基于应用服务提供商的汽车产业链协同商务平台解决方案

计算机集成制造系统

ComputerIntegratedManufacturingSystems

Vol.12No.5May2006

文章编号:1006-5911(2006)05-0745-08

基于应用服务提供商的汽车产业链

协同商务平台解决方案

赵慧娟,唐慧佳,孙林夫

(西南交通大学CAD工程中心,四川　成都　610031)

摘　要:分析了汽车产业链及其协同商务的特点,针对中小汽车制造企业的需要,提出了基于应用服务提供商的协同商务平台解决方案。该方案能够支持多个制造商实现产业链上下游企业间的商务协同,并给出了由应用服务提供商服务管理层、企业应用层和基础层组成的平台体系结构;对单据模板定制、数据交换及安全认证等基于应用服务提供商的协同商务平台关键技术进行了研究。根据该解决方案开发的汽车产业链协同商务平台,在四川汽车产业链中的应用实施已取得初步成效。

关键词:汽车产业链;协同商务平台;应用服务提供商中图分类号:TP393;F270　　　　文献标识码:A

SolutionofASPbasedcollaborativebusinessplatform

forautomotiveindustrialchain

ZHAOHui-juan,TANGHui-jia,SUNLin-fu

(CADEng.Cent.,SouthwestJiaotongUniv.,Chengdu　610031,China)

Abstract:Characteristicsofautomobileindustrialchainandtheircollaborativebusinesswereanalyzed.Tomeetre2quirementsofmediumandsmall-sizedvehiclemanufacturingenterprises,asolutionofApplicationServiceProvider(ASP)basedcollaborativebusinessplatformwasputforward.Thesolutionprovidedsupportforseveralvehiclemanufacturingenterprisestoaccomplishcollaborativebusinesswiththeirpartnerenterprises,andtheplatformarchi2tecturecomposedofASPmanagementlayer,enterpriseapplicationlayerandbaselayerwasproposed.Keytechnolo2giesoftheplatformarchitecture,suchasformtemplatecustomization,dateexchange,securityauthenticationwerestudied.AcollaborativebusinessplatformforautomobileindustrialchainbasedontheproposedsolutionhasbeenappliedintheautomobileindustrialchaininSichuanProvinceandithasprovedtobeeffective.Keywords:automotiveindustrialchain;collaborativebusinessplatform;applicationserviceprovider

0　引言

在以汽车制造商为龙头的汽车产业链的上下游

企业间,存在大量的协同商务,为了加快企业间的各种信息交互,需要搭建一个基于互联网的协同商务平台。目前,面向汽车产业链的协同商务平台主要

有龙头企业的协同商务平台和基于应用服务提供商(ApplicationServiceProvider,ASP)的面向中小企业的协同商务平台两种解决方案。龙头企业的协同商务平台属于一对多的模式,以某个大型汽车制造商为核心,所有相关企业都通过这个平台与该龙头企业实现信息交互,国外企业如通用和福特,国内企

收稿日期:2005-02-22;修订日期:2005-06-01。Received22Feb.2005;accepted01Jun.2005.

基金项目:国家863/CIMS主题资助项目(2004AA414010)。Foundationitem:ProjectsupportedbytheNationalHigh-Tech.R&DProgram

forCIMS,China(No.2004AA414010).

作者简介:赵慧娟(1962-),女,广西来宾人,西南交通大学CAD工程中心教授,博士,主要从事智能CAD技术、网络化制造等研究。

E-mail:zhaohj@vip.sina.com。

746计算机集成制造系统第12卷

业如福田和奇瑞等都采用这种方案[1-3]。基于ASP的协同商务平台属于多对多的模式,由第三方搭建,支持多个汽车制造商实现产业链上下游企业间的商务协同,适合中小汽车制造商采用,由四川省制造业信息化生产力促进中心构建和经营的汽车产业链协同商务平台采用这种方案[4]。相对于大型企业而言,中小企业信息化基础较差,可投入信息化建设的资金,计算机软、硬件资源和人才资源等严重不足。基于ASP的协同商务平台,以专业化、社会化的方式提高企业的信息化水平,具有周期短、投资少、见效快和成本低等优越性。

