8.1机械制造企业
8.1.1机械制造企业的CIMS工程
随着市场的全球化，机械制造企业面临越来越激烈的竞争。机械制造企业的特点，除了现在大家已经认识到的多品种、小批量、快速反应、高质量、低成本、无污染等外，还表现在以下几方面：
（1）产品朝柔性化和智能化方向发展，客户对产品的需求越来越具有个性化；（2）企业的信息化水平极大提高，产品的生产过程由企业网的支持逐渐向因特网的支持发展，电子商务、供应链、异地制造等概念将成为生产的主要支撑；（3）企业的形态向专业化发展，与此相应，动态联盟将成为21世纪企业经营的主要模式。
与发达国家的机械制造企业相比，我国的机械制造企业明显落后，目前还处在由单元技术信息集成向企业级信息集成发展阶段。现代集成制造系统（CIMS）是制造业现阶段信息化发展的主要技术。我国机械制造企业实现CIMS仍然需求解决如下问题：
（1）管理的规范化和运行模式的改革；
（2）基础数据的整理和规范化；
（3）培养企业的信息技术人才；
（4）筹集必要的经费。
8.1.2典型企业案例
北京第一机床厂是我国较早实施CIMS的企业，1990年被国家科委选定为CIMS应用工厂，1995年获美国制造工程师协会颁发的“工业领先奖”。
（1）需求分析
北京第一机床厂CIMS工程（简称BYJC-CIMS）立项前，企业对信息化做了需求分析，其要点为：
a.强化新产品开发机制，缩短新产品设计周期；
b.提高企业管理水平和生产计划对市场的应变能力；
c.增强制造的柔性，提高制造自动化的水平；
d.配合企业贯彻ISO9000质量标准体系；
e.企业对信息共享和集成的需求；
f.CIMS技术与管理现代化改革的结合。
（2）系统目标和技术方案
BYJC-CIMS的总目标是：通过CIMS的实施，使企业实现从辅助经营决策、产品设计、工艺设计、生产计划到制造全过程的信息集成，从而使企业成为一个具有高度现代化管理和以成组技术为基础、以柔性制造为手段、具有较高自动化水平、能批量生产数控机床和加工中心的机床制造厂。
BYJC-CIMS由工程设计分系统（EDIS）、管理信息分系统（MIS）、制造分系统（MAS）、计算机辅助质量管理和控制分系统（CAQ）等4个应用分系统，以及一个支撑环境分系统所组成。
BYJC-CIMS的技术方案要点为：
a.工程设计分系统（EDIS）的实施方案是首先开展系列化产品的变型设计和新产品的总体方案设计，然后在商品化CAD系统的基础上，开发基于加工特征的CAD/CAPP/CAM集成设计系统。
b.管理信息系统（MIS）的做法是在引进的基础上进行开发和改进。
c.制造分系统（MAS）考虑两种自动化程度不同的系统。自动化程度较高的FMS车间逐步形成最优生产环境，建立以数控机床为核心的轴套、齿轮成组生产系统，实现GT-CAD/CAPP集成；重型加工分厂的加工中心联网，组成统一调度的DNC系统。
d.计算机辅助质量管理和控制分系统（CAQ）建立覆盖全厂的符合ISO9000标准的质量信息管理系统。
e.支撑环境分系统中的数据库系统（DBS）目标是建立联邦式数据库系统；网络系统（NET）把分散的子网连接成符合国际标准的开放式企业网。
（3）关键技术和系统集成
根据90年代初的技术条件，BYJC-CIMS的系统集成定位在以下几方面：
a.开发CAD/CAPP/CAM的集成系统；
b.解决异构数据库通信和利用分布式数据库技术解决各分系统间数据通信问题；
c.为实现箱体零件无纸化生产进行柔性制造线的联网研究；
d.CIMS与改革经营过程的集成；
e.逐步实现产品数据管理（PDM）模式的产品开发过程数据一体化管理。
（4）工程的实施
a.项目管理：在组织上成立了厂领导小组、CIMS工程总师组、CIMS办公室和MRPⅡ实施小组等4级机构；
b.采取的管理措施：制定计划和承包合同书，定期（每半年）考核，文档管理，人员培训，现场协调；
