機(jī)械制造業(yè)信息化歷程與應(yīng)用研究

孫建設(shè)，王文平，孫潤晗

（1.開封安利達(dá)金屬工程有限公司，河南 開封 475004；2.加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校93106）

機(jī)械制造行業(yè)不僅為我國社會經(jīng)濟(jì)、國家安全提供了基本裝備，還為人民群眾的物質(zhì)文化生活需求提供了豐富的產(chǎn)品。機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所占比重大，對于其他行業(yè)的感應(yīng)系數(shù)也很大，可以這樣說，機(jī)械制造業(yè)可謂經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)，是我國現(xiàn)代化建設(shè)的驅(qū)動力。如果缺乏現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)，實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展就如紙上談兵，因此，國家和社會各界對于該領(lǐng)域的關(guān)注自然不言而喻，這也是機(jī)械制造業(yè)成為我國最早應(yīng)用信息化技術(shù)行業(yè)的重要原因。

1 機(jī)械制造業(yè)信息化歷程

縱觀我國機(jī)械制造業(yè)信息化發(fā)展歷程，早在19世紀(jì)70年代中期，我國就成功研發(fā)出了我國首個組合機(jī)床多軸箱CAD系統(tǒng)，簡稱“CAD”系統(tǒng)。在19世紀(jì)80年代初期，該技術(shù)就開始在我國機(jī)械制造企業(yè)中廣泛推廣和應(yīng)用。

在“七五”期間，原國家機(jī)械部圓滿完成了一系列基于信息技術(shù)應(yīng)用的新技術(shù)攻關(guān)項目，如機(jī)械基礎(chǔ)件、重點產(chǎn)品、自動化控制系統(tǒng)、機(jī)器人開發(fā)、柔性制造系統(tǒng)等的研發(fā)。

在“八五”期間，我國機(jī)械制造領(lǐng)域掀起了一場關(guān)于計算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用的改革。原國家機(jī)械部還組織研究小組，完成了大批研究課題，如機(jī)電產(chǎn)品CAD應(yīng)用、CAD標(biāo)準(zhǔn)化研究等，并出臺了《機(jī)械工業(yè)“八五”技術(shù)改造實現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的若干規(guī)定》等一系列文件，提出要加快CAD/CAM、MRPII、自動物流管理系統(tǒng)、成組技術(shù)、CAD與AS/RS集成化系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。與此同時，國家鼓勵企業(yè)采用計算機(jī)輔助管理方式，并積極應(yīng)用數(shù)顯、可編程序控制器、數(shù)控裝置等技術(shù)對傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行改造，旨在大力促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)信息化應(yīng)用。

在“九五”期間，我國機(jī)械制造業(yè)信息化建設(shè)持續(xù)朝著更深、更廣的方向發(fā)展，大批試點企業(yè)在CIMS技術(shù)應(yīng)用推廣方面取得了良好的效果，同時，在電子器件、數(shù)控、工業(yè)自動化、傳感器、機(jī)器人等多項技術(shù)研究方面也取得了重大突破，一系列骨干企業(yè)也成為我國高新技術(shù)企業(yè)，并為我國出口創(chuàng)匯貢獻(xiàn)了巨大的力量。其中部分重點企業(yè)甚至構(gòu)建了相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)中心，極大地推動了我國機(jī)械制造業(yè)信息化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。

“十七大”所提出的五化并舉、兩化融合等戰(zhàn)略方針，將我國信息化建設(shè)戰(zhàn)略由“以信息化帶動工業(yè)化發(fā)展”調(diào)整為“促進(jìn)工業(yè)化、信息化融合”，與信息時代我國工業(yè)化的發(fā)展特點相適應(yīng)，并進(jìn)一步突出了信息化建設(shè)的重要性。

從“兩化融合”方針的提出到現(xiàn)在，CAD技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域取得了極為廣泛的應(yīng)用，大批機(jī)械制造企業(yè)由于機(jī)電一體化的實現(xiàn)，而迅速提升了其產(chǎn)品的國際競爭力，現(xiàn)代化管理系統(tǒng)軟件的應(yīng)用也日趨成熟，機(jī)械制造行業(yè)信息化系統(tǒng)發(fā)展勢頭良好。

2 機(jī)械制造業(yè)信息化應(yīng)用狀況分析

雖然，我國機(jī)械制造業(yè)信息化建設(shè)取得了驕人的成就，但就信息化應(yīng)用深度方面仍不太理想。CAD應(yīng)用效果顯著優(yōu)于ERP，但是，CAE應(yīng)用效果不佳，數(shù)字化設(shè)計、制造也屬于薄弱一環(huán)，CIMS推廣應(yīng)用還未實現(xiàn)全面集成化。中小型制造企業(yè)信息化應(yīng)用水平低，且該領(lǐng)域信息化仍缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。大型企業(yè)多集中在專業(yè)主機(jī)生產(chǎn)制造領(lǐng)域，雖然具有較高的技術(shù)水平，但是其對于信息化的應(yīng)用需求多數(shù)僅僅停留在產(chǎn)品、制造、管理方面。就組裝型中小企業(yè)而言，很少將注意力放在產(chǎn)品設(shè)計與加工方面，因此，其對于信息化應(yīng)用的需求也較為簡單。多數(shù)零部件配套廠由于缺乏技術(shù)創(chuàng)新，多數(shù)也僅僅起步于電子商務(wù)。但是，對于配套型小企業(yè)而言，其對于諸如CAD、PDM等產(chǎn)品制造的信息化技術(shù)有較大需求。

