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第52届CIRP制造系统会议
订单管理过程中支持决策的信息系统的可用性
马丁·库纳特*，威格温克勒
*科特布斯森夫滕贝格酒店。西门子Halske Ring 630046 Cottbus生产和运营管理主席，德国通讯作者。电话： 49-355-69-4102；传真： 49-355-69-4091。电子邮箱：martin.kunath@b-tu.de
摘要
在当今的商业环境中，企业被迫提高透明度，并加快和数字化订单管理过程的所有步骤。企业资源计划（ERP）系统和进一步的信息系统已成为实现高效订单处理的不可或缺的部分。科学论文已经总结了这些系统的主要问题。本文对信息系统的适用性进行了调查，重点是在给定产品交付策略的订单管理过程中，ERP系统对决策支持的适用性。结果表明，特别是在定义解决方案方面的支持需要改进。
copy;2019作者。由爱思唯尔有限公司出版。这是一篇开放存取文章，由第52届CIRP制造系统会议科学委员会负责，根据CC by-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-NC-ND/3.0/）进行同行评审。
关键词：订单管理流程；信息系统；企业资源规划；数字化；调查
1.引文
如今，企业面临的订单管理过程比以往任何时候都更加复杂。原因可以从提高对个别产品的需求和不断增长的供应链网络中找到[1]。为了提高订单管理流程的透明度、可控性和绩效，公司正在使用不同的信息系统（IS）。常见的是企业资源计划（ERP）系统、供应链管理（SCM）系统和客户关系管理（CRM）系统[2]。对于计算优化，使用先进的计划和调度（APS）系统。由于APS系统可以看作是改进的SCM系统，本文将这些系统概括为SCM/APS系统。此外，制造执行系统（MES）有助于直接在车间控制制造系统[3]。
虽然科学界和供应商都声称这些系统有好处，但实践者仍然缺少预期的改进，甚至是性能的下降，这通常是由于系统在实施过程中出现故障造成的[4]。在文献中，可以发现不同的调查和案例研究，特别是分析ERP系统的缺点[4-6]。对过去10年的论文进行的文献回顾表明，只有少数研究考虑到与订单管理过程密切相关的公司产品交付策略对ERP系统性能的影响[4,7,8]。
本文就信息系统存在的问题和需求提出了新的看法，重点是ERP系统。因此，设计了一项调查，并对来自德国、奥地利和瑞士的从业人员进行了调查。调查结果一般分析，并考虑到公司目前的产品交付策略。由于答案的数量有限，SCM/APS系统和MES的结果无法进行统计评估。论文结构如下。第二节简要介绍了订单管理过程中的主要产品交付策略，并进行了分析。第3节介绍了研究方法和选定的结果，第4节给出了结论。
2. 订单管理过程的信息系统
订单管理流程包括完成客户订单所需的所有任务，同时考虑到公司的特定目标系统。它从客户查询的评估开始，到客户的供应结束。在此期间，必须执行生产计划和控制（PPC）的典型任务，如物料需求计划（MRP）、生产调度和配送计划[9]。本文区分了影响订单管理过程的四种不同的产品交付策略。虽然制造到库存（MTS）策略完全由预测驱动，客户订单将直接从产品库存中送达，但每个客户订单将导致工程师到订单（ETO）策略中的单独工程项目。按订单生产（make-to-order，MTO）战略的重点是客户驱动的标准组件和产品的个性化。在MTO和MTS之间，可以找到按订单组装（ATO）策略，即产品从标准组件的来源单独组装和定稿，例如在汽车行业。这些策略可以通过订单渗透点（OPP）来区分，OPP定义了特定客户订单与特定产品的链接点[10]。
从PPC的角度支持订单管理过程的主要系统是ERP系统、SCM/APS系统和MES。ERP系统是从传统的MRP系统和MRPⅡ系统发展而来的。它们支持制造企业和其他行业公司的所有主要业务流程。除MRP II功能外，还支持其他一般业务功能，如会计、控制或财务和人力资源规划。SCM/APS系统可以是ERP系统或专用系统的一部分。它们基本上支持供应链管理领域的战略和运营任务，例如供应商评估中的决策支持或通过假设模拟进行预测。与ERP系统相比，SCM/APS系统具有先进的功能，如数学优化或可用性检查。随着这些功能的改进，APS系统一词也随之演变。现代的SCM/APS系统提供了先进的方法，如遗传算法或神经网络，能够处理大量的数据。通过仿真可以实现生产计划、需求计划甚至发货计划的生成和优化。除此之外，MES还支持ERP或SCM/APS系统未提供的操作任务。MES系统的主要模块是车间控制、质量保证以及生产和机器数据采集。这些系统有助于在短期内检查、调整、执行和监测由ERP系统和SCM/APS系统提供的计划[3]。
