飞航产品制造与物联网的整合——供应链的智慧管理

刘 杨（北京航星机器制造公司，北京 100013）

1 供应链信息化的发展

真正的供应链信息化的起源来自于20世纪70年代的EDI。EDI是第一代的供应链信息平台，它基于专线的通讯，采用统一的交换信息标准，利用第三方的信息处理中心，虽然成本较高，但解决了跨系统的信息交换和流程控制问题，是供应链信息化的第一个重大突破。

到了90年代，随着信息技术的飞速发展，供应链管理的层次和程度在不断提升。此时，供应链的信息化进入了以企业内部资源整合管理为主的时代，MIS、ERP、WMS、TMS等系统蜂拥出现。对内实现了流程控制、资源管理，对外实现了与客户供方的交互，满足了供应链管理的基本要求。这也是当前我国大多数企业供应链信息化程度的体现。

而此时，供应链管理的理念也在不断地发生变化，从最初只基于互联网活动的电子商务，到整合推动企业、供应商、合作伙伴与客户的随需而变。1995年，比尔盖茨在《未来之路》一书中提出了物联网的最初概念。这是一种观念上的改变。通过与合作伙伴和客户的共同努力，利用信息技术，实现物与物、物与人无所不在的通信，为行业和社会创新贡献力量。供应链管理理念的变化对信息技术的发展提出了更高的要求。

1999年，麻省理工大学创造性地提出了当时被称作EPC（电子代码）系统的“物联网”的设想，并进行了RFID技术的研发，在UCC（美国统一代码委员会）的支持下，将RFID与互联网相结合，提出了EPC的解决方案；2005年，在信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了“互联网报告2005：物联网”的概念。

随着大型计算机、云计算技术和物联网技术的发展，利用新一代的信息技术将物联网整合起来，改变政府、企业和人们交互的方式，以提高交互的灵活性、明确性、效率和响应速度，最终形成人类社会和物理系统的整合，实现供应链的智慧管理，这是供应链管理的发展新目标。而管理全程化、信息集中化、系统动态化是供应链智慧管理的重要标志。

2 飞航产品制造供应链信息化管理现状

三院一直都非常重视信息化工作，在三年专项任务批生产数量迅速增加的情况下，坚持以信息化带动飞航物流供应链管理水平的提升，确保任务的完成。2005年院正式开展MRPII的实施工作，取得了一定的成果：

第一，打通了三院生产管理的采购物流线，实现了院属单位通过MRPII平台向院物资部申报计划的统一平台，解决了从物资采购计划申报、计划协调、订单、入库检验、库存管理、出库配送、结算等一系列流程管理问题，彻底甩掉手工账，大大提高了效率，降低了全院的采购物流成本。

第二，厂所生产线的供应链体系建立厂所自身。以两个总装厂为例，整体的生产管理模式的差别造成了MRPII系统的应用模式上的差别，一个以车间需求为驱动，带动整体生产的拉动式生产模式，一个以上级计划为牵引，层层计算分解，较为标准的推动式生产模式，但整体上实现了通过信息系统管理生产。

第三，实现了与院元器件筛选中心的连接，实现了采购合同与采购业务、结算的协同管理，开发了型号产品的齐套、保管、交付和运输管理系统，实现了院物流业务的全部信息化管理。

第四，建立了院售后服务系统，管理总装厂产品出厂档案和履历的管理，管理了部厂所系统实现各单位出所分系统档案和履历，集成质量系统，实现型号产品的故障诊断管理。

第五，建设了供方管理系统，实现了全院在同一平台对供应商进行评价，管理了全院所有的外协和外购供方的相关资料，实现了新增供方在平台上的申请与审批，但没有和生产系统、质量系统集成。

但也应该看到存在的不足，概括地说就是：独立的信息系统较多，但孤岛效应信息分散明显；配套与生产的系统较多，但与总体上游输入集成的较少；传统录入的方式较多，实时调整动态反应的能力较差；内部供应链建设较多，但与外部的连接系统较少。

3 飞航产品制造供应链的智慧

三院致力于建设国际一流的飞航技术研究院，二三九厂致力于建设一流的飞航总装厂，一流就要建设起基于总体和总装总调的供应链信息化平台，将飞航技术研究、制造集成装配与物理系统结合，改变传统的交互模式，以提高整体过程的柔性和灵敏度，这是供应链智慧管理的内涵和意义。

3.1 飞航产品制造供应链的组成

飞航产品制造供应链由3个部分组成：（1）总体与总装的供应链，它来源于上游的输入，即总体的技术输入、总装的工艺反馈；（2）总装与供方的供应链，它来源于总装的采购要求，供方提供的产品；（3）总装内部的生产供应链，从采购到加工，从加工到总装总调。

