機械制造企業(yè)信息化規(guī)劃與設計的重要性淺析

機械制造業(yè)信息化規(guī)劃的重要性
 
　　根據世界發(fā)達國家發(fā)展的經驗，一個國家發(fā)展首先要實現工業(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，信息化是國內產業(yè)優(yōu)化升級和實現工業(yè)化、現代化的關鍵環(huán)節(jié)，要把推進國民經濟和社會信息化放在優(yōu)先位置；大力推進國民經濟和社會的信息化，以信息化帶動工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，實現社會生產力的跨越式發(fā)展。
 
　　黨的十六大指出，在經濟建設和經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。實現工業(yè)化仍然是中國現代化中最艱巨的歷史任務，信息化是國內加快實現工業(yè)化和現代化的必然選擇。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。
 
　　國家經貿委發(fā)布的中國企業(yè)信息化2001年全國調查報告中指出：“企業(yè)信息化建設水平目前處于一般事務處理和簡單管理階段，呈現出‘信息孤島’嚴重，資源不能共享，信息化建設綜合優(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規(guī)劃”。中國制造業(yè)應用信息技術始于1978年，二十多年實踐的調查結果，我們必須引以為戒。
 
　　信息化內涵與目標的關系
 
　　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)信息化內涵與目標。
 
　　機械制造企業(yè)信息化內涵
 
　　產品信息化
 
　　在產品設計采用電子技術，如PLC、CNC、DNC等，全面調整產品結構，既滿足用戶需求又增加產品的技術含量，提高產品的附加值。
 
　　—初級應用：在產品設計中采用電子技術，如PLC、CNC技術，提高產品性能、功能。
 
　　—中級應用：在產品設計中系統采用電子技術，使產品更新換代。
 
　　—高級應用：應用信息技術全面調整產品結構，滿足國內外市場。
 
　　產品開發(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)產品、調整產品結構及技術結構，真正推進產品和技術結構的優(yōu)化升級，建立一個適應現代市場經濟環(huán)境的產品、技術及結構開發(fā)創(chuàng)新體系，把先進制造技術與信息技術緊密結合，滿足市場經濟需求，也同時提高產品附加值，為企業(yè)創(chuàng)造最大利潤。
 
　　CAD/CAE應用
 
　　—初級應用：二維繪圖，出圖率80~100%。
 
　　—中級應用：建立二維CAD設計系統（平臺），包括機械、電氣、液壓CAD，建立通用圖形庫、數據庫及常規(guī)設計計算系統，實現產品設計系列化和通用化，解決部分產品設計中的重復勞動，局部開展三維CAD及PDM應用，實現CAD系統內部與外部數據共享以及集成運行，為CAPP/NCP/ERP提供產品設計信息，為實現CIMS奠定基礎，縮短設計周期1/3以上，降低設計成本20%~30%，降低產品成本10%~15%。
 
　　—高級應用：建立整機CAD設計系統（平臺），包括方案設計、產品報價、二維或三維建模、分析計算優(yōu)化、運動仿真、外觀造型、完善模塊設計，并完善PDM的應用。基本解決重復勞動，縮短設計周期1/2以上，并實現產品設計優(yōu)化、降低成本15%~20%，提高產品附加值。
 
　　CAPP應用
 
　　—初級應用：建立以工藝典型化、標準化（成組化）為基礎的檢索式CAPP系統，實現工藝路線、工藝規(guī)程設計優(yōu)化與標準化（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的應用，縮短工藝設計周期1/3以上，解決部分重復勞動。
 
　　—中級應用：建立以工序標準化（成組化）為基礎的派生式、半自動CAPP系統，建立設備庫、工裝庫，應用PDM系統實現CAPP系統內部工藝路線、材料定額計算、工時定額計算、工裝CAD與ERP等外部數據共享并集成運行，自動為ERP提供工藝信息，為實現CIMS奠定基礎，并將CAPP技術應用到熱加工、裝配工藝設計，縮短工藝周期1/2以上，基本解決重復勞動。
 
