现代流程制造集成系统的构建
1计算机集成制造系统 计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems)是
1计算机集成制造系统
计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems)是根据CIM哲理,采用集成方法和相关技术具体实现的系统,是信息时代组织和管理企业生产的一种方式。一个现代流程制造工业企业的集成制造系统由6个部分组成,如图1。
经营管理信息子系统:以ERP为核心,包括预测、经营决策、生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、人力资源等管理信息功能,通过信息集成,缩短产品生命周期, 降低流动资金占用,提高企业应变能力。
工程设计自动化子系统:利用计算机来辅助产品设计与分析,目的是使产品开发活动更高效、更优质地进行。常包括计算机辅助设计系统(CAD)、计算机辅助分析系统(C A E)、计算机辅助工艺系统(CAPP)、产品数据管理系统(PDM)。制造自动化子系统:制造自动化子系统是CIMS中信息流和物流的结合点,是CIMS产生直接经济效益的聚集地。
质量保旺子系统:包括质量决策、质量检测与数据采集、质量评估、控制与跟踪等功能。本系统对产品设计、制造、检测到后期服务的整个过程的质量进行监控,使之达到客户的最大满意度。
数据库子系统:覆盖企业全部信息的数据库系统,它在逻辑上是统一的,在物理结构上可以是分布的全局数据管理系统,保障企业的数据共享和信息集成。计算机网络子系统:CIMS各个子系统的开放型网络通信系统,是CIMS系统上程中的基础工程部分,确保整个CIMS系统工程中各种信息流和物流合理、有序、高效、安全,可靠地传输与交换,是CIMS系统在企业成功实施与应用的先决条件与技术保障。采用国际标准和工业规定的网络协议,可实现各种计算机系统的瓦联,支持资源共享、分布处理,分布数据库和实时控制。
实施CIMS的核心是集成。企业实施ClMS的目的在于取得总体效益,而企业能否获得最大的效益又取决干企业各种功能的协调和集成度。企业集成通过连接所有必须的系统和异构功能实体来跨越组织界限的信息流、控制流和物料流的传递,改进企业内的通信、合作与协调,从而提高生产效率、柔性和管理能力。这些实体包括信息系统、设备、技术和人员等。
集成是企业实施先进制造战略和信息化的核心。企业集成度越高就越协调,竞争取胜的机会也就越大,只有把各种功能有机地结合在一起才可能在较短的时间内做出正确的经营决策,才能提高产品质量,降低成本,缩短交货周期。单纯地提高计算机的自动化程度而不考虑各种功能的集成,不可能使企业整体优化,企业就不能对快速变化的市场做出响应。只有集成才能做到"将正确的信息在正确的时刻以正确的方式传到正确的地方"。
根据企业应用需求的不同,集成有不同的覆盖范围和实际内涵。从企业计算机应用的发展趋势可以看出,从集成的广度上,企业的计算机应用从最初的孤立应用,经历了企业内部的集成、企业级的集成,发展到了今天跨企业的集成;从集成的深度上看,集成已经从最初的信息集成扩展到了今天的过程集成和未来的知识集成。
2企业信息化系统的应用
前面已经对企业信息系统进行了分解,下面就一些重要的部分分别加以阐述。
2.1工程设计自动化子系统
2.1.1计算机辅助设计系统(CAD)
利用计算机系统辅助完成工程设计的产生、修改、分析、优化和检验过程。CAD技术已经从初期的只能完成二维的绘图发展到现在的三维建模。二维CAD的应用使图纸的修改和重复利用十分方便,提高了设计工作效率,缩短了设计周期,并有利于产品实际的标准化和通用化。
二维的CAD虽然叮以帮助设计人员把图纸画得很规范、漂亮,提高了绘图效率,但其与传统的手工方式一样,对于减少产品设计错误和返工的现象并无多大改进。三维的CAD可以方便地设计出所见即所得的三维实体产品模型,有了三维的实体模型就可以进行装配和干涉检查,可以对重要零部件进行优化设计,可以快速成型,在做模具之前就拿到实体进行装配和测试。
2.1.2计算机辅助工艺设计系统(CAPP)
工艺设计是产品制造过程中技术准备的一项重要内容,是产品设计和实际生产的纽带,是一个经验性很强且随制造环境变化而变化的决策过程。工艺设计的任务在于:规定产品的工艺过程、工艺操作内容、工艺装备和工艺参数等。计算机辅助工艺设计就是借助计算机来制定产品的工艺规程,计算工艺参数、生成工序图的,最终得到一个完整的工艺卡,并以此为依据进行产品的生产加工。CAPP的应用对十制造行业具有重要意义,其可以代替工艺工程师繁重的手工劳动,提高工艺设计的质量。缩短生产准备周期,提高劳动生产率。减少工艺设计费用和制造费用,实现计算机辅助设计与计算机辅助制造的连接。
