（交通运输规划与管理专业论文）基于并行工程的机车车辆制造企业集成供应链模式研究.pdf

y n o b 4 1 0 北京交通大学硕士论文 摘要 全球经济一体化和信息化是当今时代发展的特征， 制造业竞争 的焦点正在转移到全面满足客户企业在交货期、质量、价格和服 务诸方面要求。近些年来，我国机车车辆制造企业竞争压力越来 越 大， 市 场 对 铁 路 机车 车 辆 在 数 量、 质 量、 结 构 等 方 面 都 提出 很 高的要求，新产品的开发逐渐成为企业生存和发展的命脉。并行 工程不同于产品开发的串行模式，将企业设计、工艺和生产联系 在一起，缩短新产品开发和生产的周期，降低成本。并行工程和 供应链管理及e r p 思想分别在产品开发和物料供应等环节整合企 业资源，依托现代信息技术和管理思想为企业提高市场反应能力 和顾客服务水平、增强核心竞争力提供强有力的支持。目 前，机 车车辆企业在实施先进制造技术时，各种技术之间缺乏衔接，降 低了实施效果。 本论文研究了机车车辆制造企业生产管理的特点， 梳理了产 品开发过程与后勤系统的流程关系，提出并行工程环境下的供应 链集成模式，从 横 劲两个方向 集成企业资源，建立了 立体的集成 供应链， 并提出支持并行工程的企业资源计划， 即c e - e r p 。 通过 本论文的研究能对机车车辆制造企业实施并行工程和企业资源计 划等先进制造技术提供一定的参考借鉴，并帮助企业加快企业信 息化进程、 提高信息化效果，对推进企业的供应链管理和信息化 建设有重要的理论和现实意义。 关键词:并行工程供应链机车车辆c e - e r p 北京交通大学硕十论文 ab s t r a c t t h e g l o b a l e c o n o m i c i n t e g r a t i o n a n d i n f o r m a t io n i z a t i o n a r e t h e d e v e l o p m e n t c h a r a c t e r i s t ic o f c u r r e n t e r a . t h e f o c u s o f c o m p e t i t io n o f m a n u f a c t u r i n g i n d u s t ry i s t r a n s f e r r i n g t o m e e t i n g c u s t o m e r e n t e r p r i s e s i n a n a l l - r o u n d w a y o n d e l i v e ry t i m e , q u a l i t y , p r i c e a n d s e r v i c e . i n t h e l a s t f e w y e a r s , t h e c o m p e t i t io n p r e s s u r e o f l o c o m o t i v e a n d r o l l i n g s t o c k m a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s e s o f o u r c o u n t ry i s g r e a t e r a n d g r e a t e r . t h e m a r k e t p u t f o r w a r d v e ry h i g h r e q u e s t t o r a i l w a y l o c o m o t i v e a n d r o l l i n g s t o c k i n s u c h a s p e c t s a s q u a n t i t y , q u a l i t y , a n d s tr u c t u r e , s o t h e d e v e l o p m e n t o f t h e n e w p r o d u c t s b e c o m e s l i f e b l o o d o f e n t e r p r i s e s . c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g d i ff e r s f r o m t h e s e r i a l m o d e o f p r o d u c t d e v e l o p m e n t . i t l i n k s e n t e r p r i s e s d e s i g n , p r o c e s s a n d p r o d u c t i o n t o g e t h e r . i t c a n s h o rt e n t h e c y c l e s o f t h e n e w p r o d u c t d e v e l o p m e n t a n d p r o d u c t i o n , l o w e r c o s t s . c o n c u r r e n t e n g in e e r in g i n t e g r a t e s e n