當(dāng)前,由于受摩托車市場競爭日趨激烈的影響,各摩托車整車生產(chǎn)廠家對摩托車零部件制造企業(yè)在零部件配套供應(yīng)上提出了更為嚴(yán)格的要求,諸如在需求計劃、配套件品種、供貨時間上,呈現(xiàn)出變化速度快的特征。在這種新的市場環(huán)境下,為了滿足企業(yè)自身生產(chǎn)所提出的日益嚴(yán)格的物料供應(yīng)需求,大多數(shù)摩托車零部件制造企業(yè)不得不對其采購管理進行改進,以保證生產(chǎn)的順利進行。
大多數(shù)摩托車零部件制造企業(yè)的零部件產(chǎn)品主要由自制件和采購件組裝而成。由于不同摩托車主機廠對于相應(yīng)零部件產(chǎn)品的品種規(guī)格要求也不盡相同,這就使得摩托車零部件制造企業(yè)中所需采購件的規(guī)格型號也是多種多樣。如何為零部件產(chǎn)品生產(chǎn)時準(zhǔn)確地供應(yīng)相應(yīng)的采購件,給大多數(shù)中小型摩托車零部件制造企業(yè)的采購部門提出了較高的要求。
針對當(dāng)前市場環(huán)境下采購方式的要求,筆者提出和研究了一種基于動態(tài)采購訂單(dynamicpurchase orders,DPO)的摩托車零部件制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化采購管理模式。
1 DP0概念的提出
所謂動態(tài)采購訂單(DPO)就是以基于客戶需求的主生產(chǎn)計劃為驅(qū)動,集成物料清單(bill ofmaterials,BOM)和供應(yīng)商清單(bill of suppliers,BOS)資源,優(yōu)化采購訂單生成過程和動態(tài)響應(yīng)供應(yīng)商供貨過程的一種訂單管理模式。
摩托車零部件制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化采購支持系統(tǒng)的一種運行模式如圖1所示。
圖1 摩托車零部件制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化采購支持系統(tǒng)運行模式
從圖1中可以看出這一系統(tǒng)運行模式具有以下特點:
1)不同類型客戶訂單需求的自動分類匯總不僅提高了制定主生產(chǎn)計劃的效率,而且能夠更加有效地應(yīng)對由于插單引起的主生產(chǎn)計劃的變動。
2)按類別核對相應(yīng)等級客戶訂單需求配套率的機制從某種程度上實現(xiàn)了采購件采購管理的精細(xì)化,有效地避免了生產(chǎn)所需采購件缺料的情況。
3)借助信息化支持系統(tǒng),實現(xiàn)了采購件訂單的網(wǎng)上發(fā)布,到貨情況的實時跟蹤和供貨中斷信息的及時捕獲。
4)通過調(diào)整DPO,系統(tǒng)可以及時有效地響應(yīng)各種緊急的采購件訂單變動請求,比如主生產(chǎn)計劃的變動,生產(chǎn)事故或者交通不暢引起的供應(yīng)商供貨中斷等情況。
5)定期的供應(yīng)商考核機制有效地保證了對供應(yīng)商的優(yōu)化。
2 摩托車零部件制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化采購支持系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和功能體系
2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分為用戶層、系統(tǒng)功能層、使能資源層、數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡(luò)層,如圖2所示。
圖2 摩托車零部件制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化采購支持系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
1)用戶層:界面層是系統(tǒng)與用戶的接口,系統(tǒng)用戶主要包括采購部人員、銷售部人員、原材料庫管理員和供應(yīng)商相關(guān)人員等。
2)系統(tǒng)功能層:系統(tǒng)功能層是系統(tǒng)的功能實現(xiàn)層,包含功能模塊、內(nèi)部集成模塊和外部集成模塊3個部分。系統(tǒng)功能模塊包括系統(tǒng)管理、庫存管理、供應(yīng)商供貨管理、DPO管理、BOM管理、BOS管理、報表中心管理等一系列功能,輔助用戶進行網(wǎng)絡(luò)化采購管理。外部集成模塊實現(xiàn)與企業(yè)外部相關(guān)信息系統(tǒng)和移動通信終端設(shè)備的集成。內(nèi)部集成模塊實現(xiàn)系統(tǒng)與企業(yè)內(nèi)部ERP(entERPrise resourceplanning)、DSS(decision support systems)等信息系統(tǒng)和移動通信終端設(shè)備的集成。
