飛航產品制造與物聯網的整合
——供應鏈的智慧管理

劉 楊（北京航星機器制造公司，北京 100013）

1 供應鏈信息化的發展

真正的供應鏈信息化的起源來自于20世紀70年代的EDI。EDI是第一代的供應鏈信息平臺，它基于專線的通訊，采用統一的交換信息標準，利用第三方的信息處理中心，雖然成本較高，但解決了跨系統的信息交換和流程控制問題，是供應鏈信息化的第一個重大突破。

到了90年代，隨著信息技術的飛速發展，供應鏈管理的層次和程度在不斷提升。此時，供應鏈的信息化進入了以企業內部資源整合管理為主的時代，MIS、ERP、WMS、TMS等系統蜂擁出現。對內實現了流程控制、資源管理，對外實現了與客戶供方的交互，滿足了供應鏈管理的基本要求。這也是當前我國大多數企業供應鏈信息化程度的體現。

而此時，供應鏈管理的理念也在不斷地發生變化，從最初只基于互聯網活動的電子商務，到整合推動企業、供應商、合作伙伴與客戶的隨需而變。1995年，比爾蓋茨在《未來之路》一書中提出了物聯網的最初概念。這是一種觀念上的改變。通過與合作伙伴和客戶的共同努力，利用信息技術，實現物與物、物與人無所不在的通信，為行業和社會創新貢獻力量。供應鏈管理理念的變化對信息技術的發展提出了更高的要求。

1999年，麻省理工大學創造性地提出了當時被稱作EPC（電子代碼）系統的“物聯網”的設想，并進行了RFID技術的研發，在UCC（美國統一代碼委員會）的支持下，將RFID與互聯網相結合，提出了EPC的解決方案；2005年，在信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟（ITU）發布了“互聯網報告2005：物聯網”的概念。

隨著大型計算機、云計算技術和物聯網技術的發展，利用新一代的信息技術將物聯網整合起來，改變政府、企業和人們交互的方式，以提高交互的靈活性、明確性、效率和響應速度，最終形成人類社會和物理系統的整合，實現供應鏈的智慧管理，這是供應鏈管理的發展新目標。而管理全程化、信息集中化、系統動態化是供應鏈智慧管理的重要標志。

2 飛航產品制造供應鏈信息化管理現狀

三院一直都非常重視信息化工作，在三年專項任務批生產數量迅速增加的情況下，堅持以信息化帶動飛航物流供應鏈管理水平的提升，確保任務的完成。2005年院正式開展MRPII的實施工作，取得了一定的成果：

第一，打通了三院生產管理的采購物流線，實現了院屬單位通過MRPII平臺向院物資部申報計劃的統一平臺，解決了從物資采購計劃申報、計劃協調、訂單、入庫檢驗、庫存管理、出庫配送、結算等一系列流程管理問題，徹底甩掉手工賬，大大提高了效率，降低了全院的采購物流成本。

第二，廠所生產線的供應鏈體系建立廠所自身。以兩個總裝廠為例，整體的生產管理模式的差別造成了MRPII系統的應用模式上的差別，一個以車間需求為驅動，帶動整體生產的拉動式生產模式，一個以上級計劃為牽引，層層計算分解，較為標準的推動式生產模式，但整體上實現了通過信息系統管理生產。

第三，實現了與院元器件篩選中心的連接，實現了采購合同與采購業務、結算的協同管理，開發了型號產品的齊套、保管、交付和運輸管理系統，實現了院物流業務的全部信息化管理。

第四，建立了院售后服務系統，管理總裝廠產品出廠檔案和履歷的管理，管理了部廠所系統實現各單位出所分系統檔案和履歷，集成質量系統，實現型號產品的故障診斷管理。

第五，建設了供方管理系統，實現了全院在同一平臺對供應商進行評價，管理了全院所有的外協和外購供方的相關資料，實現了新增供方在平臺上的申請與審批，但沒有和生產系統、質量系統集成。

但也應該看到存在的不足，概括地說就是：獨立的信息系統較多，但孤島效應信息分散明顯；配套與生產的系統較多，但與總體上游輸入集成的較少；傳統錄入的方式較多，實時調整動態反應的能力較差；內部供應鏈建設較多，但與外部的連接系統較少。

3 飛航產品制造供應鏈的智慧

三院致力于建設國際一流的飛航技術研究院，二三九廠致力于建設一流的飛航總裝廠，一流就要建設起基于總體和總裝總調的供應鏈信息化平臺，將飛航技術研究、制造集成裝配與物理系統結合，改變傳統的交互模式，以提高整體過程的柔性和靈敏度，這是供應鏈智慧管理的內涵和意義。

