（机械制造及其自动化专业论文）订单式减速器企业erp系统实施过程关键技术研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 中文摘要 在多样化的用户需求和多变化的商业环境驱动下，现代企业必须建立动态、 高效的快速反应信息系统，来解决管理和生产柔性化的问题。实施e r p 便是企 业建立快速反应系统的一个重要途径。 本文针对某减速器企业客户要求多种多样，交货期要求严格，订单种类繁 多等问题，利用产品数据模型为主要基础，应用和实施订单式驱动下的e r p 系 统，主要的研究工作包括以下几个方面： ( 1 ) 分析了基于订单生产的中小制造企业的运行状况，确定了e r p 系统在 订单式中小企业的运行环境和功能，建立起适合减速器企业的e r p 分布式系统 架构和车间级应用架构，并在此基础上分析订单与产品结构的特点，建立了产 品数据模型，并提出了客户订单快速配置策略。 ( 2 ) 分析了订单式减速器企业产品的特点，研究了企业的基本业务流程， 从其基本特点入手，提出了订单驱动的改进业务流程；并且讨论了该企业订单 式e r p 系统的实施过程，以及在实施过程中的相关工作。 ( 3 ) 研究了订单式减速器企业e r p 系统可重构工作流的特点，提出了基于 产品数据模型的企业工作流管理方法，并讨论了订单式企业生产计划工作流重 构的实现方法。 关键词：e r p ；订单式；产品数据模型；工作流；实施过程； 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ev a r i o u sd e m a n d so fc u s t o m e r sa n du n p r e d i c t a b l eb u s i n e s se n v i r o n m e n t , ad y n a m i ca n de f f i c i e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mn e e d st ob ec o n s t r u c t e di nm o d e m e n t e r p r i s e su r g e n t l y , w h i c hc a nr e a c tr a p i d l ya n dd e a l 、析t i lt h ep r o b l e m s 、析mr e s p e c t t om a n a g e m e n ta n df l e x i b i l i t yi nm a n u f a c t u r i n g o n ei m p o r t a n tw a yt oc o n s t r u c tt h i s k i n do f r a p i d - r e a c t i o ns y s t e mi si m p l e m e n t i n ge r p i nt h i sp a p e r , t h ea p p l i c a t i o no fe r ps y s t e mf o rad e c e l e r a t o re n t e r p r i s ew a s i n v e s t i g a t e do nt h eb a s i so fp r o d u c td a t am o d e l ，i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e m sw i t l l r e s p e c tt ov a r i o u st y p e so fp r o d u c t 、s t r i c td e l i v e r yr e q u i r e m e n ta n daw i d er a n g eo f o r d e r s t h ef o l l o w i n ga s p e c t sh a v eb e e ni n v o l v e di nt h ei n v e s t i g a t i o n ( 1 ) t h i sp a p e ra n a l y z e dt h eo p e r a t i o no fs m a l la n dm e d i u mm a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s eo fm a k e - t o o r d e r , d e f i n e dt h eo p e r a t i n ge n v i r o n m e n ta n df u n c t i o no fe r p s y s t e m ，a n dc o n s t r u c t e dt h ec o n f i g u r a t i o no fd i s t r i b u t e de r ps y s t e ma n dt h a to f w o r k s h o pl e v e l f o rd e c e l e r a t o re n t e r p r i s e b a s e do nt