基于信息集成的制造联盟组织模型研究

［摘 要］本文在对制造联盟的基本概念及应用现状进行分析的基础上，分析了制造联盟中的信息集成问题及信息系统应具备的功能以及制造联盟中信息集成的框架和相应特点，最后利用并行工程的思想提出了制造联盟的信息集成组织模型。

［关键词］信息集成；制造联盟；组织模型

［中图分类号］F270.7 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-0194（2007）10-0010-03

制造联盟作为制造企业外部资源整合的一种方式，可以支持从产品构思、设计、原材料购买、制造到供货使用、维修、直到报废的全生命周期以及与产品全生命周期相关的一系列企业活动，帮助企业大幅度缩减产品的上市时间，提高产品质量，降低产品成本，最大限度地满足用户对产品功能、性能、质量、使用以及维修等方面的要求，以适应目前持续多变和不可预测的市场环境，谋求所有联盟企业的“共赢”。

因此，制造企业需要在企业内部实现贯穿产品全生命周期的信息集成基础上，将企业信息化向外部进行拓展，实现与供应商、客户或联盟伙伴之间的信息集成。目前，制造联盟的研究主要集中在制造联盟的组织方式、制造联盟“六化”的发展趋势、制造模式的分类及组织特点、联盟组织中的相关问题的研究，而有关制造联盟信息集成问题的研究并不多见，本文的研究目的主要是为制造联盟利用信息系统进行外部资源整合提供一个具体的指导性集成框架。

一、制造联盟中信息集成的提出

1. 制造联盟的提出

在工业经济条件下，对于单位（企业或个人）间的合作关系管理、企业关系管理等的研究，主要是从单个企业展开，通常以双边契约或者买卖的形式出现。随着市场竞争的发展，产品制造的T（Time）、Q（Quality）、C（Cost）、S（Service）等问题已成为竞争的焦点。由于制造企业在产品研发和制造中不是仅与一个企业，而是与一群企业相关联，这就要求在制造企业间建立更加紧密、可靠的联系。这种联系从产品设计开始，直到产品投入市场都存在，并影响产品的竞争能力。我们把参与产品研发、制造、销售和服务的企业群体，称为制造联盟。制造联盟的目的在于对产品开发资源的集成，即将企业之间的合作作为基点，使合作企业之间优化利用已有资源，抓住市场机遇，开发产品，共同获利。这里的企业是一个泛指的概念，一般来说，凡是具有产品开发资源的部门、单位甚至个体均可以看作一个企业。它可以是一个制造型企业，也可以是科研院所、一个企业的下属部门，甚至可以是客户。

2. 制造联盟中的信息集成问题

在以3C（顾客、变化、竞争）为主导的国际市场环境中，制造企业发展的趋势是小而精，且具有特色。因为这样的企业比较容易生存，比较容易相互结合研发和制造新的产品。为加强企业间的联系，提高制造联盟的竞争能力，制造企业在基本完成内部的信息化建设后，就要考虑与其他企业进行信息集成问题。因此，制造企业需要在企业内部实现贯穿产品全生命周期的信息集成基础上，将企业信息化向外部进行拓展，实现与供应商、客户或联盟伙伴之间的信息集成。这通常由知识链、协同商务、质量链和价值链等关联在一起。但这只是一个比较模糊的概念。同时，制造联盟的组织和形成也是非常复杂的，社会环境、人际关系、国家政策、市场需求和技术水平等对它都有很大影响。

3. 制造联盟中信息系统应具备的功能

企业群体构造制造联盟的形式多种多样，可能是双边或多边协议的约束，也可能只是信息共享或功能互补。支持制造联盟的信息系统应具备如下功能：①支持制造企业群体的信息资源共享，包括对信息的请求、吸纳、集成、查询、修改和删除等；②支持企业的加入和退出系统；③支持企业选择产品研究、设计、制造、销售和服务的合作伙伴；④支持企业的经营决策；⑤支持企业构造协同商务和对协同商务优化；⑥支持企业的销售、客户关系管理和产品服务；⑦支持协同电子商务系统；⑧支持企业构造动态联盟；⑨支持异地设计和网络制造；⑩作为ASP的一种技术平台。

二、制造联盟中信息集成的框架

实现制造企业之间的跨企业信息集成受到多方面的限制，在信息技术方面应满足的基本要求是：①跨企业信息集成应该是企业应用的集成，是支持企业业务逻辑的延伸所必要的信息交互，不仅仅是企业间的网络互联和简单信息的交流；②这种集成应该是动态的，能够根据企业经营策略的调整，低成本地重构企业间的关系；③跨企业信息集成应满足企业安全方面的限制；④跨企业信息集成应是企业原有信息系统的延伸和扩展，不应该推倒企业原有信息系统。

为实现不同制造企业之间的联盟，满足产品异地设计与制造应用互操作的应用需求，在Internet/Intranet网络环境下实现信息资源共享与应用互操作，可以采取企业信息资源共享与应用互操作的开放层次体系结构模型，如图1所示。制造企业以Internet作为通信平台，以XML作为交换中介，设立一个目录服务器，用于维护企业全局数据目录，以建立产品信息在分布环境中的联系，并动态地与每个企业中的数据服务器中数据保持一致。这样，就可以在制造联盟中建立虚拟全局的数据库。其系统结构自上而下可分为4个层次，依次为信息资源层、XML数据处理层、Web服务层和网络传输服务层。

其中Web服务技术较好地解决了跨企业信息集成的要求。Web服务是一个能够使用XML消息，通过网络来访问的接口，这个接口描述了一组可访问的操作/服务。图2描述了Web服务实现跨企业信息集成的一个技术框架。

