（机械电子工程专业论文）基于订单的转包产品全生命周期管理系统研究与构建.pdf

西北工业大学硕士擘位论文摘要 摘要 转包生产是我国航空工业企业提高竞争力和生产制造水平，迸入世界经济大 循环的有效途径，是与世界先进的制造水平、质量控制和管理组织接轨的有效手 段。现阶段我国航空转包生产水平与国外航空企业相比还有相当的差距，如何提 高转包企业的管理水平成为制约我国转包生产的关键之一。本文以转包产品管理 系统在航空制造企业的应用为背景，研究了转包产品全生命周期管理及其系统开 发中的几个关键问题，并详细介绍了该系统软件的实现情况。论文的主要研究内 容如下： 1 介绍了产品全生命周期管理的概念、基本功能、国内外应用发展现状；从 订单生产方式和订单式生产企业两个方面描述了订单式生产理论；对比分析了转 包产品和传统产品生命周期特点，提出了转包产品全生命周期管理概念，构建了 转包产品全生命周期管理系统框架模型，并对其核心组成和各模块功能进行了详 细介绍。 2 研究了r p 生产计划编排理论，针对转包产品批量小、单件价值量大 的特点，设计并实现了一个基本可行的主生产计划生成方案；针对合作商英国罗 罗公司需求变化特点，提出了基于j r r 思想的安全库存控制方法，并构建了转包 产品全生命周期库存管理模块；探讨了产品非结构化数据的数据库管理和大数据 量报表生成问题，并利用文件目录和辅助数据库表法解决了上述问题。 3 分析了系统存在的安全隐患和可能会受到的攻击，并在数据加密、身份认 证、防火墙等三个方面开展了安全防护方法的研究，提供了可行的解决方案；基 于角色访问控制理论，设计了基于用户角色页面，菜单访问控制模型，满足了系 统用户多、分工细而且权限控制严格的需求。结合企业的经营管理模式，详细分 析了外贸产品管理系统与公司其他系统的数据交互，利用中间文件交换等数据集 成技术实现系统的有效集成。 4 基于上述理论和思想，在m i c f ；o f 【v s n e t 2 0 0 3 环境下开发了西航公司外 贸产品管理系统，对系统运行环境、体系结构进行了概述，并对系统各功能模块 作了详细介绍。该系统已在西航公司成功投入使用，取得了较为良好的效果。 关键词：转包生产；全生命周期管理；订单式生产；主生产计划；库存管理； 基于角色访问控制；系统集成； 西北工业大学硕士学位论文a b s 仃a c t a b s t r a c t t h es u b c o n 觚l c tp 砌u c t i o ni s 跹e f 诧c t i v ew a yf o ra l i n e 辩a v i a d o na l t c ! r p r i t 0i n l p r o v c 岫m 籼凸虻t l l l 曲gc 印a b i h t y 觚dc o n 甲c t i 矗v 锄e 嚣，锄dt o 锄t e rt h e 翊o b a l 锄删cc i r c u l 撕o n ，i t i sa l s oau m lw a yt oc m m c c tt ot h ea d v a n c c d m 籼f h 矧n gt e c l n l o l o g y ，q u a l i t yc o n 仃0 1a n dm a n a g 锄e ma r o l dt l l ew o d d t h 盯e 缸es t i l lh u g eg 叩o f 劬c 衄缸a c tp r o d u c l i 伽b 咖y e c _ 蛐嗡锄da d v 龃c c dc o u n t r ya t p f e s 吼l t k s p a p e r t a 【l 【e s t l e i m p l e r 嘴n t a t i o n a n da p p l i c a t i o n o f f b r c i g n t r a d ep l 咖t m 柚a g 锄e n ts y s t 锄i nt l l e 撕a t i o ne n t e r p f i s e 船b a c k 孕_ 0 枷，锄d v e f a lk e y p r o b l 锄si ns t | _ b c 咖仃a mp r o d u c th f b c y c l em 锄a g 锄锄t 锄dt l l ed e v e l o p i n go f s y s t e m i s 咖d i e d 卸dm c 脚撇o f 呻d l l c tl i f y c l em 卸a g 咖饥ts y s t 眦( p l m s ) i s i n 讯) d u c e di l lt l l e do ft l l ep a p c r - t h em a i nc o n t 即t s 锄da c h i c 、，锄曲怡o ft h e d i s s c n a t i o na r ea sf b l l o w s ： 1 t h ec o n c 印t ，b 嬲i cf i l n c t i o 璐，a n dp r c s e n tr c s e a r c hs t a t i l sb o t l lh o n l e 卸d a b f o a do f p i m si si n l m d u c o d t h ec l 勰s i f i