t e r p r i s e r e s o u r c e o f p r o d u c t d e v e l o p m e n t , w h i le s c m a n d e r p i n t e g r a t e e n t e r p r i s e r e s o u r c e o f m a t e r i a l s s u p p l y i n g . t h e y i m p r o v e t h e m a r k e t r e s p o n d a n d c u s t o m e r s s e r v i c e l e v e l f o r e n t e r p r i s e s , a n d s t r e n g t h e n t h e k e y c o m p e t i t i v e n e s s , w i t h t h e m o d e r n i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y a n d m a n a g e m e n t t h o u g h t . a t p r e s e n t , v a r i o u s k i n d s o f a d v a n c e d m a n u f a c t u r i n g t e c h n o lo g y l i n k叩 s c a r c e l y , w h i l e t h e y a r e i m p l e m e n t e d i n a l o c o m o t i v e a n d r o l l i n g s t o c k e n t e r p r i s e , s o t h i s h a s r e d u c e d t h e i m p l e m e n t i n g e ff e c t . t h i s p a p e r h a s s t u d i e d t h e c h a r a c t e r i s t i c o f t h e p r o d u c t i o n m a n a g e m e n t o f l o c o m o t i v e a n d r o l l i n g e n t e r p r i s e a n d t h e d e v e l o p m e n t c o u r s e p r o c e d u r e r e l a t i o n a n d l o g i s t i c s s y s t e m s t o c k m a n u f a c t u r in g b e t w e e n t h e p r o d u c t t h e i n t e g r a t e d m o d e o f 北京交通大学硕士论文 s u p p l y c h a i n u n d e r t h e c o n c u r r e n t e n g i n e e r in g h a s b e e n p u t f o r w a r d i n t h i s t h e s i s . i t i n t e g r a t e s e n t e r p r i s e r e s o u r c e s f r o m h o r i z o n t a l a n d v e r ti c a l d i r e c t i o n , a n d s e t s u p a t r i d i m e n s i o n a l i n t e g r a t e d s u p p l y c h a i n , a n d t h e n p r o p o s e s a n e n t e r p r i s e r e s o u r c e p l a n n in g s u p p o rt e d c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g , n a m e l y c e - e r p . t h i s t h e s i s c a n o f f e r c e rt a i n r e f e r e n c e t o t h e l o c o m o t i v e a n d r o l l in g s t o c k m a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s e o n t h e i m p l e m e n t o f a d v a n c e d m a n u f a c t u r i n g t e c h n o l o g i e s , s u c h a s c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g a n d e n t e r p r i s e r e s o u r c e p l a n n i n g , e t