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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)(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(tǒng),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(tǒng)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(tǒng)(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(tǒng),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(tǒng),建立設備庫、工裝庫,應用PDM系統(tǒng)實現CAPP系統(tǒng)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(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(tǒng),實現產品結構配置,解決CAD系統(tǒng)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(tǒng)及財務電算化系統(tǒng)。
—中級應用:建立MRP/MRP-Ⅱ系統(tǒng),基本實現計算機輔助生產經營管理,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(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(tǒng)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(tǒng)。
信息化規(guī)劃與設計的方法
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(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(tǒng)開發(fā)的基礎。具體內容包括:
?。?)成立開發(fā)應用組織;
?。?)系統(tǒng)開發(fā)知識的學習、培訓;
?。?)立項申請;
?。?)初步調查;
?。?)現行系統(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
這一階段的任務是根據新系統(tǒng)的規(guī)劃,建立一個經優(yōu)化的邏輯模型,包括:
?。?)現行系統(tǒng)詳細調查。首先對現行系統(tǒng)進行初步調查,基本了解現行系統(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)范圍內再作深入、細致的調查,先對現行系統(tǒng)進行全面描述,再對新系統(tǒng)方案進行細化、具體化;
?。?)現行系統(tǒng)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(tǒng)分析需要調查分析的問題
?。?)確定現行系統(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)的目標及目標的分解。圖1是系統(tǒng)的分析需要調查分析的問題,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)設計
這一階段是根據系統(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)的軟件總體結構,對各子系統(tǒng)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:
(1)各子系統(tǒng)的功能模塊設計;
(2)系統(tǒng)間接口的定義,輸入輸出的設計;
?。?)數據庫、信息分類編碼設計;
?。?)系統(tǒng)運行設計;
?。?)系統(tǒng)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(tǒng)設計,因為這是選擇購買軟件的依據,如不進行系統(tǒng)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(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
這一階段的任務是將新系統(tǒng)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(tǒng)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;
(4)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;
(6)數據庫系統(tǒng)建立;
?。?)系統(tǒng)試運行;
?。?)編寫各種手冊;
?。?)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)的運行質量,降低費用,促進企業(yè)技術、管理水平的提高,主要工作有:
(1)完善系統(tǒng)運行的組織及規(guī)章制度;
(2)做好運行記錄;
?。?)數據庫系統(tǒng)的維護;
(4)信息分類編碼的維護;
(5)應用軟件的維護。
系統(tǒng)評價
系統(tǒng)運行一定時間后,應對運行情況進行評價,包括對系統(tǒng)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(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,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(xié)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。
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