维护、财务、成本控制、经营风险与投资、 决策支持、实验室配方、人力资源等有效地进行管理，从管理范围和深度上为 企业提供了更丰富的功能和工具。 1 、m r p 是e r p 的核心功能 任何制造业的经营生产活动都是围绕其产品开展的，制造业的信息系统也 不例外，m r p 就是从产品的结构或物料清单出发，实现了物料信息的集成 一个上小下宽的锥状产品结构：其顶层是出厂产品，是属于企业市场销售部门 的业务；底层是采购的原材料或配套件，是企业物资供应部门的业务；中间的 是制造件，是生产部门的业务。如果要根据需求的优先顺序，在统一的计划指 导下，把企业的“销产供”信息集成起来，就离不开产品结构( 或物料清单) 这个 基础文件。在产品结构上，反映了各个物料之间的从属关系和数量关系，它们 之问的连线反映了工艺流程和时间周期；换句话说，通过一个产品结构就能够 说明制造业生产管理常用的“期量标准”。m r p 主要用于生产“组装”型产品的 制造业，如果把工艺流程( 工序、设备或装置) 同产品结构集成在一起，就可以把 流程工业的特点融合进来。 通俗地说，m r p 是一种保证既不出现短缺，又不积压库存的计划方法，解 决了制造业所心的缺件与超储的矛盾。所有e r p 软件都把m r p 作为其生产计划 与控制模块，m r p 是e r p 系统不可缺少的核心功能。 2 、m r p i i 是e r p 的重要组成 9 第2 章e r p 技术及集成方法 m r p 解决了企业物料供需信息集成，但是还没有说明企业的经营效益。m r p i i 同m r p 的主要区别就是它运用管理会计的概念，用货币形式说明了执行企业 “物料计划”带来的效益，实现物料信息同资金信息集成，保证了“资金流( 财 务帐) ”同“物流( 实物帐) ”的同步和一致，改变了资金信息滞后于物料信息 的状况，便于实对做出决策。 e r p 是一个高度集成的信息系统，它必然体现物流信息同资金流信息的集 成。传统的m r pi i 系统主要包括的制造、供销和财务三大部分依然是e r p 系统 的重要组成。 所以，m r p i i 的信息集成内容完全包括在e r p 系统之中。形象地说，m r p 已经“融化”在e r p 之中，而不是“不再存在”。 总之，从管理信息集成的角度来看，从m r p 到m r pi i 再到e r p ，是制造 业管理信息集成的不断扩展和深化，每一次进展都是一次重大质的飞跃，然而， 又是一脉相承的。 3 、e r p 同m r p i i 的区别 世界经济形势、管理思想和信息技术都是在不断发展的。随着全球化经济 的形成，以面向企业内部信息集成为主的m r pl i 系统已不能满足企业多元化( 多 行业1 、跨地区、多供应和销售渠道的全球化经营管理模式的要求。进入9 0 年代， 随着网络通信技术迅速发展和广泛应用，一些跨国经营的制造企业开始朝着更 高的管理信息系统层次量r p 迈进。需要再次指出的是m r p i i 不是“过 时了”，而是“不够了”，不能满足新形势的需求了。 e r p 是由美国加特纳公司( g a r t n e rg r o u pl n c ) 在9 0 年代初首先提出的， 那时的e r p 概念的报告，还只是根据计算机技术的发展和供需链管理，推论各 类制造业在信息时代管理信息系统的发展趋势和变革；当时，i n t e m e t 的应用还 没有广泛普及。随着实践和发展，e r p 至今已有了更深的内涵，概括起来主要 有三方面特点，也是e r p 同m r p l i 的主要区别： n ) e r p 是一个面向供需链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 的管理信息集 成。e r p 除了传统m r p i i 系统的制造、供销、财务功能外，在功能上还增加了 支持物料流通体系的运输管理、仓库管理( 供需链上供、产、需各个环节之间 都有运输和仓储的管理问题) ；支持在线分析处理( o n l i n e a n a l y t i c a lp r o c e s s i n g ， o l a p ) 、售后服务及质量反馈，实时准确地掌握市场需求的脉搏；支持生产保 障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和备品备件管理；支持跨国经营的 1 0 第2 章e r p 技术及集成方法 多国家地区、多工厂、多语种、多币制需求；支持多种生产类型或混合型制造 企业，汇合了离散型生产、流水作业生产和流程型生产的特点；支持远程通信、 w e b i n t e m e t i n t r a n e t e x t r a n e t 、电子商务( e - c o m m e r c e 、e - b u s i n e s s ) 、电子数 据交换( e d i ) ；支持工作流( 业务流程) 动态模型变化与信息处理程序命令的 集成。 