c . i t c a n h e l p e n t e r p r i s e s t o a c c e l e r a t e t h e p r o c e s s a n d i m p r o v e t h e r e s u l t o n i n f o r m a t i o n iz a t i o n . t h e r e a r e i m p o rt a n t t h e o ry a n d r e a l i s t i c m e a n i n g i n a d v a n c i n g s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t a n d i n f o r m a t i o n c o n s t r u c t i o n o f e n t e r p r i s e s . k e y w o r d : c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g s u p p l y c h a i n c e - e r p l o c o m o t i v e 民营企业已在配件市场上抢滩登陆: 近年来， 机车车辆行业的 跨国公司也以其强大的技术和经济实力开始打入中国市场， 使机车 车辆制造业的市场竞争更加激烈。 随着经济快速发展和人民生活水平的不断提高，市场对铁路机 车车辆在数量、 质量、 结构等方面都提出很高的要求。 机车车辆产 品要适应旅客运输快速、 高速、安全、舒适、 货物运输快捷、 重载 为主的发展要求。 为此， 机车车辆企业就必须积极开发先进适用的 技术和装备， 提高对市场需求的反应能力， 生产具有国际竞争力的 机车车辆产品。 实施并行工程可以将企业设计、工艺和生产联系在一起，提高 企业产品开发的效率， 大大缩短新产品开发和生产的周期， 降低成 北京交通大学硕士论文 本， 增强企业的竞争能力。 在由 卖方市场转向买方市场新的市场环 境下， 供应链管理是企业参与合作和竞争的重要方式， 供应链管理 及e r p 思想通过对企业采购和销售环节的库存管理， 串 起供应链的 上下游企业， 加强企业间的合作， 使物料供应与产品生产配合更加 顺畅。 两者分别在产品开发和物料供应等环节整合企业资源， 依托 现代信息技术和管理思想为企业提高市场反应能力和顾客服务水 平、增强核心竞争力提供强有力的支持。 1 . 2论文选题的意义和主要内容 1 . 2 . 1论文研究的意义 在制造企业中，并行工程的实施存在一定的局限性。并行工程 主要是关注于产品的开发环节， 而较少注意企业物料供应与产品开 发的关系。 传统的供应链管理及e r p 思想以企业采购和销售部门为 供应链上下游的唯 接口， 使企业间的合作停留在较低的层次; 同 时采购和销售部门是计划的执行者， 没有一种机制使其参与制定计 戈 ，甚至参与产品开发。 机车车辆制造企业供应链管理方面的缺失，在一定程度上会削 弱并行工程的实施效果。 面对市场的竞争环境， 在实施并行工程等 先进制造技术的同时，机车车辆制造企业应该加强企业资源的整 合， 注重供应链管理水平的提升， 使各种先进技术的应用能达到更 好的效果。 目 前，对并行工程环境下的企业供应链研究较少，企业往往将 两种技术分别实施，相应的信息系统缺乏衔接，降低了实施效果。 本论文以机车车辆制造行业为背景， 分析机车车辆制造企业生产管 理特点， 探讨开发过程与后勤系统的关系， 提出并行工程环境下的 供应链集成模式， 及信息系统 ( c e - e r p ) 的功能结构。 通过本论文 的研究能对机车车辆制造企业实施并行工程和企业资源计划等先 北京交通大学硕士论文 进制造技术， 在提高企业供应链管理水平方面为企业提供一定的 参 考借鉴， 并帮助企业加快企业信息化进程、 提高信息化效果， 对推 进企业的供应链管理和信息化建设有重要的理论和现实意义。 1 . 2 . 2论文主要内容 本论文将在并行工程和供应链管理及e r p 思想下， 研究机车车 辆制造企业在并行工程环境下， 供应链模式和企业资源计划的功能 结构。 本论文主要内容包括: 第一章， 绪论。 介绍论文的研究背景， 及其研究的意义和主要 内容。 第二章， 并行工程概述。介绍并行工程的发展，引入并行工程 的概念; 通过与串行开发模式的对比， 分析并行工程的本质; 提出 实施并行工程所必须的支持技术。 第三章， 供应链管理基本知识。 给出供应链及供应链管理的概 念， 介绍供应链管理思想: 分析供应链管理中重要的管理思想 企业资源计划( e r p ) ， 按系统的功能和本质将其发展阶段分为五个 阶段，归纳出每个阶段的特点和标志。 第四章， 我国机车车辆制造企业管理现状分析。 运用前两章的 基础理论， 总结和分析机车车辆制造企业并行工程和e r p 系统的实 施现状; 分析机车车辆制造企业生产管理的特点; 最后指出机车车 辆制造企业在供应链管理方面的不足。 第五 章， 机车 车 辆 制 造企 业 集成 供 应 链 模 式 分 析。 首 先 分析 实 施并行工程对企业供应链管理的影响，以及对企业信息系统的需 求; 针对机车车辆制造企业生产管理特点， 及其供应链管理的不足， 提出并行工程环境下的集成供应链模式; 在分析模式的基础上， 设 计机车车辆制造企业的c e - e r p 系统。 