我國人造板工業經過近幾十年的發展，已成為人造板生產和消費大國，2009年產量達到了11546.65萬m3，在世界人造板產業中已占有相當重要的地位。但隨著經濟的全球化，人造板國際市場快速變化，我國人造板企業面臨嚴峻的問題：歐美發達國家的人造板行業生產方式已經發生了重大的變化，其利用高新技術進行計算機集成制造、網絡化生產管理、柔性化加工、及時化與協作化生產等，實現了多品種、定型化、規格化和專業化的高效高質生產狀態。而我國人造板行業總體上仍以中小型企業居多，生產技術落后，科技含量低，管理水平差，產品合格率低，應用領域窄腳，即產品、管理、質量、工藝手段與裝備不同層次均落后于歐美發達國家。這些發達國家的人造板先進生產設備和巨大產能已開始向我國轉移，國外人造板生產線引進數量增多，速度加快，相比之下我國人造板企業競爭力明顯不足。與此同時消費市場的產品需求呈現多樣性，迫使我國人造板企業必須具備多品種、多批量、交貨期短、價格合理等能力。而我國人造板行業信息不暢，缺乏及時的市場和客戶需求反饋，企業間合作不夠。如果僅僅依靠單個人造板企業的技術力量和人力資源，難以解決上述問題，因此我國人造板企業需要引用先進的生產和管理模式，聯合多方相關企業，及時掌握客戶需求與市場信息，以適應新的競爭環境和迎合人造板產品市場需求，增強企業競爭力、擺脫困境。
1、基于網絡的敏捷制造技術與功能特征
1.1基于網絡的敏捷制造技術特征
敏捷制造ERP系統是以并行工程技術為基礎，采用標準化和專業化的計算機網絡和信息集成技術，連接企業各個機構和部門，組合關聯企業的各項生產資源，建立敏捷化工程，實現面向客戶的快速生產。網絡通信技術的應用為企業的制造系統和制造過程提供了一種快速方便的信息（數據）交互手段和環境，是企業實現敏捷制造、高效率地快速響應市場機制的重要前提和保障。以網絡通信技術為基礎開展的敏捷制造，其技術特征Ⅲ表現為：
（1）信。包快速傳輸與交互的時間性；
（2）實現異地設計、異地制造的空間性；
（3）動態聯盟之間實現信息集成、功能集成、過程集成、資源集成及企業與企業之間集成的集成性。
1.2基于網絡的敏捷制造功能特征
（1）敏捷響應特性。基于網絡的敏捷制造、并行工程、虛擬制造等新的制造模式和開發技術的運用，可顯著縮短產品開發周期，快速響應市場。
（2）共享資源特性。應用現代網絡通信技術，將分散在各地的信息資源、設備資源、技術資源甚至人才資源等實現共享和優化利用。
（3）扁平式虛擬企業模式特性。企業組織模式是基于網絡的、以項目或工作流程為主線的虛擬企業；框架結構是橫向分布的、以部門職能為核心的組織模式。實現內部知識、信息的整合、創造和管理，從而使企業更直接地面向市場，面向用戶。
（4）遠程控制與診斷特性。通過網絡實現設備的遠程控制和管理，達到設備資源的異地共享，對設備和生產現場進行遠程監視和故障診斷。
（5）個性化生產特性。針對用戶的不同需求，可實現“小批量、多品種、定制型”生產方式，滿足用戶個性化需要，而基于網絡的定制是滿足這種需求的一種有效模式。
（6）高度柔性、模塊化、可伸縮的生產制造系統舊。同一系統可生產種類無限的產品。
2、人造板企業引進敏捷制造的意義
從上可以看出，基于網絡的敏捷制造生產方式是由企業級先進制造模式即ERP計算機集成制造系統（CIMS）向全球級先進制造模式的進一步發展，即現代敏捷制造系統（CAMS）。它適應于經濟全球化下的人造板企業發展需要。我國人造板中、小企業可以根據自身特點、存在問題和市場需求等具體情況，與其他行業關聯企業、其它人造板產品生產優勢企業、科研院所等組成動態聯盟，以網絡信息技術為支撐，利用互聯網和企業局域網建立基于網絡的敏捷制造系統，實現信息資源共享和生產管理等過程的集成，利用敏捷制造技術來重組資源組織生產，延長產業鏈，從而提高產品質量，降低成本，進一步加快我國人造板行業的規模化、自動化、協作化發展，以及對新材料、新工藝、新設備、新的管理方式或思路的引進步伐，逐步縮小我國人造板企業和國外人造板企業的差距。
3、基于網絡平臺的人造板企業敏捷制造系統設計
3.1人造板企業敏捷制造系統需求分析