本文根据汽车产业链及其协同商务的特点,针对中小汽车制造企业的需要,提出基于ASP的协同商务平台解决方案,并对基于ASP的协同商务平台关键技术进行研究。

想在激烈的市场竞争中生存和发展,需要更加贴近市场和客户的个性化需求,一般都是完全按订单来组织生产。生产和销售部门需要高效获取和整理由经销商发来的订单信息,并根据订单制定生产计划,按规定的交货时间把产品交付给客户。协同商务的信息主要是订单信息和订单的状态信息,如是否已排产或已发车等。

2)产品信息的发布　企业必须不断开发出适合市场需要的新产品。汽车制造商需要经常向其经销商及时发布新产品的详细信息。同时,为了不向同行企业泄露技术和商业秘密,产品信息的发布是严格定向的。

3)销售和客户信息的收集和分析　企业需要及时收集和分析产品销售信息,及时调整产品开发及生产和经营策略。客户信息是售后服务部门提供优质服务的原始资料。因此,要求经销商在销售产品后,及时向有关汽车制造商上报产品销售信息和客户信息,并定期上报未销售产品信息。

4)三包服务信息的实时交互　在提供及时优质维修服务的同时严格管理和控制维修服务成本,已经成为提高汽车制造商生产经营水平的一个重要方面。维修服务站要及时向有关汽车制造商上报维修鉴定单,制造商要及时反馈费用审批意见并及时进行客户回访,相关企业都需要及时了解自己的帐务情况。

5)物资供应信息的及时交互　及时的物资供应是完成生产计划的保证。在库存的情况下,汽车制造商要及时向供应商发布物资采购计划,并获得供应商反馈的供货情况信息。

1　汽车产业链及其协同商务的特点

以每个汽车制造商为龙头,围绕汽车的生产、销售和维修服务,形成了由众多零部件供应商、汽车经销商、维修服务站构成的汽车产业链。产业链上下游企业间商务协同的主要内容和特点如下:(1)产业链上各企业相互,协同商务主要发生在汽车制造商与其他企业之间零部件供应商、汽车制造商、汽车经销商和维修服务站是各自经营的企业。供应商可以为多个制造厂供货,经销商可以销售多个制造厂的产品,而服务站也可以为多个制造厂的产品提供维修服务。企业的合作是平等和共赢的。但同类企业主要是竞争关系,有些类型企业之间基本没有关系,协同商务主要发生在汽车制造商与其他企业之间。

(2)企业的协作关系是基本稳定的汽车制造商通常每年召开一次供应商大会、经销商和服务商大会,宣布自己的发展计划和商业,根据上年度各合作企业的工作业绩和各方面情况,确定彼此合作的内容和要求。只有在发生非常特别的事故后,才会临时对企业的合作关系或合作内容进行调整和变动。

(3)协同商务涉及汽车制造企业的所有重要部门,其效率对企业的生产和经营水平影响很大

汽车制造商与合作企业的协同商务涉及生产、销售、服务和采购等重要部门,其信息交互的主要内容和特点如下:

1)订单的获取和响应　中小型汽车制造企业要

2　基于应用服务提供商的协同商务平台解

决方案

2.1　基于应用服务提供商的协同商务平台解决

方案

　　ASP[5]是一种将应用系统通过Internet发布、

管理和使用的商业模式,也是一种企业外包应用服务的租赁模式。基于ASP的协同商务平台由第三方公司开发、管理和维护,支持多个制造商实现产业链上下游企业间的商务协同。企业与ASP签约租用协同商务平台提供的服务。ASP模式实现了一个公共数据平台,促进了各个制造商与其相关的供应商、经销商与维修服务站之间的双向信息交流。基于ASP的协同商务平台解决方案如图1所示。