3)使能資源層:使能資源層為系統(tǒng)的功能實現(xiàn)提供基礎(chǔ)工具支持,提供供應(yīng)商安全認(rèn)證組件、系統(tǒng)防火墻、集成規(guī)范等。
4)數(shù)據(jù)層:數(shù)據(jù)層提供業(yè)務(wù)信息的存儲與共享等服務(wù),包括系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫、客戶需求管理數(shù)據(jù)庫、BOM管理數(shù)據(jù)庫、DPO管理數(shù)據(jù)庫、BOS管理數(shù)據(jù)庫以及庫存管理數(shù)據(jù)庫等,這些數(shù)據(jù)庫中的信息是企業(yè)人員之間以及與供應(yīng)商之間進行信息交互和業(yè)務(wù)協(xié)作的基礎(chǔ)。
5)網(wǎng)絡(luò)層:主要是指Internet、Intranet/Extranet等,是數(shù)據(jù)與信息傳輸和共享的基礎(chǔ)支撐。
2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
按照模塊化設(shè)計的思想,本系統(tǒng)從功能上由以下7個模塊構(gòu)成,如圖3所示。
圖3 摩托車零部件制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化采購支持系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)管理功能模塊是對系統(tǒng)用戶、權(quán)限和日志等進行管理;報表管理功能模塊為相關(guān)業(yè)務(wù)操作人員及管理人員提供簡便、快捷的統(tǒng)計分析和趨勢分析功能,并對采購過程中存在的問題進行統(tǒng)計分析幫助企業(yè)找出問題原因并制定相應(yīng)的解決方案。
BOM管理功能模塊對各個產(chǎn)品的物料清單進行配置,物料信息包括物料性質(zhì)(緊缺物料、瓶頸物料、主要物料、杠桿物料),采購提前期,周轉(zhuǎn)量,訂貨批量。BoS管理功能模塊主要是對供應(yīng)商清單信息進行管理,包括供應(yīng)商基本信息、供貨信息、歷史信息和資信信息。DPO管理功能模塊包含了用于驅(qū)動DPo生成的需求管理功能和生成及調(diào)整DPO過程中所需調(diào)用信息的集成管理功能。供應(yīng)商供貨管理功能模塊主要是對供應(yīng)商的供貨過程進行協(xié)同管理;庫存管理功能模塊主要包括庫存信息管理和物料分類管理功能。
3 系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
3.1 基于采購成本最小化原則的網(wǎng)絡(luò)化采購訂單分配方法
系統(tǒng)實現(xiàn)的一個關(guān)鍵問題就是當(dāng)企業(yè)要采購一種或多種零部件時,它應(yīng)從各個供應(yīng)商處采購的數(shù)量分別是多少,才能保證在一定送貨及時率的條件下達(dá)到總的采購成本最小。
筆者在下面的數(shù)學(xué)模型中考慮了由供貨中斷引起的采購成本增加問題,所以更好地實現(xiàn)了對實際采購過程的模擬。
下面設(shè)定企業(yè)按如下策略進行采購:
1)企業(yè)產(chǎn)品的市場需求大于供應(yīng);
2)每一產(chǎn)品的生產(chǎn)過程連續(xù),生產(chǎn)節(jié)拍均衡;
3)每種零配件只包含于一種產(chǎn)品;
4)為了維持與供應(yīng)商的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,每種產(chǎn)品必須從能夠提供該種產(chǎn)品的每個供應(yīng)商處采購此種產(chǎn)品需求總量的至少20%,因此,每種產(chǎn)品的供應(yīng)商數(shù)目不能超過5個;
5)每種零部件的送貨及時率至少達(dá)到80%;
6)總運輸成本由企業(yè)分?jǐn)?0%;
7)每種零部件從每個供應(yīng)商的采購量不能超過該供應(yīng)商所提供該種產(chǎn)品總量的80%;
8)企業(yè)的總采購成本最小。這里,第歹種零部件的送貨及時率表示為
式中:C1為零部件歹的總采購成本;Pd為零部件歹從供應(yīng)商i處的購買單價;Di為零部件歹的需求量;ti為從供應(yīng)商i處所購零部件.f的單位批量運輸成本。
基于以上的采購策略和相關(guān)表達(dá)式,可以得出總采購成本模型