　　—高級應用：建立局部CAPP專家系統形成包括檢索式、派生式、半自動生成及局部專家系統的綜合型CAPP/NCP系統，實現工藝設計局部自動化，為DFA/DFM提供信息，使工藝設計實現現代化。
 
　　PDM應用
 
　　—初級應用：實現電子圖檔管理。
 
　　—中級應用：建立圖庫快速檢索系統，實現產品結構配置，解決CAD系統內部與外部數據共享和集成運行，為CAPP/ERP提供產品設計信息，縮短設計周期1/3~1/2以上，為ERP提供CAD/CAPP信息，解決實施MRP-Ⅱ/ERP的“十二分是數據”的難題，為實現CIMS奠定基礎。
 
　　—高級應用：實現產品數據生命周期管理，開展項目流程管理，為實現CIMS提供產品數據保證。
 
　　企業(yè)管理信息化
 
　　利用現代信息化技術改造企業(yè)的生產、經營、管理、服務流程，實施財務、采購、生產、營銷等各個流程的信息化管理，實現管理方式的網絡化、決策支持的智能化、經營管理的實時化、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、建立現代企業(yè)制度緊密結合，從而有效提高企業(yè)素質和競爭力。
 
　　—初級應用：建立供、銷、存系統及財務電算化系統。
 
　　—中級應用：建立MRP/MRP-Ⅱ系統，基本實現計算機輔助生產經營管理，改變傳統人工——臺賬管理模式，為從粗方式管理向集約式現代化管理奠定基礎，實現合理投產、減低庫存15%~20%，加速資金周轉20%~30%，降低成本10%~15%，縮短生產周期15%~30%，按時交貨率提高到95%~100%，提高市場競爭能力。
 
　　—高級應用：建立完善PDM支持下的ERP系統（CAD/CAPP/PDM/ERP集成），優(yōu)化MRP-Ⅱ/ERP系統運行，提高MEP-Ⅱ/ERP系統運行質量，實現CIMS；完善內部資源管理、合理利用資源；優(yōu)化外部環(huán)境，建立完善供應鏈、客戶關系管理與電子商務（SCM/CRM/EB），整合外部資源，提高經營和銷售能力，使庫存減低20%~50%，加速資金周轉30%~50%，降低成本15%~20%，縮短生產周期20%~40%，按時交貨率提高到100%。
 
　　生產過程數字化
 
　　利用NCP、CNC、MC、FMC、FMS、ROB、AS/RS、CAM、CAT、CIMS等技術，改造企業(yè)的生產過程，改進和提升企業(yè)的產品研制、技術開發(fā)能力，實現制造技術創(chuàng)新與產品創(chuàng)新。解決生產過程中質量、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。
 
　　—初級應用：應用數控機床解決產品質量問題。
 
　　—中級應用：擴大數控機床的應用，在關鍵工種、關鍵崗位上采用數控技術。
 
　　—高級應用：建立FMC/FMS，局部實現制造自動化與CIMS。
 
　　決策過程的科學化
 
　　利用現代信息網絡技術、現代決策技術、人工智能技術與商務智能（IB）技術，轉變傳統以經驗為主的決策過程，使決策過程科學化，建立完善的決策支持系統。
 
　　信息化規(guī)劃與設計的方法
 
　　企業(yè)信息化發(fā)系統開發(fā)一般可分為五個階段：
 
　　可行性分析與論證
 
　　企業(yè)根據發(fā)展的需求，提出應用計算機的初步設想，根據初步設想進行初步調查，找出現行系統的問題，對照企業(yè)發(fā)展的要求，提出解決問題的方案，進行新系統的規(guī)劃與可行性分析。這一階段任務的重點是摸清問題，制定解決問題的切實可行的計算機應用方案，是系統開發(fā)的基礎。具體內容包括：
 