h ea b o v e ，t h ep a p e ra l s o p r e s e n t e dc h a r a c t e r i s t i c so fo r d e ra n dp r o d u c t , t h e nc o n s t r u c t e dt h ed a t am o d e lo f p r o d u c t ( 2 ) c h a r a c t e r i s t i c so fd e c e l e r a t o rm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s eo fm a k e - t o - o r d e r w a sa n a l y z e di nt h i sp a p e r f u n d a m e n t a lp r o c e s s e so ft h ee n t e r p r i s ew e r es t u d i e da n d i m p r o v e da c c o r d i n gt ot h eo r d e r t h e nt h ep a p e rd i s c u s s e di m p l e m e n t a t i o no ft h e e r p s y s t e ma n dr e l e v a n td e t a i l sa b o u ti t sf u n c t i o n ( 3 ) t h ep a p e ri n v e s t i g a t e dt h er 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 c so fe r ps y s t e mo f d e c e l e r a t o re n t e r p r i s ea n dp r o p o s e dam e t h o df o rw o r k f l o wm a n a g e m e n tw h i c hi s b a s e do nt h ed a t am o d e lo fp r o d u c t i na d d i t i o n ，t h ep a p e rd i s c u s s e dw a y so f r e c o n f i g u r i n gw o r k f l o w s k e yw o r d s ：e r p ；o r d e rp a t t e r n ；p r o d u c td a t am o d e l w o r k f l o w ；i m p l e m e n t a t i o n ； i i 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 研究的目的意义以及课题来源 1 1 1 研究的背景 随着我国市场经济深入发展，尤其是中国全面进入世界贸易组织( w t o ) 以来，企业间竞争的越来越激烈，这对企业的生产经营管理提出了新的要求， 面临着更大的挑战，市场竞争要求企业对市场的变化能迅速做出反应，企业只 有提高管理效率，减少产品库存，缩短产品供货周期，从而降低生产成本，在 激烈的市场竞争中占有一席之地，推动企业健康发展。当前，电子商务在高新 技术企业有了长足的发展，也逐步成为传统企业增强竞争力一种崭新的企业经 营模式，为传统企业在市场经济条件的生存和快速发展提供了一种更快捷更广 泛的手段。 目前，在多样化的用户需求和多变化的商业环境驱动下，企业必须建立动 态、高效的快速反应系统。实施e r p 是企业建立客户需求及其自身管理的快速 反应系统的一个重要途径【l 】。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 ) 是上世纪9 0 年代初期由美国g a r m e rg r o u pi n c 公司首创，其是在物料需 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 ) 和制造资源计划( m a n u f a c t u r i n g r e s o u r c e sp l a n n i n g ，m r pi i ) 的基础上发展，并细化而来的先进管理理念和模 式【2 j 。g a r t n e r 对e r p 的界定是：具有更广泛超越制造范围的集成功能，支持异 构条件下的制造环境，具有动态的监控能力、模拟分析和决策，更开放的客户 环境。e r p 是目前最典型的集成化管理信息系统，是计算机集成制造系统 ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m s ，c i m s ) 重要组成部分，是一种面 向供应链管理的现代企业管理思想和方法，它是基于系统化的现代管理模式和 信息技术，按照市场需求和企业经营目标，对企业资源进行合理调配，为企业 决策层及员工提供管理与决策手段的管理平台【3 l 。同时，它也是一个面向供应链 管理，集合企业内部所有资源进行有效计划与控制的集成化的管理信息系统。 