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1996年 .第21期 .软件编程版

新一代MRPⅡ

企业资源计划系统ERP

美国SSA(中国)有限公司 谢鹏

ERP(Enterprise Re-source Planning企业资源计划),作为新一代MRPⅡ,其概念由美国 Gartner Group于90年代初首先提出,仅经过几年的时间,ERP已由概念发展到应用,并被认为 将成为下一代制造系统的波峰。目前越来越多的MRPⅡ软件商宣布转向ERP,同时,越来越多 的企业也正在考虑ERP系统的选型或由当前系统过渡到ERP的计划。那么,什么是ERP?ERP的 功能特点是什么?ERP又是在什么背景下提出来的?本文围绕这些问题进行一些分析。

Gartner Group对ERP的定义

ERP概念一经提出,各MRPⅡ软件供应商纷纷宣布各自产品将向ERP过渡的计划,以确定其 在未来制造系统市场中的地位。在近几年的时间里,软件商们不断交付属于其ERP计划中的 某些产品,已有一些供应商宣布自己的整个集成系统是ERP产品。究竟什么是ERP?目前,最具 权威性的标准是Gartner Group对ERP的定义。Gartner Group是通过一系列的功能标准来界 定ERP系统的。Gartner Group提出ERP具备的功能标准应包括四个方面:

1.超越MRPⅡ范围的集成功能

包括质量管理;试验室管理;流程作业管理;配方管理;产品数据管理;维护管理;管制报 告和仓库管理。

2.支持混合方式的制造环境

包括既可支持离散又可支持流程的制造环境;按照面向对象的业务模型组合业务过程的 能力和国际范围内的应用。

3.支持能动的监控能力,提高业务绩效

包括在整个企业内采用控制和工程方法;模拟功能;决策支持和用于生产及分析的图形 能力。

4.支持开放的客户机/服务器计算环境

包括客户机/服务器体系结构;图形用户界面(GUI);计算机辅助设计工程(CASE),面向对 象技术;使用SQL对关系数据库查询;内部集成的工程系统、商业系统、数据采集和外部集成 (EDI)。

上述四个方面分别是从软件功能范围、软件应用环境、软件功能增强和软件支持技术 上对ERP的评价。但ERP的基本功能远没有做到像MRPⅡ那样标准和规范,随着需求和技术的 变化将会有所变化,因此,仅从功能上衡量并不足以把握ERP的实质,还需把握其功能特点。

ERP是对MRPⅡ的超越

从本质上看,ERP仍然是以MRPⅡ为核心,但在功能和技术上却超越了传统的MRPⅡ,它是 以顾客驱动的、基于时间的、面向整个供应链管理的企业资源计划。

MRPⅡ仍是ERP的核心,这表现在ERP系统的基本构架和基本逻辑并无本质的改变。因此 不能把ERP作为是对MERⅡ的否定,同样,制造仍然是ERP的核心,其它功能均是以制造过程为 中心集成的,因此不能认为ERP是面向非制造业的系统。从这个意义上来说,ERP是MRPⅡ系统 的发展。但同时,又必须看到,ERP在功能上超越了传统MRPⅡ的范围,实现了更广泛的集成, 特别在技术上运用图形用户界面(GUI)、关系数据库结构(RDBMS)、开放和可移植系统、计 算机辅助系统工程(CASE)和第4代语言(4GL),这对传统MRPⅡ系统的改进是革命性的。因此 ,从这个意义上说,ERP又是对MRPⅡ系统的超越。Gartner Group把从MRP到MRPⅡ称为是功能 和技术上的发展,而把从MRPⅡ到ERP称为是一场革命,其革命性表现在五个方面:(1)由层级 文件到关系数据库系统(RDBMS);(2)由字符界面到图形用户介面(GUI);(3)由主机系统到客 户机/服务器;(4)由刚性结构到弹性结构(指模块功能配置方面);(5)由反应式功能到能动式 功能。 @@TB21165000.GIF;图1 ERP的演变过程

从MRP经过LMRP(闭环MRP)直到MRPⅡ,其发展基本上是沿着两个方面延伸,其一是资源概 念内涵的不断扩大;其二是计划闭环的形成(见图1)。但这种发展均没有突破两个局限,其一 是资源均限于企业内部的资源,尽管从物料资源扩展到制造资源;其二是功能上以优先级计 划以及需求和能力平衡的计划为核心,基本上是结构化决策。ERP的发展突破了这两个局限 ,ERP中的资源计划已不局限在企业内部,而是把供应链内的供应商等外部资源也都看作是受 控对象被集成进来,因此,我们说,ERP是面向供应链管理的。另外,时间被作为资源计划的一 部分,且当作最关键的资源被考虑,这是ERP对资源内涵的另一个扩展。包括MPS在内的一些 传统MRP功能向实时化发展就是这方面的例子,因此,基于时间是ERP的重要特点之一,决策支 持(DSS)被看作ERP不可缺少的部分,这使ERP的功能扩展到企业经营管理中的半结构化和非 结构化决策问题。例如,在MRP中,如果能力平衡显示计划不可行,接下来的事情,就是计划员 要么去修改计划,要么去调整能力,而系统不能提供任何可选方案供计划员决策时参考。尽 管DSS在哪些方面能发挥作用有待研究,但ERP将把此作为更大范围集成功能的一部分却是可 以肯定的。

