解密移動agent技術的供應鏈訂單流管理
2011-1-2 13:58:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
1 引 言
面對市場全球化的趨勢及激烈的市場競爭,先進制造技術(如企業重組、動態聯盟、敏捷制造等)不斷涌現,IT技術(如Internet/Intranet、分布式技術等)日新月異,流通領域的經營模式日趨現代化(如電子數據交換、電子轉帳、倉儲自動化等),這些都為供應鏈管理帶來新的機遇和挑 -
戰。在供應鏈中,各實體通常通過訂單聯系在一起,每個實體從其下游獲取訂單,并為上游實體提供需求等輸入信息,作為上游實體進行生產或庫存決策的依據。由于市場需求的不確定性及用戶需求的個性化,造成各級訂單的內容、批量、產品價格、產品的調度規則等都是動態變化的,因此,大多數企業采用面向訂單的生產經營方式。在敏捷供應鏈中,客戶需求和系統內部的物料調度等任何任務都可通過訂單來描述,因此,系統的行為表現為圍繞訂單而進行的交易與協調、物流與服務、認證與支付”。因此,代表顧客需求的訂單就成為企業生產經營和供應鏈管理的源頭和終點。
訂單中信息的產生、傳遞、加工處理及利用散布于系統的各個環節,必須對必要的信息進行適當范圍內的交換與共享,才能將正確的信息在正確的時間被正確的對象所利用。利用這些共享信息,供應鏈上的每個實體就能更好地對訂貨、產能分配和生產計劃作出決策。有效管理、使用和發布這些信息的能力曾經被認為是具有競爭力的表現,如今已成為在當今全球化的市場環境中站穩腳跟的基本要求。
由于目前供應鏈上的各個實體往往分布在不同的地理位置,因而使得作為技術支撐的信息技術(IT)系統也必須適應這種分布式的運作特點,需要對信息進行有效管理以及對不同實體的IT系統和數據源進行集成。Internet技術能夠將不同種類的計算機和計算機網絡連接起來,并能跨地域地為網絡上的各個用戶提供獨立信息。但是在Internet環境下,由于受到網絡帶寬與通信質量的限制,對遠程數據的操作往往會受到影響,如數據的訪問得不到及時響應,數據的完整性和安全性得不到保障等等。
移動agent(mobile agent)技術具有克服上述問題的潛力。它是agent技術與分布式計算技術的混血兒。傳統的客戶和服務器問的交互需要連續的通信支持,而移動agent可以遷移到服務器上,與之進行本地高速通信,這種本地通信不再占用網絡資源(如圖1所示)。移動agent所具備的移動性(Mobility)和自主性(Autonomy)的特點使其具有節省帶寬、減少延時、允許連接掛起操作、穩定可靠、能夠進行分樞式運算、異步性、并行性的優點。利用移動agent技術可以節省通信成本,增強數據庫處理的完整性和安全性,因此用它來解決分布式的信息資源訪問問題是很合適的。
2 移動agent在供應鏈管理系統中的應用
供應鏈是執行采購原材料,將它們轉換為中間產品和成品,并且將成品銷售到用戶的功能網鏈。Mark S Fox所領導的多倫多大學企業集成實驗室,于1993年首先提出用agent取代人來管理企業內部供應鏈的沒想,提出了相應的多agents系統框架模型。在這個設想的指導下,Fox等人建立了“集成供應鏈管理”研究項目,在今后的幾年中,開發出了一套多agents開發平臺ABS(Agent Building Shell),并把它們應用于供應鏈的建模與模擬。
供應鏈管理系統是一個對供應鏈上的所有功能成員進行管理的復雜系統。目的是為了使供應鏈卜的總成本最低同時使顧客滿意度達到最大。它所面臨的環境包括迅速多變而又難以預測的市場需求,產品結構和生產的重新配置,各種不同種類的計算機軟硬件系統以及不同的商業規則和控制體。因此,將供應鏈上處于世界各地的不同企業的不周軟件系統緊密地連接起來進行有效合作成為當前的迫切需求。電子商務技術為實現供應鏈上全球化生產與配送的整合和優化提供了機會。而移動agent技術的應用可以大大減少由于不同軟件系統間進行交互作用時所引起的各種延遲。一些研究學者指出移動agent為實現網絡上的信息交互與提取提供了—個很好的范例,因此它適用于電子交易和數據挖掘。
Brugali在1996年首先把移動agent技術引入到供應鏈管理信息系統的實施中。他利用移動agent在顧客和紡織廠之間傳遞訂單數據和生產數據。用這種方式整合企業之間的異構信息系統,加速企業訂單處理的過程。