北京交通大学硕士论文 第二章 并行工程概述 2 . 1并行工程的发展和概念 2 . 1 . 1并行工程的产生背景 早在第二次世界大战以前及二战期间， 并行工程的思想已开始 在美国、 日 本的一些企业中出 现。 二战前， 福特汽车公司就采用人 数较少、 集成化的多专业小组来进行产品设计， 这种跨部门的小组 工作方式与现在并行工程的思想很类似。 当时， 亨利 福特领导的 一个设计小组设计和制造了世界汽车制造史上非常有名的t 型车。 该车不但采用了 好几项当时 领先的 技术和新的制造方法， 而且由于 其成本非常低， 使得美国 社会中下层人士都买得起， 因而赢得了庞 大的市场。 二战时期， 洛克希德飞机公司为同德国人争夺研发第一架喷气 飞机， 也采用了小组工作方式进行产品开发。 该工作小组是由一名 叫k e l l y j o h n s o n 的主设计师组建的， 他选用t 2 3 位z 程师和1 0 3 个机械技工， 组成集成的、 多专业的产品设计开发小组， 设计与制 造 人员以 少 而 精的 掉则 组 织 在一 起， 工作 具 体， 职责 分明 ， 小 组既 要负责设计， 又要完成装配。 结果， 第一台样机只用了1 4 3 天就设 计并装配出来， 比预定时间提前了五分之一。 在整个二战期间， 这 些公司一直采用多专业小组进行产品设计开发， 这种小组开发形式 就是并行工程的雏形。 在上世纪七十年代， 日 本 丰田 汽车公司开始实行项目 经理负责 制， 项目 负责人被赋予较大的 权利， 负责新产品的设计和工艺准备， 并使之投产。 丰田公司从市场预测、 产品设计、 工艺设计、 生产工 程设计和工厂管理等相关部门 抽调技术和管理人员组成一个产品 北京交通大学硕士论文 开发小组。 在项目 进展期间， 小组成员还保留与原来各职能部门的 关系， 但都明确处于项目负责人直接控制领导之下。 小组内以会议 的形式进行沟通、 讨论和决策， 确保所有有关资源和程序方面的矛 盾能够在项目过程的开始就得以发现。 由于不同专业、 部门的人员 在一起共同工作， 面对面地进行信息交流， 因此， 在产品设计的各 阶段几乎都可以同步或交叉进行。 如汽车车身还在画图纸进行设计 时， 制造部门就可以开始模具制造， 因为模具师知道了新轿车的大 致尺寸和覆盖件的概略数， 所以可以提前订购模块， 并在模块上进 行粗加工， 当覆盖件的最后一张设计图纸一经发出， 模具立即可以 转到精加工去， 这样就可以大大加快新产品开发制造速度。 采用这 种多专业集成的开发方式，使日本汽车公司取得了令人瞩目的成 就。 据统计旧 ， 当 时 新车 平均所需 设计工时: 日 本为1 . 7 百万小时， 美国3 . 1 百万小时; 新车平均开发时间:日 本4 6 . 2 月， 美国6 0 . 4 月;样车制造时间:日 本6 . 2 月，美国1 2 . 4 月;模具开发时间: 日 本 1 3 . 8月， 美国2 5 . 0月:投产至第一辆车销售时间:日 本 1 月， 美国4 月。 这些数据可以说明， 在2 0 世纪8 0 年代美、日 汽车 贸易战中， 日 本为什么能够占领大部分世界市场。 由于战后美国经 济的繁荣， 这种集成的跨专业的设计小组工作方式曾被美国企业遗 忘。直到2 0 世纪8 0 年代，在同日本的汽车贸易战中的竟争失败， 才使美国企业重新画到了这种设计小组的工作方法中来。 福特汽车公司为了超过日本进口汽车的质量，在设计开发 t a u r u s轿车时，从产品计划、市场研究、设计、制造、后勤、财 务等部门中， 选择有关人员组成一个具有凝聚力的跨专业小组。 他 们在轿车设计阶段， 把用户和供应商也请来提出各自 想法， 设计人 员还经常走到车间中，让一线生产工人也参与设计，同时考虑了 d f x ( d e s i g n f o r m a n u f a c t u r i n g / a s s e m b l y / v a l u e / s e r v i c e ，面向 制造/ 装配/ 价值/ 服务的设计) 的设计， 最终使t a u r u s 轿车成为同 等级和价格水平最好的轿车。 这种跨专业的开发方式也逐渐在其他行业得到应用， 并取得了 北京交通大学硕士论文 巨大的成功， 企业、 研究机构都加强了这种开发方式的研究和实践 应用。 2 . 1 . 2并行工程概念的提出 虽然并行工程并不是一个全新的方法， 但直到2 0 世纪8 0 年代 末， 它的概念才被提出来。 随着世界经济的飞速发展和全球市场竞 争的不断加剧， 制造企业面临着巨大的 挑战， 顾客对产品质量要求 越来越高， 产品生命周期不断缩短。 如何在竞争中求得生存和发展， 是每个企业面临的实际问题。 企业为了赢得市场的竞争， 就不得不 加速新产品开发、 提高产品质量、 降低产品成本和提供优质服务等， 其中加速新产品开发， 并尽快投放市场， 已成为企业赢得竞争优势 的关键。 传统的产品开发模式，即“ 串行， 、 “ 顺序”的方法为:先进行 市场需求分析， 将分析结果交给设计部门; 然后进行产品设计， 将 图纸交给工艺部门进行工艺方法的设计和制造工装准备; 采购部门 根据要求进行采购， 等一切齐备以后进行生产加工和测试。 