c a t i 叩锄dc h a 功c t 商s t i co f m a l ( e t o 一伽d e r p 砌l c i i 蚰i s 妇删3 e d ，觚dm e 删o f 触a c tp 砌a n dt r a d 删 p r o d u c tl i f e c y c l e c h 撇t c r i s t i c i s 锄a l y z e d s p e c 馅c a l l y f o rc h 锄c t 翻s t i co f s u b c o n 仃tp r o d u c t ，ac o n c 印to f 舳b c o n 伽脱p r o d u c tl i 觑y c l em a l l a g e m t ( s p u 田 i sb r o u g l l tf o r w a 咄a n dt h es p 工j 订缸n em o d e l i s 百v e n ，a n di t sc o r ec 伽叩o n e n ta l l d m o d u l ef h n c t i o l l sa r ei i l 仃o d u c e d 2 b ym a 虹1 1 9u o f 脚t l l r yn l cm 鹳t 口p r o d u c t i o n h e d u h n go f 轧i b c 0 咖m c tp r o d u c t 、i t hac t l a m c t e r i s t i co fs m a l lb a t c h 曙，s t i c km g n i t i l d eo fl l i 曲 v a l u ei sr 酷o l v c d ，锄daf i l i l d 锄胁t a lf c 嬲i b l em p sg e n i t i n gm e t l l o di sp m v i d c d ； 触g a tt 董l ec i 姗c t e r i s t i co fm ec h 孤g co fr o l l s r o y c e m p a n y sd e m a n d ，a s a f d = yi n v e n l n r yc 0 曲l 涨db a s e d j r rt h e o r yi sm g g e s b e da n da w h o l ep 面o d i v 铷t o r ym 雏a g e m m tm o d e lf o r 飘l b c o m m c tp r o d u c ti sc o n s 劬l c 锄；u n s m l c t m 谢 d a t ao fd a t ab a 卵m a n a g 锄锄t 肌dr 印o ng e nc 翔_ t i o i lo fm 弱sd a t ai ss t l l d i e d 柚da f c 猫i b l e l u t i 鲫i sp r o v i d c db ym a k i n gu o f d o c 岫胁tc a t a l o g i l e 锄d 勰s i s t i n gd a t a b a s ef b n nm e t t 刚 3 t h es a f b t yl l i d d e n 仃o u b l ee x i s t i n gi ns y s t c ma n dp o s s i b l ea n a c kt om es y s t 锄 i s 黝1 y z e d 觚ds a f 每t yp r o t e c t i o nm e t l l o di s s e a r c h e di nt i l r a s p e c t ss 埘c h 鹋d a 土a 髓l c d 巾t i o n d i 鲥t y 舭s 埘o na n d 丘旧w a l l ，af e 勰i b l es d l u 讧i sb r o u g h tf o r v 哪r d ； 西北工业大学硕士学位论文a b s n a c t a f t e r 咖d y i n go fr o l e b 船e da c c e s sc o n 订0 1m e t h o d ， aa c c e s sc 廿o lm o d e ls l l i tt o w i d ea r n c “出i n 南r n l a t i o nm 锄a g e m c n ts y s t c mb 船c d 伽u s * r 0 1 e - p a 龄m 印ui s b r o u g h tf o r w a r d ，觚dt h es y s t e md e m 锄do fm u l t iu s e r s ，丘n er o l ec l 勰s i f i c a t i o n 姐d s 仃i c t 肌m 嘶t yc o 曲r o l i ss a t i s f i e db yl l s i n go ft h i sm o d e l c o m b i n i n g 埘t h 也e 吼t 唧r i s e so p c r a d o n 锄dm a l l a g 锄e n tp a n e 峨t h ed a l ac o n 蚰i l i l i c a t i b e 柳咖 