2022年企业信息化与敏捷制造

1、企业信息化与灵敏制造摘 要: 随着网络技术的进展,信息不仅已经成为制造产业的 打算性因素,而且仍是最活跃的驱动因素；在此背景下,本 文分析了制造中的信息需求,阐述了制造业信息化现状,提 出了灵敏制造网络化工程的详细实施方案及其中的关键技 术；关键词 : 信息 灵敏制造 网络制造业信息化进程 半个世纪以来,特殊是近三十年来,信息革命已经渗透 至各个经济部门,快速转变着传统产业和整个经济的面貌；运算机和通信技术的迅猛进展极大地拓展了制造业的广度 和深度,产生了一批新的制造哲理和制造技术,使制造业正 发生着质的飞跃；纵观制造业信息化进程,可将其分为以下 几个阶段：功能自动化阶段；七十岁月电子技术和运

2、算机技术的进展为 生产领域的自动掌握供应了可能,使得以运算机为帮助工具 的制造自动化技术成为可行,由此显现了运算机帮助设计1 / 15 CAD 、运算机帮助制造CAM 、 计 算 机 辅 助 工 艺 规 划CAPP、物料治理方案MRP 等自动化系统；信息集成阶段；八十岁月针对设计、加工和治理中存在的自 动化孤岛问题,实现制造信息的共享和交换,采纳运算机采 集、传递、加工处理信息,形成了一系列信息集成系统,如CAD/CAPP/CAM 、CAD/MRP 、 CAPP/ MRP , CIMS ；过程优化阶段；九十岁月信息和通信技术在学问经济进展过 程中处于中心位置,企业意识到除了信息集成这一技术外,

3、仍需要对生产过程进行优化；如用并行工程方法,在产品设计时考虑下游工作中的可制造性、可装配性等,重组设计过 程,提高产品开发才能；用企业经营过程重构,将企业结构 调整成适应全球制造的新模式；灵敏化阶段；九五年以后,以Internet 为代表的国际互联网,正以极快的速度在进展；Internet 在转变信息传递方式的同时也转变着企业组织治理方式,使以满意全球化市场用户需求为核心的快速响应制造活动成为可能,制造 VM 等新的制造模式应运而生；灵敏制造 AM 、虚拟从制造业信息化进程可看出,随着信息技术、运算机技 术的快速进展,从学问到应用之间的间隔越来越短,将来的2 / 15 制造业在某种意义上将成为

4、一种信息产业,信息将成为制造 业的打算因素,用信息技术促进将来制造的改造已成为时代 潮流； 21 世纪,世界制造业进展的总趋势是：信息技术在促 进制造业进展过程中的作用仍旧是第一位；独占性技术打算 了产品的价值和价格；联合和竞争两位一体,并超出国界,灵敏性成为制造业追求的目标；治理创新对制造业进展的作 用日益突出；制造技术连续环绕信息化、智能化、精密化、集成化和绿色化方向进展；2 灵敏制造信息化需求 .1 信息需求 信息革命促使了市场全球化,使现代企业出现集团化、多元化和动态联盟的进展趋势：企业跨过不同的地域,产品 涉及多个领域；这些企业需要准时明白各地分公司的生产经 营状况,同一企业不同部门

5、、不同地区的员工之间也需要及 时共享大量企业信息,企业和用户之间以及企业与其合作伙 伴之间也存在着大量的信息沟通；只有明白企业信息的需 求,才能有效治理组织这些信息,挑选合作伙伴,实现灵敏 化制造；企业信息涉及有关产品设计、方案、生产资源、组 织等类型的数据,不仅数据量大,数据类型和结构复杂,而 且数据间存在复杂的语义联系,数据载体也是多介质的；制造业中信息按其需求可分为两部分：产品制造信息、3 / 15 企业服务信息；其中产品制造信息包括产品信息和工艺信 息；产品信息 1 包括与产品制造有关的全部信息,如产品几何拓 扑信息、 加工要求信息、 组成产品零件的材料和热处理信息、装配要求信息、产品

