面向小型制造企业的计算机集成制造系统研究

面向小型制造企业的计算机集成制造系统研究

吴启尧

上海派今实业有限公司上海201100

摘要：通过对许多小型制造企业的研究与实践，总结他们公司生产和管理的特点，提出了实施计算机集成制造系统在小型制造企业既经济又实用的解决方案，实现企业的信息化和自动化的管理和生产，从而提高企业经济效益和竞争力。

关键词：小型制造企业；计算机集成制造系统；研究

1前言

计算机集成制造（CIM）作为一种新型的制造理念，在国内外引起了广泛的关注。企业使用CIM模型的开放式架构，使企业的功能组织、信息和资源作为一个整体的一部分，使企业管理、市场营销、产品开发、生产、制造、产品质量控制、人员组织，更加灵活和可控，从而提高生产率和企业坚韧性，使企业的适应性德高改善，因此，企业将更有可能赢得市场竞争。以通用语言生成的计算机集成制造系统模型，在企业需求分析的基础上，根据企业的需求分析，对整个企业系统进行描述，导出模型结构，进行分析。优化、控制、监控企业的活动，使企业运转最佳。这个生成过程是一个闭环系统。

2计算机集成制造系统在小型制造企业的应用前景

自21世纪以来，计算机集成制造系统（CIMS）已经在我国广泛开展，工程的推广应用为企业带来了巨大的经济利益，然而在许多小型生产企业，资金短缺，落后的管理风格，和人员素质的限制，仍采用传统的人工管理方式。这类制造企业的生产特点大多属于单个小批量生产，而不是常规的轮转生产离散加工装配制造企业，各种技术、品种、规格、产品有更复杂的生产组织管理、生产准备工作都是大、长的生产周期。面对越来越短的产品更新周期，顾客的需求越来越多样化的产品经营环境，企业迫切需要一套投资少，见效快的计算机综合管理系统来管理灵活的生产方法，提高企业生产和管理水平，以满足市场需求，也能给企业带来更大的经济效益。

根据对相关企业的技术、生产、运营和管理部门的全面调查和诊断，小型制造企业的生产经营主要存在以下问题：

（1）合同履约率低。主要原因：产能不足；在合同签订、调度、生产组织、数据不准确、信息滞后等方面，信息的共享和沟通不畅。

（2）频繁的任务变更和生产计划的执行不利。

（3）现有生产管理手段落后。企业仍在使用传统的管理手段，包括生产、供应和营销、金融、技术开发、企业资源、市场决策等，各部门的生产信息都掌握相对独立，缺乏相互沟通和共享。企业产品不分类，也没有编码信息。

（4）产品开发缓慢。这些问题的存在严重影响了企业及时高效运行，是制约企业发展的瓶颈，企业迫切需要建立有效的计算机信息管理系统和项目设计系统。

3系统的组成

3.1对供应链管理分系统的功能要求

（1）对订单、销售管理业务及整合的计算机处理与分析。

（2）实现订单（合同交付订单）、物料需求计划、生产操作控制等信息的整合。

（3）计算机管理和物资采购与库存的整合。

（4）提供供应链管理、财务管理和工程技术信息的集成接口。

（5）及时准确地向相关决策部门提供信息。

3.2对财务分系统的功能要求

实现库存会计、应收帐款、产品成本、报表和总帐的计算机综合管理。

3.3对工程设计系统的要求

（1）通过计算机网络实现工程文档信息和管理信息的可靠传输、获取和共享。

（2）建立统一的工程数据库，存储CAD和CAPP生成的工程数据。同时引进PDM（产品数据管理），提供技术储备。

（3）实现工程设计子系统与供应链管理子系统之间的信息传递。

3.4对全局数据库的要求

全局数据库的主要数据包括：各种基本文件；销售合同和发票；产品图纸信息；过程信息文件；BOM表；材料定额；时间定额；采购订单，采购发票；进货、出库和库存订单；应收款、应付款；总帐系统；材料消耗数据（成本管理系统）。