Dasgupta等人開發了基于JAVA移動agent技術Aglet的MAGNET系統,該系統是—個利用移動agent實現“拉式(pull)”全球原材料采購的原型系統。同時他們還研究了移動agent的傳輸效率,用實驗結果描述了移動agent代碼長度與傳輸效率之間的大致關系。
Samrat和Tiwari提出了一個基于KLAIM語言實現移動計算的移動agent系統實現供應鏈上的協同合作。這種基于KLAIM的方法處理了與移動性、集成性、私密性和安全性相關的問題,而這些問題都是在一個開放式的供應鏈網絡環境中經常碰到的關注焦點。并且他們以巴西的汽車工業供應鏈為例指出這種方法使得該供應鏈上的信息交互更加迅速暢通。
Ghiassi和Spera貪紹了—個基于移動agent技術的自治的和半自治的軟件系統,該系統能夠對整個供應鏈進行實時掌控并對隨時產生的狀況作出反應。這些agents間的絕大多數交互可以自動進行而無需人工干預。僅在做決策或意外睛況發生時需要人工進行干預。這項技術可以應用于多供應鏈系統中為所有參與者提供最佳的規模經濟效應。該系統中的移動代理用于獲得原材料;對訂單進行調整、重新分配或重新排序;當庫存不足時進行采購;或者將多余庫存在電子市場上進行售賣。
李鐵和馮志勇提出了—個基于移動agent技術的供應鏈管理信息平臺體系結構,利用基于agent技術的工作流管理系統作為企業項目管理平臺,在此基礎上建立移動agent運行環境,利用具有一定判斷能力的移動agent對供應鏈的業務和流程進行協調和控制,為供應鏈管理和企業信息系統集成提供了新的思路。
還有一些學者對于移動agent在供應鏈網絡中的應用進行了可行性研究,他們總結出移動agent由于具有以下特點,因而適用于實現供應鏈管理系統分布性:一組各具特性的、與平臺無關的移動agent肩負著供應鏈管理的各頊功能;動態性:與批處理或分段處理不同,每—個agent都具有異步處理功能;智能性:由于每個agent都有人工智能的特點,對此在它的功能領域內,它便是專家;完整性:每個agent都能感知到其它agent的功能范圍,并能很容易地獲得同樣的功能;響應性:每個agent都具有客戶端和服務端雙重角色,也就是說,它能從其它agent處獲得信息,也能向其它agent發送信息;反應性:與預制的、缺乏柔性的響應不同,每個agent都能根據所碰到的情況作出適當的反應并相應地調整它的行為;隨時性:每個agent都能在規定時間內對任何請求作出響應,但是響應的質量與所允許的響應時間成比例;完全性:這些agent的功能總集能夠涵蓋所有與供應鏈相關的功能;可重復性:供應鏈的管理能夠支持并適應agent集的子集;向后兼容性:Agent能夠無縫升級,這樣新的或修改過的特性不會破壞現有的完整的柴構或功能。
3 利用移動agent實現供應鏈上訂單流管理
訂單是供應鏈上用于交換的基本信息,它將最終用戶的需求信息傳遞給上游的制造商及供應商。供應鏈上各企業之間最重要的聯系紐帶是“訂單”,企業內部及企業問的一切經營活動都是圍繞著訂單而運作,如采購部門圍繞采購訂單而動,制造部門圍繞制造訂單兩運作,裝配部圍繞裝配訂單兩運作,這就是供應鏈的訂單驅動原理。
訂單管理過程已經越來越被看作是供應鏈上的核心業務過程,應被當作一個系統來對待,聚焦于訂單管理整個過程是實現和維持供應鏈的快速響應性和競爭力的關鍵所在。訂單管理過程始于從顧客處獲得訂單,止于將最終產品送至顧客手中,包括訂單接收、生產制造、物流配送等過程。其主要目標為:(1)將符合要求的顧客訂貨準時準地送至顧客手中;(2)處理內外部的各種不確定性,實現敏捷化。
由于供應鏈上的各節點的活動都是圍繞訂單而進行的,代表顧客需求的訂單在供應鏈上進行流動的過程中,會轉化成各種訂單(如采購訂單、配送訂單),分別發送給相對應的各節點(如供應商、物流服務商等等)進行信息處理和交互,而各個節點如顧客、零售商、制造商、供應商往往處于不同的地理位置,并且都有自己的IT支持系統。顧客在下達訂單時,會指定—個期望的收貨日期,而銷售人員在接到訂單后,需要向生產方咨詢是否可以接受這個日期,生產方要根據零部件庫存和采購情況、生產計劃安排以及配送等實際情況最后確定何時可以送至顧客手中。銷售人員在接到最終確切日期再反饋給顧客。如果中問發生一些不確定閔素。如顧客中途改變訂單。生產能力發生變化、配送資源突然短缺等,必然會影響到產品的生產和交貨日期,這些信息都需要及時地反饋給相關各方。