订单式的e r p 系统是以客户需求为主要驱动力，面向客户需求和企业设备、 物料等资源有效分配信息管理系统【4 j 。客户要求呈现出个性化和多样化定制的特 武汉理工大学硕士学位论文 征，“以产定销”的模式已经失去其原有的驱动力，企业必须对其生产经营进行调 整，基于订单的，即根据客户的需求来组织企业的生产。在基于订单的生产模 式下，对产品品种、规格、型号以及质量、性能和售后服务等方面能够快速响 应市场提出了更高的要求。订单式企业应时刻关注市场变化，以客户的需求为 主要驱动力，指导和组织生产计划，快速适应市场需求，并应用先进信息技术， 其企业信息化和智能化的生产方式是现代企业发展的方向。因此，针对关于以 订单驱动生产的减速器类的中小型制造企业e r p 系统的实施应用过程及其关键 技术，有着一定特殊的背景和意义，具有一定的研究价值。 1 1 2 研究的目的 对于中小型订单式生产企业而言，仅拥有一套e r p 管理系统来实现管理的 改革和强化是不够的，必须在e r p 的应用和实施过程中，结合企业的现状和实 施关键问题，形成一套行之有效的e r p 实施关键技术和应用方法。 本论文对基于订单生产的中小企业e r p 的生产计划体系进行了详细分析， 以浙江天鸿机械传动有限公司的需求为实例，结合该企业的生产特点，最大限 度的将e r p 管理思想和中小企业需求以及管理流程结合，从e r p 系统的产品数 据模型的角度来解决在具体实施中的难点和关键问题，对其展开研究，以降低 软件实施过程风险，保证企业在其力所能及的条件下实现订单的按期交货，从 而提高经济效益。主要的研究目标有： ( 1 ) 根据订单式减速器企业的实际需求和情况，解决e r p 系统在企业实施 中如何构建完整的产品数据模型的问题，为企业e r p 系统具体实施提供实施方 法和技术支持。 ( 2 ) 提出订单变化时如何进行工作流管理以及重构工作流的方法，快速构 建定制式的e r p 系统。 ( 3 ) 力图企业在实施e r p 系统的过程中，使实施风险可控或者降低。 ( 4 ) 通过实施过程的分析和关键技术的研究，为e r p 系统优化与实施过程 决策提供方法和技术支持。 1 1 3 课题的来源 课题依托于学校与浙江天鸿机械传动有限公司企业资源管理系统与信息化 集成平台项目。目前，该企业应用了一些企业信息化软件或系统，为了提高企 2 武汉理工大学硕士学位论文 业效率和竞争力，该企业计划对其信息化系统进行大力整合、改进和完善。于 是，在此情况下，本论文将探索研究类似于该公司的订单式中小型制造企业中 e r p 系统数据模型建立的方法，以利于协助该企业开展和完善企业信息化技术 的实施。 1 2 国内外研究现状 e r p 技术发展历程：早在2 0 世纪4 0 年代，相关信息管理系统主要以库存 控制订货理论为代表；而到1 9 6 0 年前后，在信息技术的推动下，将库存控制订 货理论发展为以库存管理理论为核心，基于计算机辅助技术的物料需求计划 ( 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 ) ；2 0 世纪8 0 年代提出了以生产与库存控 制相集成的制造资源计划( 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 pi i ) ；到了1 9 9 1 年，美国g a t e rc r r o u p l n c 首次提出e r p 的概念，一些学者和机构也给出了关于 它的定义，逐步形成了企业资源规划的信息管理系统_ e r p t 5 】【6 】。 1 2 1e r p 系统发展现状 目前，经过2 0 多年的相关研究，国内的e r p 的发展经历如下几个阶段：从 初步应用到推广应用、由m r pi i 发展到e r p 、由重点关注e r p 技术到进行e r p 产品开发，最后向着e r p 产业进化发展【7 】。 随着市场经济体制的完善，虽然一些大型企业实施e r p 卓有成效，如联想、 海尔、长虹、康佳、海信、美的、格力以及华为、中兴、大唐等电信设备与相 关服务供应商，但e r p 实施的实际成功率依然差强人意【s j 【引。 然而，国内外的e r p 系统针对不同的应用情况有着不同的专业化系统，其 数量和种类都比较多，就国外而言，著名的e r p 软件公司有：s a p 、o r a c l e 、 r o s s 、p e o p l e 2 s o f l 、m a p i c s 、a s w 、q a d 、s s a 和g e a c 等；国内的有用友、 金蝶、神州数码以及台湾的鼎新电脑等。由于通用型e r p 系统难于适应不同行 业间需求差异和变化，推广起来具有一定的难度。因此，e r p 系统的组件化、 模块化、参数化是提高产品行业适应性和服务水平的主要手段和关键技术。 一般地，我国的e r p 系统应用服务提供商可分为两类：一类是由原来从事 研究企业管理类信息系统的学术机构和信息技术公司进一步发展起来的 m r p e r p 系统服务提供商，其主要由从事m r pi i 或是e r p 研究的高校、研究 所以及相关企业发展进化而来：另外一类是由原来在财务管理类信息系统方面 3 武汉理工大学硕士学位论文 深耕多年的财务信息技术公司转型而来，比如用友、金蝶等【1 0 1 。 