面向产业链配套企业的信息系统集成模式及其关键技术研究Word格式文档下载.docx
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relatedkeytechnologyorientedindustrialchainsupporting
enterprises
WanRenheng,LeiQi,LiXianwang
(TheStateKeyLaboratoryofMechaniclTransmission,ChongqingUniversity,Chongqing400030)
Abstract:
Inthispaper,theresearchisbasedontheindustrialchainsupportingenterprises.Atfirst,20
analysethebusinessprocessandinformationsystemintegrationrequirementsoftheindustrial
chainsupportingenterprises.Onthisbasis,elaboratethetotalinformationsystemintegration
modeofindustrialchainsupportingenterprisesfromthepointofthreebusinesslines,productlife
cycleandintegrationplatform.Thenproposedakindofflexibleintegratedplatformforthe
informationintegrationofindustrialchainsupportingenterprises,simultaneouslyresearchits25
relatedkeytechnology.
Keywords:
Industrialchainsupportingenterprises;
Informationsystem;
Integration
0引言
产业链是现实经济活动中的若干相关产业部门基于经济活动内在的技术经济联系,是基30
于最终产品生产需要和最终用户需求而向上下游或旁侧延伸的企业集合,是由不同产业领
域企业组成的包括原材料或零部件生产与供应、产成品生产和营销及服务、全过程物流和信
息流及知识流等在内的所有活动的链式集合,产业链包含了价值链、供应链、知识链等[1]。
产业链中的零部件配套企业通俗来讲,就是主机厂的零部件供应商,它们处于行业产业链上
的中上游地带,按照主机厂的要求连续不断地向其生产线供货,并为主机厂提供专业配套服35
务,其供货的及时性决定了主机厂生产的准时性,影响着整个供应链的竞争力。
企业信息化集成的目的在于将各松散、孤立的信息系统整合一个高效集成的整体,实现
企业内部不同业务功能系统之间信息的交换和共享,使企业信息化系统总体功能达到最佳
[2]。
随着企业信息化建设的深入,产业链配套企业信息化建设的目标已转变为如何有效集成
-2-
企业信息系统,实现产品设计制造、企业管理、生产控制过程以及制造装备的信息化集成,40
提高企业综合竞争能力。
目前,在产业链配套企业及信息系统集成方面的相关研究包括:
文献[1]从理论层面对
产业链进行了探讨,从产业链定义、类型、形成机制等层面对产业链理论研究成果进行总结
和研究。
文献[3]针对汽车行业零部件配套企业的配送管理模式,构建了一种汽车零部件配
套企业网络化配送管理系统,并对系统实现的配送单生成算法、系统集成技术及移动通信接45
口技术等部分关键技术进行了研究。
文献[4]对船舶配套企业的成本管理模式进行了研究,
提出融合成本企画和作业成本管理思想、基于PDCA循环的船舶配套企业成本管理及控制
思路。
文献[5]分析了制造业产业链企业间协作的特点,提出了面向制造业产业链的协同商务
平台框架.文献[6]对基于PDM的企业信息集成技术进行了研究,详细讨论了信息平台集成
方案,以及PDM与ERP系统数据共享的实现模式和方法。
50
综上所述,目前并没有针对产业链配套企业的信息系统集成模式的研究,本文将结合产
业链配套企业的特点,研究产业链配套企业的信息系统集成模式,并提出一种适合产业链配
套企业信息系统集成模式的柔性集成方法。
1产业链配套企业业务流程及信息系统集成需求分析
如图1所示,产业链配套企业的主要业务流程可以分为产品设计制造、企业内部经营管55
理、产品配送管理三条主线。
图1产业链配套企业业务流程