6、检验信息、产品功能信息、产品制造成 本和制造周期等信息；工艺信息 包括产品制造过程中的各种加工方法及其应用范 围、设计规范, 用于新产品的加工工艺性和设计可行性评判,供应各种加工手册、设计手册；企业服务信息包括产品市场信息、企业生产才能信息、企业 产品开发才能信息等；.2 网络服务需求 对制造业企业来说,网络应用服务的需求主要集中在以 下几个方面：期望上网发布企业信息,如企业介绍、产品介绍等；能有行业性的专业网站供应行业信息、行业动态等；4 / 15 能在网上明白有关的政策法规,为企业活动供应依据；能在网上跟踪行业技术信息,为企业开发适合市场需求的新产品；与用户进行网上信息的沟通,准时反馈用户

7、看法,组织网上用户的培训与产品使用问题的解决等；与协作生产企业进行网上的信息沟通和商务活动,提高工作效率；开展网上的商务活动,如产品销售、产品的虚拟展现等；数字化产品模型共享,建立一个虚拟三维产品的“ 图书馆 ” ,让各企业共享,削减庞大的重复性CAD 造型工作；制造业信息化建设和讨论现状 .1 信息化现状 目前我国在信息高速大路上投入了大量的建设资金,全国的信息高速大路网络已初具规模；企业的CAD 、CIMS 、ERP 等方面的信息化建设也积存了不少体会,但信息化建设的进展也显现了不平稳,如：5 / 15 “信息大路上的车不多 能吸引用户；” ,网上信息量少,内容不够丰富,不上网费用仍太高,

8、不能被广大用户所接受；技术上仍较为复杂,用户无法自我保护；网上的电子商务条件仍不成熟,无法进行网上交易；Internet 服务供应者 ISP和 Internet 内容供应者 ICP 的服务质量仍有待改进；众多传统的传媒业正面临着重新划分市场的猛烈竞争；必需解决如何利用信息网络为广大用户,特殊是直接创造财宝的制造业企业供应更多更好的服务这一问题；.2 制造业网络工程讨论现状市场的全球化使得企业之间的竞争更加猛烈,显现了一系列现代生产模式和制造哲理,要求转变企业现有的组织结构,实现多种灵敏组织形式,如项目任务协同功能工作小组、虚拟集团及多种合作组织机构,建立起协同合作为主导的“ 竞争 合作 协同

9、” 机制；网络技术和运算机技术的发6 / 15 展,为制造业中海量信息的处理供应了可能,促进了灵敏企业网络化工程的组建；国外典型讨论有 26 ：1994 年美国能源部提出了“ 灵敏制造的使能技术 TEAM” ,TEAM 集成产品的设计和制造,建立了一个“ 产品实现过程模型” ； “ 全美工厂网络” 建立于1995 年,是国家工业数据库,供应包括生产才能,各种工程服务项目、产品及其价格和性能数据、销售和用户服务特地服务； 1995 年洛克海德 马丁航空公司建立“制造系统的灵敏基础设施网络 AIMSnet” ,利用国际互联网支持和治理灵敏企业的供应链； 美国通用电器讨论和开发部的“运算机帮助制造网

10、络 ” 建立于 1996 年,它通过 Internet 网供应多种制造支撑 服务,如产品设计的可制造性、加工过程仿真及产品的试验 等,使得集成企业的成员能够快速连接和共享制造信息；这 些网络主要为大公司的成员和客户供应服务；国内的主要讨论有：虚拟异地合作设计组织7 主要强调在产品设计和开发中,获取设计学问的异地合作；我国企业存在一批可以支持产品开 发中设计学问猎取的资源或潜在资源,要使这些资源以及企 业外资源能以企业开发某项产品的行为为中心并和企业组 织在一起,共同为这个项目的完成进行设计学问、特殊是新 学问的猎取工作；已有一些异地合作设计组织的新概念和关7 / 15 键技术讨论,在试验室中有