如果采用移動agent來代表訂單對象,則能夠利用移動agent的特點,將移動訂單agent派到遠端去執行任務,與各節點在本地進行信息交換,從而可以避免大量數據在網絡的傳輸,同時平衡了各節點的負載,提高信息傳遞效率,實現信息共享,維護了信息的整體性、實時性和動態性。
分銷商從顧客處獲得訂單,然后將訂單傳送給制造商,制造商將顧客訂單轉為生產訂單,檢查裝配成品所需的零部件的庫存情況,若庫存量不足以完成訂單,則向供應商發出采購訂單進行訂貨,并制定相應的生產計劃,裝配工廠按照生產訂單進行生產,將產成品送至配送中心,配送中心根據配送訂單將產品送至分銷商處,并最終到達顧客手中。具體描述如下。
利用多agent和移動agent技術實現供應鏈的各節點協作和訂單信息的轉化與跟蹤。移動訂單agent可以在各靜止agent間自如地移動,與它們進行協商交流,獲取和傳遞信息,并將協商后的確認訂單信息返回給銷售agent,最終反饋給顧客。一旦有不確定情況發生,如訂單發生變化或實際生產、原材料供應、配送環節出現意外問題,訂單agent可以隨時在各靜態agent間移動,將信息從銷售agent處傳給各相關agent;驈母飨嚓Pagent處反饋給銷售agent,及時與顧客進行溝通。
(1)銷售agent
銷售agent是靜態的,且具有圖形用戶界面,負責與客戶打交道。銷售agent可以運行在銷售人員的電腦終端或筆記本電腦上,也可以運行在分銷商、零售商處,或者由顧客直接通過InteSmet在瀏覽器上使用。銷售agent負責從客戶處獲取訂單,與客戶協商價格、交貨期等;并根據客戶需求進行處理,修改或取消訂單。當訂單確定后,銷售agent生成訂單agent,并將它們派到異地去執行,與當地的代理進行交互。銷售agent能夠隨時掌握所派出的訂單agent的狀態。伴隨著每一個訂單。銷售agent建立—個訂單agent,并能保存一系列生成的訂單agent,監督他們的處理情況。對于已被處理的訂單,接收其返回的交貨日期,反饋給顧客。
(2)訂單agent
訂單agent是系統中的移動元素,如前面所介紹的移動agent的特點,它具有面向目標的、主動的與其它agent進行溝通、可在不同主機中移動的特性。每一個訂單agent全權負責—個訂單的處理過程。訂單agent的交互對象均為其它agent,交互采用agent通汛語言AC“Agent Communication language),因此不需要圖形用戶界面。
首先銷售agent與客戶進行洽談交流,引導客戶生成訂單并簽訂合同;當客戶下了訂單以后,銷售agent就建立—個訂單agent,專門負責對該訂單的處理,并且賦予它訂單的處理流程及方式;銷售agent首先將訂單agent發送到制造商的主機上與生產agent進行交互,請求生產agent完成訂單。生產agent獲得該訂單的產品代碼,計算生產該產品的零部件原料,并將該數據傳給訂單agent,然后訂單agent遷移到資源控制agent所在位置,與之進行交互,查詢是否有足夠庫存能夠支持生產。如果有足夠庫存,則訂單agent與資源控制agent協商發貨時間;然后訂單agent返回與生產agent確定生產訂單,再遷移到裝配工廠的主機與調度agent進行交互,確定交貨日期。接著訂單agent帶著以上確認信息遷移到配送中心,與運輸agent協商送貨日期,最后返回銷售agent,并由銷售agent通知客戶。如果沒有足夠的零部件庫存進行生產,則訂單agent獲取采購信息,遷移到供應商處與供應商代理進行交互,協商供貨日期,確定之后訂單agent返回與生產agent確定生產訂單,再遷移到裝配工廠的主機與調度agent進行交互,確定交貨日期。接著訂單agent帶著以上確認信息遷移到配送中心,與運輸agent協商送貨日期,最后返回銷售agent,并由銷售agent通知客戶。訂單agent還可以完成查詢工作,即當客戶需要了解其訂單的處理狀態時,他首先訪問銷售agent,銷售agent通過定位機制,根據訂單ID找到該訂單agent,并獲得訂單目前的處理狀態。
(3)生產agent