第5期赵慧娟等:基于应用服务提供商的汽车产业链协同商务平台解决方案747

　　协同商务平台是企业对企业(BusinesstoBusi2ness,B2B)的商务平台,参与协同商务的企业必须是平台的注册企业。同时,由各个汽车制造商来建立和维护企业间的协作关系,即明确哪些企业是自己的合格供应商、经销商或服务站。协同商务平台是一个数据中心,每个企业将需要发送给其他企业的信息上传到平台上,并从平台接收其他企业发给自己的信息。

考虑到各个企业的信息化基础和条件各不相同,为参与协同商务的企业提供了两种工作方式。企业可以直接登陆平台并利用平台提供的协同商务管理功能模块,完成自己的协同商务业务,采用这种方式的条件是能够上网即可。当企业有一定的条件时,可以通过安装在企业端的协同商务管理系统完成自己的协同商务业务,需要时与互联网相连完成与平台的数据交互。

信息化基础较好的企业如一般的汽车制造商,往往其内部已经应用了各种管理信息系统。企业端的协同商务管理系统可以与内部管理信息系统集成,实现内部业务管理并完成与平台的数据交互。2.2　平台的体系结构

根据对汽车产业链协同商务需求特点进行的分析,笔者对基于ASP的汽车产业链协同商务平台的

平台体系结构分为ASP服务管理层、企业应用层及基础层3层。

(1)ASP服务管理层　该层主要实现企业注册管理、用户权限管理、用户帐号管理、计费管理和系统日志管理等。

(2)企业应用层　该层包括为所有企业提供的基础应用服务和分别为各类企业提供的个性化应用服务。基础应用服务包括:企业关系管理、角色权限管理、公告发布/查询、数字签名/电子印章、数据接收/发送、数据归档、历史数据等;为制造商提供的协同商务管理应用服务包括:采购、销售和与服务业务相关的各种协同商务管理。为供应商提供的协同商务管理应用服务包括:销售管理、配件帐管理、旧件帐管理和三包费用帐管理等。为经销商提供的协同商务管理应用服务包括:采购订单、销售信息和客户信息等。为维修服务站提供的协同商务管理应用服务主要包括:配件管理、三包理赔管理、维修费用帐管理等。

(3)基础层　该层主要为实施ASP服务提供基础支持,如数据库管理系统、网络安全系统以及系统和数据备份等。

2.3　基于应用服务提供商的协同商务平台的关键

功能结构进行了设计和规划,提出了如图2所示的

平台总体结构。

技术　　基于ASP的协同商务平台关键技术几乎涉及先进制造与自动化领域的所有方面,限于篇幅,本文

748计算机集成制造系统第12卷

仅针对支持多个产业链实现协同商务这一特点,对模板定制、数据交换和安全认证这3项最为重要的技术研究和应用情况进行简要说明[6]。笔者还将专门撰文探讨基于ASP的协同商务平台的关键技术。(1)单据模板的定制由于该平台的服务对象是多个汽车制造商为龙头的产业链的企业群,而各个龙头企业根据自己产品和管理的特点,都有特定格式和内容的各种单据如订单、维修鉴定单、配件申请单等。在平台中引入单据模板的概念,让龙头企业可以根据自己的需要定制个性化的各种单据模板。本产业链中的各个协作企业在录入和查询各种交互信息时,面对熟悉的表单格式和内容可以减少误解,提高生产效率。下面以订单模板为例,阐述实现的方法。

常用的数据库设计方法不仅无法解决订单字段的变化问题,而且每个龙头企业都要建立自己的订单数据表,使系统的实施变得非常复杂。该平台将树型结构的设计思想引入数据库的设计中,可以灵活地实现订单模板在系统中的存储。

