【正文】 期，使新產(chǎn)品投放市場(chǎng)比其它廠早半年，爭(zhēng)取了主動(dòng)，占有了市場(chǎng)。本廠產(chǎn)品復(fù)雜，BOM 達(dá) 11 層，零件總數(shù)多達(dá) 7000 種，零部件多達(dá) 5 萬個(gè)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)提高了計(jì)劃編制效率。數(shù)據(jù)做到共享、統(tǒng)一維護(hù)、減少差錯(cuò)和數(shù)據(jù)冗余。張家口煤礦機(jī)械有限公司 CAPMS 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)用國(guó)產(chǎn)軟件實(shí)施 CIMS，取得了顯著的效益，其中：通過使用 CAPMS/ERP 生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益如下：1. 減少庫存資金占用 3828 萬元，減低 %，減少利息支出 230 萬元。2. 通過庫存管理，對(duì)長(zhǎng)期積壓閑置的零部件進(jìn)行了徹底清理，盤活了資產(chǎn)，節(jié)約了現(xiàn)金支出。3. 1999 年質(zhì)量損失比上年減少 41 萬元。4. 縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，由原來的 4 周縮短為 2 周，提高了市場(chǎng)反應(yīng)速度。5. 可量化的直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá) 1196 萬元。廈門金龍 CAPMS 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益1. 市場(chǎng)響應(yīng)速度加快。按訂單制造和設(shè)計(jì)，通過 PDM 實(shí)現(xiàn) ERP 與 CAD 集成。比實(shí)施前提高 50%，2. 通過對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)的重組，加強(qiáng)了計(jì)劃管理和監(jiān)控，不僅減少在制品，而且加強(qiáng)生產(chǎn)任務(wù)監(jiān)控，提高生產(chǎn)率 24%。3. 通過實(shí)施 ERP 加速資金周轉(zhuǎn)，周轉(zhuǎn)期減少了 10 天，資金周轉(zhuǎn)率提高 次，每年節(jié)22 / 49省資金 130 萬元。4. 銷售收入比去年同期增加 66%，利潤(rùn)總額比去年增長(zhǎng) 34%。第四節(jié) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)一、制造業(yè)企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)－CIMS 產(chǎn)生的背景當(dāng)今世界已步入信息時(shí)代，并邁向知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)，以信息技術(shù)為主導(dǎo)的高科技也為制造技術(shù)提供了極大的支持。信息技術(shù)已成為各種制造活動(dòng)的基礎(chǔ)，涉及所有制造領(lǐng)域。從市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品研制、工藝設(shè)計(jì)、加工制造、庫存供應(yīng)、質(zhì)量保證、售后服務(wù)等整個(gè)制造活動(dòng)都離不開信息技術(shù)。信息技術(shù)的高度發(fā)展推動(dòng)著制造業(yè)發(fā)生了深刻的變革。制造業(yè)企業(yè)當(dāng)前面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，一個(gè)企業(yè)能否在這種激烈的競(jìng)爭(zhēng)中求得生存，就要適應(yīng)這種環(huán)境。當(dāng)前制造業(yè)面臨的形勢(shì)是：全球化的競(jìng)爭(zhēng)大市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)空間擴(kuò)大，競(jìng)爭(zhēng)空前激烈。產(chǎn)品向多樣化、高科技發(fā)展，產(chǎn)品生命周期縮短。產(chǎn)品需求多樣化，用戶要求的規(guī)格品種越來越多，而同一品種的生產(chǎn)批量越來越小。企業(yè)必須在提高客戶服務(wù)水平（價(jià)格、質(zhì)量、交貨期、服務(wù)）的同時(shí)努力降低企業(yè)成本。企業(yè)必須在提高反映速度（對(duì)客戶需求的響應(yīng)和交貨速度）的同時(shí)給用戶更多的選擇。企業(yè)必須保持物流的暢通，優(yōu)化供應(yīng)鏈管理，使供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)物流的儲(chǔ)備和流通保持最好狀態(tài)，在保證生產(chǎn)的前提下，做到準(zhǔn)時(shí)供貨和最低的庫存。企業(yè)必須嚴(yán)格控制資金的使用和各種消耗，努力降低成本，使產(chǎn)品價(jià)格低廉，有利于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。企業(yè)必須努力提高管理系統(tǒng)的應(yīng)變能力和多品種小批量生產(chǎn)的組織能力，以適應(yīng)市場(chǎng)的激烈變化。