敏捷制造環境下的聯盟企業是全球性的，各聯盟企業之間的計算機硬件、軟件、加工設備、通信設備、數據庫系統等具有多樣性，系統必須能夠為聯盟企業提供開放、公共的界面，支持主要的軟件平臺和硬件平臺。因此，人造板企業敏捷制造系統的構建，首先需要搭建網絡平臺，即企業內部局域網（Intranet）的布置與連接，以及Intranet與Internet的通信，使系統中的敏捷制造企業可以利用網絡平臺，通過Internet與其他聯盟企業進行信息交流、資源共享和遠程監控等，還可利用局域網實現企業內部信息處理和生產管理等。同時系統需要利用網絡安全技術，采取身份確認、訪問存取控制、數據加密等措施保證聯盟企業之間所傳遞的信息的安全性。鑒于不同企業使用數據類型的多源化，系統還需對傳輸數據進行恰當的格式轉化，以確保傳遞信息的準確性。其次需要應用并行工程技術實現產品和生產工藝的快速設計以及高效的生產過程管理。最終通過建立快速響應的敏捷化工程實現企業聯盟的快速重組和敏捷化企業生產與管理。
3.2ERP系統實現功能
從我國人造板企業的生產、管理等特點和實際需要出發，構建的基于網絡的敏捷制造系統框架，以人造板生產企業為主導，與其他人造板優勢產品企業、設備制造企業、原材料生產企業、設備零配件企業、科研機構以及銷售商和運輸商等組成動態聯盟，利用先進的制造技術，充分利用原材料等資源，共同完成人造板的高效高質生產、設備與系統的維護以及產品銷售等，實現整個系統的敏捷化生產。
系統具體實現功能主要集中在以下幾個方面：①實現聯盟企業間網上信息交流和商務活動，信息和數據資源共享，減少重復工作，共同提高工作效率，②與產品客戶進行網上信息溝通，及時反饋客戶意見，快速解決產品使用等問題；③為遠程用戶提供端口，實現設備在線維修等功能；④實現數字化產品展示和網上產品銷售等。
3.3基于網絡平臺的人造板企業敏捷制造系統架構設計
根據上述需求，參考數控加工行業敏捷制造系統結構，本文設計構建了3種基于網絡的一主多從型敏捷制造系統架構（圖1）。即利用計算機網絡技術、通信技術、控制技術以及數據庫技術，建立基于Intranet的網絡平臺，搭建基于Internet的、支持企業間信息集成的網絡通信系統，實現系統主導企業（人造板生產企業）與外界聯系的網絡化，以及非主導企業（如聯盟人造板企業）可以在主導企業網絡平臺上，根據系統對該企業設定的一定權限，對主導生產企業內網資源進行訪問的功能。系統基礎設置包括計算機、網絡通信硬件設備、Intranet和Internet等網絡支持環境，以及生產線設備、工控機和控制器等。軟件包括操作系統、應用軟件、管理軟件和系統軟件等。系統總體分為內、外和基礎（底層）三層。
3.3.1系統內層
系統內層是人造板生產企業（敏捷制造系統的主導企業）的內部局域網，如圖1所示。內網主要包括Web服務器、數據庫服務器、遠程用戶服務器、客戶管理服務器、企業管理服務器、生產管理服務器等硬件設備，這些服務器使用各種應用軟件實現各自功能，并互傳信息，協同保障系統正常運作。在企業網絡信息平臺上，主導企業利用Web服務器，通過TCP/IP等通信協議，與Internet上的聯盟企業進行網絡信息傳遞，并設置防火墻等保護內部Intranet安全。利用數據庫服務器存儲人造板產品、生產工藝、庫存、設備、原材料、用戶、客戶、物流等信息，對企業生產和管理兩方面數據進行記錄和管理；數據庫服務器使用訪問者身份驗證方式，根據數據訪問者在系統中的職能，對其設置一定權限，使主導企業內部成員和外部聯盟企業均可在授權情況下對數據進行一定范圍內的存取等，并保證系統數據安全。遠程用戶服務器主要是建立外協企業與系統內層人造板生產線的聯系，其針對系統內部人造板生產線設備和監控，設置了故障診斷專家系統，主導企業外部維護專家可以通過Web服務器，實現設備的遠程在線檢測、維護以及一定權限的監控和數據庫訪問，該服務器中的遠程用戶管理，實現與異地企業進行網絡會議或者發布企業信息等功能。客戶管理服務器面向外層的客戶端，建立與客戶的溝通，接受訂單、解決問題和發布產品信息等。企業管理服務器主要包括倉庫、物流、運輸、人力資源、系統維護等諸多方面的企業事務管理，保障企業的正常運行。生產管理是人造板生產企業的基礎。生產管理服務器完成人造板生產線上的生產計劃、調度和設備運行監控，以及生產進度、效率和產品質量的監督與檢測等重要工作。
從上可以看出，主導企業是一主多從型敏捷制造系統的核心，負責尋找市場商機，進行經營決策，確立市場主導產品，進行產品開發、任務規劃、生產需求招標、評標，確定系統成員和生產總體協調。
3.3.2系統外層