研究人员已经通过调查和案例研究揭示了ERP系统的不同问题。为了获得一些见解，我们进行了结构化的文献分析。这项研究集中在过去10年中发表的论文上，因为与以前相比，系统和问题将有所改变。Wickramasinghe和Karunasekara（2012）为构建这些系统的问题（即系统性能和系统使用的实现后影响）提供了一个良好的模式。第二部分包含不同的因素，例如问题解决支持、权威和决策权或跨功能性[5]。另外，其他作者还关注在系统实现过程中出现的问题[4、7、11]。在实施的背景下，许多公司很难理解信息系统[4,12]的逻辑。此外，供应商包通常不满足公司的业务要求[4,7,13–15]。系统不能代表生产过程的复杂性和灵活性，系统的个性化是不可能的，或者需要付出很大的努力[4,16–18]。当权利被发现并实施时，一些用户质疑所提供的数据和信息的可靠性、准确性和主题性[4–6、11、15]，认为这是系统总体性能的一部分。在Chung等人的调查中。（2009）和Wickramasinghe和Karunasekara（2012）参与者甚至回答说，系统提供的信息与他们的工作不太相关[5,8]。此外，由于系统的复杂性，许多用户在节省时间方面感觉不到他们日常任务所需的简化和加速[5,13]。
引入的系统的一个主要功能是对订单管理过程中不同任务的决策支持。为此，信息系统必须提供有助于分析和确定问题优先级的信息。对于一些用户来说，这一要求并没有得到很好的满足[5]。缺乏适当的信息也会造成定义有用解决方案的问题[5,11]。王等人的案例分析中所分析的公司。（2016）增加了缺乏将非正式信息包括在决策过程中的方法，例如，在缺少或错误数据的情况下[15]。尤其是对于基于项目的产品交付策略，即ETO和MTO，所提供的标准PPC功能不适合[4,7,8]。当IS增加对过程的控制时，系统的标准限制了创造性和灵活性的程度[5,15,17,18]。此外，通过系统帮助做出更好决策的优势并不总是对所有用户都显而易见[5,7,11]。
说到权限和决策权，用户会感觉到，由于系统中提供了必要的信息，同事不会向他们询问他们的专业知识。此外，该系统正在挑战他们占用和控制资源的能力。由于信息流在许多系统中是预先定义的，因此似乎缺乏单独传输信息的自由度[5]。
如前所述，ERP系统、SCM/APS系统和MES支持订单管理过程的不同任务。然而，有人希望将企业资源规划系统作为一个单一的参考系统[5,11,13]。在组织内，信息系统并不帮助每个用户将其工作与其他部门的工作同步[5]。尤其是ERP系统和MES之间的互操作性似乎仍然是一个主要问题[4,19,20]。最后，将公司的信息系统与供应商或客户的信息系统联系起来是一个挑战[4,21]。
3. 订单管理过程中信息系统可用性的实证研究
3.1 研究方法与人口信息
设计一个在线调查来收集有关信息系统在订单管理过程中可用性的最新信息。调查的重点是ERP系统、SCM/APS系统和MES。要求每位参与者首先选择最适合自己公司的产品交付策略。可用的策略有ETO、MTO、ATO和MTS。其次，他们必须检查公司是否正在使用一个或多个感兴趣的is，并在已知的情况下提供软件的名称。接下来，要求参与者选择他/她是系统用户还是系统管理员。前面的信息被用来稍微调整一些问题。调查收集了其他信息，即参与者所在部门（如果公司正在使用其他系统）、公司规模和行业部门。
调查的主要部分分为（1）系统性能，（2）系统可用性，（3）系统互操作性，（4）权限和决策权以及（5）改进信息系统的要求。由于与订单管理流程没有直接的联系，因此没有集成一个关于实施问题的部分。系统性能是指系统的效率和可靠性。系统可用性的项目集中在信息系统的支持功能上。在第（3）节“系统互操作性”中检查了将信息系统连接到另一个系统、另一个部门或供应链合作伙伴的能力。此外，第（4）节评估了系统对用户权限和决策权的影响。与会者还被要求指出各自信息系统的进一步问题。这些项目取自文献[4-6、11、13、15]，并由与订单管理流程相关的项目扩展。所有项目都已列为报表。