蜥g n t r a d ep r o d l l c tm a n a g 锄c n ts y s t 锄卸do t l l c r f t w a s y s t 锄i s 锄a l y z e d ；t h e e 伍c i e n ts y 毗锄i l l t e g 础o ni sr e a l i z e db y 璐i n go ft l l es h a r e dd a t a b a a n dm i d d l e d o c 啪e n te ) 【c l l a l l g e 4 b a s c d a b o v et h e o 彤af o i 印仃a d cp r o d u c tm 龇a g e m e n ts y s t 锄i s d c v e l 叩e d i l lm i c r o s o f tv s n e t2 0 0 3 蛐v 讹啪t ，i 忸彻n i n g 刚怕啪c n t ， a r c h i t e c t l l r 岛m a i l im o d u l 船o ft h es y s t 跗li ss 咖m a r i z e ，却dt l l ef h n c t i o nm o d u l eo f t l l es y s t 锄i sd c 曲e d 粕d i l l 啪仃a t e d i nd c t a i l 1 1 l i ss y s t e m h 够b e u s c d i n a n a e r o - 饥西i l e ( g r o u p ) u d 锄di sw d l 比c e i v c db ym eu s 乱 k e yw o r d s ： s u b c o n t r a c tp r o d u c t i o n ，p l m ( p r o d u c tl i y c l em 锄a g e m 锄t ) ， m 1 d ( m a l 【et oo r d 哪，m p s0 订a s t e r p r o d u c t i o n s c h e d u l i n 曲，h w e n t o r y m 锄a g 锄e n t ，r b a c ( r o l e b 嬲e da c c e s sc o n 仰1 ) ，s y s t c l nh n e g r a t i o n m 西北工业大学 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，印：研究生在校攻读学位期间论文工作 的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业 大学。 保密论文待解密 学位论文作者签 砂卯忙 指导教师签名墅盗 聊年弘月，日 西北工业大学 学位论文原刨性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人郑重声明：所呈交的学位论文，是 本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的 内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研 究成果，不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。 本人学位论文与资料若有不实 势擎 舌 。 月 脓钳g 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 课题背景 1 1 1 引言 第一章绪论 随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，飞机这种可以提供快捷、舒适 交通的工具成为越来越多人的选择，民用航空的巨大需求也为航空制造业提供了 良好机遇。根据国外主要飞机公司和机构的预测，到2 0 1 4 年世界航空公司的运力 增长率将保持在4 8 左右，未来2 0 年全世界共需要1 5 万余架喷气式客机，总价 值超过1 0 ，0 0 0 亿美元，其中7 5 用于满足运输量的增长，2 5 用于替代老式飞机 的退役。波音公司1 9 9 8 年版市场展望预计，在考虑了亚洲金融危机的影响后， 未来2 0 年间中国仍将保持世界最高经济增长速度，年均增长9 6 ，约为世界平均 增长的两倍，2 0 年间共需要补充各类大中型飞机约1 ，8 0 0 架，总价值约1 ，2 5 0 亿美 元【1 l 【2 】。 当今世界民用飞机的生产主要集中在美洲和欧洲，其中美国的波音、欧洲的 空中客车、加拿大的庞巴迪、巴西的巴西航空工业公司占据了世界8 0 以上的市 场【3 】。随着市场需求的增大，竞争激烈程度的增加，要求生产公司对航空产品进 行不断升级换代、提升技术，增大投资规模。随着规模的不断扩大，航空产业己 面临着以一个公司、一个国家的实力己难于研制生产一种有充分国际竞争力的飞 机，同时以一个国家或一个地区的市场容量己不足以支撑各种具有经济制胜的生 产规模。在这种情况下，西方主要宇航公司出于培育、开拓市场和降低制造成本、 增加公司抗风险的能力的需要，在保证核心竞争力的情况下，纷纷把零部件的制 造业务进行了外包1 4 】。 