基于數據系統設計的ＳＤＮ節點企業實施ＭＣ研究

摘要：從大規模定制的四種類型角度，系統地分析了供需網節點企業實施大規模定制的數據系統總體和具體需求，并結合汽車制造業案例進行了應用研究。該軟件系統在實現大規模定制時，數據系統需求上充分體現了供需網理念及特征。

關鍵詞：大規模定制; 供需網; 數據系統

中圖分類號：TP276文獻標志碼：A

文章編號：1001－3695(2008)01－0192－03

大規模定制是指在高效率的大規模生產基礎上，運用現代管理技術、制造技術、開發設計技術和信息技術等一系列高新技術進一步提高生產力而實現的。它使企業在滿足顧客個性化需求的同時提高自身效益。大規模定制最早是由美國未來學家Alvin Toffler[1]提出的一個設想：類似于標準化或大批量生產的成本和時間，提供滿足客戶特定需求的產品或服務的生產模式。他在《The Third Wave》一書中詳細描述了非大批量(demassification)能滿足客戶個性化需求的這種理想化生產模式。隨后，國內外不少文獻研究了這一問題。國外主要有Stanley M. Davis[2]進行了較為具體的研究，并提出大規模定制的概念。A.M. Daniel等人[3]從功能產品數據(functional production data，FPD)的組織來研究MC。F. Salvador等人[4]從供應鏈角度研究MC。國外還有博士論文研究了MC，如文獻[5]。國內較早研究MC的有張曙教授[6]提出的分散化網絡生產系統思想，及汪應洛院士[7]提出的高效快速虛擬生產系統概念。此外還有文獻[8，9]系統深入地研究了MC。文獻[10]從產品生命周期角度提出解決MC的方法。從當前國內外研究文獻來看，MC的理論研究基本成熟，但是尚未出現MC的軟件系統及其數據設計。本文應用SDN理念，對數據系統需求方面進行設計。

1數據系統總體需求

以汽車制造為案例，說明輔助SDN節點企業實施MC的數據系統設計。考慮汽車構造和影響汽車的主要性能指標來設計顧客的各種個性化選擇。MC作為一種先進制造技術，應該建立在企業各系統都逐步實現了信息化、標準化和自動化的基礎上。所以，汽車行業應該實現所有企業按照統一的編碼系統對企業及其生產的零部件進行編碼，這樣有利于整個汽車行業的管理，如表1所示。

其中：信譽數據項的值為被評價企業授權給合作伙伴評價得到。合作伙伴能夠在一次合作后得到被評價企業的授權，從而可以修改該值；并且一旦修改后，SDN任何節點企業（包括被評價企業）再也無法修改，除非進行了新的一次合作后，重新按照上述規則進行修改。該值屬于動態值，為SDN節點企業選擇合作伙伴提供一個可靠依據。

上述針對企業進行規范化編碼后，再針對汽車行業的所有部件按照統一的規范進行編碼，即在整個汽車行業同一部件用一個編碼表示，如表2所示。

汽車行業內不同廠家或同一廠家的不同型號汽車的性能不一樣。這里應該針對汽車行業的所有型號汽車建立數據庫，如表3所示。

表3的數據庫是完全開放的，即如果某廠家新增加一種型號的車，可以在該數據庫上進行登記注冊。如果某種型號的車在某方面性能進行了改進，也可以對相應記錄的相應數據項進行修改。與個性化消費者保持動態信息聯系，這正體現了SDN的動態穩定性和多功能性開放性的特征及理念。

在完成上述數據系統的總體需求設計后，根據推遲產品生產過程的客戶訂單分離點，將MC分為四種類型，即面向庫存的MC、面向裝配的MC、面向制造的MC和面向設計的MC。下面從這四個方面來論述數據系統的具體需求。

2數據系統的具體需求

2．1庫存數據庫設計

面向庫存汽車MC是指顧客對汽車沒有什么特殊要求，只是按照企業提供的所有車型進行選擇，所以該類型MC直接面向庫存。庫存數據庫必須與節點企業評價數據庫、汽車性能數據庫建立關聯。這樣終端不需要個性化需求的消費者可以隨時查詢相關的汽車性能及其狀態信息，以決定是否購置。節點企業的庫存數據庫如表4所示。

表4中，運輸時間和運作成本數據項通過程序調用得到結果。其調用形式為：輸入“源地”“目的地”，通過GIS計算最短、最快的運輸距離及運輸費用（當然由不同運輸方式決定了運作時間和成本不同）。其中，運作成本的值應該等于運輸成本加上汽車價格（單價）。該數據庫是動態數據，可以隨著每次交易進行更新，使得數據庫中保留的數據是最新、最優的。通過用戶界面輸入顧客需求的車型，從庫存管理數據庫中迅速找到最佳的供應商節點企業，從而完成該類型MC。

2．2裝配數據庫設計

面向裝配汽車MC是指顧客對汽車某些部件有特殊要求，企業能夠從現有部件庫存中找到顧客選擇的部件；然后進行裝配，并將組裝好的汽車運送到顧客手中，無須再進行制造和設計，所以該類型MC直接面向裝配。裝配數據庫必須與節點企業評價數據庫、汽車部件數據庫和汽車性能數據庫建立關聯。這樣終端個性化需求不高的消費者可以隨時查詢相關的汽車部件及其狀態信息，以決定是否購置某些部件進行裝配。節點企業的裝配數據庫如表5所示。