　?。?）成立開發(fā)應用組織；
 
　?。?）系統開發(fā)知識的學習、培訓；
 
　　（3）立項申請；
 
　?。?）初步調查；
 
　?。?）現行系統的初步分析；
 
　?。?）新系統的規(guī)劃；
 
　?。?）新系統的可行性分析；
 
　?。?）新系統的評審。
 
　　系統分析
 
　　這一階段的任務是根據新系統的規(guī)劃，建立一個經優(yōu)化的邏輯模型，包括：
 
　?。?）現行系統詳細調查。首先對現行系統進行初步調查，基本了解現行系統的概況和存在的問題，明確新系統要解決的主要問題，然后在系統范圍內再作深入、細致的調查，先對現行系統進行全面描述，再對新系統方案進行細化、具體化；
 
　　（2）現行系統的分析。對詳細調查的內容合理性、適用性與效果進行分析；
 
 
 
　　圖1 系統分析需要調查分析的問題
 
　　（3）確定現行系統改進意見與新系統規(guī)劃的細化。確定新系統的邏輯模型，進一步明確新系統的目標及目標的分解。圖1是系統的分析需要調查分析的問題，圖2是系統分析需要解決的問題。
 
 
 
　　圖2 系統分析需要解決的問題
 
　　系統設計
 
　　這一階段是根據系統分析階段提出的邏輯模型，建立系統的物理模型，確定系統的軟件總體結構，對各子系統進一步分解到功能模塊，建立各模塊間的關系和功能模塊內部的處理模式，為編寫程序提供資料，包括：
 
　?。?）各子系統的功能模塊設計；
 
　?。?）系統間接口的定義，輸入輸出的設計；
 
　?。?）數據庫、信息分類編碼設計；
 
　　（4）系統運行設計；
 
　?。?）系統設計說明書等。
 
　　即使企業(yè)不自己開發(fā)軟件，也必須進行系統設計，因為這是選擇購買軟件的依據，如不進行系統設計，不可能全面了解需要甚麼樣的材料，既能適合各分系統（企業(yè)各部門）需要，又能滿足全廠及其他部門的需求。
 
　　系統實施
 
　　這一階段的任務是將新系統的物理模型轉化為源程序并進行測試，具體工作如下：
 
　?。?）計算機系統采購定貨，安裝驗收；
 
　?。?）程序設計準備，包括制定編程約定，選擇程序語言；
 
　?。?）模塊內部處理過程設計；
 
　?。?）編程（若系購買商品化軟件，第2.3.4.項應為商品軟件的用戶化）；
 
　?。?）軟件安裝測試；
 
　?。?）數據庫系統建立；
 
　?。?）系統試運行；
 
　?。?）編寫各種手冊；
 
　?。?）系統驗收鑒定。
 
　　運行與維護
 
　　這一階段是保證系統的正常、可靠、安全的運行，發(fā)揮系統的作用，不斷完善、改進系統，提高系統的運行質量，降低費用，促進企業(yè)技術、管理水平的提高，主要工作有：
 
　?。?）完善系統運行的組織及規(guī)章制度；
 
　?。?）做好運行記錄；
 
　　（3）數據庫系統的維護；
 
　　（4）信息分類編碼的維護；
 
　　（5）應用軟件的維護。
 
　　系統評價
 
　　系統運行一定時間后，應對運行情況進行評價，包括對系統目標、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，而且涉及許多先進制造技術、信息技術應用，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，要由第一把手負責，組織具有對企業(yè)發(fā)展目標、先進制造技術、信息技術有充分了解的人員，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)與實踐經驗；絕對不能依靠只有理論而缺少實踐經驗的單位，也不能依靠只掌握其中部分技術的軟件公司。
 
　　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)劃實現的保證，信息化項目的實施比一般項目復雜，一是由于信息化項目的實施需要既懂業(yè)務又懂計算機的人才，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。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，還必須組織好協調領導機構，由有決策權的企業(yè)領導親自負責，才能保證項目的實施，這也是中國20多年來企業(yè)信息化的重要經驗，被稱為“一把手工程”。一般企業(yè)項目實施組織如圖3。