這些涉及企業(yè)生存的挑戰(zhàn)，迫使企業(yè)作出新的決策－實(shí)施 CIMS，這是制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)理念的一次深刻的革命！CIMS 是實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)制造過程、全系統(tǒng)集成和全局優(yōu)化的最好形式。CIMS 可以將制造過程復(fù)雜而多變的物流和跨企業(yè)的供應(yīng)鏈組成一個(gè)協(xié)調(diào)平衡良好的運(yùn)行系統(tǒng)，并能實(shí)時(shí)的全局優(yōu)化。局部有限的優(yōu)化和自動(dòng)化通常只能解決局部問題，而且容易出現(xiàn)“瓶頸”轉(zhuǎn)移和非全局優(yōu)化現(xiàn)象。為了發(fā)展 CIMS 技術(shù)的全部潛力,必須實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成，從市場(chǎng)開發(fā),供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售發(fā)貨和售后服務(wù)的全過程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)一體化集成控制。CIMS 把企業(yè)中獨(dú)立的、局部的自動(dòng)化技術(shù)和分系統(tǒng)，在新的管理模式與工藝指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)，并通過計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及其支持軟件靈活而有機(jī)地集成起來，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。把生產(chǎn)過程的物流、資金流、信息流有效地協(xié)調(diào)起來，到達(dá)企業(yè)全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)目標(biāo)?？梢允蛊髽I(yè)的生產(chǎn)率、柔性、質(zhì)量、成本等各方面都達(dá)到傳統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)的程度。二、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)－863/CIMS 主題對(duì) CIMS 概念的新發(fā)展70 年代，美國(guó) Joseph Harrington 博士首次提出了 CIM(Computer Integrated Manufacturing)－計(jì)算機(jī)集成制造的理念。它的內(nèi)涵是借助于計(jì)算機(jī)，將企業(yè)中各種與制造有關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)集成起來，進(jìn)而提高企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力?；?CIM 理念的系統(tǒng)CIMS (Computer Integrated Manufacturing Systerm)在 80 年代中期得到了重大的發(fā)展。自此，CIMS 的理念、技術(shù)也隨之有了很大的發(fā)展。23 / 49863/CIMS 主題結(jié)合國(guó)際上先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，特別總結(jié)了十余年來的實(shí)踐，提出了“現(xiàn)代集成制造”(Contemporary Integrated Manufacturing)的理念，它在廣度和深度上拓寬了傳統(tǒng) CIM 的內(nèi)涵，863/CIM 主題提出：“CIM 是一種組織、管理和運(yùn)行現(xiàn)代制造類企業(yè)的理念。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代化信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期各階段活動(dòng)中有關(guān)的人/組織、經(jīng)營(yíng)管理和技術(shù)三要素及其信息流、物流和價(jià)值流三流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，以達(dá)到產(chǎn)品（P）上市快（T） 、高質(zhì)（Q） 、低耗（C） 、服務(wù)好（S） 、環(huán)境清潔（E） ，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)” 。CIMS 是一種基于 CIM 理念構(gòu)成的數(shù)字化、信息化、智能化、綠色化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)，是信息時(shí)代的一種新型生產(chǎn)制造模式。由于 CIMS 理念與內(nèi)涵的不斷發(fā)展，使 CIMS 技術(shù)持續(xù)發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下方面：? 