总之,顾客驱动、基于时间、面向供应链是ERP的三个全新特点。

ERP的发展状况

Gartner Group在1993年曾对ERP功能的开发情况与MRPⅡ作过一个比较(见图2)。

这个分析认为,在1995年以前ERP系统处于开发阶段,其功能将滞后于基于传统技术的M RPⅡ软件,1990年ERP具备的功能达到其功能的65%,相当于MRPⅡ在1990年的功能水平。随着 技术平台的更加开放和更具效率,1995年将可达到与MRPⅡ同等的功能水平,同时,其中一些 功能将是MRPⅡ中不具备的。而在1995年以后的时间里,ERP系统在功能上将领先于MRPⅡ。

ERP的功能特点

一、上述ERP功能标准的第一个方面是功能的扩展(见图3)。这些扩展的功能均是相对 于标准MRPⅡ系统而言的,这里列出的8项扩展功能仅是ERP超越MRPⅡ范围的首要扩展对象, 并非ERP的标准功能清单,由于ERP仍处于发展阶段,需要有一个规范化和标准化的发展过程 ,将来是否能象"MRPⅡ标准系统"一样形成一个"ERP标准系统",目前做出判断尚为时过早。 事实上,包括质量管理、试验室管理、流程作业管理等在内的许多MRPⅡ之外的功能,在目前 的一些软件系统中已经具备,问题是目前尚缺少标准化和规范化。 @@TB21165001.GIF;图2 ERP与MRPⅡ功能比较 @@TB21165002.GIF;图3 ERP与MRPⅡ功能上的扩展

全面质量管理已经把质量概念从产品质量扩展到工作质量,ERP中的质量管理不但覆盖 产品质量管理的需求,也反映了工作质量管理的需求。这种需求表现为统计质量控制(SQC) 和统计过程控制(SPC),已不限于是制造过程中产品质量控制使用的一种技术,而且在非制造 性业务方面也使用SQC/SPC技术来控制工作质量,如销售管理中的客户发货和应收款业务也 使用平均值和极差控制图(X-R)来加强销售过程的控制与管理,使之经常处于良好工作状态 。由此,统计过程控制(Statistical Process Control)发展为统计业务控制(Statistical Business Con-trol),SQC/SPC技术超越了车间现场范围进入了职能管理部门。

管制报告(Regulatory Reporting)是ERP的扩展功能,由于90年代政府对制造业强制执 行的环境控制,就业安全及消费者保证等规章法规将变得愈加严峻,这引起处理各种遵循规 章情况报告的大量需求。对于管制报告方面的需求,在发达国家显得较为迫切,如美国的化 学工业将受到SARA法规的限制,该法规要求对每一名雇员贯穿其个人的职业生涯,要有文件 记录他同每一种化学品、每一种工作的联系。此功能还可以通过接口用成像技术进行视图 处理。由于法规因国别不同有极大差别,因此,它不可避免地存在客户化问题。

二、ERP功能特征的第二个方面是支持混合方式的制造环境。这里所说的"混合制造环

境"包括三种情况:

1.生产方式的混合。这首先是指离散型制造和流程式制造的混合。由于企业的兼并与

联合,企业多角化经营的发展,加之高科技产品中包含的技术复杂程度越来越高,使得无论是 纯粹的离散环境还是纯粹的流程式制造环境在一个企业中都很少见,通常是二者不同程度的 混合。其次是指单件生产、存货生产、按定单组装、大批量重复制造、批流程和连续流程 等生产方式按不同方式组合形成的某种混合生产方式。

2.经营方式的混合。这是指国内经营与跨国经营的混合。由于经济全球化、市场国际

化、企业经营的国际化,使得纯粹的本国经营也越来越少,各种方式的外向型经营越来越普 遍,可能是从原料进口、产品出口、"三来一补"、合作经营、合资经营、对外投资直到跨国 经营等各种形式的混合经营方式。