图2中，企业对外的业务逻辑通过Web服务封装，用Web服务描述语言（Web Services Description Language，WSDL）进行统一描述，并将其在第三方机构的UDDI或ebXML的注册库中进行注册，也可以将企业的相关业务信息通过Web服务注册在数据仓库（Data Warehouse，DW）中。不同的企业通过第三方机构发现对方，通过SOAP或ebXML消息动态按需进行信息交互，从而实现制造企业之间跨企业的信息集成。在图2中，着重描述企业之间如何实现信息交互。如果原有企业信息系统构建在J2EE、COM+/.NET或CORBA平台上，则可以通过Web服务，实现从原有企业内部的分布式计算机平台平滑地过渡到跨企业的分布式计算平台上，而无须更改企业原有的系统框架和业务逻辑。

三、制造联盟信息集成的组织模型

为使制造联盟中各企业的信息资源便于集成，简化系统，根据产品网络化协同开发系统的组成要素、系统集成要求和网络化协同开发系统的工作情况，本文建立了制造联盟信息集成的组织模型，如图3所示。其中，企业与产品开发资源的集成是产品网络化协同开发的基础和依据，产品开发决策过程集成是产品网络化协同开发的核心，产品开发设计过程集成是产品网络化协同开发的关键，产品开发制造过程集成是实现产品网络化协同开发的最终手段。

1. 企业与产品开发资源的集成

产品开发资源集成通常包括人才资源、市场资源、信息资源、设计资源、制造设备资源、技术资源和其他相关资源等。在企业集成时，首先将本企业的产品开发资源按照统一编码方式进行编码，建立信息资源共享模型，公布在互联网上。企业（又称为企业盟主，通常是企业联盟的发起人）可通过产品开发资源搜索引擎，在互联网上查找产品开发所需要的资源，根据搜索到的资源寻找一家或多家合作企业，经企业与企业资源优化确定所要合作的企业，再经过企业之间的共同协商，建立企业联盟，完成企业集成过程。同时，应用区域网和行业制造资源网的界面和接口工具，构建分布式、网络化的资源库，根据设计的物理制造单元和逻辑制造单元，实现制造资源的评估和优化配置。

2. 产品开发决策过程集成

产品开发决策过程是产品开发的核心，通常是由企业或企业联盟的产品开发部门向其领导层提出产品开发建议，再由企业或制造联盟的领导层进行产品开发决策，也可直接由企业或制造联盟的领导层利用他们所具有的产品开发知识直接进行产品的开发决策。在进行产品开发决策时，一定要依据产品开发资源、市场需求和产品开发战略等相关知识进行客观的、具有前瞻性的产品开发分析。产品开发决策的目的和内容是进行产品定义和市场定义、制订产品开发计划、估算产品开发成本和效益等。

3. 产品开发任务分解、分配与管理

产品开发任务分解的目的是降低产品开发问题的复杂性。从产品网络化协同设计的角度而言，若产品设计任务不进行分解，会造成设计过程中影响因素较多，不利于设计任务的展开和完成，不利于专业化的产品开发。同时，产品设计任务也不宜分得过细，任务分解过细会增加任务之间的交叉和耦合程度，导致产品开发任务的零散。产品开发过程是一个动态变化的过程，在任务分解后，还要进行产品的任务分配、协调、调度和管理，通过任务的协调将合适的任务分配给合适的人员完成，以获得最大的系统效能。通过调度和管理可充分利用产品的开发资源，协调产品开发过程中出现的冲突，控制产品的开发过程。

4. 产品开发设计过程集成

产品开发设计过程集成是依据产品并行设计的思想进行的，是并行工程在设计领域的体现。从图3中可以看到，产品的功能设计、原理设计、结构设计、详细设计和工艺设计等是一个并行设计过程。通过建立起集成化的并行协同设计环境，利用相应的协同支持工具，实现产品设计与后续活动的协调，减少产品设计的交互次数，做到产品的优化设计。其核心思想就是在产品开发的初始设计阶段就综合考虑对产品生命周期中各个活动的影响。

5. 产品开发制造过程集成

产品开发制造过程集成是一个广义产品制造过程，这里的制造是指大制造的概念，它包括产品生产过程集成以及产品市场和服务的集成。产品生产过程集成是指按照产品的设计要求和设计内容，利用原材料，经过加工、装配、质量控制直至产品出厂的全部过程。产品生产过程集成主要包括产品生产物料的准备、产品工装与设备的生产与制造、产品试制阶段和产品正式生产阶段等方面的集成和优化管理。在该阶段产品网络化协同开发系统将围绕产品生产过程的物流进行。

6. 产品服务集成

产品的市场和服务集成，利用网络技术进行市场集成是企业增加商业机会和扩大产品市场的有效途径，企业通过收集市场信息可提前储备产品开发的知识与技术，降低产品开发周期和销售费用。另一方面，通过市场集成建立市场动态竞争和专业化评估机制，扩大企业在产品设计与制造过程中，材料和零配件可选供应商的范围，提高采购质量和采购效率。产品市场集成的方法有建立网上集市和产品发布系统、建立企业和企业之间的商业交易系统(B2B) 、建立企业和客户之间的产品销售系统(B2C)和建立客户关系管理(CRM) 系统，以及提供客户资料分析和客户消费追踪，实现销售管理系统和客户服务系统等方式。产品服务集成向客户提供全方位的产品服务系统，稳定已有的产品市场，及时收集客户对产品的使用信息和产品维护信息等，改进产品设计，提高服务水平，降低服务费用。

主要参考文献

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