目前航空转包的国际市场份额每年约为3 0 0 多亿美元，绝大部分有航空生产 能力的国家和地区都已参与了转包竞争。随着经济全球化的发展和深入，转包生 产已经成为航空产业全球化的一个标志。我国航空工业从8 0 年代初，就己开始了 转包业务，至今已有2 0 多年的历史。目前，我国航空工业承接的转包份额每年为 3 亿美元左右。2 0 0 5 年，我国中航一集团仅发动机一项转包年创汇额已经达到1 4 亿美元，其中西航公司8 ，3 6 6 万美元，黎明公司3 ，0 1 2 万美元，黎阳公司2 ，2 4 5 万美 元。虽然最近几年我国转包产品取得了一定的发展，但是我们在承接转包的水平 上，与日本每年1 0 0 多亿美元、韩国每年十几亿美元相比，还有很大的差距，比 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 印度的4 亿多美元也差了一截1 1 5 - 7 】。这样的规模和水平，对我国这样一个已有5 0 年历史、相当规模航空生产的国家来说，是不能令人满意的。 我国转包生产发展缓慢，存在许多问题【2 】【蜘。没有企业技术标准体系是我们 与国际接轨的一个缺口，质量保证管理与国际航空企业有相当大的差距；低效率 的粗放型管理方式是我国与西方航空工业有巨大差距的原因之一；生产保障条件 差距太大；技术水平离国外的要求还有一段距离；高素质人才匮乏、设备落后以 及观念、企业文化差异等问题制约了我国航空工业的转包生产。 我国从事航空产品转包生产的企业大多数都是国防企业，它们或多或少的都 承担着国防产品的研发和生产任务。在转包生产时它们所面临的问题不仅是采用 何种方式对转包产品进行管理来降低废品率、提高质量以降低成本并按时交货以 及获得更多的订单，更重要是在转包生产先进产品的同时提高企业核心竞争力、 利用国际技术提高自己的国防产品技术水平和开发新产品。 随着我国转包生产企业的投资规模不断扩大、设备水平不断提高和人才不断 积累，落后的企业管理模式和低下的管理水平成为制约我国航空转包和提高企业 核心竞争力的关键。当前比较成熟的管理理念和系统主要有e r p 、p d m 和pl 】m 等。企业资源计划【9 l ( e n t e r p f i r e s o u r c e sp l 锄i n 岛e r p ) 是对制造资源计划i i ( m a i e r a i r e q u i 怕m e 吣p i a n n n g i i ，加r p ) 管理范围的扩展，其核心是对企业运行中 的物流、信息流、资金流进行管理，偏重于过程管理。目标是追求利润最大化， 即追求企业资源的合理高效利用。产品数据管理【1 0 j ( p r o d u c td a t am 锄g c m c n t ， h ) m ) 是以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、 资源一体化集成管理的技术。其管理的重点偏向于对产品相关数据管理。产品生 命周期管理【“j ( p r o d u c tl i 觑y c l em a n a g e i n e n t ，p u ) 是从市场角度出发且以整 个生命周期内产品数据集成为基础，管理产品从需求、规划、设计、生产，经销、 运行、使用、维修保养、直到回收再利用的全生命周期中的信息与过程，缩短产 品上市时间、降低费用，尽量满足用户的个性化需求。它为企业提供支持产品快 速设计和制造优化的集成化产品协同与制造系统，是一种战略性的思想方法。它 是在注重对产品数据管理的基础上加强了对产品过程的管理，同时它还能提高企 业核心竞争力、降低生产成本、提高新产品的开发能力，上述潜力使得它成为一 个良好的管理转包产品的理念和系统。 1 1 2 课题来源 西安航空发动机( 集团) 有限公司( 以下简称西航公司) 是中航一集团下属 的一家专门生产航空发动机及配件的大型国有企业。近年来西航公司不断积累和 发展军工技术，积极引进国外先进的制造技术和采用国外先进的管理方法，拥有 2 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 各种国内外先进的冷、热加工设备和计量测试设备4 0 0 0 余台( 套) ，先后取得了 1 5 0 多项省、部级以上科研成果奖。研制生产了涡轮喷气发动机、涡轮发电装置、 涡轮风扇发动机、燃气轮机。2 0 0 1 年公司改制组建为由中航一集团控股的、华融 资产管理公司参股的有限责任公司，并成立了以西航集团公司为母公司、以资产 为纽带，母子公司体制的西安航空发动机集团。国内外市场并重，形成了以航空 产品为主导，国际航空零部件生产、多元化民品和第三产业共同发展的格局。公 司产品开发形成了以剑杆织机、高速线材精轧机组、燃气轮机、风力发电机组、 石化设备、铝型材等为主导，涉及众多行业的高技术、高附加值、多元化的产品 群。公司的质量体系通过了i s 0 9 0 0 0 系列标准认证。公司被列为国家8 6 3 计划c 刀m s 工程应用示范企业【1 2 】。 