2.1.3计算机辅助工程分析(CAE)
长期以来,机械设备的分析与计算一直沿用材料力学、理论力学和弹性力学所提供的公式来进行。由于有了很多简化条件,因而计算精度很低。采用计算机辅助工程分析,复杂的工程分析也无须简化,而且计算速度快、精度高。常见的工程分析包括:对质量、体积、强度的计算,对产品应力,变形的结构分析。
2.2制造自动化子系统
制造自动化系统主要由制造设备子系统、物料运输与存储子系统、制造信息子系统和能量流子系统等组成。主要包括专用自动化机床(CNC)、数控机床(NC)、分布式数字控制(DNC)等。
2.3管理信息化子系统
管理信息化是指将信息技术用于企业管理,对企业生产经营诸要素进行优化组合和合理配置,使生产和经营活动过程中的任务流、物料流、资金流、能量流和信息流均处于最佳状态。管理信息化包含了很多内容:生产计划、库存管理、成本管理、财务会计、销售和分销、物料管理等:与企业经营管理相关的内容包括办公自动化、情报管理、知识管理、决策支持等。通过产管理,可满足顾客要求和企业资源情况,以最少的资源实现顾客满意度的最大化。
2.3.1企业资源计划
企业资源计划(ERP)是将企业所有资源进行整合集成管理,将企业的三大流全面统一在一起。它的功能已经不同于以往的MRP,不仅可用于生产企业的管理,在许多其他类型的企业,如公益事业型企业也可导入ERP系统。
ERP主要由3部分的功能实现:一是财务管理。在现代化的企业中,财务清晰是很重要的,所以在ERP整个方案中它都是不可或缺的一部分。ERP中的财务模块和一般的财务软件不同,作为系统的一部分,它和系统的其他模式有相应的接口,能够相互集成。比如,将由生产活动、采购活动中输入的信息自动计入财务模块生成总账、会计报表。
二是生产管理。这是ERP系统的核心所在,它将企业的整个生产过程有机地结合在一起。生产管理是一个以计划为导向的过程。先确定一个总生产计划,再经过系统层层细分后,下达到各部门去执行。主要内容包括主生产计划、物料需求计划、车间控制等。
三是物流管理。主要包括分销管理、库存管理和采购管理。
2.3.2供应链管理
供应链管理是对由供应商、制造商、分销商、零售商到顾客所构成的网络的物流、信息流、资金流进行管理。供应链中的实体包括供应商、工厂、仓库、分销中心和零售商。为了使供应链系统支持以动态联盟为形式的虚拟企业及敏捷制造,要求供应链系统具有很好的开放性,互操作性和町重构性,能够适应需求的变化。
由此产生了敏捷型供应链,它是采用系统工程理论、技术和方法,借助于计算机技术、信息技术等建立的用于支持敏捷型供应链管理的信息系统。
2.3.3客户关系管理
客户关系管理(CRM)是一套全新的管理理念,强调把客户作为自身经营的核心,全心全意为客户服务,围绕着客户来开展业务。基于这种理念,企业建立自己相应的经营策略、营销模型,并通过信息技术来贯彻这种策略。我们把CRM定义为一种以客户为中心的经营策略,它以信息技术为手段,对相关业务功能进行重新设计,并对相关工作流程进行重组,从而留住老客户,吸引新客户。
3系统规划与实施
信息系统规划方法强调采用企业建模方法和工具的支持,为未来实施基于模型的企业集成信息系统奠定了良好的基础。在技术上强调标准和规范技术的应用,重视集成框架的设计,通过集成框架来完成企业的业务过程体系、信息系统体系、应用软件体系、技术支持体系的定义。一个高效率且功能完备的信息系统规划由7个步骤组成:
1)、信息建模:确认业务过程对信息的详细需求;
2)、功能建模:过程对功能的需求功能与过程集成的需求,
3)、规范与标准制定:制定实施信息系统采用的标准与规范,
4)、信息系统集成与框架设计:确定企业信息、系统集成框架,
5)、信息系统功能配置:确定信息系统的功能配置,
6)、管理系统体系设计:确定企业信息系统的管理系统体系结构,
7)、制定信息系统实施计划:制定信息系统实施计划。
实施过程中要注意两个问题,一是除了重视企业业务信息系统的实施之外,还要建立有效的管理系统来维护信息系统。二是信息系统实施过程中要对实施情况进行监控与评价,以保证信息系统的实施,满足整体规划中制定的进度计划,成本、质量的要求。信息系统的良好运行和管理是信息系统设计的最终目标,因此,作为信息系统生命周期的最后一站其应该得到重视,应用步骤如图2。
做好基础性的工作对信息系统的良好运行很重要,如从源头上保证系统的运行规范和数据源的正确性。建立有效的系统日志和数据仓库将是管理人员的重要工作。在此基础上,采用相应的工具对系统运行性能进行评价,发现影响运行性能的瓶颈问题,并及时进行升级 本文作者:佚名 来源:本站原创
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