前一种研发实力较强，有着较长时间的积累，经验丰富，但其规模不大； 后一种是做财务管理系统软件出身，在渠道和用户上有着一定的用户积累，但 存在一个业务转型过程的问题，在研发与应用方面还有需要一定程度的积累和 发展。 近年来，我国e r p 软件系统和相关产品发展迅速，近5 0 家国外厂商与3 0 家国内厂商在国内为各大企业提供e r p 系统服务，它们有着各自不同的市场策 略。在制造业信息化推动下，我国的e r p 软件在技术上和功能上有了长足进步， 其特点包括以下几个方面的内容【l 卜1 3 】： ( 1 ) 国产化e r p 功能较为齐全，基本上可以满足企业进行生产经营活动的 需要。 ( 2 ) 国产化e r p 软件产品使用的开发工具已经与国外软件差距不大。 ( 3 ) 国产e r p 软件大多数基于我国国情进行开发而来，其具有适应性强的 特点；部分e r p 软件服务商在企业试运行以及正式上线的实施过程中，工作较 为细致，这样，对e r p 系统实施有着极大的促进作用，进而提高了成功率。 虽然国内的产品能比较好的适应中国企业的工作方式，而且软件购置和维 护费用相对较低，但是，国产e r p 软件由于在发展上的先天不足，核心理念和 设计技术都是从国外的相关管理信息系统软件演变和进化而来，其智能化程度、 集成度和稳定性需要进一步提高。 与国内e r p 系统相比，国外的服务商深耕e r p 运营多年，其经验丰富，且 e r p 系统具有集成度高、设计和维护技术稳定、功能柔性化较强、系统底层开 放等优势。但是，由于设计理念的不同，国外的e r p 系统通常多关注通用性， 导致系统过于庞大和复杂，既使用不便，且价格高，增加了企业的负担；用户 化与二次开发的工作量大，文档汉化程度不足，操作人员学习难度大，往往难 以直接应用于国内的企业。 目前，e r p 系统在实际运用过程中的主要问题【1 4 1 7 】： ( 1 ) 中小企业管理水平与e r p 系统匹配程度的问题主流e r p 大多数是 针对大型企业设计，结构复杂、操作繁琐。 ( 2 ) e r p 系统的适应性问题现有的e r p 系统很难完全适合企业的实际 需求，一般都需要重构或二次开发，开发成本高，周期长。 ( 3 ) e r p 系统中b o m 的数据相互转换问题e r p 系统中的b o m 分为 产品b o m 和工艺b o m ，其数据均源于p d m 系统。而产品b o m 来源于三维模 4 武汉理工大学硕士学位论文 型或者工程图，工艺b o m 来源于计算辅助工艺规划( c a p p ) 系统。由于历史 原因，造成的中小企业信息化平台的缺陷，如果解决不好，会直接导致e r p 系 统实施过程中数据关联匹配问题，造成数据链缺失，导致e r p 系统实施失败。 1 2 2e r p 系统的技术 针对e r p 系统的实现技术，各国学者作了广泛的研究：文献 1 8 1 提出了一 种将实时系统与e r p 系统集成的解决方案，文献【1 9 】在解决计划调度问题时采 用定量问题空间法；文献【7 】主要研究e r p 的应用过程，包括供应链系统的优化、 计划和预测，用户需求的管理和合理分配，物流管理，仓储优化和动态调度等 方面。 同时，研究者认为：传统的分层式的控制方法与生产计划存在缺陷，需要 对控制方法与生产计划方法进行改进。文献 2 0 1 用多目标规划方法为用户决策提 供依据，文献 2 l 】在研究了m r p 与m r p i i 集成的基础上，首先，在工序层根据 企业的生产能力能力进行排产，得到一个较优的生产计划后，再生成m r p 。文 献 2 2 1 等研究c i m s 下生产计划集成，并对自上而下三级计划集成问题和中下二 级计划集成问题进行了讨论。 一些研究者对m r p 与具有很强控制力的工具相结合方面进行了相关研究， 如文献【2 3 】研究m r p 与o p t 相结合，文献【2 4 】将m r p 与j i t ( j u s ti nt u n e ) 结 合在一起。 对线性规划和优化也是研究方向之一：有研究者通过对e r p 系统的优化来 改善其灵活性的缺点1 2 5 】；有研究者针对e r p 决策上的缺陷，采用数据挖掘的方 法；文献【2 6 】主要针对e r p 环境下m a t e r i a lb i l l 的适应性问题。文献 2 7 】利用基 于w e b 服务来开发e r p 的需求和思路。文献【2 8 】研究敏捷制造e r p 中的关键优 化问题和数学模型；文献【2 9 】研究基于遗传算法的e r p 生产计划排单模型；文 献【3 0 】研究自动生产调度的网络优化方法； 目前，e r p 系统的基本特点包括以下几点【 l ： ( 1 ) e r p 系统面向经营、面向市场和面向销售，快速响应市场的变化，引 入供应链管理功能，强调供应链中各部分之间的联系。 ( 2 ) e r p 系统强调企业的工作流，以工作流来为主要载体来实现企业中各 项管理的集成，并可实现重组工作流。 ( 3 ) e r p 系统注重财务管理，具有完善的财务管理体系，能完整的将企业 武汉理工大学硕士学位论文 的资金流、信息流和物流结合起来。 ( 4 ) e l 心系统考虑在生产经营规划中的人为因素，增加人的培训成本的预 算。 ( 5 ) e r p 系统借助于计算机技术发展带来的成果，采用了多种新技术，如 面向对象技术( o b j e c t o r i e n t e dt e c h n o l o g yo o t ) 、浏览器服务器分布式结构 ( b r o w s e r s e r v e rb s ) 、图形化用户界面( g r a p h i cu s e ri n t e r f a c eg u i ) 、多数据 库集成、电子数据交换( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g ee d i ) 、第四代语言及辅助 工具。 1 2 3e r p 系统的实施方法 目前，e r p 系统实施方法如图1 1 所示，具体实施时间根据各个企业的实际 情况来制定详细的计划时间表【3 1 3 3 1 。 实施过程 企业需求 企一k _ k 务流软件运行 计划 _ _ +- + 系统导入 定义程硬计及维护 图1 1e r p 系统实施方法 实施过程一般由e r p 实施商组织进行，实施企业主动配合、积极参与并接 受相关培训和指导，最终交付使用。在这期间，企业经历了一个从被动接受到 主动参与乃至熟练掌握的过程，实施的成功与否取决于实施商的实施方法和实 施策略。 ( 1 ) 基于实施过程计划的实施方法，即：分阶段式、捆绑式、滚动式实施 策吲3 4 1 。分阶段式( p h a s e d ) 实施策略是基于原有信息系统，按模块或流程进行 逐步实施，并依据实施经验扩展到整个e r p 系统；捆绑式( b i n d i n g ) 实施策略 是在原有的信息系统的基础上同步实施多个e r p 模块，可针对具有完善的基础 管理和基础管理信息系统的企业实现快速实施；滚动式实施策略( r o l l o u t ) 是 将分阶段式和捆绑式这两种模式相结合，首先，在某个部门或子公司实施几个 独立的模块，待有一定成果后，然后全面扩展。 ( 2 ) 基于业务流程的实施方法有两种类型：应用模块模式和重构工作流模 式【3 5 】。在应用模块模式中，其典型代表是s a p ，综合了各行业的业务流程经验， 可以说是在理论上最合理流程。在实施时，针对各行业的特点进行小幅度的调 6 武汉理工大学硕士学位论文 整。在重构工作流模式中，o r a c l e 是典型公司之一。在实施过程中，按照e r p 的原理对企业的实际工作流进行重构，删除、重组，剔除不必要的流程，使之 与现实流程保持一致。 ( 3 ) 基于业务流程改造采用系统化改造( s y s t e m a t i cr e d e s i g n ) 和全新设计 法( c l e a ns h e e ta p p r o a c h ) 两种方式1 2 4 。系统化改造( s r ) 是在分析现有的业 务流程基础上，创建的新的工作流。而全新设计法是对设计产品或服务进行重 新分析，对设计流程进行重构。从两者的区别可以看出，全新的设计法即业务 流程重组( b p r ) 就是对企业的业务流程进行重新再思考和再设计，从而获得在 企业效益的根本改善。而系统化改造实际上就是系统优化，对原有的系统进行 小修小补。但是，在整个实施过程中，尚不能确定是否大规模重组业务流程。 ( 4 ) 推方式和拉方式是两种典型的实施模式，其主要是基于企业e r p 实施 的推动力而建立起来的【 j 。拉方式是指企业为主导，其在专家的帮助下，主动 去实施系统。而推方式是指由外部的咨询顾问为实施主导，其以最高管理层的 名义来实施系统，有最后解释权利，在项目结束时向最终用户解释。 e r p 系统实施过程中所存在比较典型的问题，表现在如下几个方面： ( 1 ) e r p 的系统复杂，功能比较多，从而使得系统的维护难度加大； ( 2 ) 实施过程中修改时工作量较大； ( 3 ) 用户操作性较差，对使用人员的要求很高； ( 4 ) 现有生产计划工作流控制方法与相应的模块灵活性差： ( 5 ) 市场和客户需求总在变化，需要一定的适应性。 1 3 本研究的主要内容和论文结构安排 1 3 1 研究的主要内容 在实施过程中，力图做到以下几个方面：一、e r p 实施的数据基础；二、 仔细分析业务流程；三、培育实施和应用团队；四、成立实施委员会；五、在 应用中不断的沟通，不断的协调。 本研究结合订单式中小企业的e r p 需求与分析，以浙江天鸿机械传动有限 公司的资源计划系统为实例，结合企业的生产特点，在计算机集成制造集成管 理的思想指导下，充分利用企业现有资源、单元技术应用成果和现代网络技术， 进行e r p 系统实施过程的关键技术的讨论，重点从产品数据模型入手，分别讨 7 武汉理工大学硕士学位论文 论实施过程的难点问题与企业基于订单的工作流重构策略，以提高管理质量， 促进生产效率提高，进一步的改善公司在运营过程中的整体生产管理水平，从 而降低生产成本。 本课题分析现有的部分企业管理信息系统，以建立产品数据模型为主要手 段，提出基于订单生产的中小型制造企业e r p 系统实施过程的新方法，并结合 浙江天鸿机械传动有限公司就本课题提出的系统方案给予应用。本研究的主要 内容如下： ( 1 ) 分析了基于订单生产的中小制造企业的运行状况，确定了e r p 系统在 订单式中小企业的运行环境和功能，建立起适合减速器企业的e r p 分布式系统 架构和车间级应用架构，并在此基础上分析订单与产品结构的特点，建立了产 品数据模型。 ( 2 ) 分析了订单式减速器企业产品的特点，研究了企业的基本业务流程， 从其基本特点入手，提成了订单驱动的改进业务流程；并且讨论了该企业订单 式e r p 系统的实施过程，进行实施过程建模研究。 ( 3 ) 研究了订单式减速器企业e r p 系统可重构工作流的特点，提出了基于 产品数据模型的订单式企业工作流管理方法，讨论了订单式企业基于生产计划 的可重构工作流的实现方法。 1 3 2 论文结构安排 全文共分为五章。本文的具体研究内容如下： 第一章：介绍了选题背景和研究意义、研究的基本目的、研究的内容，在 对e r p 的发展历史、研究与应用现状进行综述的基础上提出了本研究的主要研 究内容。 第二章：对订单生产方式进行了概述及论述定义、特点及工作流程，并对 按订单生产的企业资源计划系统其关键技术进行分析，建立起适合减速器企业 的e r p 架构。 第三章：对订单式减速器企业e r p 系统实施过程进行需求分析，讨论e r p 系统实施过程，进行实施过程建模。 第四章：研究了订单式减速器企业e r p 系统可重构工作流的特点，提出了 基于产品数据模型的订单式企业工作流管理方法，讨论了订单式企业基于生产 计划的可重构工作流的实现方法。 8 武汉理工大学硕士学位论文 第五章：对全文进行了总结，对以后的研究和发展拟定方向。 1 4 本章小结 本章讲述了订单式减速器企业e r p 系统实施过程的目的和意义，分析了国 内外研究现状，明确了其中的重点和难点问题，并对论文的主要研究内容和具 体文章结构安排作了相关的介绍。 9 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章订单式减速器企业e r p 系统产品 数据模型研究 订单式减速器企业的e r p 系统与传统典型系统相比，其主要区别点是：企 业的工作流在其订单驱动下，形成统一的数据标准，即产品数据模型，以此为 基础，提高企业的e r p 系统实施成功率和实施效益。 产品数据模型主要描述了e r p 系统中共享交互的相关数据，从而形成一致 的数据类型，实现信息的交换、管理和共享。该模型同时也是e r p 系统进行信 息化以及实现系统集成的基础。 2 1 订单式减速器企业介绍 该企业是国内一家专业的减速传动设备企业，丝杆型升降机以及微型减速 电机等系列产品是该企业的主要产品，广泛应用于石油化工、冶金矿山、起重 运输、筑路机械、印刷包装、印染纺织、制药皮革、啤酒饮料、计量计控、木 工机械、仓储物流、环保设备和立体停车等众多领域。该企业为总经理负责制， 设有总经理室，其下设有生产部、采购仓储部、人事行政部、财务管理部、市 场营销部、技术和工艺部六个部门。 随着该企业发展壮大，订单增多，对生产的柔性要求越来越高，管理模式 存在许多的问题： ( 1 ) 生产计划缺乏柔性m r p i i 运行时，无法根据订单来实时调整生产 计划，进而匹配物料清单和库存记录； ( 2 ) 信息流不畅库存变化量以及可销售量需要通过解决多变订单与均 衡生产之间的矛盾来实时获取和计算； ( 3 ) 生产过程效率低下与生产相关的部门还在手工管理的阶段，使用 间的e x c e l 表进行各种业务逻辑的记录； ( 4 ) 公司内部信息传递工作频繁，管理混乱，业务交叉现象严重，生产效 率低，无法保证工作质量；部门之间仍然采用传统方法，资料查询不便，仍然 用纸质文档记录档案。 ( 5 ) 缺乏有效手段来统一企业信息数据资料企业中高层无法对企业的 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 物料进行有效的追踪和恰当实时的管理。销售部门和生产部门信息沟通不畅， 配合程度差，影响生产部门决策的制订，无法快速响应客户需求，降低交货期， 以提高客户的服务水平。 因此，该企业有必要引入订单驱动模式的e r p 系统，提高企业的整体运作 和管理水平，使其能够适应市场的快速变化。 2 2 订单式减速器企业e r p 系统功能架构 2 2 1 订单式企业的e r p 系统分布式架构 针对订单式减速器企业单件小批量、订单变化频繁和交货期要求高等特点， 本研究采用基于n e t 框架为e r p 系统。传统典型的e r p 系统是采用两层应用 系统，即c s 结构，该结构其不够灵活，而且资源利用率差，缺乏足够的可重 用性，已逐步由b r o w s e r s e r v e r 结构所淘汰。本研究基于w e bs e r v i c e 技术与组 件技术提出了e r p 系统分布式架构【3 6 1 ，如图2 3 所示。 ，r 、厂 1 、，r1 、 组件 一i 嚣蔫l w 曲容器 容嚣 ib 掮l 备爽 备荚 w 曲胜务 业务 组作 国 l 巯页面 l 苣用显示号w e b 服务号出务组件黾歌据存取星 图2 3 订单式企业的e r p 系统分布式架构 该e r p 系统采用n e t 技术开发的多层体系结构，这种分层结构可提供高 度的灵活性与可扩展性，主要包括基于b r o w s e r 浏览器的应用显示层、基于w e b 技术w e b 服务层、基于s q ls e r v e r 的数据访问层和基于n e t 技术的业务组件层 以及数据库。