面向離散型制造業(yè)的企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)的實施研究

程琨+汪飛燕

摘 要：伴隨著社會主義市場經(jīng)濟體制的完善以及我國成功加入世界貿(mào)易組織，傳統(tǒng)制造企業(yè)的發(fā)展面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，同時也充滿著無限的發(fā)展機遇。為了能夠跟上潮流與趨勢，我國制造企業(yè)必須進一步優(yōu)化發(fā)展戰(zhàn)略、提升管理能力，促進傳統(tǒng)制造企業(yè)向新型制造企業(yè)方向發(fā)展，本文通過對離散型制造企業(yè)中的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)進行了詳細的介紹與分析，希望能夠為我國傳統(tǒng)制造企業(yè)加快轉(zhuǎn)型步伐、提高發(fā)展優(yōu)勢、提升競爭力給出借鑒。

關鍵詞：企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）MRP IDEF0；業(yè)務流程重組（BPR）

人類社會已逐漸進入信息社會，信息技術(shù)的快速發(fā)展促使我們生活環(huán)境發(fā)生著翻天土地的變化，傳統(tǒng)制造行業(yè)運用信息技術(shù)能夠大幅提升生產(chǎn)效率，尤其是在國際分工體系越來越深入、以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)發(fā)展的同時，傳統(tǒng)的制造行業(yè)也緊跟時代步伐加快轉(zhuǎn)型，不但從根本上改變了落后的生產(chǎn)力，提高了生產(chǎn)效率，而且隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，國家大力支持和提升制造行業(yè)信息化水平，制造行業(yè)正以前所未有的速度進行發(fā)展，制造信息化與車間生產(chǎn)管理等各項信息緊密相連，所以車間生產(chǎn)管理信息化在制造行業(yè)中的地位越來越重要。計算機信息技術(shù)與現(xiàn)代企業(yè)管理系統(tǒng)的完整融合促進了我國企業(yè)在管理上的轉(zhuǎn)型和企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略上的調(diào)整，計算機技術(shù)與管理科學通過現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展不斷更新，對于企業(yè)的經(jīng)營管理、經(jīng)營文化、管理體系以及制造資源等方方面面都有提升作用。構(gòu)化設計（結(jié)構(gòu)化設計）方法是由美國人L C onstantine提出的。在設計過程中，該方法高度重視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、其功能模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和它們之間的接口?，F(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)水平的主要目的在于利用現(xiàn)代信息管理技術(shù)的快速整合進一部加強產(chǎn)品管理資源的優(yōu)化，進而保證企業(yè)利潤最大化。通過對系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設計進行全面詳細的討論。

一、系統(tǒng)設計方法

（一）結(jié)構(gòu)化方法

結(jié)構(gòu)化設計（結(jié)構(gòu)化設計）方法由美國人L C onstantine提出。在設計過程中，該方法高度重視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和它們之間的接口。

SD法將整個系統(tǒng)作為一個整體模塊，然后根據(jù)任務和功能逐步分解成更具體的模塊，讓模塊簡單明了，程序員可以按照模塊的流程進行編程。

SD系統(tǒng)主要集中于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，詳細分析了各模塊的功能和處理邏輯，如偽代碼公開發(fā)行圖、斯托克斯墊等結(jié)構(gòu)化方法，以信息系統(tǒng)開發(fā)為生命周期，整個生期分為六個階段：第一，可行性研究與開發(fā)計劃；第二，系統(tǒng)分析；第三，系統(tǒng)設計；第四，系統(tǒng)實施；第五，系統(tǒng)調(diào)試測試；第六，系統(tǒng)的運行維護與評價。結(jié)構(gòu)化方法的基本原理是：首先對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設計盡可能和實際系統(tǒng)相結(jié)合，當實際系統(tǒng)發(fā)生變化時，可以只修改系統(tǒng)相應的一部分；其次，系統(tǒng)簡單，容易理解。第三，通過自我設計逐步細化。頂部結(jié)構(gòu)設計將頂層分解成幾個模塊，降低模塊的設計難度。最后，遵循高內(nèi)聚和低耦合的原則。

（二）建模方法

IDEF的基本概念結(jié)構(gòu)化分析方法是在70年代結(jié)構(gòu)化分析方法基礎中發(fā)展起來的，主要目的在于降低開發(fā)成本，并進一步降低系統(tǒng)錯誤，促進溝通的一致性，美國空軍宣布ICAM（集成計算機輔助制造）在指定工程中使用IDEF。IDEF法簡稱ICAM定義方法，由三部分組成：

其一，IDEF0和描述系統(tǒng)的功能活動和接觸中ICAM建立加工制造體系結(jié)構(gòu)模型的基本內(nèi)容是自加速分解溫度（系統(tǒng)分析與設計技術(shù)）。

其二，IDEF1描述系統(tǒng)信息及其聯(lián)系建立信息模型為數(shù)據(jù)庫設計的依據(jù)。這是由Hughes飛機公司為主發(fā)展起來的。

