CIMS企業應用發展策略分析

張蕾 何長林 李海軍

摘 要： 對我國企業實施CIMS的現狀及必要性進行了分析，在此基礎上運用并行工程的哲理，對產品及相關過程包括離散型制造過程和支持過程進行并行集成化的處理，針對我國國情，從企業需求、政府視角、技術先進性和人才培養等方面提出了CIMS在我國企業應用的發展策略，以消除企業對應用先進制造技術的困惑。

關鍵詞： CIMS； 離散型制造； 發展策略； 并行工程

中圖分類號：G71 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）02-09-02

0 引言

CIMS（Computer Integrated Manufacture System）計算機集成制造系統的概念是1973年由美國學者約瑟夫·哈林頓在《Computer Integrated Manufacturing》一書中首次提出的。它的內涵是借助計算機，將企業中各種與制造有關的技術系統集成起來，從而達到降低庫存、提高生產效率和管理水平的目的，進而提高企業適應市場競爭的能力，其中特別強調企業各個生產環節是不可分割的，需要統一安排與組織，其“系統的觀點”及產品制造過程是信息采集、傳遞、加工處理的過程，即“信息化的觀點”。

計算機集成制造是一種組織、管理與運行企業的理念。它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術等有機結合，借助計算機，使企業產品生命周期中的市場需求分析、產品定義、研究開發、設計、制造、支持（包括質量、銷售、采購、發送、服務），以及產品最后報廢、環境處理等各階段活動有序完成。這中間有關組織、經營管理和技術是三個要素已通過CIMS，將信息流、物流和價值流有機集成并優化運行，實現企業制造活動的計算機化、信息化、智能化、集成化，以達到產品上市快，質量高、能耗低、服務好、環境清潔，進而提高企業的柔韌性、健壯性、敏捷性，使企業更好地贏得市場競爭。

1 CIMS的系統組成

CIMS的組成可分為四個功能子系統和兩個支撐系統，分別是工程設計自動化系統、制造自動化子系統、管理系統子系統、質量保證子系統、計算機通信網絡支撐子系統和數據庫支撐子系統，如圖1所示。

工程設計自動化系統通過計算機來輔助設計、制造準備和產品測試，即CAD/CAPP/CAM階段；管理系統子系統包括：預測、經營決策、各級生產計劃、生產技術準備、銷售、供應、財務、成本、設備、人力資源等市場信息的管理信息功能；質量保證子系統包括質量決策、質量評價、產品加工過程中的質量控制和跟蹤功能，系統保證從產品設計、制造、檢測到售后服務全過程的質量；計算機通信網絡支撐子系統和數據庫支撐子系統滿足不同子系統對網絡的不同需求，支撐資源共享、分布處理系統和實時控制，同時，支撐CIMS各個子系統的數據共享和信息集成，覆蓋了企業的全部數據信息[1]。

2 我國企業實施CIMS的現狀及必要性

截止目前，世界發達國家60%的社會財富和45%的國民收入都是由制造業創造的。世界各國經濟的競爭主要是制造技術的競爭，在各國企業生產力的構成中，制造技術的作用一般占55%～65%，是國民經濟發展的支柱[2]。

我國機械工業經過40多年的發展，形成了一定的規模和基礎，但還存在不少問題和差距，為此，國家已經提出，要用15年時間，通過振興使其成為國民經濟的支柱產業。因此，整個工業特別是離散型制造工業（約占全部工業的50%），必須尋求一種技術與管理高度結合又能快速反應的新的生產方式，才能實現可持續性地繼續發展。

我國傳統企業生產經營管理模式雖然經歷了長期的過程，積累了許多好的經驗，但效率仍然低下、費時誤工仍是其明顯的不足，CIMS的引入可以改善這一缺點，提高整個企業運行過程的效率、降低成本，最終提高企業的競爭能力。CIMS是21世紀最主要的生產和管理模式，CIMS的應用將大大提高企業的運行效率。

3 CIMS在我國企業應用的發展策略

在市場競爭的推動下，計算機集成制造系統的研究已成為自動化領域的一個前沿課題，與之相關的新思想、 新概念也層出不窮，本文通過對現代集成制造系統與先進制造技術關系的分析認為，在制定我國現代集成制造系統的發展策略時，應該運用并行工程的哲理，即對產品及相關過程包括制造過程和支持過程進行并行、集成化處理，從而使各種先進制造技術相互銜接，并不斷吸收先進制造技術的成果，為先進制造技術在我國的廣泛應用起到促進作用。

目前，由于我國存在科研能力薄弱、人才流失嚴重、企業管理工作滯后等因素，進而導致企業對應用先進制造技術的熱情不高。針對我國國情，本文提出如下發展策略。

⑴ 以企業需求為出發點，以“甩圖板”工程為契機，拋棄傳統手繪制圖，大力普及CAD技術，幫助企業進行人員培訓，提高企業人員的素質（其中包括技術水平、勞動態度、道德水平等），不斷提高企業的管理水平，在計算機集成制造系統成功示范企業中及時推廣并行工程，并適當宣傳虛擬制造、快捷制造等新思想和技術，為企業的進一步發展提供堅實的基礎[3]。

