傻功夫成就CIMS

1、傻功夫成就CIMS         提起北京第一机床厂（北一），多数人马上会想到“一家笨重的制造业内的大型传统国企”。其实早在1995年，北一的技术人员就能利用CAD系统即席创意并且设计产品零件图和加工装配图，将图形送进CAPP、CAM系统，交由加工中心完成刀具选择和自动加工，两个小时后，从CIMS线上就可以完成从毛坯下料到产品成型的自动生产过程。整个过程中零件的加工特征、工艺的自动生成、数控加工等全部是CIMS自动完成。凭借“在总体制造技术落后的前提下，创造了信息高度集成的CIMS系统”，北一获得美国工程师协会评出的全球年

2、度唯一“工业领先”大奖。     “当年美国专家来考察的时候，提出要我们用CIMS工程生产线生产机床箱体的要求，结果美国专家都震惊了。”提到过去的成绩，曾任北一计算中心主任的杨景宜高工语气中透着一丝自豪。但企业的信息化永远都是“逆水行舟，不进则退”。在接下来的这几年，杨景宜和她计算中心的同事一起，在北一数控机床的柔性生产线上创造了网络节点制造产品的先进集成水平。     “傻工夫”成就CIMS     80年代末北一开始进行CIMS实践。当时北一已建成内部MRPII系统，虽尚处在系统功能模块替代手工劳动的

3、初级阶段，但生产能力得到了大幅提高，对仍处于卖方市场的大型制造企业来说是够用的。不过，一次国际招标中的失利，令北一认识到，一个制造企业光有生产能力是不够的，它还必须能够快速响应市场。“企业的竞争力是全方位的问题。”杨景宜感慨，“不是产品不好，也不是价格太贵，而是我们的交货期（22个月）太长。”那个项目最后是日本一家能17个月交货的企业夺标，这家日本企业拥有当时最先进的集成手段：CAD系统+柔性制造设备+能随时调整计划加快制造周期的MRP系统。     北一认识到能够弥补不足的药方便是具备了改进产品开发周期(T)、质量(Q)、成本(C)、服务(S)能力的CIMS系统

4、。“北一是全国第一家用实体造型软件模块（CAD中的一个模块）的企业，但当时我们只是买了这个模块，不会用，只能用一些简单的功能做二维图设计。专家们看到后，说实体造型才能解决CAD和CAPP（计算机辅助工艺过程设计）的集成问题。”杨景宜解释道：“二维图从CAD系统传到CAPP系统的时候，很容易丢失CAPP所需的一些形状尺寸信息，使用了这个模块后，不仅能够保证信息不丢失，而且把实体和加工的概念结合起来了。”     专家们提出了“特征”的概念。CAD里面是一个个的集合图素，比如圆柱、平面等。在机械制造中把圆柱看成轴，轴的加工是车削；把平面看成一个板，需要铣。把图和加工的

5、要素结合起来，变几何图素为加工的特征，这样就达到最紧密的结合。每个图素也就有了自己的“特征”。有了这个思路，杨景宜们就开始做工作了。大量的时间花在集成上，比如把全厂典型的轴套类的图纸（4000多张）一张张翻，分析、提取轴套类产品的加工特征。其他产品也一样。所以北一后来用的造型系统不是几何造型，而是特征造型。再把特征造型做到CAD里面去，一个特征跟着一套加工工艺，一个加工工艺跟着一个数控程序和刀具清单，就这样全部集成过来。杨景宜说得很诚恳，“我们不是说一定要提倡这种方法，但是这的确是集成的最高境界了。后来是通过一些规范、标准来做，这些标准要做到我们达到的完美集成还是很难的。其实我们就是傻功夫，才

6、真正做到了高水平的集成。”     网络和节点     CIMS的建成其实也就是在北一内部建立了一个拥有经营、设计、制造、>' target='_blank' class='infotextkey'>管理功能的综合网络。     而集成网络的意义更具体地体现在北一花几百万美金引进的一条柔性制造线的使用上。这条柔性制造线引进了两三年还没有很好地发挥小批量个性化生产的作用，既不是车间的问题，也不是没有操机手，而是这条流水线需要其它系统的支持。比如，第一，需要

7、给这条生产线提供一致性比较好的毛坯，也就要求有一套比较好的铸造系统，原来的木型铸造肯定满足不了要求，北一后来就改用塑质沙铸造。第二，在柔性系统上造型，刀具夹紧的方式要随产品要求而变，粗加工和精加工都需要在上面做。如果夹得太松，粗加工的时候会动；如果夹得太紧了，精加工的时候弹性又不对。因为机床零件的精度都是级的，所以夹具也要变。第三，数控程编设计部门的工作要及时跟上，>' target='_blank' class='infotextkey'>管理也要得到生产调度部门的认可。如果一个新的零件既需要新买刀具，又费工时，生产调度部门可能就不愿意派活

8、给柔性制造线，而宁愿用传统的生产线去做，这样一来柔性制造线的任务就不满。因此打破部门的界限，以这条柔性制造线为中心（实际上是以在线上进行加工的产品为中心），形成一个发散的柔性制造的网络，各个相关部门通力合作，从方方面面来满足柔性制造线的要求。     杨景宜总是提到：信息技术带来机床工业的革命。从IT技术引入开始，北一的产品开始发生了形态上的变化。“过去，我们生产设备以手动或是电动机床为主，现在是数控机床为主。现在的数控机床生产的产品占到我们产品的一多半。而且，现在的数控机床在北一已经不仅仅是一个孤立的自动化设备，而是成为整个企业网络中的一个信息节点。首先，它和设

9、计系统直接相连，数控程序可以直接导入机床；它同时还和>' target='_blank' class='infotextkey'>管理信息系统连接，接受>' target='_blank' class='infotextkey'>管理系统下达的生产任务，然后自己>' target='_blank' class='infotextkey'>管理作业调度，完成情况可以从>' target='_blank' clas

10、s='infotextkey'>管理系统里面采集，进行远程监控。而这样的“节点”生产出的产品，绝对是数据集成后的产物，是数据的物质体现。而这种“网络节点制造”肯定是将来制造业的一个发展方向。”杨景宜很坚定地说。     等死还是找死     不可否认的是，中国制造企业整体仍然处在偏低的水平，几乎所有的企业都面临着市场份额减小、效益不佳的困境。而上马CIMS这样的大型系统必然需要大量资金的投入，所以有人形容中国的大型制造企业只有两条路可选，一是等死，二是找死。     杨景宜讲了这样一个小故事：齐齐哈尔第二机床厂职工一年只发两个月工资，这种情况下还上了CIMS，别人都觉得这不是找死吗？可他们说，不这样就得等死，反正亏损了，再投一笔，没准还能扭转这个局面。“置之死地而后生”靠的就是这样一种魄力吧。     不过在比战场更残酷的商场上，光有魄力还不够。北一的CIMS系统之所以