Fig.1Thebusinessprocessofindustrialchainsupportingenterprises
60
(1)产业链配套企业产品设计制造的特点及集成需求
配套企业主要采取与主机厂之间的协同开发模式。
通常情况下,主机厂在产品总布置图、
装配图等设计好后,将零部件图以图纸或文件的形式分发到配套企业,配套企业接到主机厂
的图纸后将进行零部件的详细设计和工艺工装设计,然后制定车间作业计划及制造过程管理
方案。
65
配套企业在产品设计制造主线方面的集成需求主要体现在:
-3-
1)在产品设计开发过程中,仍然存在产品工程信息描述不丰富,技术积累与创新不足,
集成应用不够等问题。
因此需要实现产品设计、工艺/工装设计、仿真分析、零件数控编程、
产品数据管理等设计管理系统的设计开发集成应用的平台;
2)实现以产品开发业务过程和BOM管理为主线的产品设计开发的信息化集成应用;
70
3)需要实现设计信息系统、管理信息系统到制造过程信息系统之间的有效集成,增强
企业对车间制造过程的管理、监控和优化运行能力。
(2)产业链配套企业内部经营管理的特点及集成需求
配套企业的订单主要来源于主机厂采购需求,配套企业在接到主机厂采购订单后,结合
库存信息及产品信息制定生产计划及采购计划。
通常主机厂采购订单具有较强的不确定性,75
主要表现在:
采购通知提前期短、数量少,而且采购频次高;
没有具体的需求时间;
需求数
量往往有较大变化。
配套企业在企业内部经营管理主线方面的集成需求主要体现在:
1)有效集成企业内部销售—设计—生产—采购—财务—成本等各环节的信息,对已有
系统进行全面、高效的集成;
80
2)将生产计划与配套企业库存管理、采购管理进行有效集成,实现信息实时共享,快
速敏捷的响应主机厂的需求变化。
(3)产业链配套企业的产品配送特点及集成需求
在产业链中,主机厂通常要求配套企业实施JIT物流配送,在指定时间将配套产品送至
主机厂指定地点。
因此,如何有效集成主机厂需求信息、产品配送计划、库存信息等对配套85
企业的JIT配送显得尤为重要。
配套企业在产品配送管理主线方面的集成需求主要体现在:
1)主机厂发布需求信息的提前期非常短,这就要求配套企业对需求信息接收的实时性
提出了很高的要求;
2)配套企业能够有效集成主机厂的生产线信息、需求信息及自身的库存信息,通过合90
批运算形成配送单,从而快速制定配送计划。
2产业链配套企业信息系统整体集成模式
2.1基于三条业务主线的产业链配套企业信息系统集成模式
基于三条业务主线的产业链配套企业信息系统集成模式包括如下三条主线:
以生产计划
为核心的经营管理主线,以设计制造为核心的产品开发主线,以产品配送为核心的产业链协95
作主线。
如图2所示:
-4-
OA
ERP
CRM
SCM
...
EDS
MES
FMS
….
以生产计划为核心的企
业内部经营管理主线
JIT物流配送系统
系
统
的
集
成
应
用
以设计制造为核心的产
品开发主线
以产品JIT配送为核心
的产业链协作层主线
产业链配套企业信息化集成平台
图2基于三条业务主线的产业链配套企业信息系统整体集成模式
Fig.2Theinformationsystemintegrationmodebasedonthreebusinesslinesforindustrialchainsupporting
enterprises100
集成模式具体如下所示:
(1)以生产计划为核心的企业内部经营管理主线的信息系统集成
以生产计划为核心的企业内部经营管理主线的信息系统集成,将实现OA/ERP/SCM/
CRM/DSS等系统的集成应用,对已有系统进行全面、高效的集成,形成一个以生产计划105
为核心,产供销一体化,财务、自动化办公系统有效集成的企业内部经营管理信息化系统,
快速、有效支持企业科学决策,敏捷响应客户需求,适应千变万化的市场和客户定制化的
要求,从而实现企业整体优化运行。
(2)以设计制造为核心的产品开发主线的信息系统集成
以设计制造为核心的产品开发主线的信息系统集成,将实现CAD/CAM/CAE/CAPP110
的一体化并与ERP、MES及底层设备控制系统等集成,使产品向无图纸制造方向发展,同
时使车间及设备层可直接与设计部门、管理部门和其它业务部门无缝对接,实现设计制造过
程的无纸化。
(3)以产品JIT配送为核心的产业链协作层主线的信息系统集成
由于主机厂在产业链中占据着核心地位,因此产业链配套企业对主机厂的JIT产品配送115
显得尤其重要,以产品配送为核心的产业链协作层主线的信息系统集成主要实现了主机厂与