若产品 结果不满意再反馈到设计、 工艺等部门修改， 直到满足要求， 如图 2 - 1 所示。 这种方法造成产品设计的大循环， 影响了产品上市时间 和制造成本。 下游过程对上游的反馈 图2 - 1串 行产品开发模式示意图 1 9 8 2 年美国国防部高级防务研究项目局开始研究， 如何在产品 设计过程中提高各环节之间“ 并行度” 的方法。1 9 8 8 年1 2 月， 美 国国防部防御分析研究所发表了著名的r - 3 3 8研究报告，提出了 “ 并行工程”( c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g , c e )的概念，将其解释 北京交通大学硕士论文 为对产品及其下游的生产和支持过程进行并行一体化设计的系统 方法，其给出的定义为: “ 并行工程是集成的并行地设计产品及其相关的各种过程( 包 括制造过程和支持过程) 的系统方法。 这种方法要求产品开发人员 从设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废 处理的所有因素，包括质量、 成本、 进度计划和用户的要求。 ” 门 从上面的定义可以看出， 并行工程就是在设计阶段集中有关产 品研制周期的各部门的工程技术人员， 设计产品和有关过程， 并对 产品性能和有关过程进行分析和评估， 提出改进意见。 通过这一策 略， 不仅能够实现产品设计优化、 整个开发过程优化， 而且有利于 提高产品质量、 降低生产成本、 缩短产品开发周期、 满足用户需求。 2 . 2井行工程的本质分析 并行工程曾有许多不同的名称: 包括周期工程， 生命周期工程， 并行产品和过程设计， 集成和协同设计， 设计合成， 生产率工程和 系统工程等。 无论名称如何变化， 其基本含义都是把产品设计师和 制造工程师结合起来以改进制造过程和产品， 对产品设计和相关过 程 ( 包括制造过程和支持过程) 进行集成。 并行工程要求新产品开 发要考虑企业整体、 考虑产品整个生命周期， 它不同于传统的串行 方法。 基于亚当 斯密劳动分工理论的串 行方法， 认为分工越细， 工 作效率越高。串 行方法是把整个产品开发全过程细分为很多步骤， 就如图2 - 1 中所表示的， 各个环节按一定的顺序进行。 每个部门和 个人都只做其中的一部分工作， 而且是相对独立的进行， 工作做完 以 后把结果交给下一部门。 西方把这种方式称为 “ 抛过墙法” ( t h r o w o v e r t h e w a l i ) ，他们的工作是以职能和任务分工为中心的，不一 定存在完整的、 统一的产品概念。同时， 对各部门工作的评价， 往 往是看交给它的刃 卜 一 份工作任务完成是否出色。 就设计而言， 主要 是看设计工作是否新颖，是否有创造性，产品是否有优良的性能。 北京交通大学硕士论文 这种评价方法易使得各个部门只注重追求自己的最优方案， 而忽视 整体的最优。 为了实现一份优秀的设计方案， 可能需要其他部门付 出巨大的代价，使产品的生产周期延长，成本加大，等等。 图2 - 2 为产品并行开发的模式示意图， 部门之间加强流程的并 行和信息的反馈。 为了避免在产品研制后期出 现不必要的返工与重 复性工作， 并行工程强调产品全生命周期市场需求分析、 产品 定义、 研究开发、设计、制造、支持 ( 包括质量、销售、采购、 发 送、服务)及产品报废等各个相关阶段过程的集成、并发与优化。 人们在产品生命周期的上游阶段工作时， 要充分考虑下游工作的可 实现性， 其中， 尤其是在产品设计阶段， 要进行可制造性设计、 可 装配性设计、 可测试性设计、可维护性设计、 可靠性设计、 可支持 性设计、 可采购性设计、 成本合理性设计等。 要求产品生命周期各 阶段工作间能及时交流、协调，尽量避免跨阶段 “ 大返工” 。以 产 品为中心， 组成有关部门代表参加的多学科小组进行“ 团队” 工作。 并行工程方法主要表现在企业组织、设计工作本身和生产流程中。 上游过程对下游的支持 下游过程对上游的反馈 图2 - 2 产品开发并行模式示意图 第一，并行工程是组织跨部门、多学科的开发小组， 在一起并 北京交通大学硕士论文 行协同工作， 对产品设计、 工艺、 制造等上下游各方面进行同时考 虑和并行交叉设计， 及时地交流信息， 使各种问题尽早暴露， 并共 同加以解决。 这样就使产品开发时间大大缩短， 同时质量和成本都 得到改善。 开发小组包括市场、 设计、 工艺、 生产技术准备、 制造、 采购、 销售、 维修服务等部门人员， 有时甚至包括用户、 供应商代 表。 第二，并行工程强调设计的 “ 可制造性” 、 “ 可装配性”和 “ 可 检测性”等。企业产品的竞争能力表现在产品的t q c s 综合指标一 一交货期( t i m e ) 、 质量( q u a l i t y ) 、 成本( c o s t ) 和服务( s e r v i c e ) . 根据不同的产品定位， 并行工程要求企业围绕这个产品的定位来安 排整个产品开发过程， 在产品设计时就要尽早考虑其生命周期中所 有的后续过程， 如制造、装配、 检测、采购、设备能力、使用、 维 修和报废等。 只有这样才能减少设计的修改次数， 缩短产品上市时 间。 