生產agent是靜態的。負責對生產活動進行計劃和再計劃,對新訂單制定出相應對策,并生成計劃發送給調度代理執行。它在對特定的準則(如使在制品最少化)進行優化的同時,給各項活動分配合適的資源和開始時間。若現有的計劃與某些約束條件有沖突,它能夠修復或重新制定該計劃。由于諸如機器突然損壞或原材料不能按時獲得等不確定的突發狀況的存在,生產agent在制定計劃時會適當降低精度,提高計劃的自由度,以便計劃能夠更好地被執行。
(4)資源控制agent
資源控制agent是靜態的。它兼具庫存管理和采購的功能。它動態地對資源可獲性進行管理,以保證計劃能夠被執行。它估算資源需求并決定訂購數量。它負責選擇供應商以實現成本最低化和運力最大化。該agent生產采購信息并監控資源的運輸情況。當資源沒有如期到達,它協助生成替代的資源計劃。
(5)調度agent
調度agent是靜態的。它在生產agent的指導下執行訂單釋放和實時的車間控制功能。當實際生產有變動時,調度agent就會通知生產agent進行汁劃修復。該agent同時負責平衡實施各項活定的成本、時間以及工廠車間內的各種不確定性。
(6)運輸agent
運輸agent是靜態的。它負責對運輸資源進行計劃和分配,以滿足產品運輸要求。它需要根據產品的數量和交貨要求,考慮多種運輸資源和路線的安排。
(7)供應商agent
供應商agent是靜態的。它是供應商與外界進行交互的界面。當訂單agent與之交互時,該agent能與供應商內部的傳統IT系統進行溝通協調,將訂單agent發出的請求傳遞到內部,并將查詢結果傳回給訂單agent。
4 討論與展望
雖然圍繞訂單進行管理的整個過程已經越來越被看作是供應鏈上的核心業務過程,但卻少有文獻專門對這一過程的具體實施細節進行研究。少量—些文獻中提及了為提高供應鏈的快速響應性,應針對訂單實施和處理的各個環節作出改善以提高效率。
敏捷供應鏈分布、動態和不確定性的特征,使目前的各節點企業信息系統很難適應整個供應鏈集成的需要。利用軟件agent技術在戰術層和操作層來進行供應鏈管理已受到較廣泛地研究,常用的方法就是使用多agent系統架構,通過agent之間的協商,合作共同完成各項任務。而移動agent是一個新的研究方向,正被研究應用于解決分布和異構環境下的協作與管理問題。移動agent不僅具有一般agent的自主性、可通訊性和反映能力等特性,而且可以在網絡中自由移動,既可以將自身所帶的信息“推”出去,又可將需要搜集和處理的信息“拉”進來,使得訂單中的信息在供應鏈上的快速流動轉化成為可能。本文提出了應用移動agent技術實現供應鏈上的訂單流管理,旨在利用其自身的特點(自治性、智能性、主動性與可移動性),使得信息能夠在異構的各供應鏈節點企業間更有效地流動,且能隨著合作伙伴、供應鏈網絡的動態變化而迅速反應。雖然目前尚未進行系統的實際開發以驗證其具體實施效率,但已有的—些學者的實際研究已經證實了移動agent技術的優越性。
Papaioannou和Edwards為英國一家真空管生產企業ACME做了一套基于靜態agent和移動agent的企業供應鏈管理系統,并就該系統的各項功能與企業真實環境中的各種活動進行了驗證和評估,得出的結論為利用移動agent可以提高系統的敏捷性,降低系統的耦合程度以及使系統更加符合客觀世界及其人們的思維方式。
Amy等人將移動agent技術應用于跨國物流聯盛的在線訂單信息跟蹤,他們開發了一個基于移動agent技術的三層結構和全球物流服務追蹤跟蹤原型系統。這種在線服務追蹤能夠讓顧客掌控他們所需服務的實時狀況。由于agent技術的應用,世界各地的所需信息能夠及時、有效、準確地放收集在一起。
Dasgupta等人開發了基于被稱為aglets的移動agent技術的網絡電子交易系統-MAgNET,這些移動agent被買方派往不同的供應商處,與供應商協商訂購的產品和運輸日期,將最佳的交易結果返回給買方以供決策。該系統能夠與傳統的IT系統如汁劃系統有效集成,并能將訂單在整條供應鏈上進行傳遞。他們的實驗結果證明移動agent在跨平臺運作時效率非常不錯。單個aglet在加利福尼亞和日本問的往返移動時間僅需2秒,而從加利福尼亞移動到日本再到意大利再返回加利福尼亞也只需要9秒。
文中提出的用移動agent來解決供應鏈中的訂單流管理的思路在具體實施的過程中還有很多具體問題需要進一步細化,這或許是下一步的研究方向。