改革开放以来,我国企业被逐渐抛进全球化统一的市场,要在强手如林的国内外市场中占据一定的位置,就要取决于企业自身占有市场的能力和适应市场变化的能力。90年代初,我厂曾多次因交货期长在投标中失利,这提示我们,企业不仅要有制造出好产品的能力,而且还要有快速响应市场的能力。因此,迫切需要借助信息技术提高企业运作效率。恰在这时,国家科委提出建立CIMS重点应用工厂的项目,这和我厂的需求合了拍,因此我们做了积极的争取。目前,CIMS项目成果已成为企业从计划生产、供应管理、财务管理等经营活动中日常应用的工具,CAD对新产品的开发也起到重要作用。1995年以来,我国机床行业面临国外机床大量进口的猛烈冲击,国产机床在国内的市场占有率逐年下降,从过去的80%下降到不足30%。为了与国外厂商争夺市场,我厂借助新的产品开发机制和CIMS技术,迅速推出近40种新产品,1997年数控机床占产值比例已达51%,今年接近60%,产品结构的迅速调整使我厂在我国机床行业严重亏损的形势下站稳了脚跟,尽管销售额比1995年前有所下降,但保住了职工的工资和奖金,每年还能给国家上交利润,经过三年的抗衡,今年的产品销售收入已呈上升趋势。
1995年我厂CIMS项目荣获了美国制造工程师协会颁发的“工业领先奖”,我厂是该奖设立以来获此殊荣的第一家美国境外企业,这标志着技术上已达到国际领先水平。但是我们深知,从CIMS应用的深度和广度上,和国外企业相比,仍有很大差距。特别是随着全球一体化市场的逐步形成,企业经营模式的变化对CIMS功能不断提出新的需求,因而CIMS实施的内涵也要不断变化,也就是说实现需求驱动应用,新的需求又驱动新的应用的不断升华,在持续应用中不断提高,使CIMS真正成为提高企业竞争能力的有用工具。
一、需求驱动应用的发展历程
随着企业生存环境的变化,企业实施CIMS目标和内容也随之变化,初步应用取得一定效果后又发现新的矛盾,萌发出新的需求,推动应用向前发展。以我厂实施管理信息系统为例,发展历程如下:
阶段 | 时间 | 实施内容 | 主要目标与效果 |
第一阶段 | 1978—1990 | 计算机单项管理 | 部门台帐、统计电算化 提高部门工作效率 |
第二阶段 | 1991—1997 | 闭环MRP | 以生产优化为目标 在确保产品交货期前提下降低库存 |
第三阶段 | 1998—2000 | MRPII | 以经营优化为目标 物流 / 资金流集成,搞好资金运作 |
下阶段 | 2000以后 | ERP/DEM | 以企业结构优化为目标 跨企业资源优化,实现敏捷制造 |
第一阶段,在全厂范围内开展了多种多样的计算机单项管理。80年代末期,部门内部的单项应用表现出极大的局限性。例如计算机辅助库存管理,台帐管得很好,但没有和计划系统联结起来,尽管库房物资堆得很多,却分不清哪些是超贮物资,而且生产急需的物资照样短缺,因此萌发了对产、供、销、存、财进行一体化管理的MRPII系统的需求。
第二阶段,实施闭环MRP,以生产优化为目标,按照MRP计划周密安排生产。
第三阶段,随着市场竞争日益激烈,企业被逼至微利经营,加强成本计划与控制成为搞好经营的突出矛盾,在这阶段加强了物流/资金流的集成管理和成本计划与控制。
目前,我厂面临企业重构的改革,主机厂与生产零部件的中场企业的分离已成为提高企业效益的根本出路。按照企业发展规划,我厂市区总部将主要抓产品设计,总装和销售,毛坯制造、机械加工转移到通县分厂和其它厂,因此基于网络的CIMS将是我厂CIMS运转的新模式。
二、适应企业发展的CIMS实施对策
CIMS实施水平和效果取决于企业实际需求和企业文化。CIMS不是技术工程,而是企业行为,技术上能达到不等于在企业中就能用好,我厂CIMS应用正是适应企业的发展与改革,满足不断提出的需求而逐步深化的。在企业经济状况比较好的时期,MRPII软件系统中有许多帮助企业提高经济效益的功能,例如物质 ABC 分类管理、呆滞物质清理等等,当时领导并不重视,打出报表也无人问津。而企业被逼到微利经营后,才觉得这些功能很有用。近年来,CIMS 工程适应企业发展的需求不断完善,为提高企业竞争力发挥了作用。举例说明如下:
1.为促进产品结构变化不断深化CAD的应用
当前企业间竞争突出表现在新产品的竞争,新产品的竞争实际上是技术创新能力的竞争。1995年以后,我厂老产品市场需求急剧下降,能否迅速开发出高新技术产品就成了企业生死存亡的关键问题。借助于新的开发机制和CIMS技术手段,近几年迅速推出近40种新产品,1997年上半年新产品销售比例占48.2%,数控机床占产值比例达51%,使我厂在我国机床行业大面积亏损的形势下还能在市场中占领一席之地。
(1)借助先进CAD技术,确保创新产品投产一次成功
·在机床总体设计阶段进行装配检查和加工过程仿真,选出优化方案,保证一次投产成功。例如我厂于1997、1998两年开发研究了五坐标空间加工机构,对其位姿参数进行了深入的研究,结合微分几何学理论,在引进Pro/E软件上进行二次开发,实现五坐标大型螺旋铣床加工过程的仿真,选出最佳的结构设计方案。
