典型航空制造企業業務建模與分析

陳燦++馬智勇

摘 要：通過對典型航空制造企業業務過程、活動的分析研究，建立了典型航空生產企業的功能模型、數據模型和過程模型，其中主要介紹了生產設計系統，同時采用IDEF建模方法，用BPWIN4.1建模工具建立其功能模型和過程模型，運用建模分析方法對企業業務過程的進行了優化和改良。

關鍵詞：企業建模 IDEF0方法 信息系統

中圖分類號：V26 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0037-03

隨著全球航空業的迅速發展，先進航空制造企業競相建立基于模型的技術理論和應用體系來適應現代航空產品研制的動態變化過程，達到提高研制效率、質量和降低成本的目的。這樣在提高硬件設施水平的同時，必須善于運用科學手段完善經營管理體制，航空企業建模分析有利于實現成本最小化[1]。

航空制造行業其產品按訂單計劃生產，產品結構十分復雜，零件總量非常龐大。生產組織模式按工藝導向原則劃分，零件生產過程不連續，生產周期長。

按照過程工程的觀點，可將任何企業看做一個開放的、動態的目標系統，企業過程工程就是指用系統工程的方法指導企業過程的開發、改善和運作的一整套原則、策略和方法，通常包括過程建模、例化、模擬和運作4個階段。基于過程工程的企業建模作為一種企業經營管理模式，為企業提供一個框架結構，以確保企業的應用系統與企業經常改進的業務流程緊密匹配[3]。

從航空企業的特點出發，應用過程工程理論，提出并實現了基于業務過程工程的航空企業建模方法。由于基于業務過程工程理論建立企業模型不僅能從更多維的角度來描述企業模型，側重于企業業務流程和組織結構的管理，而且能夠表達企業經營過程中的活動與活動的關系，并對活動間所傳遞的信息、活動所需的資源等進行描述。因此，本文的方法適應了航空企業對模型動態響應性、過程重組以及信息安全性的要求。同時，以建立的航空企業模型為基礎，可以通過對模型的模擬和分析，達到優化企業工作流程和資源配置的目的。

1 典型航空企業業務IDEF0建模分析

從業務上劃分，航空企業ERP系統包括生產計劃與控制、質量管理、系統運作與管理三大模塊。每個模塊又可細分為若干子模塊。由于制造企業結構的復雜性和本人所學專業知識的原因，本文選取制造企業系統中市場營銷管理、產品研發管理、生產計劃管理、產品質量管理、物流管理和企業財務管理六個模塊進行分析和研究，在此基礎上采用BPwin軟件構建各個模塊的IDEF0功能模型。以下簡單介紹各個模塊的功能模型，圖1為航空制造企業總體功能模型圖。

1.1 生產計劃與控制模塊

生產計劃與控制模塊是對生產環節進行管理的模塊，包括生產計劃大綱、能力需求計劃、庫存管理三大模塊。主要負責對生產過程進度、設備人員等的安排。其模型圖如圖2。

作為生產部門的綱領文件，生產計劃大綱對各生產部門人員管理、產品研發、生產計劃審批、客戶意見反饋、制定產品報價、車間生產計劃和整個企業的總結報表等很重要的作用，現代航空產品生產一般屬于單件或者小批量生產，在制定生產計劃的時候，時間期間與視界可能會比較短。換句話說，會要求企業確定在比較短的時間內需要生產什么，需要準備什么。主要包括產品研發、產品信息管理和車間生產計劃三個模塊。