应用显示层采用模板设计模式，将显示界面分类归纳，并抽象其 特性，形成界面基类。浏览器通过s o c k e t s e r v e r 与服务器相连，w e b 服务器为 e r p 系统提供核心服务，后台数据库采用m i c r o s o f ts q ls e r v e r 。 该架构的主要技术特点： ( 1 ) 在应用显示层上n e t 技术提供在网页使用基于事件处理的机制，将用 户u i 界面与后台代码分离，可实现高效并行开发； 武汉理工大学硕士学位论文 ( 2 ) n e t 技术可以提供较为完备的w e b 服务部署方法，而w e b 服务层重 点负责处理企业实际管理和生产过程中的应用服务，该服务层是从应用层分离 出来的； ( 3 ) 业务组件层重点在于具体的业务逻辑，分别独立开发具体的功能业务， 然后进行集成封装，根据要求在w e b 服务层进行配置； ( 4 ) 使用a d o n e t 数据库访问技术进行数据存储，使业务层与数据库系 统无缝连接。 2 1 2 订单式企业的e r p 系统车间级应用架构 基于企业工作流所建立起来的e r p 系统可以优化企业的管理、采购、设计、 生产、销售和仓库管理等环节，实际生产仍然发生于在企业车间级。结合e r p 系统的特点，本研究建立了车间级应用架构，实现e r p 与减速器生产过程的无 缝连接。订单式企业的e r p 分布式架构方案如图2 - 4 所示。 整个网络架构采用b r o w s e r s e r v e r a p p l i c a t i o n 模式的三层分布式体系结构， 该结构优点在于可以进行c s 分布处理，同时利用b r o w s e r 浏览器的跨平台性满 足企业内各部门对数控资源管理和制造过程的需要。该实施结构分为三个层次： ( 1 ) 基于b r o w s e r 的e r p 系统应用层企业制造过程中各个环节均可以通 过跨平台的浏览器访问e r p 系统，参与生产工作流。 ( 2 ) 基于e r p 的数据服务层该服务层有两个主要功能，一是为系统应用 层提供e r p 的资源规划功能，随时反馈车间层的基本状态，二是，实现对车间 层数控资源的管理。 ( 3 ) 车间层实现车间级异构环境下的数控资源管理和车间级应用，并对 数控加工任务进行实时调度；依据生产计划，在车间层进行零件的生产、装配 和包装，成品入库。 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 应用层：数据服务层：车问层 服务器 图2 _ 4 基于e r p 系统的车间级应用架构 2 3 订单式企业的e r p 系统产品数据模型的建立 2 3 1 订单式产品数据管理方法 产品是由各种具有特定功能的零件和部件组合而成，而部件又由各种零件 低层部件构成。产品与零部件构成树形所属关系。本研究从产品的结构入手， 提出一种基于订单变化的产品数据模型，如图2 5 所示。该模型主要由结构化的 b o m 表为基础【3 7 。3 9 ，b o m 表关联着产品全部的相关信息，如产品的设计版本 信息、外形结构、装配信息以及工艺流程等。为提高其对订单变化的适应性， 在该模型中引入了订单变化因子，来描述订单变化对产品数据模型的影响。在 产品开发过程中，所有开发人员均可以从e r p 系统中调用基于订单变化的产品 数据模型。该数据模型为实际开发过程提供良好的开发环境和条件，从数据层 面上提供丰富的数据，并可实现数据自主同步。因此，产品数据模型是e r p 系 统中产品数据集成管理的最基本的控制单元，其具有语义丰富，表达清晰和易 维护的特点，该模型是e r p 系统软件设计和成功实施的关键。 武汉理工大学硕士学位论文 图2 5 订单式企业的e r p 系统产品数据模型 2 3 2 订单式产品数据模型 2 3 2 1 产品对象、对象类及其关联关系 定义1 4 0 对象是指在设计活动中的主体，根据其特征可以对其进行鉴别和 判断，其具有唯一的标识符。产品对象具体含义有二：某一具体事物( 设计对 象) 或者某一具体事物的抽象( 属性对象) 。产品、部件、零件均可以称之为对 象。 定义2 【4 0 l设计对象是指参与设计活动中的主体，即设计活动中所作用的具 体对象。 定义3 i 柏】属性对象是指产品设计活动中所产生的结果。工程图和结构图即 是属性对象 本研究中将产品对象作为订单式企业e r p 系统中产品数据模型的基础，用 于用统一的对象来表达e r p 系统中产品数据。 定义4 1 4 0 】对象类是指设计活动中具有相同特征的对象的集合。对象都是对 象类c l a s s 实例化的结果。 继承是面向对象技术对象类之间典型的关联关系，父类与子类之间是继承 与被继承的关系。本研究采用的关系和类的层次结构如下： 子对象类继承了父对象类具有的数据类型、数据数量、方法。父对象类中 含有子对象中的所有性质，而子对象类中含有了其特有的性质。同时，相关的 关联关系可以表现出对象类与具体实例之间的关系。在设计活动中，基于关联 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 关系，对象类可以用树形层次结构来描述，该结构如图2 6 所示。 