此外，还支持企业资本运行和投资管理、各种法规及标准管理等。事实上， 当前一些e r p 软件的功能已经远远超出了制造业的应用范围，成为一种适应性 强、具有广泛应用意义的企业管理信息系统。但是，制造业仍然是e r p 系统的 基本应用对象。 ( 2 ) 采用计算机和网络通信技术的最新成就。网络透信技术的应用是e r p 同m r p i i 的又一个主要区别。e r p 系统除了已经普遍采用的诸如图形用户界面 技术( g u i ) 、s o l 结构化查询语言、关系数据库管理系统( r d b m s ) 、面向对 象技术( 0 0 t ) 、第四代语言计算机辅助软件工程、客户机服务器和分布式数 据处理系统等等技术之外，还要实现更为开放的不同平台互操作，采用适用于 网络技术的编程软件，加强了用户自定义的灵活性和可配置性功能，以适应不 同行业用户的需要。网络通信技术的应用，使e r p 系统得以实现供需链管理的 信息集成。 ( 3 ) e r p 系统同企业业务流程重组( b u s i n e s sp r o c e s sr e e n 舀n e e f i n g ，简称 b p r ) 是密切相关的。信息技术的发展加快了信息传递速度和实时性，扩大了业 务的覆盖面和信息的交换量，为企业进行信息的实时处理、作出相应的决策提 供了极其有利的条件。为了使企业的业务流程能够预见并响应环境的变化，企 业的内外业务流程必须保持信息的敏捷通畅。正如局限于企业内部的信息系统 是不可能实时掌握瞬息万变的全球市场动态一样，多层次臃肿的组织机构也必 然无法迅速实时地对市场动态变化做出有效的反应。因此，为了提高企业供需 链管理的竞争优势，必然会带来企业业务流程、信息流程和组织机构的改革。 这个改革，已不限于企业内部，而是把供需链上的供需双方合作伙伴包罗进来， 系统考虑整个供需链的业务流程。e r p 系统应用程序使用的技术和操作必须能 够随着企业业务流程的变化而相应地调整。只有这样，才能把传统m r p l i 系统 对环境变化的“应变性( a c t i v e ) ”上升为e r p 系统通过网络信息对内外环境变 化的”能动性( p r o a c t i v e ) 。b p r 的概念和应用已经从企业内部扩展到企业与需求 市场和供应市场整个供需链的业务流程和组织机构的重组。 1 1 第2 章e r p 技术及集成方法 e r p 侧重于各种管理信息的集成，而c i m s ( 计算机集成制造系统) 侧重于 技术信息的集成，它们之间在内容上有重叠但又是互补的关系。制造业是否实 现e r p 系统，什么时候实现，取决于企业的性质、规模以及发展和经营战略的 需要。但是不论如何，都应从e r p 的高度来进行企业信息化建设的长远规划。 作为制造业信息化建设的第一步，从实旌m r pi i 入手，仍然是绝大多数企业必 要和可行的方案。 2 1 2e r p 与其它信息系统的集成 近年来，企业在信息化进程中，包括实施e r p 的过程中，常常面临“信息 孤岛”的难题，这使企业难以对生产经营活动进行有效的监控和管理，形成制 约企业加速发展的瓶颈，因而使企业深刻地认识到走信息集成化道路的重要性。 为此，掘弃”信息孤岛”，实施信息集成化技术，已成为企业信息化建设发展的一 种必然选择。因此，与其它信息系统的集成即成为了e r p 新的发展趋势i 1 、e r p 与客户关系管理( c r m ) 的整合 e r p 将更加面向市场和面向顾客，通过基于知识的市场预测、订单处理与 生产调度、基于约束调度功能等进一步提高企业在全球化市场环境下更强的优 化能力；并进一步与客户关系管理c r m 结合，实现市场、销售、服务的一体化， 使c r m 的前台客户服务与e r p 后台处理过程集成，提供客户个性化服务，使 企业具有更好的顾客满意度。 2 、e r p 与协同商务和供应链( s c m ) 的整合 e r p 将面向协同商务( c o l l a b o r a t i v ec o m m e r c e ) ，支持企业与贸易共同体的 业务伙伴、客户之间的协作，支持数字化的业务交互过程；e r p 供应链管理功 能将进一步加强，并通过电子商务进行企业供需协作，如汽车行业要求e r p 的 销售和采购模块支持用电子商务或e d i 实现客户或供应商之间的电子订货和销 售开单过程；e r p 将支持企业面向全球化市场环境，建立供应商、制造商与分 销商问基于价值链共享的新伙伴关系，并使企业在协同商务中做到过程优化、 计划准确、管理协调。 3 、e r p 与产品数据管理( p d m ) 的整合 产品数据管理p d m ( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ) 将企业中的产品设计和制造 全过程的各种信息、产品不同设计阶段的数据和文档组织在统一的环境中。