機械制造企業(yè)信息化規(guī)劃與設(shè)計的重要性淺析

機械制造業(yè)信息化規(guī)劃的重要性
 
　　根據(jù)世界發(fā)達國家發(fā)展的經(jīng)驗，一個國家發(fā)展首先要實現(xiàn)工業(yè)化，對于中國來講工業(yè)化還未完成，但如果要等到完成工業(yè)化再去實現(xiàn)信息化，未必是正確的決策。因此，黨的十五屆五中全會指出，信息化是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要把推進國民經(jīng)濟和社會信息化放在優(yōu)先位置；大力推進國民經(jīng)濟和社會的信息化，以信息化帶動工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。
 
　　黨的十六大指出，在經(jīng)濟建設(shè)和經(jīng)濟體制改革中首先提出走新型工業(yè)化道路，大力實施科教興國戰(zhàn)略和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。實現(xiàn)工業(yè)化仍然是中國現(xiàn)代化中最艱巨的歷史任務(wù)，信息化是國內(nèi)加快實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，走一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路。
 
　　國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的中國企業(yè)信息化2001年全國調(diào)查報告中指出：“企業(yè)信息化建設(shè)水平目前處于一般事務(wù)處理和簡單管理階段，呈現(xiàn)出‘信息孤島’嚴(yán)重，資源不能共享，信息化建設(shè)綜合優(yōu)勢發(fā)揮不出來……整體效果不明顯、不理想……其原因之一就是無系統(tǒng)規(guī)劃”。中國制造業(yè)應(yīng)用信息技術(shù)始于1978年，二十多年實踐的調(diào)查結(jié)果，我們必須引以為戒。
 
　　信息化內(nèi)涵與目標(biāo)的關(guān)系
 
　　為了制訂好企業(yè)信息化規(guī)劃，必須全面了解機械制造業(yè)信息化內(nèi)涵與目標(biāo)。
 
　　機械制造企業(yè)信息化內(nèi)涵
 
　　產(chǎn)品信息化
 
　　在產(chǎn)品設(shè)計采用電子技術(shù)，如PLC、CNC、DNC等，全面調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，既滿足用戶需求又增加產(chǎn)品的技術(shù)含量，提高產(chǎn)品的附加值。
 
　　—初級應(yīng)用：在產(chǎn)品設(shè)計中采用電子技術(shù)，如PLC、CNC技術(shù)，提高產(chǎn)品性能、功能。
 
　　—中級應(yīng)用：在產(chǎn)品設(shè)計中系統(tǒng)采用電子技術(shù)，使產(chǎn)品更新?lián)Q代。
 
　　—高級應(yīng)用：應(yīng)用信息技術(shù)全面調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，滿足國內(nèi)外市場。
 
　　產(chǎn)品開發(fā)研究信息化
 
　　利用CAD、CAE、CAPP、PDM以及DFA、DFM、QFD形成CADE（計算機輔助開發(fā)工程），研究開發(fā)企業(yè)產(chǎn)品、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及技術(shù)結(jié)構(gòu)，真正推進產(chǎn)品和技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，建立一個適應(yīng)現(xiàn)代市場經(jīng)濟環(huán)境的產(chǎn)品、技術(shù)及結(jié)構(gòu)開發(fā)創(chuàng)新體系，把先進制造技術(shù)與信息技術(shù)緊密結(jié)合，滿足市場經(jīng)濟需求，也同時提高產(chǎn)品附加值，為企業(yè)創(chuàng)造最大利潤。
 
　　CAD/CAE應(yīng)用
 
　　—初級應(yīng)用：二維繪圖，出圖率80~100%。
 
　　—中級應(yīng)用：建立二維CAD設(shè)計系統(tǒng)（平臺），包括機械、電氣、液壓CAD，建立通用圖形庫、數(shù)據(jù)庫及常規(guī)設(shè)計計算系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計系列化和通用化，解決部分產(chǎn)品設(shè)計中的重復(fù)勞動，局部開展三維CAD及PDM應(yīng)用，實現(xiàn)CAD系統(tǒng)內(nèi)部與外部數(shù)據(jù)共享以及集成運行，為CAPP/NCP/ERP提供產(chǎn)品設(shè)計信息，為實現(xiàn)CIMS奠定基礎(chǔ)，縮短設(shè)計周期1/3以上，降低設(shè)計成本20%~30%，降低產(chǎn)品成本10%~15%。
 