2.1 PDM技術(shù)的應(yīng)用

PDM技術(shù)以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為基礎(chǔ)，利用計算機(jī)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)中所有和產(chǎn)品有關(guān)的信息加以集成與管理的一項技術(shù)。它以數(shù)據(jù)、資源、過程三者作為管理三大要素，構(gòu)建了面向產(chǎn)品設(shè)計、制造與生產(chǎn)管理的信息流橋梁，解決了單元技術(shù)應(yīng)用所存在的“信息孤島”等問題。PDM是多模塊構(gòu)建而成的系統(tǒng)，在機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用中，軟件集成、流程管理、結(jié)構(gòu)管理等屬于應(yīng)用較廣的模塊。例如，在企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計時需要對產(chǎn)品靜態(tài)、動態(tài)資源進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計，而在平臺支持之下，需要將產(chǎn)品分類屬性、設(shè)計文檔、工藝技術(shù)、數(shù)據(jù)模型等文件加以聯(lián)系，以便產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計。而PDM具有零件檢索、數(shù)據(jù)庫等一系列功能，并提供分類、編碼等形成相應(yīng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，將相同、相似特征的零件納入數(shù)據(jù)庫，有效支持了資源的應(yīng)用，提高了產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計效率。近些年來，“集成化”、“協(xié)同化”發(fā)展已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)信息化發(fā)展的主旋律，而PDM系統(tǒng)提供了全信息生命周期內(nèi)產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)流程管理，文檔、項目管理，結(jié)構(gòu)、配置管理、設(shè)計檢索、數(shù)據(jù)庫、集成化等功能，為促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的信息化發(fā)展提供了技術(shù)支持。

2.2 CMR系統(tǒng)的應(yīng)用

從物理結(jié)構(gòu)視角而言，CRM屬于智能化信息處理系統(tǒng)，但就功能視角而言，CMR是以企業(yè)經(jīng)營、管理為導(dǎo)向的“以客戶為中心”的決策管理方法。有些企業(yè)應(yīng)用CMR系統(tǒng)，實質(zhì)上只是該系統(tǒng)的一個軟件模塊，其實完整的CRM系統(tǒng)不僅包括網(wǎng)絡(luò)呼叫中心所有功能，還包括將該中心所采集的信息、數(shù)據(jù)加以處理、分析和存儲等過程。因此，CRM系統(tǒng)是一個提供咨詢、服務(wù)、交易功能，保證數(shù)據(jù)可靠性，為企業(yè)提供科學(xué)決策的智能化系統(tǒng)。然而應(yīng)注意的是，CRM系統(tǒng)只是電子商務(wù)的子集，該系統(tǒng)只涉及到企業(yè)產(chǎn)品銷售、服務(wù)、技術(shù)支持等外部資源，而企業(yè)事務(wù)處理往往涉及人、財、物、資金等多重管理，這是CRM系統(tǒng)所難以勝任的。如企業(yè)通過市場營銷取得訂單，但該訂單應(yīng)通過后臺系統(tǒng)的審核，以確保企業(yè)及時為客戶提供足夠的產(chǎn)品。審核的內(nèi)容包括對庫存、產(chǎn)品生產(chǎn)情況的查詢，產(chǎn)品品種、數(shù)量的確定，客戶信用情況的查詢、審核等內(nèi)容。而只有審核通過之后企業(yè)方可接單。如今，CMR未來開始朝著和ERP系統(tǒng)整合化方向發(fā)展，打造由銷售前端、企業(yè)內(nèi)部到供應(yīng)后端等一條增值的服務(wù)鏈，才能發(fā)揮其最大價值。

2.3 ERP的應(yīng)用

ERP基于企業(yè)內(nèi)部資源管理進(jìn)一步增加了對外部資源的利用，實現(xiàn)了企業(yè)信息流、資金流與物流信息的集成化，加強(qiáng)對企業(yè)各資源的集約化管理。ERP系統(tǒng)從供應(yīng)鏈出發(fā)，以企業(yè)資金流作為核心，將制造商、供應(yīng)商、協(xié)作商、用戶、競爭對手等紛紛納入管理中，極大地優(yōu)化了企業(yè)的業(yè)務(wù)流程。當(dāng)ERP系統(tǒng)引入國內(nèi)后，很多機(jī)械制造企業(yè)紛紛實施，而不顧是否具備應(yīng)用條件，導(dǎo)致很多企業(yè)ERP系統(tǒng)應(yīng)用成功率低，甚至引發(fā)了重大的損失。在應(yīng)用時，要求企業(yè)負(fù)責(zé)人全程參與ERP的實施，要求企業(yè)上下全力配合，所制定ERP目標(biāo)應(yīng)結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀及需求。對于機(jī)械制造企業(yè)而言，必須以BOM、ITEM為基礎(chǔ)，為ERP系統(tǒng)運行提供數(shù)據(jù)支持，因此，建議企業(yè)應(yīng)用ERP前應(yīng)先實施PDM或PLM，如今國際上已經(jīng)有PLM、ERP融合產(chǎn)品，這表明企業(yè)管理軟件開始朝著相同的平臺尋求完整解決方案的方向發(fā)展，當(dāng)然，二者的融合度仍有待提高，需要利用內(nèi)部接口將PLM數(shù)據(jù)傳送至ERP中，當(dāng)前，國內(nèi)在該領(lǐng)域研究正在加深，實現(xiàn)二者的深入融合還需要一段時間。應(yīng)明確的是，ERP系統(tǒng)推行是一個漫長的過程，最初上線不會立即帶來顯著收益，這是一場革命，需求企業(yè)有堅持不懈地決心和理念支持。

3 結(jié)束語

為了促進(jìn)我國機(jī)械制造業(yè)信息化建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展，加快機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品的升級換代，提升國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)的國際競爭力，必須著力提高我國機(jī)械制造業(yè)的信息化水平，確保其在日趨激烈的競爭中立于不敗之地。

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