在订单模板树中,叶子节点是组成订单的实际选项,在系统中提供给用户选择,以下拉菜单的形式显示出来;次叶子节点标志订单的字段名称,对应下拉菜单的名称。

建立订单模板分两个步骤完成:①根据企业登录ID为企业建立订单模板的根节点;②企业用户输入订单的各个组成部分,建立订单模板。

第1步实现起来比较简单,主要是建立企业节

点并对其他企业ID的指针进行相应修改。第2步,企业定制自己的个性化订单模板,输入的数据包括次叶子节点、叶子节点和一般节点3种情况,其中次叶子节点相当于字段名称,叶子节点相当于下拉菜单选项,一般节点显示了各个字段名称大的分项。其算法流程如图3所示。

一般节点和次叶子节点的算法流程是一样的,对于订单模板树的叶子节点,为了方便用户的查找,需要对叶子节点进行排列,插入到叶子节点的合适位置。对一般节点、叶子节点和次叶子节点的判断是通过对用户输入的文本框进行的。对第一节点的判断是通过其父节点的ChildID是否为空进行的。

(2)数据交换

第5期赵慧娟等:基于应用服务提供商的汽车产业链协同商务平台解决方案749

数据交换的作用是实现企业端系统与平台之间各种协同商务数据的发送接收和导入导出。该平台将数据交换功能作为一种Web服务提供给用户,用户通过一定的配置,在数据源地址和目标地址间建立相应的数据映射后,便可以自动完成数据的交换了。利用数据交换平台进行数据交换的系统,如果能够兼容可扩展标记语言(eXtensibleMarkupLan2guage,XML),则可以根据简单对象访问协议(Sim2pleObjectAccessProtocol,SOAP)进行扩展,将数据交换的功能直接在系统中集成;如果不能兼容XML,则需要通过平台提供的XML生成服务将数

消息,所以XML封装/发送器在服务器端和客户端都是必不可少的。

据转换为相应的XML文档,再实现数据交换功能。而对于有能力进行二次开发的用户,数据交换平台也提供可扩展的.NET组件,可以根据需要进一步开发得到最终的应用程序。

XML数据交换的整体解决方案如图4所示。

数据交换服务器端的结构如图6所示。XML检查器的功能主要是对客户端的身份进行验证,同时检查客户端发送的XML文档格式是否良好,内容是否完整。格式转换器接收客户端注册的XMLSchemas声明,并推导出XMLSchemas生成的XML文档转换到平台格式的XMLSchemas生成的XML文档所需的XSLT文件。XML映射器用上面生成的XSLT文档,把客户端发送的XML文档转换为符合平台格式的XML文档,以及从该XML文档到符合客户端格式的XML文档。XML处理器是数据交换的核心,它把标准格式的XML文档转换为符合需求的数据,如果接收方是平台自身,则按需求提交到数据库或相应的应用程序接口;如果是另一个客户端,则需要再次调用映射器,按相应的XSLT把平台格式的XML文档转换到符合客户端格式的XML文档。

假设企业A有数据data,采用格式format_A封装,构成数据集format_A(data),而企业B只能识别采用格式format_B封装的数据。同时,为保持最大的兼容性,平台将采用一个有最大兼容性的数据结构format,我们的数据交换平台就是要找出一种转换方式f(X),使:

↑fA→oX:format_Adataoformatdata↓fo→BX:formatdataoformat_Bdata

→

成立,其中

fA→O(X)表示从企业A的格式的转换为平台标准格

式的映射函数,而fO→B(x)表示从平台标准格式转换为企业B的格式映射函数。

整个系统的设计主要包括客户端和服务器端,客户端实现数据的封装和发送,服务器端则实现数据格式的注册、数据转换以及数据的处理。

数据交换客户端结构如图5所示。在数据交换前,发送方和接受方都需要在服务器端注册需要交换的数据类型和所采用的数据格式,即所采用的XMLSchema。XML生成器把企业需要传送的数