產品研發對于航空企業來說，毫無疑問是其中心的發展模塊，只有擁有了較強且獨立的研發能力，才能在競爭日益激烈的航空制造行業中有所收獲，也才能為國家的國防事業做出應有的貢獻。產品設計階段需要全面確定整個產品策略、外觀、結構、功能，從而確定產品的工藝設計，因而，產品設計的意義重大，具有“牽一發而動全局”的重要意義。產品研發模塊主要包括產品設計、產品工藝設計、服務設計三大部分。其中產品設計由于是航空這種高技術產品的設計，其周期可能會比長，而且可能會面臨反復設計的情況，同時也必須借鑒國外先進的經驗的基礎上進行自主創新。產品的工藝設計是指在滿足產品加工性能的前提下，對產品的工藝進行最優化的設計，以發揮出產品材料和機構的最好的功能。服務設計指的是產品應當能提供的功能服務和產品的售后服務內容。

其中產品設計作為航空企業中的核心內容，它還可以細分為概念設計、總體設計、詳細設計、數字化建模、結構分析五大模塊模塊，這幾個模塊詳細闡述了航空飛行器設計過程的復雜性。

一個產品設計完成后，會產生很多工程數據和文件，為了適應現代化的ERP/JIT生產，我們必須對產品信息進行有效的管理，尤其是航空產品，由于其產品零件個數較多，而且批量較小，因此產品信息的管理就顯得尤為重要。它主要分為產品模型信息管理和產品工藝信息管理，其中模型管理主要航空件的關鍵總體尺寸，配合尺寸，裝配尺寸等。而產品的工藝信息不但包括了航空零件本身的工藝信息，同時還應包括加工設備，樣板，型架等輔助工裝的信息。其工藝信息和模型信息往往會通過相互反饋進行更改。

車間計劃與調度技術是實現生產高效率、高柔性和高可靠性的關鍵，有效實用的調度方法和優化技術的研究與應用己成為先進制造技術實踐的基礎。早期的生產計劃與調度工作主要依賴工廠主的個人經驗。20世紀以后，隨著泰勒倡導的科學管理運動的蓬勃發展，人們逐漸尋找各種優化生產計劃與調度的科學方法。車間生產計劃主要包括生產進度安排、車間作業順序、車間生產狀態控制三個主要方面。

能力需求計劃（Capacity Requirement Planning，簡稱CRP）是幫助企業在分析物料需求計劃后產生出一個切實可行 的能力執行計劃的功能模塊。該模塊幫助企業在生產能力的基礎上，及早發現能力的瓶頸所在，提出切實可行的解決方案，從而為企業實現生產任務提供能力方面的保證。廣義的能力需求計劃又可分為粗能力計劃（RCP，又被成為產能負荷分析）和細能力計劃（CRP，又被稱為能力計劃）。

庫存有許多作用，主要包括滿足顧客的要求，平滑生產的要求，以及分離運作的模式，過去只奧企業用庫存做緩沖，為保持生產的連續性而持續運行否則就會由于設備故障而陷于混亂。雖然航空企業一般來說都是訂單型的企業，但是，原材料的庫存管理對于航空企業來說仍然具有舉足輕重的作用。其主要包括庫存計劃、物料出、入庫，物料庫存分析三個方面。endprint

1.2 質量管理模塊

制造質量控制是一個隨生產循環而迭代進行的循環增益過程，其各活動之間并不存在明確的同步或者異步關系，多數活動是在產品生產過程中不分先后并行執行。產品質量是制造業企業以客戶為中心戰略的三大核心問題之一，產品質量的好壞直接影響著產品的銷售和企業的聲譽。產品質量管理模塊主要是負責產品在生產過程中一系列質量問題，以此來保證產品質量

質量檢驗、質量管理標準、質量控制以及質量分析隨著整個生產過程，但質量檢驗所獲取的質檢數據以及在線檢測所獲取的工藝、設備狀態信息又為質量追蹤提供了直接的分析依據。同時，質量檢驗、質量管理標準、質量控制以及質量分析得到的質量因素是質量控制因素分析的基礎，而質量控制因素分析又是質量控制因素制定與實施的基礎。在不合格產品的后期處理過程中，質量分析又成為發現質量隱患、追究忽視的質量因素的有效手段。隨著生產的循環進行，上述活動相互協助，不斷推動產品質量的進一步穩定與提高。其具體IDEF0建模如圖3所示。