c.从技术工程管理转化为企业行为管理：CIMS实施立足于应用，将CIMS应用纳入企业管理规范，引导和激励企业应用CIMS；
d.从信息集成管理向过程集成管理推进。
（5）效益
a.提高了企业对市场的竞争能力，例如编制生产计划的效率提高了40倍～60倍，提高了产品的配套率，增加收入4000多万元；
b.缩短了产品的交货周期，例如加工中心的供货期由18至24个月缩短为8至10个月；
c.提高了企业参与国际竞争的能力；
d.迅速调整产品结构；
e.部分CIMS软件已经转化为商品软件。
8.2家电生产企业
8.2.1家电生产企业的CIMS工程
（1）家电生产企业生产经营的特点
家用电器例如电视机、VCD机、电冰箱、洗衣机、空调器、微波炉、录像机、电风扇等在社会上有巨大需求。这类产品的生产具有如下特点：
a.备货型生产，以市场驱动为主；
b.整机生产的企业以装配为主，属少品种、大批量，因而特别强调规模经营；
c.从生产流程来看，整机生产的家电企业属小制造、大装配。
（2）家电生产企业CIMS工程的主要组成
从家电生产企业的主要经营活动来看，其CIMS工程可以由经营管理、技术支持、生产管理、市场销售、质量管理等5个部分组成。
a.经营管理分系统
经营管理主要包括与企业经营决策有关的活动。经营管理分系统是支持企业经营决策活动的工具，企业决策者可以利用它提供的信息、辅助决策工具和决策建议，根据自己的经营经验和主观意向，适时做出合理的判断和决策。以备货型生产为特点的家电行业，决策的前瞻性、科学性对企业的生存和发展尤其重要。为了做好决策支持，就要收集各种数据，并对原始数据进行适当处理，以便于决策者使用。
一些CIMS工程包含的“综合信息查询系统”或者“厂长查询系统”就是经营管理分系统的重要部分。
b.技术支持分系统
技术支持主要是指对产品开发过程中辅助活动的支持，也就是计算机辅助技术的应用，例如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助制造（CAM）等。产品数据管理（PDM）技术伴随CAD技术的发展，日益得到企业工程技术人员的关注，可以用来管理好产品设计和制造中产生的各种原始数据、中间数据、结果数据，例如产品开发的项目管理、产品结构/物料清单（BOM）管理、版本管理、文档管理等。
c.生产管理分系统
生产管理的主要任务是计划管理和物料控制。计划管理包括计划制定、库存管理、供应管理、设备管理、车间作业管理、成本管理等内容。物料控制通过物料需求计划（MRP）来协调零部件生产计划和采购计划，一方面，控制库存量并组织原材料和零部件的及时供应；另一方面，在产品的预装、总装中，为各条生产线确定在制品的流量，均衡物流，制定物流的调度策略。对以装配为主的家电生产企业，物料储运、作业站点、缓冲站等环节在时间上的精确配合尤为重要，要求这种配合既保证均衡生产，又反映生产计划的执行情况。因此，在家电生产企业的CIMS中，物料控制应该作为生产管理的内容。如果把生产管理和现场控制作为不同的分系统，在设计时必须特别关注两者的集成关系。
d.质量管理分系统
产品质量与设计、制造、安装、服务等环节都有密切关系。对于家电产品来说，安装和服务更显得重要，像空调器这样的家电产品，现场安装的质量应该认为是产品质量的重要部分。目前贯彻ISO9000质量体系的企业已经注意到对企业内部生产全过程的控制，但是有的企业对产品出厂后的质量问题不够重视。家电生产企业的质量系统应该包括：制定质量标准和规范，监控质量标准的执行情况，收集、整理和分析质量信息并及时向有关部门反馈意见，对供应商、销售商、安装公司的监控，对用户意见的收集和分析等。在企业信息化工程的质量管理分系统的设计中，充分考虑和应用ISO9000系列质量标准是完全必要的。
e.市场销售分系统