产业链配套企业之间的信息集成,以及配套企业与其自身供应商等其他企业之间的信息集
成,这条主线的信息系统集成有助于产业链配套企业快速响应主机厂的订单变更等要求,同
时也将拉动自身供应商的JIT物流效率,提升整个产业链的竞争力。
2.2基于产品生命周期的产业链配套企业信息系统集成模式120
基于产品生命周期(PLC)的产业链配套企业信息系统集成模式图3所示,描述了基于
PLC的产业链配套企业信息系统集成模式如何给配套企业从主机厂订单、市场预测、产品
开发、生产计划及管理、物质采购及物资管理、生产制造、产品JIT配送到售后跟踪的产品
全生命周期过程提供支持。
-5-
125
图3基于产品生命周期的产业链配套企业信息系统集成模式
Fig.3Theinformationsystemintegrationmodebasedonproductlifecycleforindustrialchainsupporting
在该集成模式中,基础支撑系统及OA、财务管理、决策支持系统等业务功能分系统为130
全过程提供支持,而产品生命周期中每一个过程则有相应的信息系统提供服务和支持,实现
了产品全生命周期的信息流转的无缝对接,提高了信息传递的效率。
2.3基于集成平台的产业链配套企业信息系统集成模式
基于如图4所示,基于集成平台的产业链配套企业信息系统集成模式主要包括配套企业
内部的信息系统集成以及配套企业与外部企业(主要是主机厂)之间的信息系统集成。
企业135
内部各信息系统之间及企业内部外信息系统之间都通过产业链配套企业信息化集成平台进
行有效集成。
-6-
图4基于集成平台的产业链配套企业信息系统集成模式
Fig.4Theinformationsystemintegrationmodebasedonintegrationplatformforindustrialchainsupporting140
(1)配套企业内部的信息系统集成
配套企业内部的信息系统集成通过产业链配套企业信息化集成平台实现,主要包括配套
企业产业链协作层信息系统、配套企业内部经营管理信息系统、配套企业设计制造层信息系145
统等之间的信息集成。
配套企业产业链协作层信息系统是基于Internet的功能系统层,包括JIT物流配送系统、
配套产品网络化协同设计系统、客户关系管理系统、供应链管理系统等实现配套企业与产业
链上主机厂及其他企业之间信息交互和业务协同的各功能分系统。
其中,JIT物流配送系统
是配套企业产业链协作层信息系统的核心,JIT物流配送系统对快速响应主机厂需求信息,150
实现JIT物流配送,提高配套企业在产业链中的竞争力具有十分重要的作用。
配套企业内部经营管理层信息系统是基于Intranet(企业内联网)的功能系统层,包括
办公自动化系统(OA)、情报管理和决策支持分系统(IM&
amp;
DSS)、决策支持系统(DSS)、
供应链管理系统及ERP系统中的采购管理、销售管理、财务管理等信息模块。
配套企业设计制造层信息系统是实现配套产品的设计、制造过程管理的功能系统层,主155
要包括工程设计系统(EDS)、MES系统、配套企业生产设备层信息化集成系统等。
其中,
MES系统是配套企业基于车间层的生产任务执行系统层,主要包括资源管理模块、详细计
划模块、生产调度模块、生产跟踪模块、文档管理模块、现场数据采集模块、质量管理模块、
过程管理模块、设备维护管理模块等。
配套企业生产设备层信息化集成系统是配套企业基于
车间现场总线网络或车间局域网络的底层生产设备集成运行系统层,包括基于现场总线的数160
控机床网络化集成生产系统和基于网络化制造多功能信息交互终端的制造装备网络化集成
优化运行系统。
(2)配套企业与外部企业(主要是主机厂)之间的信息系统集成
配套企业的生产计划主要根据主机厂所下达的订单而制定,配套产品开发及设计的参数
也主要依据主机厂所要求的技术参数及规格而定,并且主机厂对于配套企业的JIT配送要求165
-7-
日渐严格,这就配套企业与主机厂之间的信息系统集成提出了更高的要求。
因此,如图4
所示,配套企业与主机厂之间通过信息化集成平台集成,主机厂的订单以及配套产品的技术
要求、参数等通过集成平台发布给配套企业。
同时,由于配套企业自身也有供应链上游的供
应商以及供应链下游的其他销售商,所以配套企业与其他企业之间也需要信息集成。
3产业链配套企业信息化集成平台及关键技术研究170
3.1一种可配置的柔性集成平台
产业链配套企业信息系统集成模式涉及大量的企业内外部的集成及协同,从国内集成技
术的实际应用情况来看,其主要集成方式是各种应用系统之间进行点对点的互相数据库级别