如果客户端的数据直接来自于数据库,生成器

和处理器直接面向数据库,则可用面向数据的交换模式实现数据交换。对于面向应用接口的数据交换,可按各应用接口的规范格式化数据,在生成器或处理器中接收、处理和传递这些数据,实现面向接口的交换。将数据交换的核心部分封装成Web服务,使之可由各应用程序互相访问,则可实现面向方向的数据交换模式。

(3)安全认证由于协同商务平台的安全关系到多个产业链的企业群的正常生产和经营,必须保证系统安全和网

据按注册的XMLSchema转换为相应的XML文档,生成的XML文档再采用SOAP格式封装,并用超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol,HTTP)发送到数据交换服务器上。其实,服务器端

和客户端都将采用SOAP和HTTP相结合来传递

750计算机集成制造系统第12卷

络安全,而且平台托管和交换的数据影响到企业的决策,信息的安全保障是企业应用平台必须考虑的首要因素。要保证协同商务平台的成功应用,在信息安全性方面必须保证:

1)保密性(confidentiality)　数据要经过加密,以防止未经授权的他人访问或修改;2)数据完整性(dataintegrity)　接受者获得的数据就是发送者发送的原文,在传输或存储过程中没有被非法修改、删除或重放,数据完整性包括数据的顺序完整性和内容完整性;

3)传输可靠性(transmissionreliability)　要求数据在传输的过程中不因网络的故障而丢失信息,即在发生故障时能够恢复原来传输的信息;

4)身份认证(authentication)　能够确认用户的身份;

5)不可否认性(non-repudiation)　要求发送方对已发出的信息不可抵赖,接收方对已收到的信息也无法否认。

加密技术的目的是通过一定的算法,将原可被任何人阅读的明文改装成不可读的密文,并保证只有授权的个人才能将密文还原成原文。数字加密是用密钥(一定长度的数字)和原文进行某种数算(有加密算法指定),从而得到可以在网上公开传送的密文。当用户收到密文时,他必须用授权合法的密钥和密文做运算而得到明文。

信息的认证是信息安全的重要方面,它是基于加密技术的应用。认证的目的有两个:①验证信息的发送者身份正确与否;②验证信息的完整性,即验证信息在传送和存储过程中没有被篡改、重放或延迟等。认证技术主要包括数字签名和公钥基础设施(PublicKeyInfrastructure,PKI)。

数字签名是附加在数据单元上的一些数据或对数据单元所作的密码变换。一个数字签名算法至少应满足3个条件:①签名者事后不能否认自己的签名;②接收者能验证签名,而且其他人不能伪造签名;③当双方对签名的真伪发生争执时,第三方能够解决双方之间的争执。

协同商务平台使用的是通过RSA(rivestshamiradleman)加密算法,结合消息摘要(MessageDigest,MD)的密码技术,来进行数字签名。对于数字签名和公开密钥加密技术来说,都会面临公开密钥的分发问题,即如何把一个用户的公钥以一种安全可靠的方式发送给需要的另一方。因

此,必须有一项技术来解决公钥与合法拥有者身份的绑定问题。数字证书是用来解决这一问题的有效方法,它通常是一个由数字认证中心(CertificationAuthority,CA)签发的签名文档,标记特定对象的公开密钥。数字认证中心CA主要负责产生、分配并管理所有参与电子商务的个体所需的身份认证数字证书,其中最主要的是分配数字证书和销毁数字证书。

PKI是在数字证书和CA的基础上发展起来的一项技术,该体系结构把公钥密码和对称密码结合起来,对数据加密、数字签名、防抵赖、数据完整性以及身份鉴别所需的密钥和认证实施统一的集中化管理。PKI有利于保证网上数据的保密性和完整性,并提供密钥管理和数字签名服务的平台。在PKI中,CA通过使用电子手段与密钥持有者及依赖方达成某种信任关系,最终实现二者间的相互信任。但有时候信任依然需要传统手段来实现,于是将传统手段实现的功能模块分离出来,成立所谓的登记机构或注册机构(RegistrationAuthority,RA)。结合基于区域网络制造电子商务的特点,笔者给出了建立在PKI模型上的网络安全系统结构图,如图7所示。