3.生产分销和服务等业务的混合。这是指多角色经营形成的技、工、贸一体化集团企

业环境。

对此,ERP系统要求在两个方面突破MRPⅡ的局限。

1.在标准MRPⅡ系统中,一直未专门涉及流程工业的计划与控制问题,这可能和传统MRP

奉行的"简单化"(Simplicity)原则有关,在标准MRPⅡ系统中,是以行业普通适用的功能来界 定标准系统界限的,那些特殊行业所需的功能,例如,制药行业的批号跟踪与管理,被认为并 不改变MRPⅡ的基本逻辑,且不是所有行业都必须的,如洗衣机行业就不需要。制药企业需要 批号跟踪是由于法律的特殊管制,因而不被包括在标准MRP系统中。但现在情况有了很大变 化,例如洗衣机生产企业虽无批号管理的法规要求,可是,由于质量保证的需要和为消费者服 务的需要也有了批号跟踪与管理的需求,因此所谓是否是行业普遍适用的功能之标准也不同 了。ERP扩展到流程行业,把配方管理、计量单位的转换、联产品、副产品流程作业管理、 批平衡等功能都作为ERP不可缺少的一部分。值得注意的是,上述所说在标准的MRPⅡ系统中 没有包括流程工业的特殊问题,是指未包括在标准的MRPⅡ理论中,并不能由此认为所有MRP Ⅱ软件都不适用于流程式行业。标准MRPⅡ系统和具体某一MRPⅡ软件并非一回事。

事实上,在ERP之前,一些MRPⅡ软件已经包括了专门应用于流程行业的功能。只是到ER P阶段,这些功能才被认为是ERP系统不可缺少的一部分。

2.传统的MRPⅡ软件系统往往是基于标准MRPⅡ系统,同时面向特定的制造环境开发的,

因此即使通用化、商业化软件在按照某一用户的需求进行业务流程的重组能力方面也受到 了限制。目前,具有这种有限能力的软件是用剪裁和拼装的方式通过不同产品模块的配置来 完成的。这种剪裁和拼装尽管对一些功能丰富的软件系统是可行的,但在企业经营环境瞬息 万变的环境中,用户根据客户需求快速重组业务流程的灵活性仍很有限。这种能力正是ERP 所追求的。实现的方法,不是剪裁拼装式的,而是企业业务流程的重构工程(Re-Engineerin g),实现这个目标的技术是CASE和O-O技术。采用面向对象的技术,软件供应商提供可配置应 用对象类的软件库(Class Library)和CASE工具,用户可用CASE建模工具迅速建立与实际过 程相同的模型。有了这个模型后,即可从可重用对象类库中选出预定义的对象,对已被充分 描述了的实际业务过程进行开发。这些对象将与程序中相应的数据封装于一起,并使用"继 承"机制把属性传递给具有相似行为的应用模块,然后把选出的各对象模块链接起来,构成应 用系统的结构和处理流程。最终形成的业务过程信息库便以数据模型、商业规则以及平台 规格的形式固定下来。CASE代码生成工具便可把各种应用功能从这些规格说明转换到任何 一种或多种可用的操作系统与数据库管理环境中去。

三、ERP功能特征的第三个方面是能动功能的加强。与能动式(Proactive)功能相对是

反应式(Reactive)功能。反应式功能是在事务发生之后记录发生的情况。能动式功能则具 有主动性和超前性。ERP的能动式功能表现在它采用的控制和工程方法、模拟功能、决策支 持能力和图形能力。上面所讲统计过程控制的方法应用到管理事务中,以预防为主,就是过 程控制在ERP中应用的例子。并行工程的方法,也被引入ERP中,并行工程是对产品及其相关 过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式,它是相对 于产品开发工作一直采用的顺序工程的方法而言的。目前,ERP中引入了并行工程的方法,把 设计、制造、销售、采购集成和并行地进行各种相关作业,在产品设计、工艺设计时就要考 虑生产制造。制造过程中,设备工艺变更需及时反馈给设计,这就要求ERP具有实时性,并与 工程系统(CAD/CAM)集成起来。这有利于提高产品质量,降低生产成本,缩短产品开发周期。