3.2 实现智慧管理的重要标志

飞航产品制造与物联网整合，实现供应链的智慧管理。而管理全程化、信息集中化、系统动态化是供应链智慧管理的重要标志。

管理全程化是为了满足供应链所倡导的整合与外包的原理，一方面需要与下游的供方信息系统连接，一方面需要与上游的总体输入系统连接，另一方面需要打通企业内部的供应链体系，以此实现全过程管理的要求。

信息集中化是为了满足企业内部整合的新需求，在兼顾效率和活力的基础上，以数据为中心来调整整个企业资源管理和决策权之间的矛盾，以此来提高资源管控和优化水平。

系统动态化是以识别信息和时空信息作为供应链动态管理的信息源，提升实时的调整能力，可以根据外部的变化，随时判断调整，满足管理系统适应外部快速发展的复杂环境的需求。而定位信息则是动态化管理的基础。

3.3 实现智慧管理的技术基础

实施智慧管理，从技术上看，体系将分成三层，分别为感知层、网络层和应用层，可用图1表示。

3.3.1 建立数据中心

实际上，用物联网技术实现智慧管理并没有一个标准的答案，但有一个个案例的实现。我们看到的最成功、发展最快的实体都是数据中心类型的。只有建立好数据中心，才能解决过程中可能碰到的困难，比如标准问题、流程问题、体制问题等。而实施智慧管理的关键就是要，三院从整体出发考虑，顶层设计，统一院属各单位的实施平台。

3.3.2 掌握核心技术

（1）数据采集技术

RFID技术是实施供应链智慧管理的核心技术。它是利用射频信号通过空间耦合来实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到目标识别和数据交换的目的，具有非接触、读取速度快、无磨损、不受环境干扰、寿命长且便于使用等诸多优点，同时，它还具有防冲突的功能，能同时处理多张卡片。它成本低，不易损坏（和条码相对比），但其存在着无线网络通道不安全的隐患，当然技术上也确实在不断进步。

（2）智能终端

现在的智能终端有2种，一种是机载终端，一种是手持终端。目前机载终端用得比较少，但发展较快，而手持终端起着移动平台的作用。虽然两者不同，但发展方向比较一致，就是朝着小型化、智能化和低成本的趋势发展。同时每个网络中的物品都需要一个地址，这是IPV4无法提供的，需要IPV6来支撑。

（3）位置管理

基于位置的控制与管理非常流行，因为它是系统动态化的基础。定位信息有2个基本要素，一个是时间和空间，一个是识别信息，是车、是人、还是物。识别信息和时空信息一结合，就变成了定位信息，从而形成动态管理的信息源泉。

（4）智能决策技术

一旦收集到数据后，就需要进行分析加工处理，实现决策。而要实现智能决策，业务支撑体系需要结合云计算等分布式计算框架技术，对经过感知层和网络层送到的数据进行智能的分析和处理。云计算是一种基于互联网的超级计算模式，虽然三院整体不会采取基于互联网的智慧管理，但基于院的局域网的计算框架模式依然需要研究和开发。

3.3.3 统一标准

标准化对于三院及各厂所实施供应链智慧管理而言是非常紧迫的。标准化的关键在于要有一套覆盖整个飞航产品制造装配过程的编码，而且要规范信息的采集渠道和方式，同时要研究对信息进行合理、科学、深入的加工处理流程方式。当前从三院层面上看，有统一的物资分类与编码规则、供方和顾客编码规则，但缺少部件、组件级的统一编码，缺少涉及企业各类资源的编码，例如细化到车间、工位、设备等资源。

3.3.4 系统的安全和保密

安全是基于网络的各种系统运行的重要基础之一，由于终端感知网络的私有特性和航天企业对于保密要求的特殊性，因此安全也是一个不可忽视的问题。虽然可以封闭性地在三院内部实施使用，但由于物联网的开放性、包容性和匿名性，除了收到一般无线网络所面临的信息泄露、篡改、攻击、拒绝等多种威胁外，还面临传感节点容易被攻击者获得，通过物理手段获取存储在节点中的所有信息。因此需要加强对传感器身份认证的技术研究。