其三，IDEF2用于系統(tǒng)模擬建立動態(tài)模型，是由HOS公司為主發(fā)展出來的。

KBSI公司將此方法發(fā)展成一個系列列寫入法：IDEF0功能模型（function modeling）；IDEF1X數(shù)據(jù)模型（data modeling）；IDEF2仿真模型設計（simulation model design）；IDEF3過程描述獲?。╬rocess description capture）；IDEF4面向?qū)ο笤O計（object-oriented capture）；IDEF5本體論描述獲取（ontology description capture）；IDEF6設計原理獲?。╠esign rationale capture）；IDEF7信息系統(tǒng)審定（information system auditing）；IDEF8人與系統(tǒng)接口設計（human-system interface design）；用戶接口建模（user interface modeling）

IDEF9經(jīng)營約束的發(fā)現(xiàn)（business constraint discovery）；場景驅(qū)動信息系統(tǒng)設計（scenario-driven IS design）；IDEF10信息制品建模（information artifact modeling）；實施體系結(jié)構(gòu)建模（implementation architecture modeling）；IDEF11信息工具建模（information artifact modeling）；IDEF12組織設計（organization design）；組織建模（organization modeling）；IDEF13三模式映射設計（three schema mapping design）；IDEF14網(wǎng)絡設計（network design）。

IDEF0基本特色：

第一，描述系統(tǒng)全面

一個系統(tǒng)一般可以被認為是由機器和軟件來執(zhí)行對象與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，從數(shù)據(jù)或活動只能反映部分層面，這種技術(shù)很難說明IDEF0系統(tǒng)可以同時表達多種對象。系統(tǒng)的活動框用箭頭表示數(shù)據(jù)流和它們之間的聯(lián)系，所以IDEF0能夠進行充分描述。系統(tǒng)功能可以分為現(xiàn)有系統(tǒng)的完整應用和工作記錄。IDEF0新制度的實施機制可以描述新系統(tǒng)的需求和功能。完整功能主要是通過IDEF0模型轉(zhuǎn)換為一個圖形化的文本模式來實現(xiàn)的，詞匯和圖形之間通過相互交叉引用表IDEF0圖的主要組成部分，通過活動信息和界面條件的活性與箭頭方向圖標所代表的數(shù)據(jù)和接口，表示一種電流操作說明書說的功能，或設計一支由活動模型信息模型和用戶界面模型。

第二，IDEF0的目的與觀點

模型是一個書面的解釋，所以所有技術(shù)文檔都都能被當做一個模型，表示指的是什么、為什么構(gòu)建模型、視圖所表達的意義和角度來反映問題或站在人們的立場來分析函數(shù)模型的問題。進一步做好需求分析達到預定的技術(shù)需求，現(xiàn)有系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換還是新的系統(tǒng)必須明確活動分析的功能，而不是逐步分解的組織分解。

（三）系統(tǒng)總體方案設計

絕大多數(shù)企業(yè)系統(tǒng)部署都是高度分散的，或是分布式設計的，雖然企業(yè)的服務器可以集中設計，但一般在客戶端和服務器之間，系統(tǒng)中有三個功能區(qū)分布：首先是數(shù)據(jù)庫組件，它將所有的數(shù)據(jù)從客戶端存儲到系統(tǒng)，其次是傳輸客戶端，它是初始數(shù)據(jù)輸入客戶端，它通過發(fā)送請求根據(jù)信息滿足客戶要求。最后是充當客戶端和服務器應用程序組件之間的中介角色。由于是根據(jù)用戶具體需求實施的，所以物理組件需要進行定制。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和三層結(jié)構(gòu)廣泛應用于八十年代之前，其典型代表是單層膜，主要特點是圖形化處理邏輯和數(shù)據(jù)存儲組成一個整體，包括在系統(tǒng)中的兩層結(jié)構(gòu)將應用分為客戶端和服務器層用戶界面?？蛻舳撕退邢嚓P的數(shù)據(jù)被存儲在服務器系統(tǒng)中的第二層，比單一系統(tǒng)的優(yōu)點在于程序的比單層快。但是缺點是應用程序會更復雜，客戶端程序仍會出現(xiàn)服務器響應和處理速度慢的問題。

二、系統(tǒng)實施

（一）程序開發(fā)

如前所述，代碼開發(fā)平臺選擇微軟Visual InterDev 6分布式開發(fā)。系統(tǒng)源文件和數(shù)據(jù)庫分別安裝于2個開發(fā)服務器上，從而模擬實際應用任何與服務器和數(shù)據(jù)庫服務器端的網(wǎng)絡服務都可以建立一個本地項目。通過系統(tǒng)的程序也可以在本地終端開發(fā)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立一個新的SQL Server連接，這樣的結(jié)構(gòu)有著輕便、靈活的優(yōu)勢，過程中融入多個人員進行共同開發(fā)，讓開發(fā)工作更加科學。在進行軟件工程規(guī)范開發(fā)的過程中必須要嚴格按照結(jié)構(gòu)中的各項要求進行命名，以保障系統(tǒng)的正常運行。

（二）規(guī)范數(shù)據(jù)