經(jīng)營(yíng)管理與決策系統(tǒng)技術(shù)——包括 MIS、OA、制造資源規(guī)劃（MRPⅡ） 、 準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT） 、業(yè)務(wù)流程重組（BPR） 、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP） 、供應(yīng)鏈管理（SCM）及電子商務(wù)等技術(shù)；? 設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)——包括 CAD、CAPP、CAM、CAE，基于仿真的設(shè)計(jì)（SBD） 、面向下游工作的設(shè)計(jì)（DFX）及虛擬樣機(jī)（VP）等技術(shù)；? 加工生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)——包括 DNC、CNC、FMC、FMS、虛擬加工及快速成形制造（RPM）技術(shù)等；? 支撐平臺(tái)技術(shù)——包括網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、集成平臺(tái)/框架、計(jì)算機(jī)輔助工程、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM） 、計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作（CSCW）及人/機(jī)接口技術(shù)等。863/DIMS 主題提出的“現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)”拓展了傳統(tǒng)“計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)”的要點(diǎn)，細(xì)化了現(xiàn)代市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的內(nèi)容（P、T、Q、C、S、E） ；提出了 CIMS 的現(xiàn)代化特征是數(shù)字化、信息化、智能化、集成優(yōu)化、綠色化；強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)的觀點(diǎn)，拓展了系統(tǒng)集成優(yōu)化的內(nèi)容，包括信息集成、過程集成和企業(yè)間集成優(yōu)化、企業(yè)活動(dòng)中三要素和三流的集成優(yōu)化，以及 CIMS 相關(guān)技術(shù)和各類人員的集成優(yōu)化；突出了管理與技術(shù)的結(jié)合，以及人在系統(tǒng)中的重要作用；指出了 CIMS 技術(shù)是基于傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)的一門發(fā)展中的綜合性技術(shù)，其中，特別是突出了信息技術(shù)的主導(dǎo)作用。863/CIMS 提出的“現(xiàn)代集成制造”繼承了傳統(tǒng) CIMS 概念，又?jǐn)U展了 CIMS 原有的范圍，涵蓋了當(dāng)今各項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)制造業(yè)企業(yè)建設(shè) CIMS 指引了正確的方向。三、CIMS 總體集成框架當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)企業(yè) CIMS 總體結(jié)構(gòu)基本參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISOTC184 技術(shù)委員會(huì)提出 CIMS 結(jié)構(gòu)方案（CIMOSA） ，并根據(jù)“現(xiàn)代集成制造”系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)其功能進(jìn)行擴(kuò)展，如圖 9 所示。24 / 49圖 9 CIMS 總體集成框架該模型包括以下五個(gè)分系統(tǒng)：（1）管理信息分系統(tǒng)（MIS）它是以 CIM 為指導(dǎo)思想，使用計(jì)算機(jī)來管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)／開發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的系統(tǒng)。信息技術(shù)與管理科學(xué)的結(jié)合促進(jìn)了現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的形成與發(fā)展，以 ERP（企業(yè)資源規(guī)劃，含供應(yīng)鏈管理）為代表的現(xiàn)代企業(yè)管理軟件的每一步發(fā)展均與當(dāng)時(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，企業(yè)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)需求（T、Q 、C、S、E、K）的演變以及信息技術(shù)的不斷發(fā)展相關(guān)。從早期的 MRP（物料需求計(jì)劃） ，發(fā)展到 MRPⅡ（制造資源計(jì)劃） ，一直發(fā)展到今天的ERP（企業(yè)資源計(jì)劃） ，并進(jìn)一步朝著數(shù)字化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化、柔性化、行業(yè)化、本地化方向發(fā)展。企業(yè)管理軟件是實(shí)現(xiàn)企業(yè)市場(chǎng)化、信息化、管理集約化的有效理念、技術(shù)與工具。