基于物联网的ERP系统26.docx
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基于物联网的ERP系统26
分类号—————————————————————————————————密级
UDC
本科毕业论文
基于物联网的制造型企业资源规划(ERP)应用研究
——以轮胎制造业为例
学生XX李一方学号8
指导教师姜宝
院、系、中心经济学院国际经济与贸易系
专业年级国际经济与贸易专业2007级
论文答辩日期2011年06月02日
中国海洋大学
基于物联网的制造型企业资源规划(ERP)应用研究
摘要
【摘要正文】
现代企业处在信息化的大环境中,充分利用先进技术进行企业资源管理规划,反映了时代对企业合理调配资源、最大化地创造社会财富的要求。
ERP(EnterpriseResourcePlanning)系统集信息技术与先进的管理思想于一身,成为现代企业的运行模式。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,它是指将无处不在的末端设备和设施,通过各种无线和有线的长距离或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成以及基于云计算的SaaS(Softwareasaservice)营运等模式,提供各项管理和服务功能,实现对各种物体的“管、控、营”一体化。
利用物联网技术,通过安全、即时的通讯网络,实现对生产制造型企业的各种资源的有效控制与规划,打造企业智能管理一体化信息平台,是现代企业在信息化建设中迈出的重要一步。
本文对生产制造型企业(以轮胎制造业为例)在其资源管理规划(ERP)与流程重组的过程中引入高新技术进行需求分析,并探讨其相应的实施规划,进行必要的实施过程分析与结果评估。
【关键词】
物联网;企业资源规划;信息化
AppliedResearchBasedonTheInternetofThingsofManufacturingEnterpriseEesourceElanning
Abstract
【Abstract】
ThisarticlediscussedtheoutstandingofintroducingTheInternetofthingsforEnterpriseResourceManagementofManufacturingbasedpany.TheInternetofThingsisanovelparadigmthatisrapidlygaininggroundinthescenarioofmodernwirelesstelemunications.Thebasicideaofthepervasivepresencearoundusofthingsorobjects,whichthroughuniqueaddressingschemes,areabletointeractwitheachotherandcooperatewiththeirneighborstoreachmongoals.RFIDtechnologiesmayimprovethepotentialbenefitsofsupplychainmanagementthroughreductionofinventorylosses,increaseoftheefficiencyandspeedofprocessesandimprovementofinformationaccuracy.Ittalkshowitworksandtheefficiencyincreasedandrevenuegrowthofrelatedbusinessesaftertheintroduction.
Finally,conclusionsandfutureresearchperspectivesarepresented.
【Keywords】
Theinternetofthings;EnterpriseResourceManagement;Informatization
1绪论
近几十年来,信息技术以及通讯技术的飞速发展为我们的生活带来了革命性的改变。
信息技术代表着当今先进生产力的发展方向,它的广泛使用使“信息”这一重要生产要素的作用得以发挥,使人们能更高效地进行资源优化配置,从而推动传统产业不断升级,提高社会劳动生产率和社会运行效率[1]。
随着物联网产业的蓬勃发展,物联网技术日益受到各行各业的高度重视,并在不同领域相继展开了试点应用。
尤其是射频识别RFID技术作为物联网的核心技术之一,在与ERP系统的结合应用方面,得到了生产制造企业的高度认可,通过RFID与ERP系统的融合,可以有效实现生产制造企业的信息化和工业化的完美融合,为企业带来高效的运行效率和管理效益的同时,更可以大大地提升企业的综合竞争力[2]。
1.1研究背景及研究内容