11、一些局部特别初级的试验,如上 海交通高校与上飞厂之间进行了异地设计的联网试验；西安 交通高校、清华高校与上海交通高校等高校也在策划异地合 作设计网,但这些工作仍属开头阶段；分散网络化生产系统5 , 8 强调生产系统的网络化；分散网络化是指将动态的、没有固定隶属关系的和地理上相隔的 集团,利用信息和通讯技术把它们加以组织起来进行生产,快速地以合理的成本将产品从设计转入生产；通过国际互联网,对产品设计、工艺、生产和工况信息从一个生产单元传 送到异地的生产单元进行测试；上海先进制造技术中心于1998 年供应的上海交通高校的快速原形制造中心的上网服 务,同济高校也与香港某些中小型企业进行了联网合作制造

12、 模具的试验,但这样的系统仍需要有进一步的讨论和配套措施；4 灵敏制造网络工程实施建议 利用互联网、 企业内部网, 构建灵敏制造网络集成平台,可建立有关企业和高校、讨论所、讨论中心等结合成一体的 灵敏制造网络体系,实现基于网络的信息资源共享和设计制 造过程的集成；建立以网络为基础的,面对广大中小型企业的先进制造技术虚拟服务中心和培训中心,建立网络化制造8 / 15 工程,详细实施包括基于Intranet 的制造环境内部网络化和基于 Internet 制造业与外界联系的网络化,如图 1；.1 基于 Intranet 的制造环境内部网络化实现企业中工程设计、治理信息系统等制造过程各子系统的集成,完

13、成企业内部网的图 1 制造业信息化网络工程建议建设,深化应用CAD 、CIMS 技术,提高企业在运算机网络支持的新型制造模式下的治理水平；.2 基于 Internet 网企业与外界信息沟通 通过 Internet 网可实现企业与外界的联系,其中主要内 容包括：灵敏供应链；把生产商、供应商、销售商等在一条链路上的 全部环节都联系起来并进行优化,使生产资料以最快的速度,通过生产、 分销环节变成增值的产品,送到消费者手中；这不仅降低了成本、 削减了库存, 而且使资源得到优化配置,更重要的是通过信息网络,介绍企业及企业产品,实现企业生产与销售的有效连接,物流、 信息流、 资金流的合理流淌；公共数据中心

14、；建立公共数据中心,即网上的制造资源信息 库,也就是用现代化手段使信息和学问为最大可能多的需求 者服务,充分表达其价值；这里的资源包括了企业富余的生9 / 15 产才能、特种制造手段、CAD/CAE/CAM软件；标准件、通用件、图库；各种人才信息；技术信息和产品信息；远程服务体系；远程服务是在资源的需求者和供应者之间架设起现代化的交通网；特殊是象快速成型等先进制造技术与装备,这些技术往往比较复杂,而且这些设备往往比较昂贵,不是全部企业都能轻易添置的；另外,每个企业单独拥有这 样的资源,往往使用效率不高,造成资源的闲置与铺张；建 立远程服务体系就可以使上述问题得到较圆满的解决；建立 这样的体系,

15、第一要有把握某项先进制造技术和拥有必要设备资源的 “ 服务中心 ” ,然后要讨论Internet/web 分布式网络计算与网络安全支持技术, 建立基于 web 客户机 /服务器分布式 运算模式的、支持多个用户、多个站点的远程服务系统的体 系结构；异地设计和制造；不受地域限制,由多个异地的企业组成动态联盟,合作开发同一产品,从而保证企业抓住转瞬即逝的 市场机遇,赢得竞争；其关键的问题在于分布式产品设计与制造的过程集成与治理,异构、跨平台的设计与制造工具；讨论内容包括：远程项目组织与治理；网络安全性；数据交 换格式；远程信息保护；远距监测与掌握机理等等；10 / 15 虚拟学校；信息日新月异的变化