質量檢驗主要包括來料檢驗、制成檢驗、成品檢驗、出貨檢驗四大部分，四大部分相互監督，保證合格的產品質量。

其中質量檢驗標準是航空產品質量的保證所在，對于航空產品的使用有很大的作用。

1.3 系統運作與管理模塊

系統運作與管理的主要功能是對ERP系統進行配置管理，確定系統運行的功能模塊，設置系統正常運行；并根據用戶要求，定制用戶的系統生產計劃；同時完成銷售和售后、人力資源、財務信息的管理。

銷售與售后模塊主要是對企業中的原料和產品的銷售進行管理，包括銷售市場分析管理、銷售訂單管理、銷售計劃管理、銷售事務處理、發貨管理、售后服務管理等功能。

人力資源管理建立和維護員工人事信息檔案，對員工變動信息、工作情況聯機跟蹤并進行統計分析查詢，合理利用人力資源。同時構建企業的組織機構、確定系統權限管理、設置企業的工作崗位角色以及各角色的基本功能等。

財務務信息管理包括帳務管理、應付帳管理、應收帳管理、固定資產管理等功能，主要處理航空企業中的財務信息。

銷售和售后主要包括市場管理、訂單管理、服務管理三大部分。銷售是創造、溝通與傳送價值給顧客，及經營顧客關系以便讓組織與其利益關系人受益的一種組織功能與程序。銷售就是介紹商品提供的利益，以滿足客戶特定需求的過程。商品當然包括著有形的商品及其附帶的無形的服務，滿足客戶特定的需求是指客戶特定的欲望被滿足，或者客戶特定的問題被解決。能夠滿足客戶這種特定需求的，唯有靠商品提供的特別利益。而售后則是維持良好的客戶關系，就航空企業而言，其客戶一般來說是國家機關和軍隊，其客戶的特殊性決定了其銷售是訂單型的，其售后必須是及時而無償的，在這方面，企業必須為國家的國防力量的維持作出應有的貢獻。

人力資源管理的數據對象是企業的組織結構，該模塊構建企業的組織機構，為系統建立維護員工人事信息檔案，對員工變動信息、工作情況聯機跟蹤并進行統計分析查詢，合理利用人力資源。主要包括總體規劃、補充計劃、勞動關系三大部分。

財務信息管理是企業管理的一部分，是根據財經法規制度，按照財務管理的原則，組織企業財務活動，處理財務關系的一項經濟管理工作。財務人員是企業所有者用來協助、管理、清點、整理企業家當的，管理企業的損虧盈利，資金流向。本文根據航空制造企業的特點將財務管理部門的具體工作分為以下部分：總賬管理，包括財務預算的編制、執行控制、調整、總結等；現金管理包括企業固有資產的核算、管理；成本管理包括產品的成本分及應收應付賬目管理，包括稅費繳納以及對其他部門業務提供財務支持。

成本管理是企業產品競爭和可持續發展的重要模塊，主要包括產品成本和生產成本。

2 結語

企業建模是一個目標驅動的方法，它以改進、優化企業某個或某些方面性能為目的。本模型為典型航空制造企業的功能模型。從生產計劃與控制、質量管理、系統運作與管理三個方面，分析了典型航空企業的具體工作流程。并結合企業實際存在的問題，通過ERP建模分析得出優化的企業結構，使其生產計劃更加合理有效。該模型的建立有助于企業進一步加深對制造企業生產運作與管理的認識以及對各部分功能與數據信息交流的理解，從而使企業在確保產品制造質量的基礎上，不斷地提高以最大地滿足用戶的期望。

參考文獻

[1] 唐東平，賓瑜，葉飛.企業建模與企業信息化[J].企業管理信息化，2005（5）.

[2] 宋利康.I航空企業管理中數字化驅動技術研究與應用[D].南京：南京航空航天大學，2007.