现代企业处在信息化的大环境中,充分利用先进技术进行企业资源管理规划,反映了时代对企业合理调配资源、最大化地创造社会财富的要求。
随着企业管理信息化进程的推进,ERP(EnterpriseResourcesPlanning)的开发应用正逐渐受到人们的重视。
ERP的核心管理思想就是实现对整个供应链的有效管理。
ERP通过建立起企业资源计划,实现了对企业整个供应链的管理并将企业整个内部信息进行分类和集成。
ERP系统集信息技术与先进的管理思想于一身,成为现代企业的运行模式,成为现代企业在信息时代生存、发展的基石[4]。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,它利用无处不在的末端设备和设施,通过各种无线和有线的通讯网络实现物体之间的互联互通,提供各项管理、控制和服务功能。
利用物联网技术,通过安全、即时的通讯网络,实现对制造型企业的各种资源的有效控制与规划,打造企业智能管理一体化信息平台,是现代企业在信息化建设中迈出的重要一步。
本文对制造型企业在其资源管理规划(ERP)与流程重组的过程中引入物联网思想及相关技术进行了需求分析,并探讨其相应的实施规划,并对其进行实施过程分析与结果评估。
1.2研究目的和研究意义
ERP是先进管理技术与信息技术的结合,它为企业提供全面的解决方案,是企业实现供应链管理的重要手段。
目前有不少国内外企业都已实施了ERP系统并取得较好的效果[3]。
本文所提出的基于物联网的制造型企业资源规划ERP引用与研究,能够对制造类企业的销售、采购、生产和库存起到促进提高的作用,并且从根本上改变企业的信息化运行方式。
通过ERP准确和及时的信息传递,使企业实现以工作流程的观点和方式进行运营和管理,为全面提高企业管理水平提供了工具,也为全面提高员工素质提供了机会。
同时,本文的研究还能推动制造业的发展,实现战略性新兴产业和现有社会产业的高效结合,推动高新技术引领经济的全面的带动。
1.3国内外研究和发展现状
1.3.1物联网概念的发展
2010年我国首次将物联网概念写入政府工作报告,并建议将其作为国家战略来发展,物联网的发展对于我国在今后夺取全球产业链制高点的重大意义。
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:
物联网》。
该报告的发布标志着世界X围的物联网时代正式来临。
在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规X而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。
在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施[7]。
而物联网则把过去相对分离的物体通过感应器嵌入、装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。
在这个整合的网络当中,配置有能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。
从而使人类可以用更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平[8]。
1.3.2物联网和ERP的应用和发展现状
经过了近几年的市场环境的培育,随着技术的创新及互联网和信息产业的快速发展,“物联网”已经形成一定的市场规模。
有专家预测,“物联网”将是继计算机互联网之后的第三次信息产业的浪潮[4]。
一个新兴产业从诞生到被世人所熟知通常经历四个阶段。
第一个阶段为幻想阶段。
第二个阶段为技术研发阶段,目前美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。
第三个阶段为实验阶段,此时将进行小X围的试用和检测,这是从理论走向实践的第一步,目前一些企业已开始尝试物联网商用,在商用领域我国相关企业也开始了探索[9]。
在2009中国国际信息通信展览会上,三大电信运营商开始尝试物联网在社会行业中的探索性应用。
物联网被视为比互联网大30倍的产业,是下一个万亿级的信息技术产业,其或将成为未来经济发展的重要增长点[12]。
制造业信息化是实现工业化的关键手段,对此,政府给予了高度的重视,国家科技部也已正式启动总投资8亿的制造业信息化重大专项,“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”,可以说,现在的制造业信息化建设具有强烈的社会需求[15]。
在最近几年内国外几大管理软件巨头SAP、ORACLE、微软的影响,国内知名管理软件企业用友、金蝶等纷纷推出企业级ERP管理理念和系统,制造企业应用管理软件市场空前膨胀。
越来越多的企业已经认识到管理信息化的重要性。