西航公司的产品转包开始于上世纪8 0 年代初，当时由于军品任务陷入低谷， 公司在运作困难的情况下开始了加拿大的p w c 公司产品转包，经过2 0 多年的发 展和积累，先后与英国罗罗公司、美国普惠公司和以色列叶片技术公司、德国巴 克杜尔公司建立了三家合资公司；并与英国罗罗公司( i 汛) 、美国通用公司 ( g e a e ) 、普惠公司( p w a ) 、联信公司( h o n e y w e l l ) 、加拿大普惠公司( p w c ) 、 法国斯奈克玛公司( s n e c m a ) 等世界著名的航空发动机制造商建立了长期的 商务关系；与德国、以色列、日本、韩国等十多个国家和地区的厂商建立了广泛 的贸易关系，外贸创汇连续多年位居国内同行首位，并于2 0 0 5 年突破了8 。0 0 0 万 美元【1 3 。15 1 。 其中西安西罗航空部件有限公司于1 9 9 6 年7 月创建，1 9 9 8 年1 月正式投产，当 年3 月份就向英国罗罗公司合格交付了第一批零件，在边建设边生产的情况下， 当年仍完成销售额l o o 万美元。1 9 9 9 年8 月，该公司开始进行无余量精密铸造航空 发动机涡轮叶片的试制工作，当年完成试制工作，并实现销售额4 2 2 万美元；2 0 0 0 年完成销售额7 2 2 万美元；2 0 0 1 年完成销售额1 4 3 l 万美元。2 0 0 1 年年底，该公司 已经成为英国罗罗公司3 种发动机所有2 5 个级别、3 8 个件号涡轮导向叶片的全球 唯一供应商。2 0 0 5 年，该公司年销售额已超过3 ，o o o 万美元l 。 随着西罗航空部件的业务的不断扩大，罗罗公司希望能够对自己的产品( 西 航公司承制) 进行监控，以便及时的了解生产和交货情况，以减少因供应链波动 而对自己造成的影响。于是向西航公司提出建立产品管理信息系统的要求。为了 满足合作商要求，同时为了更好的管理所承制产品，提高产品质量、降低成本并 能及时的供货，西航公司决定构建外贸产品管理系统以加强对产品整个生命周期 的管理，西航公司准备首先以罗罗公司为试点，等系统稳定后在其它合作公司( 如 通用、普惠、斯奈克玛等) 进行推广。 西航公司外贸处领导对外贸产品管理的信息化非常重视，现在已经具有了 3 西北工业大学硕士学位论文 第一章绪论 p 0 w e r b l l i l d e r 开发的c s 结构的订单管理信息系统和采购系统。其中订单管理系统 凝聚了外贸处领导和职工对外贸管理工作的丰富经验，完成了对订单便捷、高效 的管理，在外贸处的日常工作中发挥了重要作用。该系统主要实现了对外贸处合 作商( 罗罗、普惠、通用等) 订单的管理，其工作主要集中在订单相关信息管理 上，对于转包产品生命周期中的其他环节( 采购、生产、发货等) 所涉及到的过 程、信息等缺乏管理。西航公司外贸处的采购由公司采购系统统一进行管理，该 系统功能强大，能够很好的完成外贸处的采购任务。但是上述各个系统自成体系， 没有实现相互之间的信息共享，同时没有实现产品信息实时与发包方共享，已经 不能满足公司现在的业务合作要求。根据西航公司外贸处现状和业务需求，同时 为了更好的完成对转包产品整个生命周期的管理，西航公司外贸产品管理系统要 具有以下功能： ( 1 ) 实现订单自动导入和有效管理，主生产计划的编制； ( 2 ) 实现对产品数据( 产品c a d ，c a p p n c 的电子文档，合同、常用报表等 档案的扫描图片) 有效管理； ( 3 ) 实现对产品库存的有效管理； ( 4 ) 实现对生产相关信息的有效管理( 产品质量、人员、设备) ； ( 5 ) 建立与发包方信息共享平台； ( 6 ) 实现外贸产品管理系统与公司其它系统的有效集成。 其他还有一些附带的功能要求，例如系统的安全防护、权限的分配与管理、 数据的备份与恢复等。 1 2 本文的研究内容和意义 1 2 1 论文研究内容 本文以“西航公司外贸产品管理系统”课题为依托，在研究了p u 和订单式 生产理论、分析了转包产品和西航公司生产特点的基础上，提出了转包产品在制 造企业的全生命周期管理概念，并对转包产品全生命周期管理和其系统开发中的 几个关键问题进行了研究，设计并开发了西航公司外贸产品管理系统。论文的主 要工作有以下几个方面： ( 1 ) 研究了p l m 和订单式生产理论，针对转包产品特点提出了转包产品在 制造企业的全生命周期管理，建立了转包产品全生命周期系统框架模型，并介绍 了其核心组成及各模块功能。 ( 2 ) 研究了订单式生产下m p s 编制和s p l m 下库存管理问题。研究了加r p i i 4 西北工业大学硕士学位论文 第一章绪论 生产计划编排理论，针对转包产品的生产特点，设计了一个基本可行m p s 编制方 案；研究了转包产品全生命周期管理下库存管理问题，构建了转包产品的全周期 库存管理模块，并利用j r r 思想进行安全库存控制。 ( 3 ) 研究了系统安全防护和访问控制问题。分析了系统存在的安全隐患与 可能会受到的攻击，并在数据加密、身份认证、防火墙等三个方面开展了安全防 护方法的研究，设计并实现了可行的安全防护方法；研究了基于角色访问控制理 论，并在此基础上设计了基于用户角色页面、菜单访问控制模型，并利用它满 足了系统用户多、分工细而且权限控制严格的要求。 ( 4 ) 研究了产品信息、数据管理和与发包方信息交流、共享问题，并利用 文件目录法和辅助数据库表法解决了非结构化数据的数据库管理和大数据量报 表生成问题，同时构建了与发包方信息交流与共享的平台。 ( 5 ) 研究了系统集成问题，并解决了异构数据集成和e x c e l 导入等问题。 ( 6 ) 完成了西航公司外贸产品管理系统的设计、实现和测试。 1 1 2 论文的研究意义 随着经济一体化和计算机、信息技术的蓬勃发展，世界的转包市场也在不断 增大，但是我国转包生产所占世界份额甚微，还有相当大的发展空间。现在制约 我国转包生产发展的核心问题之一是低下的产品生产管理和质量控制水平。本文 分析了制造企业转包产品生产的特点，提出了转包产品在制造企业内全生命周期 管理，并指出转包产品生产管理的关键，优化了制造企业转包产品管理。同时对 系统开发中遇到的主生产计划编制、库存管理、产品相关信息管理等实际问题和 系统安全防护、访问控制、系统集成等技术问题，进行了深入的研究和探讨，并 提出了可行的解决方案。 本文的研究成果对西航公司外贸处的日常业务有着相当重要的实际应用价 值。“外贸产品管理系统”的开发与应用，几乎涵盖了转包产品全生命周期的所 有工作，包括订单管理、主生产计划管理、产品相关信息管理、库存管理以及与 合作商的信息交流和数据共享等，有效的整合并优化了外贸产品的管理流程，大 大减轻了外贸项目管理人员的工作量，满足了合作商的要求，并在一定程度上提 高了产品的质量，保证了产品的交货期，为公司技术水平提升和产品研发能力提 高打下了基础，同时使西航公司管理转包产品的水平提高到了一个新的高度。 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 1 3 论文的计划和章节安排 第一章绪论：介绍了论文的研究背景、内容和意义。 第二章订单式生产下转包产品的全生命周期管理：介绍了p u m 概念、基本 功能与国内外发展现状和订单式生产的分类与特点，并在此基础提出了转包产品 在制造企业的全生命周期管理理论和方法。 第三章外贸产品管理信息系统关键技术研究：介绍了主生产计划编制、转 包产品全生命周期的库存管理、基于j r r 思想的安全库存控制、非结构化数据的 数据库管理以及大数据量报表生成等问题，并提供了可行的解决方案。 第四章系统开发相关计算机技术研究：介绍了系统存在的安全隐患与可能 会受到的攻击问题及其解决方法、系统访问控制问题的研究与解决方法、系统集 成问题。 第五章外贸产品管理信息系统的实现：介绍了系统运行平台与开发工具以 及基本功能模块，并对各功能模块进行了详细介绍。 第六章总结与展望：对论文的研究成果进行了简单的总结，指出了文章不 足之处，并提出了进一步的研究方向。 本章小结 本章对航空转包的世界发展形势和国内发展现状作了简要介绍，并概述了制 约我国航空转包生产发展的因素。以西航公司外贸产品管理系统为基础，对课题 的研究背景进行了阐述，并介绍了本文的主要研究内容、意义和框架结构。 6 西北工业大学硕士学位论文第二章订单式生产下转包产品全生命周期管理 第二章订单式生产下转包产品全生命周期管理 在国际民用航空巨大需求的不断增大，世界各主要航空公司( 波音、空客等) 都在不同程度上扩大了生产规模，出于降低成本，增加公司抗风险等方面的考虑， 他们纷纷进行了产品零部件生产的业务外包。西航公司在这种良好的国际环境下 获得了大量的外包业务，如何利用订单式生产理论实现转包产品进行全生命周期 管理是其面临的一个问题。 2 1 全生命周期管理概述 2 1 1 全生命周期管理溉念 经济全球化和工业信息化使制造业竞争环境、发展模式和活动空间等发生了 深刻的变化，这些变化对制造业提出了严峻的挑战。为了满足日益变化的客户需 求，产品制造商需要从以生产推动销售的方式，转变到根据客户需求订单安排生 产的方式。特别是近年来兴起的企业外包业务和单一的客户需求的增加，生产厂 商只有降低产品成本、提高产品质量、缩短产品上市时间，以及为客户提供优质 的产品服务，才能最终实现企业利润最大化，实现企业生产经营目标。产品生命 周期( p d o d l l c tl i 触y c l em 孤a g c m 舶t ) 管理理论【”】就是在这种情形下提出来的。 产品生命周期管理的概念，国外的研究机构和咨询公司给出了各种各样的定 义。如何定义p l m 是一个十分重要的问题。这有助于市场对p u 的理解，有助 于在制造业客户群体里推广p l m 的使用和实施。由于p 【，m 是一个发展很快、比 较新的信息化领域，关于这一方面的研究成果还不多，而且正在从事这方面研究 的一些咨询公司、厂商彼此之间还有一些不同的见解，因此并没有一个公认的对 p l m 的定义和诠释。下面列举出一些著名的咨询公司给出的论述。 ( 1 ) c 蹦d a t a 的观点 p l 】是一种企业信息化的商业战略【1 8 】。它实施一整套的业务解决方案，把 人、过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，遍历产品从概念到报废的 全生命周期，支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。p u 为企业及其供应链组成产品信息的框架。它由多种信息化元素构成：基础技术和 标准( 如沮。协作和企业应用集成) 、信息生成工具( 如m c a d 、e c a d 和技 术发布) 、核心功能( 如数据仓库、文档和内容管理、工作流和程序管理) 、功能 7 西北工业大学硕士学位论文第二章订单式生产下转包产品全生命周期管理 性的应用( 如配置管理) 以及构建在其他系统上的商业解决方案。 