近 第2 章e r p 技术及集成方法 年来e r p 软件商纷纷在e r p 系统中纳入了产品数据管理p d m 功能或实现与 p d m 系统的集成，增加了对设计数据、过程、文档的应用和管理，减少了e r p 庞大的数据管理和数据准备工作量，并进一步加强了企业管理系统与c a d 、 c a m 系统的集成，进一步提高了企业的系统集成度和整体效率。 4 、e r p 与制造执行系统( m e s ) 的整合 为了加强e r p 对于生产过程的控制能力，改变e r p “重计划，轻控制”的 弱点，将进一步加强“事前计划、事中控制、事后审核”的功能，e r p 将与制 造执行系统m e s ( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i v es y s t e m ) 、车间层操作控制系统s f c 更紧密的结合，形成实时化的e r p m e s s f c 系统。该趋势在流程工业企业的管 控一体化系统中体现得最为明显。 5 、e r p 与工作流管理系统的整合 全面的工作流规则保证与时间相关的业务信息能够自动地在正确时间传送 到指定的地点。e r p 的工作流管理功能将进一步增强，通过工作流实现企业的 人员、财务、制造与分销间的集成，并能支持企业经营过程的重组，也使e r p 的功能可以扩展到办公自动化和业务流程控制方面。 6 、e r p 与企业知识门户( e k p ) 整合 企业知识门户( e n t e r p r i s ek n o w l e d g ep o r t a l ，e k p ) 所关注的是企业内部员 工和信息内容，它的核心是知识管理( 1 ( m ) ，通过与e r p 系统的集成，使得企 业内任何员工都可以实时地与工作团队中的其他成员取得联系、寻找到能够提 供帮助的专家或者快速连接到相关的知识，它的建立和使用可以大大提高企业 范围内的知识共享，并由此提高企业员工的工作效率。 2 2 金蝶k 3 系统 2 2 1 系统概述 金蝶k 3 是面向集体化、规范化发展阶段的中小型企业的e r p 企业资源计 划系统。拥有2 0 0 0 多个功能、5 8 个系统、2 9 个工具、1 3 大个性化解决方案以 及行业解决方案，是成熟的全面e r p 产品1 1 3 l 。 k 3 系统是一个典型的基于w i n d o w sd n a 架构的大型分布式应用，是市场 上最早的三层结构的e r p 产品之一。前端系统包括g u i 和w e b 两种产品系列， 第2 章e r p 技术及集成方法 客户可以根据实际情况灵活选择。 k 3 v i o 1 采用了金蝶自主研发的先进中间件技术，通过中间件使e r p 如搭 积木一般可以自由组合，充分实现软件功能的灵活应用和快速实施。其主要设 计思路体现了“快速配置、快速实施、快速应用、快速见效”等四项新模式， 充分实现快速的业务流程设计与优化。 2 2 2 技术架构 金蝶k 3 采用国际先进的多层互联网应用架构，如图2 1 所示，金蝶k 3 的 技术架构主要分为三层。 图2 1k 3 系统技术架构 自底向上分别为： ：数据层操作系统数据库 l应用层应用服务器i m t s ：表示层金蝶k 3b o s 三层结构区别于二层c l i e n t s e r v e r 结构的特点是，把事务处理逻辑模块从客 户机的任务中分离出来，由单独组成的一层来负担其任务，这样大大减轻了客 户机的压力，把负荷均衡地分配给了应用服务器。这种结构不仅把客户机从沉 重的负担和不断对其提高的性能的要求中解放出来，也把技术维护人员从繁重 的维护升级工作中解脱出来。由于客户机把事务处理逻辑部分分给了应用服务 1 4 第2 章e r p 技术及集成方法 器，使客户机一下子“苗条”了许多，不再负责处理复杂计算和数据访问等关 键事务，只负责显示部分，所以维护人员不再为程序的维护工作奔波于每个客 户机之间，而把主要精力放在应用服务器上程序的更新工作。在三层结构中， 层与层之问相互独立，任何一层的改变不影响其它层的功能。它从根本上改变 了传统的二层c l i e n t s e r v e r 体系结构的缺陷，它是应用系统体系结构中一次深刻 的变革。 2 2 3 数据交互方式 为了方便与各种应用软件的集成，k 3 系统提供了三种数据交互方式： 通过k 3 提供的工具实现数据转换，直接进行数据交互 直接通过客户化二次开发进行数据交互 采用w e bs e r v i c e 技术实现异构系统的数据交互 下面逐个简单介绍这三种数据交互方式。 1 、通过k 3 提供的工具实现数据转换，直接进行数据交互 通过l ( 3 工具直接进行数据交互，是目前客户应用最多的数据交换方式。 