標準數(shù)據(jù)系統(tǒng)實施ERP管理信息系統(tǒng)的準備工作，處理的數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)必須是標準化或必須有一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準。標準化最重要的條件是實現(xiàn)信息集成。液壓部分工廠數(shù)據(jù)分為兩類：

其一，靜態(tài)數(shù)據(jù)

所謂靜態(tài)數(shù)據(jù)就是指技術(shù)人員在開始準備數(shù)據(jù)信息材料之前的生產(chǎn)活動，包括設備信息、工具材料信息、零組件、基本信息靜態(tài)數(shù)據(jù)。BOM規(guī)范是保證靜態(tài)數(shù)據(jù)絕對正確的編碼。各種新產(chǎn)品的市場需求量逐年增加，所以新產(chǎn)品的命名應該據(jù)有創(chuàng)新性。

其二，動態(tài)數(shù)據(jù)

所謂的動態(tài)數(shù)據(jù)指的是生產(chǎn)活動發(fā)生在數(shù)據(jù)上的變化，比如缺少一個表處理路徑，或者庫存記錄一旦建立，將始終保持動態(tài)數(shù)據(jù)的原則，動態(tài)數(shù)據(jù)是保證輸入數(shù)據(jù)和輸入記錄準確性的重要依據(jù)。

（三）系統(tǒng)特點

qcerp系統(tǒng)界面風格是一致的，有很多功能模塊的本質(zhì)是靜態(tài)系統(tǒng)。如員工基本客戶基本信息管理、材料信息管理等功能等接口模塊的設計是完全一致的?？梢哉f這是非常便于用戶學習與使用的系統(tǒng)，在系統(tǒng)開發(fā)過程中程序結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，同時為了使系統(tǒng)用戶能夠更好地理解系統(tǒng)的使用方法，qcerp系統(tǒng)端引入了比較典型的幫助文檔內(nèi)容，包括系統(tǒng)管理思想和模塊功能介紹，并在各種工和模塊方面都進行了詳細的介紹，讓新用戶能夠快速掌握系統(tǒng)的使用方法。

qcerp系統(tǒng)安全性較好，信息系統(tǒng)的安全性是數(shù)據(jù)庫記錄系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)的重要環(huán)節(jié)。大量的非公開信息要求系統(tǒng)要具備足夠的安全性，以保證數(shù)據(jù)庫信息不被泄露。首先qcerp系統(tǒng)具有強大的權(quán)限設置，以確保敏感數(shù)據(jù)只能由關鍵人員進行查看或是只有獲得相應權(quán)限的人員才能查看。其次qcerp系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫服務器三級結(jié)構(gòu)，并在系統(tǒng)中應用序列服務器建立了IPSec的IP安全設置。從而在服務器和終端確保只有終端的配置可以與服務器建立連接，IPSec設置確保應用程序服務器可以訪問數(shù)據(jù)庫服務器終端，而其他數(shù)據(jù)庫無法建立連接終端，從而大大降低了數(shù)據(jù)庫服務器遭到意外攻擊的可能性。

結(jié)束語：基于離散制造業(yè)車間的業(yè)務流程分析和系統(tǒng)理論思想指導，針對車間生產(chǎn)管理，利用計算機網(wǎng)絡技術(shù)和功能強大的數(shù)字管理技術(shù)開發(fā)出一套面向離散制造業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)。軍工企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)的實現(xiàn)也是完成網(wǎng)絡化協(xié)同制造過程中的一個關鍵環(huán)節(jié)，它是一種傳統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)功能的開發(fā)和集成，協(xié)同制造環(huán)境在企業(yè)協(xié)同發(fā)展的需要下，提供了一個有效的信息集成平臺，能夠提升企業(yè)生產(chǎn)能力、合作能力、促進軍隊離散制造業(yè)的數(shù)字化制造執(zhí)行能力。基于離散制造環(huán)境下協(xié)同制造軍工生產(chǎn)模式，對制造執(zhí)行系統(tǒng)分析提出了具體要求，建立協(xié)同制造環(huán)境典型的離散型企業(yè)制造業(yè)務流程，對系統(tǒng)功能提出了要求，結(jié)合以上分析，構(gòu)建動態(tài)異構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)的制造執(zhí)行系統(tǒng)，并建立了軍工企業(yè)協(xié)同生產(chǎn)車間面向通用制造執(zhí)行系統(tǒng)的四層體系結(jié)構(gòu)使用UML建模軟件體系結(jié)構(gòu)。為我國的協(xié)同制造行業(yè)的發(fā)展與進步起到積極的推動作用。

參考文獻：

[1] 楊帆，蕭德云.基于Agent的流程工業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[J].計算機集成制造系統(tǒng).2003，9（2）：107一111.

[2] 周華，劉民，吳澄.一種模型驅(qū)動基于代理的制造執(zhí)行系統(tǒng)[J].控制工程，2005，12（1）：80一10.

[3] 胡春，李平，宋執(zhí)環(huán).制造執(zhí)行系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中功能模型的研究[Jl.信息與控制，2002，31（6）：561一566.

[4] 胡春，李平.連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)與離散工業(yè)生產(chǎn)MES的比較[J].化工自動化與儀表，2003，30（5）：l一4.