在第（1）至（4）节中，决定使用从1（强烈反对）到4（强烈赞同）的四点Likert量表。在第（1）至第（3）节中，参与者还被要求评估性能、可用性和互操作性对订单处理的成本、时间、质量和灵活性的影响。为此，采用5分制，范围从2分（强正影响）到-2分（强负影响），选择0分（无影响）。在第（5）节中，提出了改进信息系统的不同要求。参与者可以用一个从1分（非常不满意）到4分（非常满意）的四分制来评估完成程度。此外，他们还被要求以5分制从4分（高）到0分（无需求）估计实现信息系统中需求的需求水平。
来自德国、奥地利和瑞士的565人通过Xing和电子邮件被邀请参加调查。从135名开始调查的人中，83名参与者（15%）完成了调查。最具代表性的工业部门是机械和工厂工程（28%）、金属工业（16%）、汽车工业（14%）、电气工业（10%）、制浆造纸工业（6%）和直销业（5%）。按照欧盟委员会[22]的定义，参与者可以被分配到大型企业（71%）、中型企业（21%）、小型企业（7%）和微型企业（1%），分别在生产部门（48%）、供应链部门（46%）和信息技术部门（6%）工作。代表性的产品交付策略有ETO（29%）、MTO（29%）、ATO（25%）和MTS（17%）。为了支持订单管理流程，各公司正在使用ERP系统（96%）、供应链管理/供应链管理系统（33%）和制造执行系统（45%）。在可评估答案组中，58人（70%）回答了ERP系统的调查，17人（20%）回答了制造执行系统的调查，只有8人（10%）回答了供应链管理/供应链管理系统的调查。
图1 对ERP系统性能的评价结果
3.2 选定的调查结果
由于SCM/APS和MES的响应规模较小，以下结果基于ERP系统的响应组。如果合适，将与其他组进行比较，并回应参与者的意见。对于选定的感兴趣的案例，所用软件将在括号中命名。一般来说，参与者不会遇到系统性能方面的重大问题。ERP的结果如图1所示。ERP系统（SCM/APS-2.95；MES-3.11）的总体平均值为3.05，参与者同意各自章节的给定陈述。特别是系统的可用性是可靠的（85%；平均值-3.22）。一些与会者评论说，就可靠数据而言，性能在很大程度上取决于定期的数据管理。如果操作不正确，订单管理过程将失败。如预期，考虑到代理公司的产品交付策略，结果没有重大差异。良好的系统性能对订单处理参数的影响评估为正，总体平均值为1.00。如表1所示，柔韧性的标准偏差（SD）高于其他参数。一种可能的解释是，当系统的效率提高时，手动改变事物的灵活性就会降低。
目前还无法确定支持基于项目的生产计划的真正趋势。参与组平均同意和不同意这一说法（总体平均-2.77）。在预测驱动策略（平均值：ETO-2.50；MTO-2.78；ATO-3.00；MTS-2.92）的情况下，这一结果与参与者的特定产品交付策略稍有不同，具有更强的一致性。在独立于产品交付策略分析结果时，38%的参与者同意标准作为界限（总体平均值-2.23）。考虑到这一战略，对于客户驱动战略的一致性更强，对于预测驱动战略的一致性更强（平均值：ETO-2.44；MTO-2.67；ATO-2.11；MTS-1.50），两者之间存在明显的差异。此外，56%的人认为他们的灵活性和创造力受到系统的限制（平均值：ETO-2.88；MTO-2.82；ATO-2.50；MTS-2.00）。
表1 ERP系统性能对订单处理的影响
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资料编号：[235484]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
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订单处理参数 |
平均值 |
标准偏差 |
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费用 |
0.95 |
0.76 |
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时间 |
1.19 |
0.78 |
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质量 |
1.00 |
0.73 |
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灵活性 |
0.88 |
1.13 |
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