使用工具不需要二次开发，简单操作，即可完成k 3 指定数据交互。 这些工具包括以下几类： ： 数据引入引出工具 !网络数据传输工具 ：自动化定时服务一代理服务 ： 单据自定义工具 2 、采用w e bs e r v i c e 技术实现异构系统的数据交互 异构系统的数据交互通常是难点问题，客户化工具包仅仅可以实现的是相 同平台数据交互，对于异构系统的数据交互，却一筹莫展。自从w e bs e r v i c e 技 术出现以后，通过网络传递符合w 3 c 规范的x m l 数据交换标准文件，达到与 异构系统的数据适时交互。 采用w e bs e r v i c e 技术实现的外部数据交换服务，是企业应用整合的一种发 展趋势，它不仅能够支持相同平台的数据交互，而且支持跨平台的数据交互。 如k 3 与c r m ，分别是v b 和j a v a 开发的，普通的数据映射无法实现他们的数 据交互，但通过w e bs e r v i c e 技术，可以实现他们的应用整合。 第2 章e r p 技术及集成方法 3 、通过客户化二次开发进行数据交互 企业个性化需求多种多样，完全通过上述k 3 定制的工具，还不能完全满 足企业应用整合的要求，由此，k 3 特别提供了一个二次开发的平台客户化 开发工具包。利用这个工具包，客户可以基于k 3 系统做适当的二次开发以满 足特殊企业个性化的应用整合。 2 2 4 主要功能模块 图2 2 为k 3 的功能模块结构，k 3 总体上分为4 大模块：决策支持，市场 开拓，市场需求满足和企业运作支持。其中的市场需求满足模块包括了计划管 理、制造管理这两个最主要的生产管理子模块，而采购和物流管理也是保证生 产顺利进行的关键环节。本文将针对计划管理、制造管理、采购管理及物流管 理这4 个子模块与物流仿真系统的集成进行具体分析。它们的关系如图2 - 3 所示： 图2 2 金蝶k 3 功能模块 i ，采购管理降脚；库 物流管理 图2 。3 市场需求满足模块 1 6 一理 磊凰器匦墟器 j 鼢 璺 ) 一理一 一一管一i引i辨一l 屠壤 一凇 一 广l 第2 章e r p 技术及集成方法 1 、计划管理 计划管理予模块下的4 个功能模块包括：主生产计划、粗能力需求计划、 物料需求计划( m r p ) 、细能力需求计划。 在2 1 节中我们已经了解了m r p 在e r p 中的重要地位。k 3 通过物料需求 计划m r p ( m a t e r i a lr e q u i r e m e n tp l a n n i n g ) ，将独立的需求( 销售或预测) 作为 需求，考虑现有库存、己分配量、预计入库等因素，通过b o m 向下展开需求， 得到主要产品( m r p 类物料) 的计划量。主计划员可以对该计划量进行维护、 确认或进行细能力计划，将能力的影响体现在计划的改变上。对确定的计划订 单，也可作为预计入库量，实现滚动计划功能。 运行物料需求计划( m r p ) 的流程如下： ( 1 ) 设定计划展望期：计划展望期为计划的周期，视实际情况进行设定。 ( 2 ) 设定计划计算方案：计算方案里包括了计算过程中的控制参数，根据不 同的业务背景进行不同的设置。如图2 4 所示，k 3 提供了多种m r p 方案，每 一种方案的参数都可以修改。其中计划订单量由净需求数量和成品率得出，而 影响净需求数量的因素十分复杂，其中包括损耗率、现有库存、安全库存、预 计入库数量等。任何一项因子的改变都会对计划订单并对最终的物料需求计划 产生不同程度的影响。 图2 4g r p 计划方案 1 7 第2 章e r p 技术及集成方法 可见，通过k 3 生成的物料需求计划并非十分精确。比如，物料的需求时 间，如果考虑内部生产的零部件拖期，将放大b o m 表顶层产品的拖期时问。因 此，如果能够建立m r p 的实时仿真模型，就可以在第一时间发现计划以外的物 料需求，通过采购或增加生产计划及时进行补救。 ( 3 ) 进行物料需求计划计算：通过m r p 向导进行m r p 计算，产生计划订 单。 ( 4 ) 进行m r p 结果查询：完成m r p 计算后，还需要确认计划产生的过程数 据，确认计划的准确性。 ( 5 ) 进行物料需求计划m r p 维护：对运算完成后不直接投放计划订单的企 业，在完成物料需求计划的计算及计划确认后，可调整计划订单，进行计划订 单的审核、投放工作。 ( 回进行m r p 日志查询 在m r p 计算完成后，系统会根据设置的日志参数，自动记录m r p 计算的 日志。如果对计划有疑问，可以通过同志文件查找或分析问题。 2 、制造管理 制造管理子模块可划分出以下6 个主要功能： ：生产数据管理 ：生产任务管理 ：车间作业管理 ：重复生产管理 ：委外加工管理 ：设备管理 制造管理与计划管理有