第三， 在开发小组中， 各部门、 各专业人员可以充分的交流沟 通， 在产品设计阶段综合考虑整个生命周期的各个环节， 使各种活 动并行交叉进行。 这种并行与交叉不是违反开发过程必要的顺序和 规律， 不能随意取消一个完整的工程过程中现存的、 顺序的、向前 传递信息的任一必要阶段， 而是在充分细分各种活动的基础上， 找 出各子活动之间的逻辑关系，将可以并行交叉的尽量并行交又进 行，使各环节的工作尽早开始。 通过前面的分析， 可以归纳出并行工程方法从“ 部门协调” 、 “ 环 节约束” 和“ 并行交叉” 三方面帮助企业提高质量、降低成本， 并 缩短产品开发周期。这三方面也就是并行工程方法的特点。 1 . 协调性 并行工程突出人的作用， 强调通过人的协同工作来获取附加的 协同效益。 理论分析表明， 复杂过程的总效益除了各子系统贡献的 效益外， 还有相互协同合作的效益，后者称为附加的协同 效益幻 。 在并行工程中一般采用小组工作( t e a m w o r k ) 的方式来进行协同工 北京交通大学硕士论文 作， 即由设计、 生产、 销售等不同部门的人员组成工作小组，以此 方式并行交叉作业共同完成整个任务。 在产品生命周期中， 任一设 计与制造系统都由若干个环节组成， 各环节在独立完成各自 任务或 活动的同时， 又存在互相作用和相互制约， 协调多知识源之间的冲 突，使各环节能协同作业。 2 . 约束性 并行工程着眼于发现问题， 试图通过多个环节参与设计， 对设 计进行约束， 从可制造性、 可装配性、 可测试性等各个侧面研究早 期设计的利弊，避免早期设计的不利后果。c e多功能小组相互协 作的工作模式， 可大大增加设计环节的约束， 减少不确定性、 不成 熟的决策， 增加设计结果的准确性， 缩小决策空间， 实现对产品设 计结果的早期验证，避免设计的反复。 3 . 并行性 并行性是 c e 一个重要方面，它要求同时进行产品及其下游过 程设计， 它强调一切过程尽早开始， 注重早期概念设计，以最佳的 设计和制造方案降低成本。 产品生命周期中， 任一环节至少应该完成3 项任务: a . 对相邻 上游环节结果的理解与分析; b . 实施本环节专属的 任务; c . 为下游 环节表达本环节工作的结果。 从时间角度看， 并行工作模式则将相邻下游环节的起始时间提 前， 使对下游的表达与对上游结果的理解同时进行， 体现出明显的 协同效益 ( 如图2 - 3 所示) ，使下游可以充分理解上游的意图，上 游也更易于实现面向下游活动的清晰表达。 这种相关环节重叠的工 作模式， 一方面， 由于下游环节起始时间提前缩短了总的持续时间; 另一方面， 由于两环节间的协同， 提高了 理解与表达的效率， 可进 一步缩短理解、表达环节的时间。 北京交通大学硕士论文 #! 表 达! 理 解卜透盗 卜 一 工作环节一州 图2 - 3并行工程的协同效益示意图 2 . 3并行工程的支持技术 按照并行工程的原则， 要求产品开发人员从设计一开始就考虑 产品生命周期中的各种因素。并行工程的关键支持技术包括: i .产品开发过程建模、仿真与优化。并行工程与传统生产方 式的本质区别在于它把产品开发的各个活动作为一个集成的、 并行 的产品开发过程， 强调下游过程在产品开发早期参与设计过程， 管 理、控制并不断改善产品开发过程。并行工程不仅是活动的并发， 更主要的是强调下游过程在产品开发早期参与设计过程， 而且要不 断改进产品开发过程，使信息流动与共享的效率更高。 2 .并行工程中集成产品开发团队的组建。产品开发由传统的 部门制或专业组， 变成以产品( 型号或项目 ) 为主线的多功能集成产 品开发小组。 开发小组被赋予相应的职责权利， 对所开发的产品对 象负责。 3 .并行工程的协同工作环境。在并行工程产品开发模式下， 产品开发是由分布在异地的采用异种计算机软件工作的多学科小 组完成的。 多学科小组之间以及多学科小组内部各组成人员之间存 在着大量相互依赖的关系， 并行工程协同工作环境支持开发小组的 异地协同工作方式。 协同工作环境构造出的信息共享平台， 在正确 的时间将正确的信息以正确的方式传递给正确的人。 北京交通大学硕士论文 4 .数字化产品 建模与c a x / d f x( 计算机辅助系统/ 面向 对象设 计) 工具。 基于一定的数据标准， 建立产品生命周期中的数字化产 品模型。 产品设计方案是产品开发过程中唯一的数据源， 用于定义 覆盖产品开发各个环节的 信息模型， 各环节的信息接口 采用标准数 据交换接口 进行信息交换。 数字化工具定义是指广义的计算机辅助 工具集，最典型的有c a d , c a e , c a p p , c a m , d f a 和d f m 等，这些 内容将在第四章介绍。 北京交通大学硕士论文 第三章 供应链管理基本知识 3 . 1供应链管理 3 . 1 . 1 供应链 1 .供应链概念 我国 物流术语国家标准对供应链的定义是 “ 生产及流通过 程中，涉及将产品或服务提供给最终用户活动的上游与下游企业， 所形成的网链结构” 。 供应链是由提供原材料、 零部件、产品和服务的供应商、 制造 商、 分销商、 顾客、 物流服务商等组成的经营网络。 它涵盖了从原 材料到零部件、 再到成品的制造过程以及运输分销过程。 一条供应 链是为了满足客户的需求， 围绕核心企业形成的， 包含全部的物流 活动，以信息流为重要支撑， 以资金流为基本保证。 