管理信息分系統(tǒng)的主要作用為；合理安排產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)與生產(chǎn)；提高企業(yè)工作效率；降低產(chǎn)品成本；提高對(duì)客戶的服務(wù)質(zhì)量；提高企業(yè)的管理水平和管理素質(zhì)；增加企業(yè)的應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。它是 CIMS 中的神經(jīng)中樞，指揮控制著 CIMS 各分系統(tǒng)有條不紊地運(yùn)行完成企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。近年來，國(guó)外企業(yè)的營(yíng)銷和服務(wù)已經(jīng)發(fā)展到基于“因特網(wǎng)”的企業(yè)資源計(jì) 劃ERP計(jì)算機(jī)輔助設(shè) 計(jì)CAD計(jì)算機(jī)輔助制 造CAM計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)CAPP虛擬樣機(jī)設(shè) 計(jì)VP單機(jī)數(shù)控柔性制造FMS設(shè)備故障采集分析作業(yè)監(jiān)控與調(diào)度供應(yīng)鏈管理SCM 客戶關(guān)系管理CRM商業(yè)智能BI電子商務(wù)EB質(zhì)量信息綜合管理質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)質(zhì)量分析與 評(píng) 價(jià)質(zhì)量計(jì)劃與決 策自動(dòng)化搬運(yùn)與立體倉庫客 戶支撐分系統(tǒng)術(shù)息技信分系統(tǒng)制 造 自 動(dòng) 化 分系 統(tǒng)管理信息分系統(tǒng) 統(tǒng)質(zhì)量保障分系統(tǒng)應(yīng)用集成框架網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作環(huán)境數(shù)據(jù)庫25 / 49企業(yè)間合作電子商務(wù)（EB） ，客戶關(guān)系管理（CRM） 、供應(yīng)鏈管理（SCM）以及經(jīng)營(yíng)管理的決策支持（IB）等。這些技術(shù)為 ERP 增添了新的內(nèi)容。（2）技術(shù)信息分系統(tǒng)（TIS）包括傳統(tǒng)的 CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)） 、CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程分析） 、CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程編制） 、NCP（數(shù)控程序編制）等系統(tǒng)，用以支持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工藝準(zhǔn)備等功能，處理有關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面的信息。當(dāng)今發(fā)展起來的新產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)――虛擬樣機(jī)技術(shù)，它是一種 基于產(chǎn)品的計(jì)算仿真模型的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法。這些數(shù)字模型即虛擬樣機(jī)（ Virtual prototype）,將不同工程領(lǐng)域的開發(fā)模型結(jié)合在一起，它從外觀、功能和行為上模擬真實(shí)產(chǎn)品，支持并行工程方式。虛擬樣機(jī)開發(fā)過程實(shí)質(zhì)上是一種基于模型的不斷提煉與完美的過程，在產(chǎn)品環(huán)境模型支持下的虛擬環(huán)境中通過獲取產(chǎn)品模型庫相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)工具（如CAX／DFX 工具、外觀／功能／行為建模工具）或已有的相關(guān)產(chǎn)品模型（如產(chǎn)品的 CAD 模型、產(chǎn)品的外觀表示模型、產(chǎn)品的功能、性能仿真模型等）構(gòu)造產(chǎn)品虛擬樣機(jī)，并基于產(chǎn)品需求，采用相應(yīng)仿真分析工具對(duì)虛擬樣機(jī)的功能／性能進(jìn)行仿真分析，對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行模擬分析，進(jìn)而基于仿真結(jié)果，修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型（如 CAD 模型）和相應(yīng)的仿真分析模型。這樣，通過反復(fù)的建模／仿真分析與模型改進(jìn)活動(dòng)，開發(fā)出滿足產(chǎn)品預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)的虛擬樣機(jī)。利用虛擬樣機(jī)可以代替物理樣機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)、測(cè)試和評(píng)估，縮短開發(fā)周期，降低成本，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高面向客戶與市場(chǎng)需求的能力。