16、使连续训练显得尤为重要,可以用网络技术将培训资源充分调动起来,组成虚拟的 “ 先进制造技术学校 ” ,在学问的传授者与吸取者之间构筑“ 多对多 ”的通道,打破空间与时间的限制,使更多的劳动者得到培训 的机会；这需要第一进行网上教学的课程建设,同时要建立 由如干个培训中心联网组成的培训网,仍要制作与网上教学 相匹配的教材及音像资料,建立教与学进行沟通的机制和培训网的运行机制, 讨论培训的评估方法；为了提高培训质量,仍应将虚拟制造技术的讨论与网上培训结合起来；5 制造网络实现的关键技术在信息技术的条件下,将分布于世界各地的产品、设备、人员、资金、市场等企业资源有效地集成起来,采纳各种类型的合作形式

17、,建立以网络技术为基础的、高素养员工系统为核心的灵敏制造企业运作模式,其关键技术有：分布式网络通讯技术912 ； Internet 、 Intranet、 Web 等网络技术的进展使异地的网络信息传输、数据拜访成为可能；特殊是 Web 技术的实现, 可以供应一种支持成本低、用户界 面友好的网络拜访介质,解决制造过程中用户拜访困难的问 题；11 / 15 网络数据存取、交换技术；网络按集成分布框架体系储备数 据信息,依据数据的地域分布,分别储备各地的数据备份信 息,有关产品开发、设计、制造的集成信息储备在公共数据 中心中,由数据中心和谐统一治理,通过数据中心对各职能 小组的授权实现对数据的存取；

18、CIMS 技术；CIMS 工程项目主要包括生产方案治理、自动化 制造系统技术信息治理、技术信息治理、工程数据库治理、办公自动化、决策支持、质量保证、库存治理等应用子系统 的开发,各应用子系统间系统平台集成、数据信息交换是企 业间胜利实施动态联盟企业的关键技术基础；协同工作技术；在肯定的时间、肯定的空间内,利用运算机 网络,小组成员共享学问与信息,防止潜在的不相容性引起 的冲突；同时,在并行产品开发过程中,多功能小组之间,多功能小组各专家之间由于各自的目的、背景和领域学问水 平的差异必将导致冲突的产生,因此需要通过协同工作,解 决各方的冲突、冲突,最终达到一样解；工作流治理；其主要特点是实现人与

19、运算机交互时间结合过 程中的自动化,主要涉及的内容是工作任务的整体处理过 程、工作组成员间依据一组已定义的规章及已制定的共同目12 / 15 标所交换的文本文件、各种多媒体信息或任务,工作流治理 系统是一个用于分布式环境中工作任务进程间的和谐或协 作式处理软件系统；6 总结 打破小单位和行业的局限,在政府的统一规划与组织 下,实行产学研结合,深化开发,广泛利用信息资源,建立灵敏制造网络化工程,加速制造业数字化、 网络化与灵敏化；这不仅对于制造业本身的改造,地区信息港的建设,有特别 重要的战略意义和现实意义,而且也能够在近年内达到开展 异地设计与制造、网络服务、网上数据共享和网上培训等的 预期目

20、标,必将推动企业信息化进程；参考文献姜万生等,灵敏制造中面对对象的产品信息建模技术,机械 工业自动化, 1999,21：1415 Rick Dove ,灵敏企业,中国机械工程,Rick Dove ,灵敏企业,中国机械工程,13 / 15 1996,7：2227 1996,7：2326 曾国屏,灵捷制造,山东训练出版社,1996 李荣彬等,分散网络化制造 香港制造业再进展的模式,机械工程学报, 1998,34：102107 Henry Lau ,The New Role of Intranet/Internet Technology for Manufacturing ,Engineering with Computers199814:150-155 谢友柏, 分布式设计学问资源的建设和运用,中国机械工程,1998,9：1618 张曙等,可连续进展的生产模式 分散网络化生产系统,中国机械工程, 1998,9：6871 ,Enterprise-wide Networking for Manufacturing, Computer ind. Engng 1998 vol35 :259-262 周伟等,企业 Intranet 信息系统的设计和实现,运算机工程与应用,：1