决策支持能力是ERP系统"能动"功能的一部分,传统MRPⅡ是面向结构化决策问题的系统 ,它所解决的问题,其决策过程的环境和原则均能用明确的语言(数学或逻辑的,定量或定性 的)给予清楚地说明或描述,如库存管理、定货处理等,而对企业经营管理中大量的非结构化 和半结构化问题则不能处理,决策支持则是面向半结构化(甚至包括非结构化)问题的,决策 者往往对这些问题有所了解但不全面;有所分析但不确切;有所估计但不准确。如新产品开 发、企业合并、收购等决策。结构化与非结构化决策是西蒙以组织管理者面临的问题结构 为标准划分的两种决策类型,安索尼以组织的管理层次为准把管理活动又分为战略计划、经 营管理及作业管理三个层次。对决策支持的不同框架,有的包括作业层,有的不包括;有的包 括非结构化层,有的不包括。因此,究竟ERP中决策支持应具备哪些功能,尚无定论。换言之 ,用户在评价、选择一个软件时,不能一味地从模块名称上有无决策支持系统来下结论,说它 有无决策支持功能应首先确认你所需的决策支持是何种框架,进而再审查这种功能是否在软 件系统中实现了。不管何种方式的决策支持,从一般意义上看,决策支持的功能就是为决策 者提供决策所需要的数据、信息和背景材料,帮助明确决策目标,以及进行问题的识别、建 立、修改决策模型、提供各种备选方案并对各种方案进行评价和选优,通过反复人机对话进 行分析、比较和判断,为正确决策提供有益帮助。ERP将在各项管理事务中充分体现这些功 能。

四、支持开放的客户机/服务器计算环境是ERP的第四个功能特征。这包括运用图形用

户界面(GUI)、关系数据库结构(RDBMS)、开放和可移植系统、计算机辅助系统工程(CASE) 和第4代语言(4GL)。由于公司多元化经营及频繁地合并与收购,用户需要具有一个底层是开 放的体系结构,这是ERP面向供应链管理,快速重组作业流程,实现在企业内部与外部更大范 围内信息集成的技术基础。

ERP提出的背景

从上面可以看出,功能上更大范围的集成、对制造环境更强的适应性、功能更具能动性 和开放技术的采用是ERP的四个特点。这四个方面是90年代的需求与技术对制造系统之要求 的反映。无论将来随着需求和技术的发展,ERP在功能上如何变化,ERP作为下一代制造系统 必然向三个方向发展,这就是:顾客驱动、基于时间、面向整个供应链。是什么因素促成这 种趋势呢?这就要从ERP提出的背景中寻找答案。

实施以客户为中心(Customer-Focused)的经营战略,是90年代企业在经营战略上的重大 转变。传统战略是以企业自身为中心的(Enterprise-Focused),其特征是:(1)从组织形式上 看,企业由按职能划分的层级结构组成。(2)从管理方式上看,着眼于纵向的控制和优化。( 3)从生产上看,由产品驱动生产过程,并按标准化产品组织生产流程。(4)顾客对大部分职能 部门而言都被视为"外部对象"。除了销售和客户服务部门,其它职能部门无法直接同客户接 触。(5)在影响顾客购买的三因素中,价格是第一位的,其次是质量和交货期,企业的生产目 标依次为成本、质量、交货期。

以顾客为中心的经营战略特点是:(1)企业组织为动态的、可组合的弹性结构。(2)管理 着眼于按顾客需求形成增值链的横向优化(图4)。(3)顾客和供应商被集成在增值链中,成为 企业受控对象的一部分。(4)在顾客购买因素中交货期是第一位的,企业生产目标也转为:交 货期、质量和成本。

实施以顾客为中心的经营战略,对顾客需求做出快速响应并在最短时间内交付高质量和 低成本的产品,要求针对顾客的需求快速重组业务流程以减少业务过程中的无用作业,流程 中的任一环节都对增值有贡献,变顺序作业为并行作业,尽可能地采用技术手段和自动化作 业,用CAD/CAM代替纸和笔,用EDI代替采购定单,一切着眼于快速完成整个商务过程,这就是 基于时间的含义。同时,基于时间作业方式的真正实现又必须扩大企业控制范围,把从供应 商到客户的全部环节都集成管理起来,面向整个供应链。 @@TB21165003.GIF;图4 两种企业组织结构的比较

重构工程(Re-engineering)在实施以顾客为中心的战略中具有重要意义。企业重构工 程就是在多变竞争的经营环境中,适时对企业所有资源进行重新配置,以使顾客获得最大满 意。重构工程可以在三个层次上进行:产品重构工程(Product Re-engineering),业务流程 重构工程(Business Process Re-engineering),企业重构工程(Enterprise Re-engineeri ng)。重建工程是对传统管理理念的重大变革,在这种理念下,产品不再是事先定型的,而是 根据顾客需求选配的,业务流程/生产流程不再是一成不变的,而是针对商业事务,以减少无 效劳动为原则而重新组合的,特别是企业的组织也是动态可变的。显然,这种需求变化,是传 统MRPⅡ软件难以满足的,必须转向客户驱动、基于时间和面向供应链的ERP系统。而面向对 象的技术、计算机辅助软件工程及开放的客户机/服务器计算环境又为实现这种转变提供了 技术基础。ERP就是在这种需求和技术背景下应运而生的。