　　—高級應(yīng)用：建立整機CAD設(shè)計系統(tǒng)（平臺），包括方案設(shè)計、產(chǎn)品報價、二維或三維建模、分析計算優(yōu)化、運動仿真、外觀造型、完善模塊設(shè)計，并完善PDM的應(yīng)用?；窘鉀Q重復(fù)勞動，縮短設(shè)計周期1/2以上，并實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化、降低成本15%~20%，提高產(chǎn)品附加值。
 
　　CAPP應(yīng)用
 
　　—初級應(yīng)用：建立以工藝典型化、標(biāo)準(zhǔn)化（成組化）為基礎(chǔ)的檢索式CAPP系統(tǒng)，實現(xiàn)工藝路線、工藝規(guī)程設(shè)計優(yōu)化與標(biāo)準(zhǔn)化（成組化），開展計算機進行材料定額計算、工時定額計算及匯總，開展工裝CAD的應(yīng)用，縮短工藝設(shè)計周期1/3以上，解決部分重復(fù)勞動。
 
　　—中級應(yīng)用：建立以工序標(biāo)準(zhǔn)化（成組化）為基礎(chǔ)的派生式、半自動CAPP系統(tǒng)，建立設(shè)備庫、工裝庫，應(yīng)用PDM系統(tǒng)實現(xiàn)CAPP系統(tǒng)內(nèi)部工藝路線、材料定額計算、工時定額計算、工裝CAD與ERP等外部數(shù)據(jù)共享并集成運行，自動為ERP提供工藝信息，為實現(xiàn)CIMS奠定基礎(chǔ)，并將CAPP技術(shù)應(yīng)用到熱加工、裝配工藝設(shè)計，縮短工藝周期1/2以上，基本解決重復(fù)勞動。
 
　　—高級應(yīng)用：建立局部CAPP專家系統(tǒng)形成包括檢索式、派生式、半自動生成及局部專家系統(tǒng)的綜合型CAPP/NCP系統(tǒng)，實現(xiàn)工藝設(shè)計局部自動化，為DFA/DFM提供信息，使工藝設(shè)計實現(xiàn)現(xiàn)代化。
 
　　PDM應(yīng)用
 
　　—初級應(yīng)用：實現(xiàn)電子圖檔管理。
 
　　—中級應(yīng)用：建立圖庫快速檢索系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置，解決CAD系統(tǒng)內(nèi)部與外部數(shù)據(jù)共享和集成運行，為CAPP/ERP提供產(chǎn)品設(shè)計信息，縮短設(shè)計周期1/3~1/2以上，為ERP提供CAD/CAPP信息，解決實施MRP-Ⅱ/ERP的“十二分是數(shù)據(jù)”的難題，為實現(xiàn)CIMS奠定基礎(chǔ)。
 
　　—高級應(yīng)用：實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)生命周期管理，開展項目流程管理，為實現(xiàn)CIMS提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)保證。
 
　　企業(yè)管理信息化
 
　　利用現(xiàn)代信息化技術(shù)改造企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)流程，實施財務(wù)、采購、生產(chǎn)、營銷等各個流程的信息化管理，實現(xiàn)管理方式的網(wǎng)絡(luò)化、決策支持的智能化、經(jīng)營管理的實時化、運作過程的規(guī)范化。企業(yè)管理信息化要和企業(yè)深化改革、建立現(xiàn)代企業(yè)制度緊密結(jié)合，從而有效提高企業(yè)素質(zhì)和競爭力。
 
　　—初級應(yīng)用：建立供、銷、存系統(tǒng)及財務(wù)電算化系統(tǒng)。
 
　　—中級應(yīng)用：建立MRP/MRP-Ⅱ系統(tǒng)，基本實現(xiàn)計算機輔助生產(chǎn)經(jīng)營管理，改變傳統(tǒng)人工——臺賬管理模式，為從粗方式管理向集約式現(xiàn)代化管理奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)合理投產(chǎn)、減低庫存15%~20%，加速資金周轉(zhuǎn)20%~30%，降低成本10%~15%，縮短生產(chǎn)周期15%~30%，按時交貨率提高到95%~100%，提高市場競爭能力。
 
　　—高級應(yīng)用：建立完善PDM支持下的ERP系統(tǒng)（CAD/CAPP/PDM/ERP集成），優(yōu)化MRP-Ⅱ/ERP系統(tǒng)運行，提高MEP-Ⅱ/ERP系統(tǒng)運行質(zhì)量，實現(xiàn)CIMS；完善內(nèi)部資源管理、合理利用資源；優(yōu)化外部環(huán)境，建立完善供應(yīng)鏈、客戶關(guān)系管理與電子商務(wù)（SCM/CRM/EB），整合外部資源，提高經(jīng)營和銷售能力，使庫存減低20%~50%，加速資金周轉(zhuǎn)30%~50%，降低成本15%~20%，縮短生產(chǎn)周期20%~40%，按時交貨率提高到100%。
 