外層是聯盟人造板企業、各種外協企業和銷售企業等。在敏捷制造系統中的聯盟企業已不是傳統意義上的配套協作企業，從廣度上有了新的拓展，它們當中除了設備制造、零配件生產企業等傳統意義的必要合作企業外，還有軟件企業和科研機構等技術型單位。在人造板生產、加工過程中，這種具備知識和智力的專有技術企業雖然不具有批量化生產的能力，卻掌握著關鍵的高新技術，是系統中的重要組成部分，可以促使專有技術的社會化和商業化。運輸商、原材料企業、銷售商也已不僅僅是提供相關服務，而是與人造板生產等企業共同連接在系統敏捷供應鏈上，使生產資料以最快的速度，通過生產、分銷環節變成增值的產品，送到消費者手中，從而降低成本、減少庫存，使資源得到優化配置，實現企業生產與銷售的有效連接，物流、信息流、資金流的合理流動。客戶是敏捷制造系統中的一個特殊的成員，除了常用的通信方式外，客戶不僅可通過Internet了解產品的品種、價格、性能及其相關的服務或通過企業的產品配置系統，提出某些個性化的需求，還可通過訂單查詢系統查詢訂單的執行情況，參與企業的生產監督，反饋對產品和服務的意見。
系統外層企業除利用互聯網與主導企業溝通協作外，各供應商還可通過自己企業的Web服務器與Internet相連，將自己信息傳送至主導企業網絡平臺，同時從網絡平臺得到系統中共它企業的要求與各種信息。還可通過主導企業網絡平臺獲得相關客戶要求的產品信息，產品銷售反饋、網絡伙伴能力等信息，并與主導企業、其它協同企業在網絡平臺相連，進行人造板產品、生產工藝的設計與研發等相關過程的信息交流和實現例。
3.3.3系統基礎層
生產管理服務器的下層是由整個人造板生產線中生產設備、工控機、前端控制器等硬件構成，利用現場總線進行通信連接的敏捷制造單元，它是根據生產管理所確定生產任務進行的組合，是生產型企業的技術基礎，根據其在系統的位置和重萎性，在本文稱其為系統基礎層。
如圖2所示，系統內層的生產管理服務器通過總線與工控機通信，對現場生產和設備運行進行監控，利用前端控制器進行數據采集處理，得到的現場數據保存到數據服務器中的數據庫中。同時，生產管理服務器與遠程用戶服務器1連接，實現異地診斷專家在基礎層故障分析診斷系統中，在職能允許下對現場設備運行狀況進行檢測等，完成設備和監控系統維修等工作。生產管理服務器與遠程用戶服務器2連接，用于聯盟人造板企業、外協企業參與人造板產品的設計、工藝流程優化。在此過程中，協作企業可以充分發揮各自優勢，使用CAD/CAE/CAM/CAPP等技術，把軟件工具與產品開發過程聯系起來，在統一的計算機環境下進行產品的構思、設計、模擬、測試和分析以及工藝路線的選擇、仿真等，使產品開發、產品加工工藝設計能夠在網絡的基礎上實現并行化設計和實現。敏捷制造系統還需要在生產管理服務器上統籌安排人造板生產車間中的生產管理、計劃和調度等一系列的工作。例如，針對人造板車間串行的生產布局，可以適當增加橫向職能技術部門，使得生產線上的職能車間不僅接受縱向的生產任務，還能接受橫向職能技術部門的指導；或者增加如等待、中轉等工序，使工時更加準確，進而改進生產過程，提高產品生產的并行度，縮短生產周期，提高生產效率。系統還需要對設備運行生產中產生的產品數據、工藝管理數據等進行存儲。系統基礎層還需實現產品的質量分析、檢測工作，檢測的相關數據結果也需要存入數據庫，而后通過數據服務器傳送到企業管理服務器中，以方便企業對產品質量、數量等進行監控。
通過對上述系統三層的設計與功能實現可以看出，在人造板生產過程中，綜合運用了并行工程、模型和虛擬設計、控制等技術，使得產品開發、設計、生產、銷售等各項工作同時進行，使用虛擬現實和仿真技術模擬產品的特性和狀態，精確地模擬產品生產過程，實現設計結果的可靠性，保證產品設計一次成功，從而極大地縮短了新產品的開發和生產周期，提高設計質量并降低開發成本，利用網絡通信技術、安全技術、數據庫技術等保證系統的正常、安全的運行。通過敏捷化工程的使用，快速高效地實現企業內外部資源的合理、優化配置和重構，進而提高企業的敏捷性。
4、系統應用前景
近期，原材料價格不斷上漲，勞動成本價格也不斷上揚，而中小企業由于技術含量較低，產品價格上漲幅度較小，利潤空間縮小；人造板消費市場的動態變化和商務環境變化速度超過了企業跟蹤、調整的能力。在這種情況下，我國受資源限制的人造板中小企業更應該建立動態聯盟，采用敏捷制造系統，充分發揮敏捷制造的資源、技術等集成優勢，實現企業間資源的優化組合，實現優勢互補，使產品設計、制造裝配、物料供應、成品銷售、客戶服務等各個環節連成一個整體，并面向全球市場，在時間和空間上突破傳統企業的局限，從而根本上提高人造板聯盟企業在國際市場上的核心競爭力，協同推動我國人造板行業的技術進步。
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