与此同时,单纯的软件产品针对制造业生产过程的管理接近理想的状态,为实现有效地实时、精确的生产数据源管理,制造业信息化以生产制造本身为依托,酝酿产生了精益制造的概念,从而在真正意义上实现了ERP系统的强大功能[5]。
1.4研究内容及创新点
1.4.1研究内容和研究框架
本文在分析企业资源规划ERP相关理论及发展、现状,以及物联网起源、发展、现状的基础上,讨论了高新技术发展对企业信息化建设的促进作用与新的要求,预测制造型企业对物联网应用于企业资源规划的需求。
根据需求分析,对将物联网相关技术应用于企业资源计划进行了实施规划设计,并进行实施过程分析与结果评估。
本文的研究框架如图1-1所示。
图1-1本文的研究框架
1.4.2本文的研究价值
中国企业加入世界贸易组织后面临的是更加全球化、更加数字化的无国界竞争,而企业信息化建设,虽然不能完全解决企业面临的全部难题,但起码能为企业提供一种提高效率的手段。
ERP信息化建设的不仅仅在于帮助企业建立一套信息化管理系统,更重要的是它代表当今世界最先进的现代管理思想和方法,达到业务重组、组织重组和管理重组,尽快改变我国企业传统管理粗放、落后的局面,进而建立一套符合市场经济体制要求的现代企业管理模式。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,依靠网络技术,物联网将生产要素和供应链进行深度重组,成为信息化带动工业化的现实载体。
因此,企业利用物联网思想与技术实现信息化改造是利用高新技术提高企业自身竞争力、顺应时代发展、发展民族软件产业的需要[4]。
2相关技术背景与文献综述
2.1企业资源规划相关理论与实践
2.1.1ERP概述
在信息时代,孤立的依照业务流程使用企业内部资源进行生产加工活动不可能有效的参与市场竞争,还必须把企业经营过程中的有关参与方,如供应商、制造工厂、分销网络、客户等纳入一个紧密的供应链中,并通过一个合理、高效地资源整合机制对其进行监控、调配、分析等管理,才能有效的安排企业的制造加工及供产销活动,满足企业充分利用资源快速高效的进行生产经营的需要,以期进一步提高效率和其在市场上的竞争优势。
现代企业竞争不是单一企业与单一企业之间的竞争,而是一个企业供应链与另一个企业供应链之间的竞争、一个企业内部对资源的控制与利用的程度的竞争[6]。
ERP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、监控与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。
企业的资源包括物流、资金流、信息流三种类型,ERP是针对物资资源管理(物流)、人力资源管理(人流)、财务资源管理(财流)、信息资源管理(信息流)集成一体化的管理信息系统。
2.1.2ERP的发展历史
上世纪90年代以来,随着全球经济一体化进程的加快,信息技术尤其是网络技术的出现与广泛应用,面向企业内部资源、以生产管理为主的MRP、MRPⅡ技术逐渐演变为面向社会资源、对企业进行全面管理的ERP技术。
ERP的概念首先是由美国著名的咨询公司GartnerGroup提出的,它是结合计算机技术,在MRP、MRPⅡ的基础上逐步演变而来的。
在20世纪40年代,企业的物资库存计划通常采用订货点法,当库存水平低于订货点时,就开始订货。
进入MRP管理阶段,对产品构成进行管理,借助计算机的运算能力及系统对客户订单、在库物料、产品构成的管理能力,实现依据客户订单,按照产品结构清单展开并计算物料需求计划。
而在MRPⅡ阶段,则是在MRP管理系统的基础上,系统增加了对企业生产中心、加工工时、生产能力等方面的管理,以实现计算机进行生产工序排列的功能,同时也将财务的功能囊括进来,在企业中形成以计算机为核心的闭环管理系统,这种管理系统已能动态监察到产、供、销的全部生产过程。
进入ERP阶段后,系统增加了包括财务预测、生产能力、调整资源调度等方面的功能。
配合企业实现即时管理、质量管理和生产资源调度管理及辅助决策的功能。
现时代的ERP,紧紧抓住企业信息流程这条主线,以生产经营为目的,提供专业性非常强的针对行业的ERP。
ERP是在MPR和MPRⅡ的基础上适应社会发展的结果。
2.1.3ERP的管理思想
ERP的核心思想是实现对供应链的有效管理,主要体现为三个方面:
第一,对整个供应链资源进行管理的思想;第二,精益生产、同步工程和敏捷制造的思想;第三,事先计划与事中控制的思想[10]。
ERP系统中的计划体系主要包括:
主生产计划、物料需求计划、能力计划、采购计划、销售执行计划、利润计划、财务预算和人力资源计划等,而且这些计划功能与价值控制功能已完全集成到整个供应链系统中。
此外,计划、事务处理、控制与决策功能都在整个供应链的业务处理流程中实现,要求在每个流程业务处理过程中最大限度地发挥每个人的工作潜能与责任心,流程与流程之间则强调人与人之间的合作精神,以便在有机组织中充分发挥每个人的主观能动性与潜能。