[3] 金星.航空制造業車間生產過程跟蹤與管理技術研究[D].沈陽，沈陽航空航天大學，2010.

[4] 陸祥瑞.離散制造業生產物流管理信息模型研究[J].江蘇科技大學學報，2006，21（5）：44-48.

[5] 鄧超，汪養中，戴士劍，等.企業管理建模數據流程圖集[M].電子工業出版社

[6] 陳禹六.IDEF建模分析和設計方法[M]. 北京：清華大學出版社，1999，5.

[7] 葛世倫，潘燕華.大型單件小批制造企業信息模型[M].北京：科學出版社，2006.endprint

1.2 質量管理模塊

制造質量控制是一個隨生產循環而迭代進行的循環增益過程，其各活動之間并不存在明確的同步或者異步關系，多數活動是在產品生產過程中不分先后并行執行。產品質量是制造業企業以客戶為中心戰略的三大核心問題之一，產品質量的好壞直接影響著產品的銷售和企業的聲譽。產品質量管理模塊主要是負責產品在生產過程中一系列質量問題，以此來保證產品質量

質量檢驗、質量管理標準、質量控制以及質量分析隨著整個生產過程，但質量檢驗所獲取的質檢數據以及在線檢測所獲取的工藝、設備狀態信息又為質量追蹤提供了直接的分析依據。同時，質量檢驗、質量管理標準、質量控制以及質量分析得到的質量因素是質量控制因素分析的基礎，而質量控制因素分析又是質量控制因素制定與實施的基礎。在不合格產品的后期處理過程中，質量分析又成為發現質量隱患、追究忽視的質量因素的有效手段。隨著生產的循環進行，上述活動相互協助，不斷推動產品質量的進一步穩定與提高。其具體IDEF0建模如圖3所示。

質量檢驗主要包括來料檢驗、制成檢驗、成品檢驗、出貨檢驗四大部分，四大部分相互監督，保證合格的產品質量。

其中質量檢驗標準是航空產品質量的保證所在，對于航空產品的使用有很大的作用。

1.3 系統運作與管理模塊

系統運作與管理的主要功能是對ERP系統進行配置管理，確定系統運行的功能模塊，設置系統正常運行；并根據用戶要求，定制用戶的系統生產計劃；同時完成銷售和售后、人力資源、財務信息的管理。

銷售與售后模塊主要是對企業中的原料和產品的銷售進行管理，包括銷售市場分析管理、銷售訂單管理、銷售計劃管理、銷售事務處理、發貨管理、售后服務管理等功能。

人力資源管理建立和維護員工人事信息檔案，對員工變動信息、工作情況聯機跟蹤并進行統計分析查詢，合理利用人力資源。同時構建企業的組織機構、確定系統權限管理、設置企業的工作崗位角色以及各角色的基本功能等。

財務務信息管理包括帳務管理、應付帳管理、應收帳管理、固定資產管理等功能，主要處理航空企業中的財務信息。

銷售和售后主要包括市場管理、訂單管理、服務管理三大部分。銷售是創造、溝通與傳送價值給顧客，及經營顧客關系以便讓組織與其利益關系人受益的一種組織功能與程序。銷售就是介紹商品提供的利益，以滿足客戶特定需求的過程。商品當然包括著有形的商品及其附帶的無形的服務，滿足客戶特定的需求是指客戶特定的欲望被滿足，或者客戶特定的問題被解決。能夠滿足客戶這種特定需求的，唯有靠商品提供的特別利益。而售后則是維持良好的客戶關系，就航空企業而言，其客戶一般來說是國家機關和軍隊，其客戶的特殊性決定了其銷售是訂單型的，其售后必須是及時而無償的，在這方面，企業必須為國家的國防力量的維持作出應有的貢獻。

人力資源管理的數據對象是企業的組織結構，該模塊構建企業的組織機構，為系統建立維護員工人事信息檔案，對員工變動信息、工作情況聯機跟蹤并進行統計分析查詢，合理利用人力資源。主要包括總體規劃、補充計劃、勞動關系三大部分。