的操作,这种操作一般是在信息系统的源代码中写入相互的数据库操作语句来达到目的,然
而这种方式会产生两个比较大的问题:
175
首先,企业存在N个系统,则每个系统都会与其他N-1个系统进行源代码级别的二次
开发,工作量非常大,并且一旦企业实施了新的信息系统后,原来的每个系统又会继续开发
与新系统的集成,造成信息系统一直不断在进行二次开发,为企业带来较大的负担;
其次,一旦企业不断的发展,技术和管理模式都可能发生不断的变化,必然会要求信息
系统不断升级来满足这种变化,这样就又会对系统中有关集成的部分进行更新。
目前的刚性180
的系统间集成方式已经不能完全满足企业对信息系统集成的要求。
因此,本文提出一种可配置的柔性集成平台,如下图5所示:
图5一种可配置的柔性集成平台
Fig.5Akindofconfigurableflexibleintegrationplatform185
-8-
每个信息系统对应的集成适配器,用于表达该信息需要用于集成(输入和输出)的数据
内容。
采用一种中性的文件格式进行描述。
考虑到现在集成技术的发展,最常用和最直接的
方式还是基于数据库层面的集成,因此适配器主要描述了需要用于集成的数据来源、结构和
条件等。
如图5所示,各类适配器大致描述如下:
190
(1)在JIT物流配送系统中,需要对其中的配套产品库存信息、配套产品配送跟踪信
息、需求变更信息反馈、备用物流计划等信息进行描述;
(2)在网络化协同设计系统中,需要对其中的配套产品材料规范、配套产品技术参数、
新产品设计要求、设计需求变更、配套产品技术图纸、配套产品设计BOM、设计变更信息
等进行描述;
195
(3)在工程设计系统(EDS)中,CAD/CAE/CAM系统主要与PDM进行集成,而PDM
系统则对外需要在适配器中对其中的产品数据结构(BOM)、设计更改信息、工艺过程信
息、图纸信息等进行描述;
(4)在制造执行系统(MES)中,需要对其中的订单执行情况、生产进度统计数据、
物料消耗情况、质量统计数据、设备运行状况、设备负荷报告、领料单等信息进行描述;
200
(5)在企业资源计划系统(ERP)中,需要对其中的产品结构信息(BOM)、工艺信
息、财务信息、仓库信息、计划工单信息等进行描述;
(6)在办公自动化系统(OA)中,由于是一个决策层使用的集成界面,因此主要采用
柔性接口的方式通过集成适配器获取各个信息系统中的相关数据,供决策层使用;
(7)其他信息系统,在适配器中都需要对其相应的集成(输入和输出)信息进行描述。
205
3.2信息映射技术
当建立完成各个系统的适配器后,通过适配器信息映射技术来完成适配器描述信息的转
换和传输。
适配器信息映射技术主要完成将各种信息在不同的信息系统之间进行转换。
例如,
通过映射技术,可以将ERP系统适配器中的有关计划工单的信息与MES系统适配器中的计
划工单信息进行匹配和转换传输。
映射技术通过配置的方式来确定各种适配器之间的逻辑和210
数据关系。
如图6所示:
-9-
图6信息映射方法
Fig.6themethodofinformationmapping
215
因此,通过柔性的信息集成技术,系统之间的信息集成转变成了各种适配器之间的集成,
而适配器对信息的描述与具体的系统无关,只与其数据库数据有关;
适配器之间的信息映射
是通过配置关系产生,因此也与具体的信息系统没有关系,所以柔性的信息集成技术就与具
体的信息系统没有直接的耦合关系,从而当信息系统发生变化和改进时,通过动态的配置调
整,进行柔性的信息集成。
220
4结论
本文首先分析了产业链配套企业的业务流程特点及信息系统集成需求,在此基础上提出
了产业链配套企业的信息系统整体集成模式,主要包括基于三条业务主线、基于产品生命周
期、基于集成平台的三种产业链配套企业信息系统集成模式。
同时对产业链配套企业的信息
系统集成模式中的产业链配套企业信息化集成平台进行研究,提出了一种可配置的柔性集成225
平台,并就其中的信息映射技术进行了探讨。
本文提出的产业链配套企业信息系统集成模式
和集成方法为产业链配套企业信息化集成建设提供了决策指导和技术参考,上述研究成果在
重庆某汽车配套企业进行了应用,取得了较好的应用效果。
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240
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- 面向 产业链 配套 企业 信息系统 集成 模式 及其 关键技术 研究