3.1 飛航產品制造供應鏈的組成

飛航產品制造供應鏈由3個部分組成：（1）總體與總裝的供應鏈，它來源于上游的輸入，即總體的技術輸入、總裝的工藝反饋；（2）總裝與供方的供應鏈，它來源于總裝的采購要求，供方提供的產品；（3）總裝內部的生產供應鏈，從采購到加工，從加工到總裝總調。

3.2 實現智慧管理的重要標志

飛航產品制造與物聯網整合，實現供應鏈的智慧管理。而管理全程化、信息集中化、系統動態化是供應鏈智慧管理的重要標志。

管理全程化是為了滿足供應鏈所倡導的整合與外包的原理，一方面需要與下游的供方信息系統連接，一方面需要與上游的總體輸入系統連接，另一方面需要打通企業內部的供應鏈體系，以此實現全過程管理的要求。

信息集中化是為了滿足企業內部整合的新需求，在兼顧效率和活力的基礎上，以數據為中心來調整整個企業資源管理和決策權之間的矛盾，以此來提高資源管控和優化水平。

系統動態化是以識別信息和時空信息作為供應鏈動態管理的信息源，提升實時的調整能力，可以根據外部的變化，隨時判斷調整，滿足管理系統適應外部快速發展的復雜環境的需求。而定位信息則是動態化管理的基礎。

3.3 實現智慧管理的技術基礎

實施智慧管理，從技術上看，體系將分成三層，分別為感知層、網絡層和應用層，可用圖1表示。

3.3.1 建立數據中心

實際上，用物聯網技術實現智慧管理并沒有一個標準的答案，但有一個個案例的實現。我們看到的最成功、發展最快的實體都是數據中心類型的。只有建立好數據中心，才能解決過程中可能碰到的困難，比如標準問題、流程問題、體制問題等。而實施智慧管理的關鍵就是要，三院從整體出發考慮，頂層設計，統一院屬各單位的實施平臺。

3.3.2 掌握核心技術

（1）數據采集技術

RFID技術是實施供應鏈智慧管理的核心技術。它是利用射頻信號通過空間耦合來實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到目標識別和數據交換的目的，具有非接觸、讀取速度快、無磨損、不受環境干擾、壽命長且便于使用等諸多優點，同時，它還具有防沖突的功能，能同時處理多張卡片。它成本低，不易損壞（和條碼相對比），但其存在著無線網絡通道不安全的隱患，當然技術上也確實在不斷進步。

（2）智能終端

現在的智能終端有2種，一種是機載終端，一種是手持終端。目前機載終端用得比較少，但發展較快，而手持終端起著移動平臺的作用。雖然兩者不同，但發展方向比較一致，就是朝著小型化、智能化和低成本的趨勢發展。同時每個網絡中的物品都需要一個地址，這是IPV4無法提供的，需要IPV6來支撐。

（3）位置管理

基于位置的控制與管理非常流行，因為它是系統動態化的基礎。定位信息有2個基本要素，一個是時間和空間，一個是識別信息，是車、是人、還是物。識別信息和時空信息一結合，就變成了定位信息，從而形成動態管理的信息源泉。

（4）智能決策技術

一旦收集到數據后，就需要進行分析加工處理，實現決策。而要實現智能決策，業務支撐體系需要結合云計算等分布式計算框架技術，對經過感知層和網絡層送到的數據進行智能的分析和處理。云計算是一種基于互聯網的超級計算模式，雖然三院整體不會采取基于互聯網的智慧管理，但基于院的局域網的計算框架模式依然需要研究和開發。

3.3.3 統一標準

標準化對于三院及各廠所實施供應鏈智慧管理而言是非常緊迫的。標準化的關鍵在于要有一套覆蓋整個飛航產品制造裝配過程的編碼，而且要規范信息的采集渠道和方式，同時要研究對信息進行合理、科學、深入的加工處理流程方式。當前從三院層面上看，有統一的物資分類與編碼規則、供方和顧客編碼規則，但缺少部件、組件級的統一編碼，缺少涉及企業各類資源的編碼，例如細化到車間、工位、設備等資源。

3.3.4 系統的安全和保密

安全是基于網絡的各種系統運行的重要基礎之一，由于終端感知網絡的私有特性和航天企業對于保密要求的特殊性，因此安全也是一個不可忽視的問題。雖然可以封閉性地在三院內部實施使用，但由于物聯網的開放性、包容性和匿名性，除了收到一般無線網絡所面臨的信息泄露、篡改、攻擊、拒絕等多種威脅外，還面臨傳感節點容易被攻擊者獲得，通過物理手段獲取存儲在節點中的所有信息。因此需要加強對傳感器身份認證的技術研究。