另外,在基于ASP的协同商务平台的安全系统中,除了以上几方面外,还包括病毒防治技术、信息内容识别技术、相关法律法规等。

3　基于应用服务提供商的汽车产业链协同

商务平台的开发及应用情况

　　四川省制造业信息化生产力促进中心是专门从事信息化产品开发和提供ASP服务的中介服务公司。在国家863计划和四川省科技厅的支持下,该公司推出了四川省制造业信息化ASP服务平台

第5期赵慧娟等:基于应用服务提供商的汽车产业链协同商务平台解决方案751

(www.easp.cn)。该平台主要实现了信息服务、资

源优化配置、协同商务、协同设计、技术支持和服务以及系统管理、会员服务等功能。其中,集成在该平台上的协同商务子平台即基于本文所述解决方案和关键技术,是主要针对汽车产业链的协同商务需求进行开发的。目前,已在四川省几个主要农用汽车制造商及其上下游企业形成的产业链的企业群中应用,应用效益已开始突现。

汽车制造商首先通过平台提供的企业关系管理模块,确认和管理自己的商务合作伙伴,即明确哪些企业是自己的合格供应商、经销商或服务站,以便信息交互的准确定向;通过公告发布/查询模块向自己的经销商和供应商发布新产品信息和物资需求信息;通过销售管理模块查询所有经销商发来的订单信息,并将信息导入内部管理系统中;通过服务管理模块查询服务站提交的维修鉴订单并完成对费用的审批。图8为汽车制造商接收各个经销商通过平台发送的客户信息的应用界面。

经销商通过订单管理模块,可以向各个制造商提交采购订单并跟踪自己所下订单的状态;通过销售信息管理和客户信息管理模块,可向各个制造商提交相关的产品销售信息和客户信息。图9为经销商录入订单的应用界面。

服务站通过配件管理模块,可以向各个制造商提交配件申请并跟踪所需配件的发送情况;通过三包理赔管理,可以向各个制造商提交维修鉴定单并查询鉴定单的审批情况;通过维修费用帐管理,可查询自己与各个制造商之间产生的费用帐。图10为服务商查询制造商返回的费用审批情况的应用界面。

供应商通过销售管理模块可以处理对制造商的产品销售业务;通过配件帐管理、旧件帐管理和三包费用帐管理模块,可以查询自己与各个制造商之间

的各种往来帐务情况。

4　结束语

本文针对中小汽车制造企业的需要,提出了基

于ASP的协同商务平台解决方案并给出平台的体系结构。在四川省几个主要农用汽车制造商及其上下游企业形成的产业链的企业群中的应用情况表明,这种基于ASP的协同商务平台,以专业化、社会化的方式提高了企业的信息化水平,具有周期短、投资少、见效快、成本低等优越性。参考文献:

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-1

　0

　0-1-1

M=　1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

　1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

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　1　2　2-1-1-1-1-1-1-1-1

-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

　0-1-1-1-1-1-1-1-1-1

　0-1-1-1-1-1。-1-1-1

-1-1-1-1

　0　0-1　0-1-1-1　2

　　从控制矩阵M可以得到任意控制事务的发生条件向量,如控制事务3(循环进给)的发生条件向量Col3:

Col3=[12-1-12-1-1-1-1-1-1]T。

　0

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Col3(5)=-1,而Md(t)(5)=2,因此该时刻控制事

T

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务3不能发生。

5　结束语

本文分析了并联机床控制系统的各种事务,研

究了其间的相互关系,通过定义控制矩阵和状态矩阵来控制它们的执行,是理清具有复杂逻辑关系的控制系统的一种有效方法。该方法亦可在其他控制关系上进行应用。

卓桂荣.基于组件的集成化并联机床数控软件的研究[J].计算机集成制造系统,2003,6(9):460-4.]