市场销售分系统以支持面向市场的销售和售后活动为主要内容。在市场经济条件下，销售和售后服务的概念已经不是简单的产品推销和维修，而是作为企业联系顾客的纽带，面向市场的窗口。通过销售活动，了解市场的需求，帮助企业占领市场和引导市场；通过售后服务活动，增强用户对企业的信心。同时，用户意见和维修信息又是改进设计、工艺和生产管理的重要信息来源。企业在信息化工程中建立的市场销售系统，除了销售、售后服务等管理信息系统外，还应该设立市场信息采集系统，通过分布在全国的销售网点，及时把有关信息反馈到经营管理分系统中，以便快速响应市场变化。
8.2.2典型企业案例
广东华宝空调器厂是生产分体式空调器的专业厂，是我国家电行业第一个被列入863计划的CIMS典型应用工厂。华宝计算机集成制造系统（简称HB-CIMS）于1992年8月进行可行性论证和初步设计，1993年2月在863/CIMS主题正式立项，1996年完成一期工程，并通过了原国家科委组织的验收，同时通过了广东省科委组织的鉴定。1998年获国家科学技术进步二等奖。
（1）HB-CIMS的体系结构
根据华宝空调器厂的生产经营特点，设计人员将通常的CIMS的6层结构简化为4层。
a.营销决策层：体现存储型生产企业和市场驱动的特点，主要任务是根据对市场的了解和分析，结合企业的生产现状和条件，制定企业的经营目标。
b.生产管理层：主要任务是制定生产计划和控制生产进度，亦即将营销决策的结果反映到生产计划和管理中，从生产计划、生产管理、产品开发到质量保证等方面具体落实经营决策的目标。
c.运行管理层：重点是在车间作业计划、物流管理和监控，主要任务是将主生产计划转化为具体的生产运行过程；在装配生产中，物料在生产过程中的存储和移动，体现了计划的执行信息和资金流动的信息，因此，基于物流信息的集成是装配型生产企业信息集成的基础。
d.设备和操作层：重点是在对生产运行状态的监控，主要任务是及时反映生产组织过程中的物料运动信息和设备状态信息。
（2）主要的功能分系统
HB-CIMS由决策支持、生产计划和管理、物流管理和监控、产品开发和过程管理、销售和售后服务、质量保证等6个应用分系统以及网络、数据库等支撑环境分系统组成。
a.决策支持分系统
决策支持分系统（DSS）的职能是在经营和生产中支持厂长的决策活动。作为DSS的初级形态，HB-CIMS提出开发综合信息查询系统。综合信息查询系统的作用是为企业领导提供其关心的各种信息。同时，该系统具有对信息的定义、处理和建模的能力。它能够按照使用者的意图把基本信息转化为综合信息，以更方便、更直观的形态支持企业领导做出决策。综合信息查询系统由人机接口、综合信息定义、系统建模、信息查询和分析、综合信息数据库、模型库等组成。
b.生产计划和管理分系统
生产计划和管理分系统（PMS）引入了MRPⅡ的管理方法，以生产指挥为核心，把库存、采购、加工、销售、质量、成本等结合在一起，达到全厂的物流、信息流、资金流的集成。PMS可以制定各种计划，包括产品类计划、资源计划、主生产计划、物料需求计划和能力需求计划。主生产计划分为两个层次：按季度滚动的月计划和9日滚动的日计划。PMS的主要特点是：
3日固定计划：根据装配线和立体仓库的特点，按照3日为一个周期来滚动安排生产。
把立体仓库作为中心仓库的特殊库位和物理延伸：立体仓库有2日～3日的物料存储能力，它的入库受PMS的制约，而出库则按照物流管理和监控分系统（MHC）的命令操作，因此，要对它进行特殊处理。
物料需求计划（MRP）与准时制（JIT）的协调：MRP有利于落实生产计划的物料需求，当物料进入立体仓库后，则按照JIT的原理组织出库。
使用重复加工和回冲技术：空调器生产是批量生产，适合采用重复加工和回冲技术。
与MHC的相互访问：PMS和MHC的互访是HB-CIMS的一个集成关键点，MHC必须从PMS获取月计划和3日固定计划，而PMS需要从MHC得到与立体仓库有关的数据。
与CAD的集成：与其他机械制造企业一样，PMS需要从CAD获取零件主数据和BOM。