典型的供应链 包括制造网络和分销网络，其结构如图3 - 1 所示。 北京交通大学硕士论文 供应商 的供应商 供应商 制造商 制造网络 分销商客户 分 销网 络一一 物流服务 一资 金 流 一一一一一一 ft s m e 一一一一一一一 图3 - 1供应链结构模型示意图 传统的供应链是制造企业的一个内部过程， 注重企业内部自 身 资源的利用。 随着市场竞争的加剧， 供应链的外部环境得到人们的 重视， 使其范围 扩大到供应的源头和消费的终点。目 前， 供应链的 概念更加注重围 绕核心企业的网链关系， 通过对信息流、 物流、 资 金流的控制， 从采购原材料开始， 支撑中间产品以 及最终产品， 最 后由销售网络送到消费者手中，形成一个整体的功能网链结构模 式。 2 .供应链的构成要素 构成供应链的企业有供应商( 原材料、零部件) 、 成品制造商、 物流服务商、 分销商和零售商， 它们分别完成各自 的功能。 一般每 个企业都为多个企业提供产品 和服务， 同时也接受多个企业的产品 和服务，所以，实际上这些企业构成了一个供需网络。 成品制造商一般是供应链中的核心企业， 它是网络中最重要的 环节， 提供市场需要的最终消费品。 除了具备计划、 采购、生产功 能外，部分制造企业还具备新产品的开发能力，以及售后服务等， 其核心竞争力可能表现在产品的研发能力、 营销推广能力以及品牌 北京交通大学硕士论文 经营能力等。 供应商是为成品制造商提供原材料和零部件的企业。 供应量较 大的供应商和制造商之间往往形成一种长期稳定的合作伙伴关系。 这种合作伙伴关系的维护， 形成了供应商的客户关系管理和制造商 的供应商管理。 零售商是直接面向最终消费者的企业， 具有超市、 便利店、百 货商店、 专卖店、 无店铺销售等多种形式， 有时在零售商上游还存 在分销商。 供应链上的企业直接服务于其下游企业， 零售商更接近 最终市场， 他们主要承担着销售的角色， 而制造商则直接为零售商 服务，满足他们的不同需求。 物流服务商将供应链中的企业有机的联系起来， 它完成企业间 甚至企业内非核心的物料供应、 配送及产品销售物流服务环节， 保 证各企业核心环节的顺利进行。 物流服务包括运输、储存、装卸、 搬运、 包装、 流通加工、 配送、 信息处理等，已 经成为提高供应链 效率的关键。 以 往物流服务多由企业自 身完成， 优质的物流服务可 以提高企业运作效率， 降低成本， 所以目 前企业倾向于将非核心业 务外包出去，由第三方物流商和第四方物流商完成。 3 . 1 . 2供应链管理 1 .供应链管理的概念 供应链管理 ( s c m s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t )的概念是利用 计算机网络技术全面规划供应链中的物流、 信息流、 资金流等， 并 进行计划、 组织、 协调 与 控制(3 。 其目 标是将合适的产品 或服务按 照合适的状态和包装、 以 合适的数量和合适的费用， 在合适的时间 送到合适客户的合适地方，即 “ 7 r . 供应链管理作为一种先进的管理技术和方法， 能够使产品从生 产到最终消费者手中实现成本最小化，实现企业和消费者共赢， v m i ( v e n d o r m a n a g e d i n v e n t o r y，供 应 商 管 理 库 存 )、 c p f r ( c o l l a b o r a t i v e p l a n n i n g f o r e c a s t i n g r e p l e n i s h i n g ，联合 北京交通大学硕士论文 计划、预测和补充) 、q r ( q u i c k r e s p o n s e ，快速反应) 、 e c r ( e f f i c i e n t c u s t o m e r r e s p o n s e ， 有效客户反 应) 等已 成为比 较 常见的供应链战略。 对客户实际需求的重视是供应链发展的原则， 供应链管理以 最 终客户为中心。 不管供应链上企业有多少类型， 也无论供应链是长 与短， 层次多少， 供应链都是由客户需求驱动的; 而且， 只有客户 满意， 供应链才能延续与发展。 因此， 供应链管理必须以 最终客户 为中心， 将客户服务、 客户满意与客户成功作为管理的出发点， 并 贯穿供应链管理的全过程，将改善客户服务质量，实现客户满意， 促进客户成功作为创造竞争优势的根本手段。 信息技术的发展为供应链管理提供了有力的支持， 信息技术成 为协调监控供应链上所有环节的重要手段， 企业可以利用因特网技 术实现企业内 和企业间的信息集成及业务协作。 基于工 n t e r n e t 和 工 n t r a n e t的电子商务技术使供应链上的成员企业能够实时获取并 处理外部信息， 使企业能够与供应商协同运作， 与客户保持零距离， 最终达到整个供应链对客户需求的快速有效反应， 将客户需求的提 前 期 减 少 到 最 低a 雍 ， 从 而 获 取 市 场 竞 争 的 时 间 和 空 间 优 势。 2 .供应链管理的作用 供应链管理注重客户关系管理， 通过为客户提供 “ 7 x 2 4 ” 客 户服务、 个性化产品配置、 灵活定价等提高客户满意度。 