表5中，運作時間和運作成本數據項通過程序調用得到結果。其調用形式為：輸入“源地”“目的地”，通過GIS計算最短、最快的運輸距離及運輸費用（當然由不同運輸方式決定了運作時間和成本不同）。其中，運作時間等于裝配時間加上運輸時間（該值從庫存數據庫得到）；運作成本的值應該等于部件價格（單價）加上裝配成本、運輸成本（該值從庫存數據庫得到）。該數據庫是動態數據，可以隨著每次交易進行更新，使得數據庫中保留的數據是最新、最優的。注意，這里的運送零部件的節點企業可以是生產零部件企業，也可以是專業配送企業，這里統稱為配送企業。通過用戶界面輸入顧客個性化需求，從裝配管理數據庫中迅速找到最佳的供應商節點企業，從而完成該類型MC。

2．3制造數據庫設計

面向制造汽車MC是指顧客對汽車某些部件有特殊要求的。企業無法從現有部件庫存中找到滿足顧客要求，所以企業必須重新生產出顧客需要的部件，再對顧客選擇的部件進行裝配，最后將裝配好的汽車運送到顧客手中，無須再進行設計。該類型MC直接面向制造。制造數據庫必須與節點企業評價數據庫、汽車部件數據庫和汽車性能數據庫建立關聯。這樣終端個性化需求較高的消費者可以隨時查詢相關的汽車部件制造及其狀態信息，以決定是否選擇某些部件進行制造。節點企業的制造數據庫如表6所示。

表6中，運作時間和運作成本數據項通過程序調用得到結果。其調用形式為：輸入“源地”“目的地”，通過GIS計算最短、最快的運輸距離及運輸費用（當然由不同運輸方式決定了運作時間和成本不同）。其中，運作時間等于裝配時間（從裝配數據庫中得到）加上制造時間、運輸時間（該值從庫存數據庫得到）；運作成本的值應該等于運輸費用加上部件價格（單價）、制造成本、裝配成本（從裝配數據庫中得到）、運輸成本（該值從庫存數據庫得到）。該數據庫是動態數據，可以隨著每次交易進行更新，使得數據庫中保留的數據是最新、最優的。通過用戶界面輸入顧客個性化需求，從制造管理數據庫中迅速找到最佳的生產所需零部件的節點企業，同時考慮表5中零部件運送方面的各指標，從而完成該類型MC。

2．4設計數據庫設計

面向設計汽車MC是指顧客對汽車某些部件有特殊要求，企業無法從現有部件庫存中找到滿足顧客要求的。所以企業必須重新設計出顧客需要的部件，再對顧客選擇的部件進行制造、裝配，最后將裝配好的汽車運送到顧客手中。該類型MC直接面向設計。設計數據庫必須與節點企業評價數據庫、汽車部件數據庫和汽車性能數據庫建立關聯。節點企業的設計數據庫如表7所示。

表7中，運作時間和運作成本數據項通過程序調用得到結果。其調用形式為：輸入“源地”“目的地”，通過GIS計算最短、最快的運輸距離及運輸費用（當然由不同運輸方式決定了運作時間和成本不同）。其中，運作時間等于裝配時間（從裝配數據庫中得到）加上設計時間、制造時間（從制造數據庫得到）、運輸時間（該值從庫存數據庫得到）；運作成本的值應該等于運輸費用（該值從庫存數據庫得到）加上部件價格（單價）、制造成本（從制造數據庫得到）、裝配成本（從裝配數據庫得到）、設計成本。該數據庫是動態數據，可以隨著每次交易進行更新，使得數據庫中保留的數據是最新、最優的。通過用戶界面輸入顧客個性化需求，從設計管理數據庫中迅速找到最佳的設計所需零部件的節點企業，同時考慮表5、6中的零部件制造和運送方面各指標，從而完成該類型MC。

3數據系統設計特征描述及結論

a）應用GIS軟件計算節點企業間的運送成本及時間，主要體現在裝配數據庫中的配送時間和配送成本數據項。這兩項數據項應該是動態數據。因為以不同節點企業作為參照點，其計算結果不一樣。例如某個性化需求發生在上海，上海的某個節點企業K，通過SDN尋找到在南京的某個節點企業N，此時可以通過GIS計算將節點企業N通過的零部件運送到上海的時間及成本（以上海為參照點）；但是如果某個性化需求發生在合肥，此時合肥的某個節點企業M，通過SDN也尋找到在南京的某個節點企業N，可以通過GIS計算將節點企業N通過的零部件運送到合肥的時間及成本（以合肥為參照點）。這里表明雖然都是節點企業N，但是由于其選擇參照點不同，導致配送時間和成本不同。對于此類計算，在查詢相關數據庫，確定是否滿足需求模塊發生。

b）任何一個SDN節點企業都可以訪問軟件中的各類型數據庫，并且可以隨時更新自己的相應記錄，但是不可以更新別的節點企業記錄。

c）在啟動相應MC模塊中，相關組合節點企業應該將自己的裝配、制造和設計等與客戶需求有關的動態信息提供數據庫公布在BBS上，以便客戶或其他節點企業及時了解相關信息。

d）在完成每次MC后，評價參與此次MC的各個節點企業的執行狀況，并將評價結果存入“執行MC能力”相應記錄，以備以后查詢服務。所以，節點企業評價數據庫是一個共享數據庫，可供各種類型的MC共享，并且與各自的專有數據庫進行關聯。

e）該設計系統在實現MC時體現SDN以下特征：(a)動態性，在每次合作結束后，動態更新各類型數據庫；(b)開放性，即只要符合條件的任何節點企業都可以參與其中完成一次個性化需求，并且可以了解同行業其他信息；(c)多功能性，節點企業不但在原材料和產品等物質（企業表層文化）交互，而且在制度與技術（企業中層文化）以及管理理念等（企業深層文化）交互；（d）敏捷性，借助于SDN可以迅速答復客戶需求，并且每次都以最佳的成本時間、質量來完成個性化需求。該數據系統中的各類數據庫通過SDN實現完全開放性的共享，這是能否成功實現MC的關鍵。

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