实现企业管理从“高耸式”组织结构向“扁平式”组织机构的转变,提高企业对市场动态变化的响应速度。
2.2物联网起源、发展与现状概况
2.2.1物联网的概念
“物联网”是新一代信息技术的重要组成部分。
其核心和基础仍然是“互联网技术”,是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术[2];我们可以把物联网看作是将用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯的网络。
国内外对于物联网的定义较为统一,欧盟对物联网的定义是:
物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。
我国对物联网的定义是:
将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、贴有RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等智能化物件,通过各种无线、有线的通讯网络实现互联互通、应用大集成,并在互联网环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防X、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的一体化[17]。
本文应用的物联网定义是:
通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
在此网络中,物品能够彼此进行计算机层面上的“交流”。
要实现物联网环境下互联物体之间的相互通信,关键的一点就是RFID技术。
物联网的概念模型如图2-1所示。
图2-1物联网的概念模型
2.2.2物联网的起源、发展和现状
物联网起源于上世纪末,最好的雏形可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机。
1999年,美国麻省理工大学Auto-ID研究中心的创建者之一的KevinAshton教授在他的报告中首次使用了“InternetofThings”(物联网)这个短语。
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:
物联网》,引用了“物联网”的概念。
物联网的定义和X围已经发生了变化,覆盖X围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。
报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。
射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用[9]。
在进入新世纪里,我国抓住了物联网这个新一代信息技术发展的机遇,在新一代信息技术方面开展研究,以形成支持新一代信息技术的一些新政策措施,从而推动我国经济的发展。
物联网为二十一世纪的全球工业化、城市化进程提供了革命性的信息技术和智能技术,将通过与传统产业的全面融合,成为全球新一轮社会经济发展的主导力量之一[9]。
作为物联网的核心技术之一的RFID技术近几年在我国同样得到了极大的发展。
发改委启动首批信息化试点工程,将RFID列为其中一项重点工程[12]。
我国RFID的发展不仅支持技术研发、支持产品开发,而且推进以应用为主的示X工程,鼓励和支持自主创新的、能产业化的RFID设备和产品。
RFID技术首先在政府主导的项目中得到应用,随着技术的进一步成熟和成本的进一步降低,会逐步应用到各行各业中。
政府主导的应用项目主要分布在以下领域有高速公路不停车收费系统、机动车自动识别与管理、电子票证、动物跟踪和管理、资产追踪管理等[15]。
2.2.3物联网关键技术
物联网是一种形式复杂、技术多样、高度融合的系统技术应用。
在这个技术体系中,物联网的技术构成主要有感知层、传输层、支撑层和应用层四个层[6]。
物联网的技术组成由以下几部分:
第一,RFID技术。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。
第二,全球定位系统。
全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)是一种全天候的、空间基准的导航系统,能实现精确定时、导航以及定位三大功能,可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要。
第三,传感网。
传感网是随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络。