3.4 圖、表和公式（略）

3.4.1 總裝廠與總體部的供應鏈

型號總體的需求牽引著制造總裝技術的發展方向，制造總裝技術的發展程度制約著總號總體的發展水平，只有將兩者緊密結合，才能有效地推動型號的發展。

在院內總裝要改變與總體部、分系統單位傳統的交互模式，建設基于總體部與總裝總調的供應鏈信息管理平臺，通過信息系統的建設，優化現有的操作模式與流程，通過自動化數據傳輸和采集手段改變信息輸入輸出的方式，記錄基于總體與總裝總調的每一次活動與變化，滿足供應鏈的全過程管理、可追溯的要求，提升管理水平。

在院內要建設大容量的通用信息平臺，服務于產品設計、工藝、生產、總裝等業務單元，共享預先研究、基礎研發、基礎工藝、基礎技術保障和基礎管理等的信息。實現總體向總裝以光纖傳輸三維設計模型，消除二維圖紙的存在。制造總裝要實現設計模型到現場、工藝流程到現場、配套關系到現場、可視工藝到現場、質量記錄到現場的管理。

在院內建設功能完善的指揮控制中心，可以縮小到領導辦公電腦上，也可以擴展為指揮控制中心的規模，可以與企業中心會議室合并，也可以與指定終端進行視屏、音頻和數據的實時溝通。在授權前提下，可以方便實時監控并實時指揮、調度各業務與作業現場，可以實時了解、調整，實現總體與總裝的協調進步。

3.4.2 總裝廠內部供應鏈實施方案

在總裝廠內部要實現對企業物流的全過程的管理，成立專門的物流管理中心，縱向整合企業的采購物流、生產物流、銷售物流，形成統一管理、統一考核、統籌調度的全過程物流管理平臺。通過結合組織架構與作業流程，對現有流程、配送體系、物流布局進行優化，通過精確配套傳送系統，利用條碼、數據采集終端（DCT）、電子掃描、RFID等自動化數據采集手段，實時獲取物流過程和生產線在制品、物流和品質信息，建立完整的物流信息數據庫、物流地圖和物流監控中心，透明化、空間化、實時化工廠物流的執行流程，滿足物流的全過程追溯以及實時控制的需要，提升競爭力。

（1）基于RFID技術或條碼技術的信息集中化、物流實時化。RFID射頻識別技術是物流管理信息集中化的重要技術手段，通過無線終端采集到物資、部件、組件的數據信息，可以實現從產品設計、材料采購、半成品和產成品生產、運輸、倉儲、配送、抑制到銷售甚至售后服務等物流鏈上的環節進行實時監控，可以提高整個物流鏈的管理效益，大幅降低差錯率，提高物流鏈的透明度和管理效率。

（2）基于GIS技術的物流可視化、空間化管理。基于GIS的物流信息系統是傳統物流信息系統應用的拓展，是新型物流信息系統發展的一個方向。該管理模式基于GIS技術，通過RFID或條碼技術實現數據終端采集，讓物流過程中的物料、零件、組件、工位等信息通過地圖的形式生動的展示出來，通過與MRPII、MES、條碼等技術的集成，實現物流管理的可視化、實時化、空間化。同時可利用空間分析技術幫助企業合理規劃生產布局、流轉路線，節約物流時間和配送成本，提高企業的物流管理水平。

（3）基于流程優化和物流布局的精確配套傳送帶系統。物流價值體現在貨物的空間位置移動和時間的變化，利用GIS技術可以幫助企業合理規劃生產布局和物流路線，而精確的配套傳送帶系統可以幫助企業節約配送時間。通過將立體庫和精確配套傳送帶系統集成，實現將進入立體庫中的物料、零件、組件等通過自動化傳送帶配送到加工工位，加工工位之間傳送流轉，以及加工完成后自動傳送回立體庫。這樣無論是空間位置移動，還是時間的變化，物流效率都將得到大幅度的提高。

3.4.3 總裝廠與院外的供應鏈

在院外要搭建企業與供應商的B2B平臺，通過B2B平臺，可以實現網上招標、項目談判、供應商自動維護、給付款、訂單跟蹤等業務流程，使電子商務擴展至包含客戶和供應商在內的整個供應鏈管理，這樣能夠有效地提高整個供應鏈的效率，為企業贏得新的利潤空間。

在院外要搭建與客戶的售后服務平臺，在平臺上可以對售后產品的儲存環境、狀態和檢測中的技術狀態以及備件庫進行智能化監測，可以實現遠程監控和遠程實時指導維護。確保產品全壽命實時受控，確保產品隨時處于戰時正常狀態，提高戰備響應速度。

4 結束語

供應鏈管理和物流管理都是隨著信息技術的發展，在不斷地擴展和延伸。總裝總調是基于總體的存在而發展，更促進著總體的發展。智慧化的供應鏈管理更是要將飛航產品總體、總裝總調與物理系統相結合，利用信息技術改變傳統的交互模式，實現飛航產品制造裝配與物聯網的整合。智慧化是未來發展的目標，降低對人的依賴，決策和管控不依賴現場人員，這是智慧化供應鏈管理的發展方向。

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