財務信息管理是企業管理的一部分，是根據財經法規制度，按照財務管理的原則，組織企業財務活動，處理財務關系的一項經濟管理工作。財務人員是企業所有者用來協助、管理、清點、整理企業家當的，管理企業的損虧盈利，資金流向。本文根據航空制造企業的特點將財務管理部門的具體工作分為以下部分：總賬管理，包括財務預算的編制、執行控制、調整、總結等；現金管理包括企業固有資產的核算、管理；成本管理包括產品的成本分及應收應付賬目管理，包括稅費繳納以及對其他部門業務提供財務支持。

成本管理是企業產品競爭和可持續發展的重要模塊，主要包括產品成本和生產成本。

2 結語

企業建模是一個目標驅動的方法，它以改進、優化企業某個或某些方面性能為目的。本模型為典型航空制造企業的功能模型。從生產計劃與控制、質量管理、系統運作與管理三個方面，分析了典型航空企業的具體工作流程。并結合企業實際存在的問題，通過ERP建模分析得出優化的企業結構，使其生產計劃更加合理有效。該模型的建立有助于企業進一步加深對制造企業生產運作與管理的認識以及對各部分功能與數據信息交流的理解，從而使企業在確保產品制造質量的基礎上，不斷地提高以最大地滿足用戶的期望。

參考文獻

[1] 唐東平，賓瑜，葉飛.企業建模與企業信息化[J].企業管理信息化，2005（5）.

[2] 宋利康.I航空企業管理中數字化驅動技術研究與應用[D].南京：南京航空航天大學，2007.

[3] 金星.航空制造業車間生產過程跟蹤與管理技術研究[D].沈陽，沈陽航空航天大學，2010.

[4] 陸祥瑞.離散制造業生產物流管理信息模型研究[J].江蘇科技大學學報，2006，21（5）：44-48.

[5] 鄧超，汪養中，戴士劍，等.企業管理建模數據流程圖集[M].電子工業出版社

[6] 陳禹六.IDEF建模分析和設計方法[M]. 北京：清華大學出版社，1999，5.

[7] 葛世倫，潘燕華.大型單件小批制造企業信息模型[M].北京：科學出版社，2006.endprint

1.2 質量管理模塊

制造質量控制是一個隨生產循環而迭代進行的循環增益過程，其各活動之間并不存在明確的同步或者異步關系，多數活動是在產品生產過程中不分先后并行執行。產品質量是制造業企業以客戶為中心戰略的三大核心問題之一，產品質量的好壞直接影響著產品的銷售和企業的聲譽。產品質量管理模塊主要是負責產品在生產過程中一系列質量問題，以此來保證產品質量

質量檢驗、質量管理標準、質量控制以及質量分析隨著整個生產過程，但質量檢驗所獲取的質檢數據以及在線檢測所獲取的工藝、設備狀態信息又為質量追蹤提供了直接的分析依據。同時，質量檢驗、質量管理標準、質量控制以及質量分析得到的質量因素是質量控制因素分析的基礎，而質量控制因素分析又是質量控制因素制定與實施的基礎。在不合格產品的后期處理過程中，質量分析又成為發現質量隱患、追究忽視的質量因素的有效手段。隨著生產的循環進行，上述活動相互協助，不斷推動產品質量的進一步穩定與提高。其具體IDEF0建模如圖3所示。

質量檢驗主要包括來料檢驗、制成檢驗、成品檢驗、出貨檢驗四大部分，四大部分相互監督，保證合格的產品質量。

其中質量檢驗標準是航空產品質量的保證所在，對于航空產品的使用有很大的作用。

1.3 系統運作與管理模塊

系統運作與管理的主要功能是對ERP系統進行配置管理，確定系統運行的功能模塊，設置系統正常運行；并根據用戶要求，定制用戶的系統生產計劃；同時完成銷售和售后、人力資源、財務信息的管理。