供应链管 理可以加强供应商管理， 通过在线采购能够实现所需物料的全球采 购， 降低采购成本， 优化采购流程， 透明合同执行， 提高整个供应 链的效率。 通过实施供应链管理，可以有效消除重复、浪费与不确定性， 减少库存总量， 降低“ 牛鞭” 效应。 不确定性是库存存在的根本原 因. 供应链管理通过对组织内部业务流程的重构， 各成员企业建立 战略合作伙伴关系， 实现信息共享， 物流通畅， 提高对客户的反应 速度， 从而有效地: 连续不断地消除不确定性， 有效减少各个环节 上的库存量，避免许多不必要的库存成本消耗。 企业间的合作与信任是供应链高效运作的基础。 通常一个企业 北京交通大学硕士论文 的控制力非常有限， 制造企业通常较多关注于企业内部供应链， 而 对外部供应链的控制无法达到最初原材料的供应和最终产品的零 售。 这样就要充分发挥链上各个企业的核心能力， 创造竞争的整体 优势。 供应链管理跨越多个企业， 需要建立一种跨企业的合作。 它 要求整个供应链以 用户和市场为中心， 整合从分销、 制造到原材料 供应等环节的需求计划、 生产计划和供应计划， 使供应链上的所有 企业协调合作， 从而获取在成本、 速度、 质量和服务上的竞争优势。 这样的合作必然以增强竞争力为目 的， 合作是为了创造更强大的竞 争优势，通过竞争合作实现 “ 共赢” 。 3 . 2 e r p与供应链管理 3 . 2 . 1 e r p的概念 企业资源计划一 ( e r p )是基于供应链的管理思想与方法，是供 应链管理思想的重要组成部分，也是供应链管理思想发展的基础。 e r p 是2 0 世纪9 0 年代初由美国著名的i t 分析公司g a r t e r g r o u p i n 。 根据计算机信息处理技术、 i t 发展和企业对s g m 的需要， 对未 来制造业管理信息系统的发展趋势和即将发生的变革做了预测提 出 来的， 代表了企业在信息时 代管理革命的发展趋势。 根据g a r t e r g r o u p 的定义， e r p 是将财务、分销、 制造和其它业务功能合理集 成的一整套的管理思想， 及以此为指导的集企业业务流程、 基础数 据、 人力、物力、 计算机软硬件于一体的应用软件系统4 1 e r p 是供应链管理的一部分，在传统的制造企业中集中于企业 内部供应链的管理， 其管理思想注重物流业务、 生产业务和财务业 务三个方面的管理. 它在供应链的纵向上， 对企业的生产流程中的 物流、 信息流、 资金流进行控制。 同时e r p 不断向企业外扩展， 它 要求将企业经营过程中的有关各方如供应商、制造商、分销网络、 客户等纳入到一个紧密的供应链中， 以财务为核心， 以计划为主线 北京交通大学硕士论文 安排企业的产、供、销活动。从其发展阶段的分析可以看出 e r p 的集成过程。 在分 析和 运 用e r p 时 ， 还应了 解其 相 关的 概 念。 1 . 物料清单 物料清单 ( b o m , b i l l o f m a t e r i a l s ) 是描述产品结构的文件。 它表明了产品组件、 零件、 原材料之间的结构关系， 以及所需要的 数量。b o m 是一种树型结构，如图3 - 2 所示。 望钡-取 bx1cx3dx2 e x3 1 f x 2 g x1 图 3 - 2 e x21! hx3 产品a的b o m 结构示意图 图3 - 2 显示了一个3 级的b o m 结构，产品a由1 个零件b , 3 个零件c 和2 个零件d 组成。 而零件b 又由3 个原材料e 和2 个原 材料f 组成，等等。 b o m 在e r p 中的作用非常重要，它为很多环节和工作提供数据 和产品信息，如图 3 - 3 o b o m描述产品的结构，是联系 m p s和 m r p / m r p i i 的桥梁;为核算成本、 制定价格提供依据;为外协配件 和产品提供配料依据;等等。 销售价格 外协加工 生产配料 成本信息 图3 - 3 b o m 数据关系示意图 2 . 主生产计划 主生产计划 ( m p s , m a s t e r p r o d u c t i o n s c h e d u l e )是确定每 北京交通大学硕士论文 一个具体产品在每 厂个具体时间段的生产计划。 企业的物料需求计 划、车间作业计划、采购计划等都来源于主生产计划，它在 e r p 系统中起着承上启下的作用， 实现从宏观计划到微观计划的过渡和 连接。 3 . 独立需求与相关需求 与主生产计划不同，独立需求不需要其他任何模块的数据来 源， 而单独直接下达需求。 通常根据预测或企业客户的独立需求而 下达。下达后参与m r p 的运算，通过m r p 运算，计算出相关需求。 相关需求是由独立需求派生出来的， 相关需求物料包括半成品、 零 部件和原材料， 这些物料的需求量可以从独立需求物料的需求量中 计算出来。 例如图3 - 2 中产品a 的需求为独立需求， 而其他物料都 由a 的数量确定，即为相关需求。 3 .2 .2 e r p 发展阶段分析 e r p 是从解决企业中库存管理、物料需求、生产计划发展起来 的， 并延伸到企业外， 包含采购管理、 销售管理和财务管理， 有扩 展到整个供应链的趋势。 从e r p 的发展也可以看出它不