　　生產(chǎn)過程數(shù)字化
 
　　利用NCP、CNC、MC、FMC、FMS、ROB、AS/RS、CAM、CAT、CIMS等技術(shù)，改造企業(yè)的生產(chǎn)過程，改進和提升企業(yè)的產(chǎn)品研制、技術(shù)開發(fā)能力，實現(xiàn)制造技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品創(chuàng)新。解決生產(chǎn)過程中質(zhì)量、速度問題，改善制造業(yè)的環(huán)境，把中國工人從繁雜體力勞動中解放出來。
 
　　—初級應(yīng)用：應(yīng)用數(shù)控機床解決產(chǎn)品質(zhì)量問題。
 
　　—中級應(yīng)用：擴大數(shù)控機床的應(yīng)用，在關(guān)鍵工種、關(guān)鍵崗位上采用數(shù)控技術(shù)。
 
　　—高級應(yīng)用：建立FMC/FMS，局部實現(xiàn)制造自動化與CIMS。
 
　　決策過程的科學(xué)化
 
　　利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代決策技術(shù)、人工智能技術(shù)與商務(wù)智能（IB）技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以經(jīng)驗為主的決策過程，使決策過程科學(xué)化，建立完善的決策支持系統(tǒng)。
 
　　信息化規(guī)劃與設(shè)計的方法
 
　　企業(yè)信息化發(fā)系統(tǒng)開發(fā)一般可分為五個階段：
 
　　可行性分析與論證
 
　　企業(yè)根據(jù)發(fā)展的需求，提出應(yīng)用計算機的初步設(shè)想，根據(jù)初步設(shè)想進行初步調(diào)查，找出現(xiàn)行系統(tǒng)的問題，對照企業(yè)發(fā)展的要求，提出解決問題的方案，進行新系統(tǒng)的規(guī)劃與可行性分析。這一階段任務(wù)的重點是摸清問題，制定解決問題的切實可行的計算機應(yīng)用方案，是系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。具體內(nèi)容包括：
 
　　（1）成立開發(fā)應(yīng)用組織；
 
　?。?）系統(tǒng)開發(fā)知識的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)；
 
　?。?）立項申請；
 
　?。?）初步調(diào)查；
 
　?。?）現(xiàn)行系統(tǒng)的初步分析；
 
　　（6）新系統(tǒng)的規(guī)劃；
 
　?。?）新系統(tǒng)的可行性分析；
 
　?。?）新系統(tǒng)的評審。
 
　　系統(tǒng)分析
 
　　這一階段的任務(wù)是根據(jù)新系統(tǒng)的規(guī)劃，建立一個經(jīng)優(yōu)化的邏輯模型，包括：
 
　　（1）現(xiàn)行系統(tǒng)詳細調(diào)查。首先對現(xiàn)行系統(tǒng)進行初步調(diào)查，基本了解現(xiàn)行系統(tǒng)的概況和存在的問題，明確新系統(tǒng)要解決的主要問題，然后在系統(tǒng)范圍內(nèi)再作深入、細致的調(diào)查，先對現(xiàn)行系統(tǒng)進行全面描述，再對新系統(tǒng)方案進行細化、具體化；
 
　?。?）現(xiàn)行系統(tǒng)的分析。對詳細調(diào)查的內(nèi)容合理性、適用性與效果進行分析；
 
 
 
　　圖1 系統(tǒng)分析需要調(diào)查分析的問題
 
　?。?）確定現(xiàn)行系統(tǒng)改進意見與新系統(tǒng)規(guī)劃的細化。確定新系統(tǒng)的邏輯模型，進一步明確新系統(tǒng)的目標(biāo)及目標(biāo)的分解。圖1是系統(tǒng)的分析需要調(diào)查分析的問題，圖2是系統(tǒng)分析需要解決的問題。
 
 
 
　　圖2 系統(tǒng)分析需要解決的問題
 
　　系統(tǒng)設(shè)計
 
　　這一階段是根據(jù)系統(tǒng)分析階段提出的邏輯模型，建立系統(tǒng)的物理模型，確定系統(tǒng)的軟件總體結(jié)構(gòu)，對各子系統(tǒng)進一步分解到功能模塊，建立各模塊間的關(guān)系和功能模塊內(nèi)部的處理模式，為編寫程序提供資料，包括：
 