銷售與售后模塊主要是對企業中的原料和產品的銷售進行管理，包括銷售市場分析管理、銷售訂單管理、銷售計劃管理、銷售事務處理、發貨管理、售后服務管理等功能。

人力資源管理建立和維護員工人事信息檔案，對員工變動信息、工作情況聯機跟蹤并進行統計分析查詢，合理利用人力資源。同時構建企業的組織機構、確定系統權限管理、設置企業的工作崗位角色以及各角色的基本功能等。

財務務信息管理包括帳務管理、應付帳管理、應收帳管理、固定資產管理等功能，主要處理航空企業中的財務信息。

銷售和售后主要包括市場管理、訂單管理、服務管理三大部分。銷售是創造、溝通與傳送價值給顧客，及經營顧客關系以便讓組織與其利益關系人受益的一種組織功能與程序。銷售就是介紹商品提供的利益，以滿足客戶特定需求的過程。商品當然包括著有形的商品及其附帶的無形的服務，滿足客戶特定的需求是指客戶特定的欲望被滿足，或者客戶特定的問題被解決。能夠滿足客戶這種特定需求的，唯有靠商品提供的特別利益。而售后則是維持良好的客戶關系，就航空企業而言，其客戶一般來說是國家機關和軍隊，其客戶的特殊性決定了其銷售是訂單型的，其售后必須是及時而無償的，在這方面，企業必須為國家的國防力量的維持作出應有的貢獻。

人力資源管理的數據對象是企業的組織結構，該模塊構建企業的組織機構，為系統建立維護員工人事信息檔案，對員工變動信息、工作情況聯機跟蹤并進行統計分析查詢，合理利用人力資源。主要包括總體規劃、補充計劃、勞動關系三大部分。

財務信息管理是企業管理的一部分，是根據財經法規制度，按照財務管理的原則，組織企業財務活動，處理財務關系的一項經濟管理工作。財務人員是企業所有者用來協助、管理、清點、整理企業家當的，管理企業的損虧盈利，資金流向。本文根據航空制造企業的特點將財務管理部門的具體工作分為以下部分：總賬管理，包括財務預算的編制、執行控制、調整、總結等；現金管理包括企業固有資產的核算、管理；成本管理包括產品的成本分及應收應付賬目管理，包括稅費繳納以及對其他部門業務提供財務支持。

成本管理是企業產品競爭和可持續發展的重要模塊，主要包括產品成本和生產成本。

2 結語

企業建模是一個目標驅動的方法，它以改進、優化企業某個或某些方面性能為目的。本模型為典型航空制造企業的功能模型。從生產計劃與控制、質量管理、系統運作與管理三個方面，分析了典型航空企業的具體工作流程。并結合企業實際存在的問題，通過ERP建模分析得出優化的企業結構，使其生產計劃更加合理有效。該模型的建立有助于企業進一步加深對制造企業生產運作與管理的認識以及對各部分功能與數據信息交流的理解，從而使企業在確保產品制造質量的基礎上，不斷地提高以最大地滿足用戶的期望。

參考文獻

[1] 唐東平，賓瑜，葉飛.企業建模與企業信息化[J].企業管理信息化，2005（5）.

[2] 宋利康.I航空企業管理中數字化驅動技術研究與應用[D].南京：南京航空航天大學，2007.

[3] 金星.航空制造業車間生產過程跟蹤與管理技術研究[D].沈陽，沈陽航空航天大學，2010.

[4] 陸祥瑞.離散制造業生產物流管理信息模型研究[J].江蘇科技大學學報，2006，21（5）：44-48.

[5] 鄧超，汪養中，戴士劍，等.企業管理建模數據流程圖集[M].電子工業出版社

[6] 陳禹六.IDEF建模分析和設計方法[M]. 北京：清華大學出版社，1999，5.

[7] 葛世倫，潘燕華.大型單件小批制造企業信息模型[M].北京：科學出版社，2006.endprint