·利用有限元分析软件,实现加工中心大件和整机的动静刚度仿真,为优化结构设计提供依据,确保和提高机床性能。在工艺方面提供大件加工的反变形曲线,加工中予以补偿,使大件导轨加工精度一次合格。
·开发“面向制造的设计系统DFM”,在产品开发的过程中对功能部件可制造性和制造成本进行评价和反馈,并为图纸和工艺并行设计提供了手段。
(2)延伸到用户方现场的工艺设计
从卖方市场转入到买方市场后,制造企业不能只管卖设备,还要为用户提供一整套技术解决方案,俗称“交钥匙工程”。
·对用户交钥匙工程中的夹具设计
为了满足各类用户加工用夹具的设计,开发计算机辅助组合夹具设计系统,对典型组合夹具进行参数化设计。例如为长春机车厂、资阳内燃机车厂的铣边机设计夹具,并进行运动和动力仿真分析,取得良好的效果。
·为用户选配刀具和切削参数
为满足用户生产节拍与加工效率要求,在交钥匙工程中一项重要工作是为用户选配刀具和提供合理的切削参数,为此建立了切削数据库和开发了刀具专家系统。
(3)“合理化技术管理工程设计”新哲理优化产品设计
有了CAD手段后出图效率大大提高,如果不加约束地放手出图将导致生产经营困难和成本高居不下。合理化技术管理工程强调尽可能减少零部件种类,建立集成的智能产品模型和跨功能的并行工作环境,以大幅度缩短产品开发周期和降低成本。我厂对龙门铣床系列产品的各个模块进行了结构优化,并进行了参数化设计和建模,使合理化工程的哲理得以实际应用,大大缩短了系列化产品的变型设计与制造周期。
2.CIMS与企业经营过程重构的结合
随着市场竞争的日益激烈,企业间抢占新产品的上市时间成为争夺市场的焦点,我厂从1994年以来突出地碰到用户对产品交货期愈来愈苛刻要求的问题,能不能满足用户交货期要求成为能否拿到合同的关键。因此,能否缩短新产品的开发周期成为企业的一个突出矛盾。
为了应付这个挑战,我们运用国外并行工程的思想在全厂组织了“敏捷工程”,实行产品开发、生产经营过程的重构,具体做法是:
(1)Team-work组织方式及管理
以Team-work的组织方式(厂内称承包组),实施了从技术开发到样机完成的全过程管理,针对每一项用户需要的新产品开发任务,组织集设计、工艺、生产、供应、检验于一体的多功能项目组。
(2)设计、工艺设计和生产制造并行交叉的作业管理
把原来厂内的三个相互串行的计划即综合计划、技术准备计划、生产计划变为一个按交货期前推的并行交叉的网络计划,实现各项作业的最大并行交叉,保证各项并行作业间的相互协调。
(3)强化部件的装配、试验、检验,以缩短总装时间
在新产品总体方案确定后,首先安排周期最长的大铸件投产和国外配套件采购,然后按部件设计、投产,变过去的按整台产品设计投产的串行过程为部件的小循环。
(4)CIMS技术有力支持了“敏捷工程”的开展
·管理信息系统开发基于交叉并行作业的新产品开发网络计划生成系统
·CAD系统对每项新产品进行总体方案设计,和用户一起在CAD 工作站前确认产品的功能、性能指标,总体结构以至外观、颜色;对新产品实行模拟装配和运动检查,最大限度提前发现设计错误,减少零件报废。
·MRPII参与新产品的生产管理
随着各个承包组新产品设计工作的进展,设计目录和工艺文件基本上以部件为单位录入MRPII系统,纳入MRPII对全产品的统一生产管理,安排采购和投产,并对每项产品配套跟踪检查。
3.配合现代企业制度改革的实施
企业进行现代企业制度改革的重要内容之一是各个单位的责、权、利清晰,总厂与分厂之间实行模拟市场买卖关系的结算。为此开发和实施了以库存收、发活动为依据的厂内经济结算系统。为实施好该系统,今年在厂长领导下,15个部门协同作战,重新核实和完善了8万条基本件、标准件、外购件基础数据,20万条产品结构数据和材料定额,几十万条工艺记录和工时定额,各部门有序地在网上工作,各负其责,建立一个统一的产品数据库,作为全厂生产经营的唯一数据源,使部门间模拟市场结算有了科学的依据。
三、在与兄弟企业共同发展中提高
作为首批国家863/CIMS应用工厂,应承担CIMS技术推广应用的义务,几年来我厂为北京蝶阀厂、北京万东医疗装备分司等三家企业做过CIMS工程初步设计,我厂自有版权的企业管理信息系统EMIS被选定为国家863/CIMS目标产品,已在十多家企业推广应用。虽然我厂CIMS工程初步设计是在1991年完成的,但是,我们没有固守原有的观念和过时的技术,兄弟单位的应用需求开阔了我们的思路,在协助兄弟单位实施CIMS过程中充分采用计算机发展的新技术,使我们在为兄弟单位服务过程中得到了提高,同时也为本厂CIMS技术平台的更新换代做好技术准备。
社会在前进,企业要发展,为了适应企业发展不断增长的需求,现行的CIMS系统必然要不断改进和完善,为此,我们将坚持不懈地努力。