目標(biāo)函數(shù)(5)是企業(yè)的總采購成本模型,它由零部件成本、運輸成本和由供貨中斷產(chǎn)生的利潤損失折合成本構(gòu)成;式(4)滿足采購策略(1)的要求;式(7)表示每種零部件從供應(yīng)商的采購百分比的上限;約束(8)表示零部件-從各個供應(yīng)商的采購百分比之和為1;式(9)滿足了采購策略(5)的要求;式(10)滿足了采購策略(7)的要求,從約束條件可以看出式(6)-(8)已經(jīng)
這就要求企業(yè)在采購時要確定合理的采購量,在這種情況下此優(yōu)化模型的約束條件即為有界。因為此目標(biāo)函數(shù)為線性,在這種有界的約束條件下一定有解。
3.2 基于RosettaNet框架的系統(tǒng)集成技術(shù)
系統(tǒng)需要與主機廠訂單系統(tǒng),企業(yè)內(nèi)部ERP、DSS等系統(tǒng)集成,為了解決供應(yīng)鏈上系統(tǒng)集成時出現(xiàn)的信息孤島問題,選擇了RosettaNet框架作為集成支持技術(shù)。與現(xiàn)有集成技術(shù)(distributedcomponent object model,DCOM)和(commonobject request broker architecture,CoRBA)相比,RosettaNet的主要特點在于:
1)軟件層上,采用基于通用的XML格式的通信協(xié)議實現(xiàn)面向服務(wù)架構(gòu)(service-orientedarchitecture,SoA)的通信方式,以便實現(xiàn)軟件層上應(yīng)用系統(tǒng)間的互操作性;而DCOM和CORBA主要是采用私有的數(shù)據(jù)表達(dá)方式,易造成不同中間件問的信息孤島問題。
2)業(yè)務(wù)層上,RosettaNet將企業(yè)間業(yè)務(wù)流程分解為不能再細(xì)分的子業(yè)務(wù)流程(partner interfaceprocesses,PIP),并對這些子業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)語義進行標(biāo)準(zhǔn)化,實現(xiàn)了業(yè)務(wù)層上數(shù)據(jù)語義的互操作性,而這種互操作性是目前DCOM、CORBA所缺乏的。
3)RosettaNet主要是針對中小企業(yè)系統(tǒng)集成需求提出的,它是供應(yīng)鏈領(lǐng)域廣泛接受的系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn),因而易于解決業(yè)務(wù)流程和交互信息標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題。同時由于基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)集成實施速度快、實用性高,能夠減少中小企業(yè)的系統(tǒng)集成成本。根據(jù)與其它系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成需求,系統(tǒng)采用RosettaNet集成框架中的采購訂單下達(dá)與確認(rèn)(PIP3A4)、庫存報告(PIP4C1)、供應(yīng)狀態(tài)請求(PIP384)、第三方物流接口(PIP482)、補庫請求通知(PIP4D1)等5個方面的子業(yè)務(wù)流程接口,并選擇RosettaNet框架對應(yīng)參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),從而確定了滿足系統(tǒng)交互需求并符合廣泛支持標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)集成模式。
為了滿足上述業(yè)務(wù)流程中信息交互的可靠性、安全性和跨平臺特性,系統(tǒng)選用基于SOAP通信協(xié)議的Web service技術(shù)作為數(shù)據(jù)傳輸方式。首先,按照RosettaNet業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)交互接口;然后為這些接口編寫部署描述文件(Web service definition language,WSDL),將其作為Web服務(wù)發(fā)布到應(yīng)用服務(wù)器。服務(wù)器構(gòu)建采用在Weblogie7.0服務(wù)器上加載Axis Web服務(wù)引擎方式,其它系統(tǒng)只需按照RosettaNet標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范調(diào)用這些接口,即可實現(xiàn)與本系統(tǒng)的集成。
3.3 基于移動短信息服務(wù)的信息實時傳輸和交互技術(shù).