c d 江d a t a 认为p i m 的重点是传统的p d m 加上p r o c e s sm 锄a g e m e n l ( 过程管 理) 。任何工业企业的产品生命周期都由三个基本的紧密交织在一起的生命周期 组成，它们是：产品定义生命周期、产品生产生命周期和运作支持生命周期。产 品定义生命周期开始于最初的客户需求和产品概念，结束于产品报废和现场服务 支持，研究的对象是作为智力资源的产品，包含产品如何设计、制造和服务等信 息；产品生产生命周期与产品生产和发运等企业活动相关，管理的对象是物理意 义上的产品；运作支持生命周期则主要指对企业运作所需的基础设施、人力、财 务和( 制造) 资源的统一监控和调配。 ( 2 )c o n a b o m t i v e s i o n s 的观点1 1 川 p l m 是一种极具潜力的商业r r 战略，它专注于解决企业如何在一个可持续发 展的基础上，开发和交付创新产品所关联的所有重大问题。p u 包括了充分利用 跨越供应链的产品智力资产来实现产品创新的最大化，改善产品研发速度和敏捷 性，增强交付客户化和为用户量身定做产品的能力，以使最大限度地满足客户的 需求。以p l 为核心的企业信息自动化要突出可持续发展的战略思想，要支持连 续创新，要充分利用企业的智力资产。企业组织和实施p l m 战略的总体框架是围 绕着六个主要的需求来构造的，简称为“p l ma c t i o n ”。这六个需求是： 调整( a 1 i 即m e n t ) 平衡企业信息化投资花费，增加对p l m 的投资； 协同( c o l l a b o m t i ) 与业务伙伴交换洞察力、想法和知识，而不是c a d 数据； 技术( t e c h n o 】o g y ) 获取新的技术来建立智力资产生态系统； 创新( b m o v a t i o n ) 开发客户驱动的，行业“杀手锏”类的创新产品： 机会( o p p o m l i l i t y ) 致力于跨学科的集成，追求产品的新的生命周期机 会； 智力资产( i n t e l l c c t i l a lp r o p e n y ) 把产品知识作为战略财富加以对待和 充分利用。 ( 3 ) a m r 的观点 p 蹦是一种技术辅助策略，它把跨越业务流程和不同用户群体的单点应用集 成起来。与e i 不同，p u 将不会成为与某一软件厂商紧密集成的系统，p l m 不 会废止已有系统，它将使用流程建模工具、可视化工具或其他协作技术加上一定 的语义集成来整合己有的系统。在a 吸主持的一个名为“2 0 0 l 一2 0 0 6p u 应用 报告”的详细研究中，a m r 把p u 的内容分为四个主要应用部分： 1 ) 产品数据管理( p d m ) ：起着中心数据仓库的作用，它保存了产品定义 的所有信息。从这些中心仓库，企业可以管理各类与研发和生产相关联的材料清 8 西北工业大学硕士学位论文第二章订单式生产下转包产品全生命周期管理 单( b o m ) 。 2 ) 协同产品设计( c p d ) ：让工程师和设计者使用c 胱删a e 软件以及 所有与这些系统配合使用的补充性软件，以协同的方式在一起研发产品。 3 ) 产品组合管理( p p m ) ：是一套工具集，它为管理产品组合提供决策支持， 包括新产品和现有产品。 4 ) 客户需求管理( c 卜n 订) ：是一种获取销售数据和市场反馈意见并把它们 集成到产品设计和研发过程之中的软件，它是一个分析工具，可以帮助制造商开 发基于客户需求、适销对路的产品。 以上四个部分还不足以组成p i ，m ，它们只是p l m 的四个主要应用部分。 综合以上各个观点，产品生命周期管理就是指从人们对产品的需求开始，到 产品淘汰报废的全部生命历程的管理。从战略上说，p 【，m 是一个以产品为核心的 商业战略。它应用一系列的商业解决方案来协同化地支持产品定义信息的生成、 管理、分发和使用，从地域上横跨整个企业和供应链，从时间上覆盖从产品的概 念阶段一直到产品结束它的使命的全生命周期【1 9 】。根据上述观点我们对当今各 大p u 提供商做一个大致的分类，基本上可以把p l m 领域分成以下几大阵营【2 0 】： ( 1 ) 以c 灿卯d m 为核心业务。在传统上成功地集成了e r p 的p l m 专业厂商， 如：e d s ，m m 等公司。他们在p 【，m 中都有很长的历史。拥有几何造型工具和产 品数据管理等系统，这些系统在以产品设计为导向的行业和领域是最强的。这些 软件厂商正在几何学基础上扩展其p l m 能力，改善这些丰富的设计信息的可访问 性和可用性，来驱动企业的业务决策。 ( 2 ) 以e r p 为核心业务而新开拓了p l m 功能的厂商。纵观这些厂商的p u 历史，如s a p 和o m c l e 等，长期以来的工作是以资源管理和使用b o m 表做计划， 使用有组织的信息来进行事物处理，目前正在通过加入可视化功能和在线会议功 能来向更加协同化的方向转变。虽然在几何创新方面能力不强，但是他们为流程 制造业配置了成套的解决方案。 ( 3 ) 提供单一产品的中立厂商，他们的角色主要是在以c a d 为中心和以e r p 为中心的厂商之间来搭桥拼缝的。