　?。?）各子系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計；
 
　　（2）系統(tǒng)間接口的定義，輸入輸出的設(shè)計；
 
　?。?）數(shù)據(jù)庫、信息分類編碼設(shè)計；
 
　　（4）系統(tǒng)運行設(shè)計；
 
　　（5）系統(tǒng)設(shè)計說明書等。
 
　　即使企業(yè)不自己開發(fā)軟件，也必須進行系統(tǒng)設(shè)計，因為這是選擇購買軟件的依據(jù)，如不進行系統(tǒng)設(shè)計，不可能全面了解需要甚麼樣的材料，既能適合各分系統(tǒng)（企業(yè)各部門）需要，又能滿足全廠及其他部門的需求。
 
　　系統(tǒng)實施
 
　　這一階段的任務(wù)是將新系統(tǒng)的物理模型轉(zhuǎn)化為源程序并進行測試，具體工作如下：
 
　?。?）計算機系統(tǒng)采購定貨，安裝驗收；
 
　?。?）程序設(shè)計準(zhǔn)備，包括制定編程約定，選擇程序語言；
 
　?。?）模塊內(nèi)部處理過程設(shè)計；
 
　?。?）編程（若系購買商品化軟件，第2.3.4.項應(yīng)為商品軟件的用戶化）；
 
　　（5）軟件安裝測試；
 
　?。?）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立；
 
　?。?）系統(tǒng)試運行；
 
　　（8）編寫各種手冊；
 
　　（9）系統(tǒng)驗收鑒定。
 
　　運行與維護
 
　　這一階段是保證系統(tǒng)的正常、可靠、安全的運行，發(fā)揮系統(tǒng)的作用，不斷完善、改進系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的運行質(zhì)量，降低費用，促進企業(yè)技術(shù)、管理水平的提高，主要工作有：
 
　?。?）完善系統(tǒng)運行的組織及規(guī)章制度；
 
　?。?）做好運行記錄；
 
　?。?）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的維護；
 
　?。?）信息分類編碼的維護；
 
　?。?）應(yīng)用軟件的維護。
 
　　系統(tǒng)評價
 
　　系統(tǒng)運行一定時間后，應(yīng)對運行情況進行評價，包括對系統(tǒng)目標(biāo)、功能、性能、效率、效益以及用戶滿意度的評價，提出進一步完善系統(tǒng)的建議。
 
　　企業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃與實施方案的制定
 
　　由于企業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃與實施方案的制定，不但牽涉到企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，而且涉及許多先進制造技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用，所以企業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃與實施方案的制定有以下幾種方式：
 
　　企業(yè)自己制定
 
　　凡是有條件（有人才）的企業(yè)，都可以自己制定，但必須組織好規(guī)劃小組，要由第一把手負(fù)責(zé)，組織具有對企業(yè)發(fā)展目標(biāo)、先進制造技術(shù)、信息技術(shù)有充分了解的人員，按照發(fā)展規(guī)劃與實施方案制定的方法進行，最好與企業(yè)發(fā)展規(guī)劃與實施方案同時制定，把它作為企業(yè)發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分。
 
　　委托制定
 
　　如果沒有條件（無人才）自己制定，可以委托制定，受托單位必須具備制定企業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃與實施方案的人才與經(jīng)驗，熟悉行業(yè)發(fā)展、對企業(yè)信息化有全面了解（包括CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM/ERP/CIMS等）、具有豐富的開發(fā)與實踐經(jīng)驗；絕對不能依靠只有理論而缺少實踐經(jīng)驗的單位，也不能依靠只掌握其中部分技術(shù)的軟件公司。
 
　　企業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃與實施方案制定后，必須邀請有關(guān)單位進行論證、審查，以保證規(guī)劃與實施方案的正確性與可行性。
 
　　企業(yè)信息化規(guī)劃項目的實施
 
　　組織好項目實施是信息化規(guī)劃實現(xiàn)的保證，信息化項目的實施比一般項目復(fù)雜，一是由于信息化項目的實施需要既懂業(yè)務(wù)又懂計算機的人才，但是企業(yè)往往沒有這樣的人才，因此只好組合專業(yè)人員與計算機人員共同承擔(dān)。另一方面，由于信息化項目實施往往牽涉到企業(yè)幾個部門，有的還要對現(xiàn)行工作制度、流程、工作崗位進行改造，因此除了組織好項目開發(fā)實施小組外，還必須組織好協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)，由有決策權(quán)的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)親自負(fù)責(zé)，才能保證項目的實施，這也是中國20多年來企業(yè)信息化的重要經(jīng)驗，被稱為“一把手工程”。一般企業(yè)項目實施組織如圖3。