3.5计算机网络的要求

终端将在每个房间中进行分配，相关的服务器将通过双绞线与交换机进行集成，形成整个工厂的网络和数据库系统。信息硬件系统结构必须允许来自不同厂商的各种计算机系统的互联。软件系统架构应该是模块化的，并允许未来的功能扩展、迁移和修改。

4系统的总体设计和技术要点

4.1系统体系结构设计

（1）供应链管理子系统：实现整个生产过程的系统管理，如供给-生产-销售。

（2）财务管理系统：实现整个生产过程中的资金流管理。

（3）工程设计子系统：在信息环境下，根据市场需求和技术趋势、产品采购合同、新产品开发计划，根据综合信息技术的标准和质量，使用计算机网络和相应的软件进行产品设计、开发、工艺设计。

4.2系统的信息流程

根据快速准确的信息流原理，在原始人工操作的基础上重构信息流。销售管理子系统输入和处理客户合同信息和企业预测信息，并输出销售订单、预测信息、合同执行信息和运输信息。主生产计划子系统可以根据订单、市场预测信息、库存信息和产品组织信息，为任何计划阶段制定主生产计划。物料需求计划子系统根据当前主要生产计划、工艺路线、库存和其他信息，根据生产成本计划周期，计算物料需求计划，以及生产任务和采购任务。库存管理子系统根据物料需求、供应和销售发票进行库存管理。

4.3实施信息化系统的技术要点

计算机集成制造系统从企业生产经营战略的角度对企业生产经营活动的信息采集、传输、存储、处理、维护和使用进行辅助决策，优化人机系统的企业运行模式。系统的实现首先需要认识到开发计算机应用软件和数据库的功能，然后解决问题的管理信息系统子系统的内部接口和MIS系统与其他子系统之间的接口，同时必将对商业软件定制，设计适合该企业存储数据库系统的特点。

5模型的构造过程

面向小型企业计算机集成制造系统的需求分析，分析现有的通用计算机集成制造系统的系统模型和施工过程，找出共同的特征，然后根据系统的一种产业需求，设计计算机集成制造系统的模型，基于特定企业的具体应用，系统功能需求、信息流、组织、资源状况、保留模型的一般部分，对企业的具体系统需求进行补充，生成特定的面向企业的计算机集成制造系统模型。这是一种常见的模型结构，一步一步地分析，逐步导出特定企业模型过程的生成。模型的构建分为三个阶段。第一个阶段是需求定义模型阶段。根据企业计算机集成制造系统的需求，定义了企业的功能模型框架、信息模型框架、组织模型框架和资源模型框架。第二阶段是模型的设计阶段。根据一般系统或特定行业或特定的企业系统需求分析，确定系统的总体结构模型，包括每个组件的组成和功能，信息流动，性能、物理环境等。第三阶段模型描述。设计的结果用定义语言描述了它的实现过程和方法。

6系统应用的实践效果

实践证明，通过在一些小型制造企业进行CIMS的实施，企业成功缩短产品开发周期和生产周期，提高市场响应速度，减少库存和产品成本，提高经济效益，同时，使企业生产者深刻理解在未来的信息社会，信息已成为企业竞争力的重要因素。CIMS实现了管理、技术和人员的一体化，实现了企业的整体优化，是赢得市场竞争的重要手段。信息导致的实现各部门工作主动性、积极性，改变原有的生产经营信息处理不及时，应变能力，使企业管理水平已达到一个新的水平，实现管理信息化，直接或间接增加企业的经济效益。

7结束语

企业计算机集成制造系统模型研究为企业在整个系统的生命周期中提供了一个动态和静态的模型，使企业在集成环境中实现功能、资源、信息和组织的整合。CIMS的研究与相关单位进行了大量的关于企业计算机集成制造系统模型的研究工作，相信未来将会有更多的经验用于社会。

参考文献：

[1]吴澄.现代集成制造系统导论—概念、方法、技术和应用[M].北京：清华大学出版社，2012.

[2]李燕.对中小型制造业（CIMS）系统建设的认识[J].计算机辅助设计与制造，2010（8）.

[3]陈宪宇.企业应用CIMS的关键与核心[J].计算机辅助设计与制造，2015（5）.