图2 - 6 产品对象层次结构 2 3 2 2 订单式产品数据模型定义模板 由上述分析可得，本研究通过建立客户需求订单类和产品功能单元类，用 来表达订单的信息： c l a s so r d e r f o r m c h a ro r d e r f o m l d 2 0 ； c h a rc u s t o m i d 2 0 ； c h a rp r o d u c t l d 2 0 ； 阀单类 | | 试阜编号 | | 客产编号 产品代码 武汉理工大学硕士学位论文 c h a rf u n s y s l d 2 0 ； d o u b l e e x p e c t a t i o n c o s t ； i n t e x p e c t a t i o n t i m e ； ； c ：l a s sf u n u n i t c h a tf u n u n i t i d 1o ； c h a r tf u n u n i t d e s c r i p t i o n 2 0 ； c h a rf a t h e r f u n u n i t l d 1o ； r u l ef u n u n i t r u l e ； 链表 产品功能系统代码 期望费用( 成本) 期望交货时间( 天数) 产品功能单元类 庐品功能单元代码 产品功能单元描述 父产品功能单元代码 ，产品功能单元相关特征约束规则 f u n u n i t d e l ( f u n u n i t l d ) ； 产品功能单元删除操作 f u n u n i t a d d ( f u n u n i t l d ，f u n u n i t d e s c r i p t i o n ，f a t h e r f u n u n i t l d ) ； f u n u n i t s e l ( f u n u n i t l d ) ； ； 产品功能单元添加操作 庐品功能单元选择操作 为了实现订单变化过程中，客户功能需求和产品结构的映射，本研究通过 在e r p 系统的结构数据模型中加入了订单驱动功能，从而建立了基于订单驱动 的产品数据模型： c l a s ss t r u c t u r e产品功能单元类 c h a rs t r u c t u r e l d 1 0 ； 结构数据模型代码 c h a rs t m c t r u r e n a m e 2 0 ； 结构数据模型名称 c h a r f u n c t i o n u n i t l d 1 0 ； 功能单元代码 。其它信息略 ) ； 2 3 3 客户订单快速配置策略 当客户向销售部门提交需求信息后，销售部门可通过e r p 系统中根据客户 设计的产品功能系统，查询e r p 数据库，调用知识推理机，在快速匹配客户需 求，看是否存在满足客户需求的既有产品，如果不满足，看是否可以对产品结 1 6 武汉理工大学硕士学位论文 构和功能做轻微调整，来满足客户需求。 在订单配置过程中，订单配置知识库为主要约束，在其控制下，进行匹配 耦合，其主要流程如下： s t e p1 ：e r p 系统根据客户需求，依据产品结构将各功能需求在功能单元 映射下细化成功能结构单元集合s t r u c t ： s t r u c t = s t r u c t l ，s t r u c t 2 ，s t r u c t - s t e p2 ：设定客户需求功能单元的功能特征参数集合f p f p = f p ，k ，f k ) s t e p3 ：设定产品设计限制规则所对应结构功能单元的特征参数集合s p s p = s p l ，s p 2 ，s p m s t e p4 - 将集合f p 与集合s p 中的元素进行逐一匹配耦合，若匹配成功，则 继续以相同的方式处理下一个结构单元和功能单元的匹配耦合，转到s t e p2 ； 若匹配失败，系统将自动把该功能单元的代码直接写入新功能单元设计任 务表之中，待后续的系统使用。 s t e p5 ：完成匹配耦合后则提出产品配置方案集合 s c h e m e = s c h e m e l ，s c h e m e 2 ，s c h e m e k 以上步骤是基于产品相关功能的配置，基于客户最终需求再进行综合优化 进而可以完成订单的方案。 如果在快速配置活动中，产品功能单元的任务表是n u l l ，则需要通知客户 在一定时间内提出新的功能需求方案。完成所有的新功能单元的设计之后，即 可提出订单产品的方案，具体如图2 7 所示。 1 7 武汉理工大学硕士学位论文 2 4 本章小结 图2 7 客户订单快速匹配策略 本章从订单式企业e r p 系统架构入手，采用分布式网络化的e r p 系统，并 讨论了车间级e r p 系统的实现形式；提出了基于订单的产品数据模型，并对如 何构建模型进行了讨论。 1 8 武汉理工大学硕士学位论文 第3 章订单式减速器企业e r p 系统实施过程建模 e r p 系统的实施是一项复杂的系统工程，它是在一段时间内，集中一定可 利用的资源，通过e r p 项目的实施达到一定目标的复杂过程。因此，必须有目 的有计划有组织及分步实施e r p ，结合技术解决方案和面向优化管理的特点， 改善企业的管理绩效，实现e r p 的应用目标。 3 1 订单式