淺談制造業從數字化制造到企業信息化

信息化是當今世界制造科技發展的主要趨勢和特征。新興的知識經濟、激烈的市場競爭和迅猛發展的IT技術加快了制造業的現代化與信息化進程，制造業信息化已成為全球發展趨勢。信息化使機械產品具備了一定的智能，即信息感知、信息處理、信息存儲及顯示功能的整合。制造業信息化就是將IT技術、自動化技術、現代管理技術與制造技術相結合，帶動產品設計方法和工具的創新、管理模式的創新、協作關系的創新。實現產品設計制造和企業管理的信息化、生產過程控制的智能化、制造裝備的數控化、咨詢服務的網絡化，全面提升制造業的競爭力。

一、制造業信息化

1.制造業信息化的內涵

制造業信息化的內涵主要體現在:信息化的產品設計(CAD)、工藝設計(CAPP)、數控加工(NC)、數控測量(CMM)、柔性制造系統(FMS)以及快速成型(RP)等;信息化的營銷和管理，主要有MIS、MRP-Ⅱ、PDM、ERP等;制造仿真和虛擬制造;基于Intenet和局域網的網絡制造、電子化制造(e-制造);智能制造;虛擬企業和供應鏈、企業動態聯盟;制造工程數據庫及決策支持系統。

在數字化基礎上，虛擬化技術正迅速發展，它主要包括虛擬現實(VR)、虛擬產品開發(VPD)、虛擬制造(VM)和虛擬企業(VE)等。

制造業信息化能同時調控物質流、能量流、資金流、信息流和知識流，有效提高勞動生產率，改善產品質量，降低生產成本，加快企業對市場的響應速度，增強企業競爭力。

IT技術的推廣應用，使制造企業的產品開發、業務流程、管理體制和生產模式發生了根本性的變革，制造業信息化將給企業帶來巨大的經濟效益。通過網絡的信息快速傳遞和共享，使傳統制造企業的多層金字塔式管理轉變為層次較少的扁平結構，從而加速決策過程。

制造業越來越依賴IT技術，各種先進制造模式如現在集成制造系統(CIMS)、并行工程、敏捷制造、智能制造、虛擬制造和虛擬企業都以IT為支持技術。IT對制造技術發展的作用已居首位，給傳統制造技術帶來質的變化，加速了設計技術的現代化，加工制造的精密化、快速化，自動化技術的柔性化、智能化，制造系統的網絡化、全球化。

制造業信息化涉及產品開發、生產和營銷過程價值鏈，改變了制造商、供應商和客戶之間單純的交易關系。通過供應鏈管理(SCM)使得供應商可以參與產品的制造和運輸，通過客戶關系管理(CRM)和產品生命周期管理(PLM)，使得客戶能夠參與所購買產品的設計和制造過程，使企業為客戶解決產品的使用、維護和廢棄處理中的各種問題。

2.制造業信息化技術的5個特征

制造業信息化可歸結為設計數字化、制造裝備數字化、生產過程數字化、管理數字化和企業數字化，其基礎與核心是產品創新的設計/制造數字化。

(1)設計數字化。通過實現產品設計手段與設計過程的數字化和智能化，縮短產品開發周期，促進產品的數字化，提高企業的產品創新能力。

(2)生產過程數字化。通過實現生產過程控制的數字化、自動化和智能化，提高企業生產過程自動化水平。

(3)制造裝備數字化。通過實現制造裝備的數字化、自動化和精密化，提高產品的精度和加工裝配的效率。

(4)管理數字化。實現企業內部及外部管理的數字化、定量化和最優化，促進企業重組和優化，提高企業管理效益和水平。還包括企業商務的數字化，如制造資源計劃(MRP一Ⅱ)、企業資源計劃(ERP)、供應鏈管理(SCM)和客戶關系管理(CRM)、電子商務(EB)、辦公自動化(OA)等。管理數字化是推進現代企業管理的思想工具，是促進管理機制轉變的突破口。

(5)企業數字化。實現全球化環境下企業內外部資源的集成和最佳利用，實現企業信息集成、過程集成和內外部資源集成，促進制造企業的業務流程、組織結構與產品結構的調整，實現制造企業的整體優化，提高我國企業、區域和行業的競爭能力。

二、數字化制造

先進制造技術=制造技術+IT技術+管理科學+其他有關科學技術。數字化是制造業信息化技術的核心，代表了適應全球經濟一體化未來的制造模式和企業模式。數字化具有信息精確、安全、容量大等優點。

數字化制造或信息化制造是指制造領域的數字化，是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理科學的融合、發展與應用的結果，也是制造企業、制造系統與生產過程、生產系統不斷實現數字化的必然趨勢。數字化制造可分為三大塊:以設計為中心的數字制造，以控制為中心的制造和以管理為中心的制造。

制造設備的控制參數均為數字化信號。制造企業中，圖形、數據、知識及技能等各種信息均以數字形式通過網絡在企業內傳遞，以便根據市場信息收集資料信息，在虛擬現實、快速原型、數據庫和多媒體等多種數字化技術支持下，對產品信息、工藝信息與資源信息進行分析、規劃和重組。實現對產品設計和產品功能的仿真、對加工過程及生產組織過程的仿真，或者完成原型制造，從而實現生產過程的快速重組和對市場的快速響應，以滿足客戶的要求。對于全球化制造行業，客戶可以借助網絡發布信息，企業根據需求，通過網絡應用電子商務、現場動態聯盟和虛擬企業，迅速協同設計制造出客戶所需要的產品。企業的柔性和快速響應市場的能力是其競爭能力的主要標志，將數字化技術用于制造過程，可以大大提高制造過程及企業的柔性。

三、企業信息化

企業信息化是指信息技術在企業產品開發設計、生產、管理、商務及辦公等領域的全方位應用，即運用信息技術對企業的各種生產經營活動進行全方位改造，充分開發利用企業的各種資源及企業內外信息資源，降低生產和管理成本，提高經濟效益。企業信息化也就是運用先進的管理思想和方法，以計算機和網絡技術為手段，整合企業現有的生產、經營、設計、制造和管理能力，為企業決策提供及時、準確和有效的數據信息，以便對顧客需求做出迅速反應，其本質是加強企業的核心競爭力。

企業信息化包括制造過程信息化、管理信息化和電子商務三個層面。企業信息化可分為四個主要的業務領域及其信息系統，即企業資源計劃(ERP)系統、供應鏈管理(SCM)系統、客戶管理系統(CRM)和產品生命周期管理(PLM)系統。這四種信息系統的有機整合構成了企業信息化體系。

信息化應用從單元信息化走向系統集成，這標志信息化進入一個更高、更成熟的應用階段。信息化首先建立在人、工具的單元信息化應用基礎上，并通過現代管理理念和現代信息化手段對企業組織結構和業務流程進行優化和再造，以系統優化推動企業的管理創新。

(作者單位:河南省開封技師學院)