（3）制造自動(dòng)化分系統(tǒng)（MAS）它是 CIMS 中信息流和物料流的結(jié)合點(diǎn)。先進(jìn)的制造自動(dòng)系統(tǒng)一般由數(shù)控機(jī)床、加工中心、清洗機(jī)、測(cè)量機(jī)、 ，柔性制造系統(tǒng)、搬運(yùn)小車、自動(dòng)化立體倉庫，機(jī)械手／機(jī)器人等相關(guān)技術(shù)組成。它在計(jì)算機(jī)的控制和調(diào)度下，根據(jù)產(chǎn)品的工程技術(shù)信息，車間層的加工指令，完成對(duì)零件、毛壞加工的作業(yè)調(diào)度和制造，完成設(shè)計(jì)及管理中指定的任務(wù)，并將制造現(xiàn)場(chǎng)的不同信息實(shí)時(shí)地或經(jīng)過初步處理后反饋到相應(yīng)部門，最終使產(chǎn)品制造活動(dòng)優(yōu)化、周期短、成本低，柔性高。現(xiàn)代 CIMS 系統(tǒng)中產(chǎn)品的加工、制造也可實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的異地制造。（4）質(zhì)量保證分系統(tǒng)（CAQ）包括質(zhì)量計(jì)劃與決策、質(zhì)量檢測(cè)和數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量計(jì)分析和評(píng)價(jià)、控制與跟綜等功能。該系統(tǒng)保證從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)到后勤服務(wù)整個(gè)過程的質(zhì)量。以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量、低成本，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的能力。（5）支撐平臺(tái)分系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫存系統(tǒng)、集成平臺(tái)／框架子系統(tǒng)和協(xié)同工作子系統(tǒng)．其中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)異種機(jī)互聯(lián)，異構(gòu)局域網(wǎng)絡(luò)及多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。它以分布為手段，滿足各應(yīng)用分系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)支持不同需求、支持資源共享、分布處理、分布數(shù)據(jù)庫等。數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)是邏輯上統(tǒng)一，物理上分布的全局?jǐn)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息集成。集成平臺(tái)／框架子系統(tǒng)是中間件、支持信息集成與過程集成。協(xié)同工作子系統(tǒng)支持團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作。以上介紹了 CIMS 各分系統(tǒng)的簡(jiǎn)要概念，由于本公司主要技術(shù)方面是制造企業(yè)的管理信息系統(tǒng)（ERP）的研究與開發(fā)，因此，對(duì) CIMS 其它分系統(tǒng)的內(nèi)容不再做詳細(xì)描述。四、系統(tǒng)集成方案（1）CIMS 的核心在于集成26 / 49CIMS 的功能包含了一個(gè)企業(yè)的全部生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，即從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)，供應(yīng)鏈管理、加工制造、產(chǎn)品銷售、服務(wù)的全部活動(dòng)。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各個(gè)環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)，結(jié)成一個(gè)集成化的有機(jī)整體，完成企業(yè)的總體目標(biāo)。因此，CIMS 系統(tǒng)的各個(gè)分系統(tǒng)（單元技術(shù)）不是簡(jiǎn)單地堆積，而是把 CIMS 各個(gè)相互分離的技術(shù)（分系統(tǒng)）如工程技術(shù)信息、管理信息、生產(chǎn)加工自動(dòng)化，和質(zhì)量保障信息通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)緊密地集成起來，使企業(yè)內(nèi)各種活動(dòng)能高速、靈活、協(xié)調(diào)地運(yùn)行。CIMS 各分系統(tǒng)的集成包括：① 管理與工程的集成――CAD 是 CIMS 的技術(shù)信息分系統(tǒng)的功能，是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（BOM）的信息源頭。產(chǎn)品設(shè)計(jì) CAD 子系統(tǒng)提供一套完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，是 ERP 系統(tǒng)中所用的制造 BOM 的基