3.4 图、表和公式（略）

3.4.1 总装厂与总体部的供应链

型号总体的需求牵引着制造总装技术的发展方向，制造总装技术的发展程度制约着总号总体的发展水平，只有将两者紧密结合，才能有效地推动型号的发展。

在院内总装要改变与总体部、分系统单位传统的交互模式，建设基于总体部与总装总调的供应链信息管理平台，通过信息系统的建设，优化现有的操作模式与流程，通过自动化数据传输和采集手段改变信息输入输出的方式，记录基于总体与总装总调的每一次活动与变化，满足供应链的全过程管理、可追溯的要求，提升管理水平。

在院内要建设大容量的通用信息平台，服务于产品设计、工艺、生产、总装等业务单元，共享预先研究、基础研发、基础工艺、基础技术保障和基础管理等的信息。实现总体向总装以光纤传输三维设计模型，消除二维图纸的存在。制造总装要实现设计模型到现场、工艺流程到现场、配套关系到现场、可视工艺到现场、质量记录到现场的管理。

在院内建设功能完善的指挥控制中心，可以缩小到领导办公电脑上，也可以扩展为指挥控制中心的规模，可以与企业中心会议室合并，也可以与指定终端进行视屏、音频和数据的实时沟通。在授权前提下，可以方便实时监控并实时指挥、调度各业务与作业现场，可以实时了解、调整，实现总体与总装的协调进步。

3.4.2 总装厂内部供应链实施方案

在总装厂内部要实现对企业物流的全过程的管理，成立专门的物流管理中心，纵向整合企业的采购物流、生产物流、销售物流，形成统一管理、统一考核、统筹调度的全过程物流管理平台。通过结合组织架构与作业流程，对现有流程、配送体系、物流布局进行优化，通过精确配套传送系统，利用条码、数据采集终端（DCT）、电子扫描、RFID等自动化数据采集手段，实时获取物流过程和生产线在制品、物流和品质信息，建立完整的物流信息数据库、物流地图和物流监控中心，透明化、空间化、实时化工厂物流的执行流程，满足物流的全过程追溯以及实时控制的需要，提升竞争力。

（1）基于RFID技术或条码技术的信息集中化、物流实时化。RFID射频识别技术是物流管理信息集中化的重要技术手段，通过无线终端采集到物资、部件、组件的数据信息，可以实现从产品设计、材料采购、半成品和产成品生产、运输、仓储、配送、抑制到销售甚至售后服务等物流链上的环节进行实时监控，可以提高整个物流链的管理效益，大幅降低差错率，提高物流链的透明度和管理效率。

（2）基于GIS技术的物流可视化、空间化管理。基于GIS的物流信息系统是传统物流信息系统应用的拓展，是新型物流信息系统发展的一个方向。该管理模式基于GIS技术，通过RFID或条码技术实现数据终端采集，让物流过程中的物料、零件、组件、工位等信息通过地图的形式生动的展示出来，通过与MRPII、MES、条码等技术的集成，实现物流管理的可视化、实时化、空间化。同时可利用空间分析技术帮助企业合理规划生产布局、流转路线，节约物流时间和配送成本，提高企业的物流管理水平。

（3）基于流程优化和物流布局的精确配套传送带系统。物流价值体现在货物的空间位置移动和时间的变化，利用GIS技术可以帮助企业合理规划生产布局和物流路线，而精确的配套传送带系统可以帮助企业节约配送时间。通过将立体库和精确配套传送带系统集成，实现将进入立体库中的物料、零件、组件等通过自动化传送带配送到加工工位，加工工位之间传送流转，以及加工完成后自动传送回立体库。这样无论是空间位置移动，还是时间的变化，物流效率都将得到大幅度的提高。

3.4.3 总装厂与院外的供应链

在院外要搭建企业与供应商的B2B平台，通过B2B平台，可以实现网上招标、项目谈判、供应商自动维护、给付款、订单跟踪等业务流程，使电子商务扩展至包含客户和供应商在内的整个供应链管理，这样能够有效地提高整个供应链的效率，为企业赢得新的利润空间。

在院外要搭建与客户的售后服务平台，在平台上可以对售后产品的储存环境、状态和检测中的技术状态以及备件库进行智能化监测，可以实现远程监控和远程实时指导维护。确保产品全寿命实时受控，确保产品随时处于战时正常状态，提高战备响应速度。

4 结束语

供应链管理和物流管理都是随着信息技术的发展，在不断地扩展和延伸。总装总调是基于总体的存在而发展，更促进着总体的发展。智慧化的供应链管理更是要将飞航产品总体、总装总调与物理系统相结合，利用信息技术改变传统的交互模式，实现飞航产品制造装配与物联网的整合。智慧化是未来发展的目标，降低对人的依赖，决策和管控不依赖现场人员，这是智慧化供应链管理的发展方向。

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