傳統(tǒng)的采購管理主要是對管理層信息的管理和集成,無法延伸到供應(yīng)商的物料發(fā)運、在途、裝卸等現(xiàn)場進行信息的實時采集,因此在構(gòu)建系統(tǒng)時,采用移動通信接口技術(shù),利用手機作為終端進行現(xiàn)場信息的采集。與現(xiàn)有的有線技術(shù)(Internet/Intranet)相比,無線技術(shù)可以解決因地理位置不確定或計算機網(wǎng)絡(luò)難以接入而造成企業(yè)人員間通信難的問題。利用無線技術(shù),物流人員能通過GSM或CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)以短消息形式實時訪問系統(tǒng)。系統(tǒng)的移動通信接口采用移動網(wǎng)關(guān)接入模式,如圖4所示。短消息在傳遞過程中主要包括2個處理過程:
短信息接收過程和短信息發(fā)送過程。短消息接收業(yè)務(wù)流程是用戶發(fā)出短信信息,通過相應(yīng)的GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)、短信中心和相應(yīng)的地區(qū)短信網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給service provider(SP),再經(jīng)過移動短信息服務(wù)(short message service,SMS)應(yīng)用系統(tǒng)短信接口模塊到達(dá)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)短信息指令進行響應(yīng);短消息發(fā)送業(yè)務(wù)流程是應(yīng)用系統(tǒng)通過SMS應(yīng)用系統(tǒng)短信接口模塊發(fā)出短信息,經(jīng)過SP、短信網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的地區(qū)短信中心,繼而發(fā)送給用戶。在SMS短信接口模塊和SP短信接口之間采用基于TEP/IP協(xié)議的HTTP應(yīng)用協(xié)議,以POST/GET方法,通過80端口進行通信的雙方互為客戶端/服務(wù)器。
圖4 移動網(wǎng)關(guān)接入模式
4 應(yīng)用案例
4.1 系統(tǒng)流程
通過對摩托車零部件制造企業(yè)現(xiàn)行業(yè)務(wù)流程的了解和需求的確認(rèn),筆者提出了圖5所示的系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程解決方案。
4.2 應(yīng)用效果
結(jié)合以上研究成果及系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程,筆者開發(fā)了一個基于DPO的摩托車零部件制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化采購支持系統(tǒng),并在重慶某摩托車零部件制造企業(yè)進行了實施應(yīng)用。該企業(yè)在重慶、浙江、廣州等地為眾多摩托車成車制造企業(yè)提供齒輪零配件供應(yīng)配套服務(wù)。其中主要包括:宗申、力帆、隆鑫、錢江摩托、新大洲本田、廈門廈杏、廣州精通天馬、廣州大陽等客戶,是一個典型的按照客戶訂單組織生產(chǎn)的摩托車零部件制造企業(yè)。該企業(yè)的產(chǎn)品種類多達(dá)上百種,所需采購物料種類有近千種,且多為異地采購。在當(dāng)前市場競爭日趨激烈的環(huán)境下,如何進一步提高企業(yè)物料采購速度、降低采購成本和實現(xiàn)采購過程實時跟蹤管理,已成為企業(yè)當(dāng)前迫切需要解決的重要問題之一。
圖5 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程
系統(tǒng)在該企業(yè)實施后,經(jīng)過一年多的運行取得了較好的應(yīng)用效果:采購部門對采購需求變動的響應(yīng)速度有了較大的提高;借助ASP平臺,企業(yè)實現(xiàn)了采購過程中與供應(yīng)商的協(xié)同化管理;由于缺料造成的生產(chǎn)線停產(chǎn)事故較系統(tǒng)應(yīng)用前明顯減少;企業(yè)客戶訂單需求配套率得到大幅度提高,從而企業(yè)的市場競爭能力得到了進一步的提高。
5 結(jié)語
筆者基于網(wǎng)絡(luò)化制造的思想提出了一種能滿足以上需求的動態(tài)采購訂單(DPO)的管理模式及其支持系統(tǒng),該系統(tǒng)在重慶某摩托車零部件制造企業(yè)得到了較好的應(yīng)用,解決了企業(yè)采購管理過程中由于主生產(chǎn)計劃的調(diào)整、物料供應(yīng)過程中斷和供應(yīng)商供貨質(zhì)量不穩(wěn)定等因素引起的生產(chǎn)所需物料短缺、堆積及不配套等問題,實現(xiàn)了采購訂單對主生產(chǎn)計劃調(diào)整的動態(tài)適應(yīng),供貨狀況的實時跟蹤和采購資源。的合理搭配,為其他摩托車零部件制造企業(yè)實施網(wǎng)絡(luò)化采購管理提供了一種新的思路和方法。
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