第四,3G技术。
3G是第三代移动通信技术的简称,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。
3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子、即时通信等),代表特征是提供高速数据业务。
3G应用在物联网系统体系的传输层中,用于实现数据的中长距即时传输。
第五,中间件技术。
中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。
2.3制造型企业现状与需求分析
2.3.1制造型企业概况
制造业是指对制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等),按照市场要求,通过制造过程,转化为可供人们使用和利用的工业品与生活消费品的行业,包括扣除采掘业、公用业后的所有30个行业。
制造业是国民经济和社会发展的物质基础,是一个国家综合国力的重要体现。
据统计,我国制造业创造的产值已经占到GDP的40%以上,占整个工业生产的4/5,为国家财政提供了1/3以上的收入,贡献出口额90%,制造业在我国国民经济中占有举足轻重的地位。
在我国加入了世界贸易组织后,特别是在国际上新一轮的产业结构调整中,很多发达国家的跨国公司为了提高经营效益,将其制造项目和制造业的生产线向中国转移,为中国成为世界制造业的重要基地增加了内涵[10]。
要提高企业的核心竞争力,最关键的一点,就是加快制造业信息化进程。
制造业信息化是中国走新型工业化道路的必然选择。
2.3.2我国制造业信息化发展历程及现状
经过二十几年的努力,我国部分企业已经实现了信息化,但数量只占企业总量的很小比例。
在1.5万家大中型企业中,仅有少数的企业基本实现了信息化,而中小企业实现了信息化的还不到5%,虽然有近半数的企业在生产中融入了IT技术,但TI技术的产品种类、数量不多,水平也不高,与国外同类产品相比有较大差距。
我国企业信息化开始于20世纪80年代,其发展的进程可大致分为三个阶段。
第一阶段:
企业产品设计信息化阶段,开始于20世纪80年代初期,以CAD的应用为代表;
第二阶段:
企业生产流程和生产工艺信息化阶段,开始于20世纪80年代中期,以生产设备的自动化和现代化为特征;
第三阶段:
企业管理信息化阶段,开始于20世纪八九十年代,从会计电算化开始。
其中,企业管理信息化发展又经历了会计电算化、财务业务一体化、制造资源计划(MRPll)和企业资源计划(ERP)为主要特征的三个阶段。
2.3.3制造型企业需求分析
对制造行业的需求分析,我们从宏观和微观两关方面来看。
宏观上从企业整体和战略高度出发,全面分析规划企业的需求,是企业制定ERP实施目标的基础;微观上从企业现有业务流程出发,分析各业务部门现有流程的优缺点,提出具体的功能要求来满足管理的需要,是选择ERP系统各功能模块的出发点。
宏观需求分析主要包括以下内容:
●对企业所处的行业特点进行分析;
●分析企业目前的管理模式能否适应市场竞争的需求;
●分析影响企业竞争力和制约企业盈利与发展的主要因素;
●分析采用ERP系统能否解决企业面临的问题;
●完成可行性分析报告;
微观需求分析主要包括以下内容:
●以供应链管理的思想为指导,对企业全部的业务流程进行分析;
●提出业务流程的解决方案和必要条件;
●制定ERP系统所期望达到的定量和定性目标;
●根据各相关业务部门的特点,明确在ERP系统中的功能模块需求;
●分析企业正常业务中的报表需求;
●分析现有系统和ERP系统之间的关系;
3轮胎制造业资源规划应用物联网实施规划
3.1实施过程设计
通过前一节有关企业资源管理ERP和制造型企业需求的分析,在本章即将提出将物联网的建设和设计应用到制造型企业(以轮胎制造企业为例)ERP应用中的实施思想和过程。
本文所做的基于物联网的制造型企业资源规划ERP的应用实施与研究首先是根据制造行业的生产销售的工厂流程,对主要的业务流程预先进行集成,根据业务流程的特点找出适合企业自身特点的ERP重组方案,循序渐进地进行流程划分,并在划分的基础上进行业务重组,重组的过程中着重进行信息流节点的划分(这将是实现物联网在制造型企业ERP应用中的关键一步)。
本文以轮胎制造业为例,进行实施过程分析与规划设计。
近几年,随着国内外汽车工业迅速发展和加快步入汽车社会,轮胎制造业迎来了良好的发展机遇和不断扩升的空间,这也带动了国内轮胎制造业的快速发展。
无论是国内轮胎产能扩X还是国际轮胎产能转移都为轮胎装备行业的发展扩宽了发展空间。
轮胎制造有相对规X的技术流程,轮胎制造企业从客户订单至轮胎售后服务都有较为完善的体系,并且国内以双钱轮胎为代表的轮胎制造企业注
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