⑵ 在政府方面，應發揮政府的協調職能，組織企業和科研部門進多方面、多層次的合作，加強科研成果的應用推廣，而且應組織多學科、跨地區的科研力量共同攻關；從宏觀上加強對現代集成制造系統的指導，集中大家的智慧制定出符合我國國情的發展計劃，并將計劃的執行落到實處[4]。

⑶ 在技術先進性方面，我國企業應根據實際需求，解決企業實際問題，力爭盡快創造效益，而不要過度追求世界領先。

我國有些企業為了趕超國際水平，盡快創造效益，一味地追求更新設備，更新技術，從而導致了企業原本的技術、設備能力與更新后的要求嚴重脫節，造成了嚴重的后果；另外，不少企業應用新技術、新工藝時，不結合本企業的實際，過多地追求高新尖，結果不僅沒有給企業帶來實惠，反而增加了成本，削弱了競爭力。因此，在先進制造技術的研究與運用中，必須十分重視為企業帶來實際效益，在企業發展過程中，應考慮企業自身條件，合理引進先進技術設備，提高效率，從而形成良性循環，促進研究工作的進一步開展。同時，參與國際合作，跟蹤國際研究動態，也可以適當引進一些關鍵的、有發展潛力的技術，進行消化和創新，縮短我國與世界先進水平的差距，保持一定的技術領先性。此外，應加強企業與科研單位的溝通交流，進一步加快CIMS的信息化過程，這樣既可增強機械制造企業應用先進制造技術的信心，也可增強企業資金積累的能力，從而使企業有進一步研究和應用先進制造技術的熱情和能力[5]。

⑷ 在人才培養方面，學校教育應該適應市場需求，有針對性地適應制造業發展的需要。

在CIMS中要求的應用型人才，既要從事機械制造工藝規程的編制，機械加工質量的管理和控制，數控設備和柔性制造系統的操作，以及CAD/CAM技術應用，又要懂得車間生產現場技術維護管理，知識面廣，是集機電技術、信息技術、管理技術于一體的綜合型人才。因此，為企業培養更多更優秀的適應性人才是學校教育與企業發展應共同努力的方向。

我國CIMS研究處于起步階段，試點企業當前解決的重點是技術問題，而對于與CIMS高新技術相匹配的管理環境并沒有充分的重視，盡管有些企業已經認識到管理環節的重要性，但缺乏如何創造管理環境方面的經驗積累、交流和傳播，如此下去，管理因素將成為日后實現CIMS最主要的障礙。另外，盡管CIMS可以覆蓋企業的整個生產、銷售環節，但由于技術和經濟方面的原因，CIMS不得不分步實行，一蹴而就的想法不但不能發揮CIMS的優勢，也會使得企業的發展受到影響。

先進制造技術的發展和應用要突出強調市場需求。從我國的實際情況出發，更需突出強調市場需求。縱觀幾十年來我國技術發展的歷程，較多考慮的是技術發展的趨勢，而較少考慮市場需求。當然，兩者從長遠和根本上講并不矛盾，但從近期來看，仍存在一個輕重緩急的安排問題。突出強調市場需求，可以使先進制造技術的發展和應用在振興機械工業和發展國民經濟中較快見效，可以使制造業企業盡快改變現有面貌，可以使制造業的競爭力得到明顯提高，從而使先進制造技術從科學的殿堂走入經濟建設的主戰場。

4 結束語

目前，全球以計算機集成制造系統為主導的制造業已經進入了集成化、網絡化、智能化的時代，CIMS 系統不僅是一個工程技術系統，更是一個企業整體集成優化系統，是一種先進的思想方法和生產模式。本文提出的CIMS在我國企業應用的發展策略涵蓋了企業需求、政府服務、技術先進性和人才培養等多個側面，能有效推動我國企業深入應用CIMS，解決企業因各種因素而造成的對應用先進制造技術缺乏熱情的問題，進而取得最佳的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1] 董逸生.CIMS中的數據庫技術[M].機械工業出版社，1996.

[2] 溫健，周煜.我國企業CIMS信息集成現狀和實施策略[J].電子與信息化，2000.1.

[3] 宋執環，高春華，李平.流程工業CIMS若干問題探討[J].系統工程理論與實踐，2001.5：50-56

[4] 吳澄.現代集成制造系統導論—概念、方法、技術和應用[M].清華大學出版社，2002.

[5] 杜軍，顧培亮，焦媛媛.面向企業信息集成的全面成本管理[J].中國機械工程，2001.12（2）：175-178