他们强调自身的c a d 中立姿态，以便集成多 种的c a d 和e m 系统。 2 1 2 全生命周期管理的基本功能 p l ，m 的核心功斛1 7 1 是创造、协作和控制，p l m 通过三项主要且相互依赖功 能之间的配合来优化数字化产品价值链： ( 1 ) 创造获取并挖掘思想和知识财富，并把它们融入到数字化产品中， 使其能够提供关于产品结构、外观和性能的可行性、交互和直观的表示。在产品 9 西北工业大学硕士学位论文第二章订单式生产下转包产品全生命周期管理 开发过程早期，“创造”非常关键，而且在更改时，它仍然很重要。 ( 2 ) 协作与产品开发价值链中的其他参与者高效沟通，以便不断获得 创造性的信息，并在极易对设计进行更改的早期发现和解决问题。 ( 3 ) 控制为了确保产品开发过程能尽快转化为成果，确保协作者在不 同阶段不断趋向一致、最终在设计发放时达到完全统一。 对于一个能够给企业带来可观的效益，包括更好的产品质量、更低的成本、 更快的市场响应速度、更短的生产周期、更好的控制能力与精确度、以及更高的 用户满意度的p l m 系统一般包含以下基本功能。 ( 1 ) 数据管理【2 l 】：由于数据和过程的获取与管理是合理决策制定的基础， 产品数据管理( p r o d u c td a t am 锄a g c i i l a 咄p d m ) 作为p i m 的重要组成部分，可 以为合理决策提供集成的产品及过程信息管理。在产品整个生命周期过程中，产 品数据囊括了产品规格数据、决策数据、产品几何数据、物料清单( b i l l so f m a 嘶a l s ，b o m ) 、资源设备数据、变更数据、过程数据及相关的工艺文档等等。 通过对这些数据的管理，可以及时地将某些数据反馈给扩展企业中可能需要这些 信息的成员以及时地调整方案、改变策略，从而保证产品知识的集成共享，这是 实现提高产品质量、降低产品成本的关键。 ( 2 ) 生命周期协同管理：p l m 提供协同的工作环境，集成扩展企业的所有 成员，包括产品开发商、生产制造商、供应商、顾客等，并允许他们以协同、虚 拟的形式交流信息，这些信息包括项目计划、文件文档、服务维修报告、工艺图 片以及产品结构信息等。运用这些共享的信息，扩展企业中的成员可以及时有效 地调整自身行为以适应整个扩展企业的状态，从而更好地获取并共享信息。 ( 3 ) 项目管理：p i m 具有先进的计划、管理和控制产品进程的能力，这一 点在项目管理中体现地更为完善。项目管理应具有项目计划制定、项目任务分解、 流程设计、工作分解结构、合同管理、项目进程跟踪与监控、资源管理、自动报 告提交、数据提交、商务智能化集成等功能。这些功能可以体现在p l 】的每一个 项目中，也就是说，这些功能在某种程度上也可以看作是p u 的基本组成模块。 ( 4 ) 质量管理：产品的高质量建立在扩展企业各成员对整个产品生命周期 的贡献上，而且每一个成员都需对其负责。他们必须知道并清楚了解他们在做什 么? 其他成员又在做什么? 他们的行为会对产品质量造成什么影响? 这些促使他 们必须拥有一个集成的环境来了解产品现在的质量达到了什么程度? 对这一问 题的解决促进了p l m 的发展，p 【m 可以提供贯穿产品全生命周期的集成、动态 质量管理，通过对质量信息的集成，可以实现对质量的规划、跟踪监测及流程在 线反馈控制等等，从而以持续地管理来保证更好的产品质量。 ( 5 ) 制造过程管理：客户个性化需求的增长以及产品生命周期的日益缩短 l o 西北工业大学硕士学住论文第二章订单式生产下转包产品全生命周期管理 等对制造业的制造模式提出了新的要求。制造过程管理主要包括工艺管理、制造 资源管理、生产计划与调度管理、生产过程监控管理等，其目标是制造过程的全 程优化和协调。 一个完备的p l m 系统除了具有以上基本功能外，还应具有其它和产品相关信 息管理的功能以满足对全生命周期管理。 2 1 3 全生命周期国内外应用和发展现状 在实际的研究及应用过程中，全球一些知名的r r 厂商( 如s a p 公司、m m 公 司、e d s 公司等) 在这方面都加大了投入，并提供了许多相应的解决方案【2 2 】： ( 1 ) s a p 公司推出的i 螨a pp u 系统模块可以与其彤3e 砌，集成，实现多 个企业、多个部门之间的共同协作，但仅仅考虑从产品需求到实际购买的部分产 品生命阶段，没有在真正意义上的“端到端”的解决路途上并未走完；尽管如此， p u “能给企业带来巨大效益的这一潜能己让世界许多知名企业如西门子、康柏、 空中客车、壳牌石油等公司，成为了m y s a p p l m 的成功用户。 ( 2 ) t e 锄c t e r 是通过网络协同跨越管理企业和产品整个生命周期的产品 数据，从协同管理的角度上将p l m 向前推进了一步。 ( 3 ) m m 公司在应用p l m 系统方面也不甘落后，给许多大型企业提供了一 系列的解决方案，并取得了较大成功。例如，日本托达( t o d a ) 赛车制造有限公 司就是m mp 【，m 系统的成功用户，其利用该系统大大缩短了零部件及产品的开 发周期，优化了产品全生命周期的各个阶段，取得了显著的效益。 p i m 在国外已经取得了长足的发展，并且成功的为许多企业带来了无可比拟 的竞争优势，同时也对制造业产生了巨大的影响。但是目前国内对p l m 的研