制造業(yè)的信息化經(jīng)過十幾年的發(fā)展，取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是最近5年的發(fā)展尤為迅速，新的概念不斷出現(xiàn)，新的軟件產(chǎn)品不斷開始在企業(yè)得到應(yīng)用。制造業(yè)企業(yè)信息化是一個(gè)大的系統(tǒng)工程，包括CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)、PDM技術(shù)、ERP技術(shù)。既有純技術(shù)的，也有管理的，作者結(jié)合6年來上百家企業(yè)信息化的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)照信息化工作的各個(gè)階段，從工程應(yīng)用的角度闡述了制造業(yè)信息化的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和需要重點(diǎn)考慮清楚的問題。以期對(duì)正在實(shí)施和即將實(shí)施企業(yè)信息化的企業(yè)有所幫助。
數(shù)據(jù)的流向圖描述了從CAD到ERP整個(gè)系統(tǒng)的信息流動(dòng)方式，PDM管理CAD產(chǎn)生的產(chǎn)品圖紙，并從CAD圖紙中提取標(biāo)題欄、明細(xì)欄信息，并產(chǎn)生產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)樹，整理后導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)中去，對(duì)于三維CAD則通過讀取圖紙文件中記錄結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。
通過PDM系統(tǒng)來維護(hù)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息、版本信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)版本的更改管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的工作流程的管理、圖文檔的查詢管理等，這里PDM充當(dāng)了產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)管理平臺(tái)。
工藝部門組織產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝編制以及生產(chǎn)準(zhǔn)備，需要設(shè)計(jì)部門的PDM提供產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息和產(chǎn)品圖紙信息。通過工藝管理系統(tǒng)，工藝部門組織工藝的編制，工藝路線的組織，并且匯總產(chǎn)生生產(chǎn)一線需要的各種報(bào)表，例如：《產(chǎn)品明細(xì)及工藝路線表》《材料定額明細(xì)表》《工時(shí)定額表》，并且對(duì)工藝信息實(shí)現(xiàn)有效的權(quán)限管理，工藝數(shù)據(jù)更改管理等；
ERP是生產(chǎn)管理的平臺(tái)，它的技術(shù)數(shù)據(jù)來源于前端的技術(shù)部門，它從工藝管理系統(tǒng)讀取PBOM和各種匯總報(bào)表，來進(jìn)行企業(yè)的車間管理、生產(chǎn)管理等。
CAD軟件選擇的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)
在機(jī)械制造行業(yè)，CAD是一個(gè)基本的工具，企業(yè)圖紙資料的承載工具，CAD的選擇對(duì)企業(yè)是一個(gè)基礎(chǔ)而關(guān)鍵的工作，企業(yè)海量的圖紙都依附于這個(gè)工具，源頭的錯(cuò)誤選擇，對(duì)企業(yè)后繼的發(fā)展會(huì)帶來很多隱患。
CAD早期在選擇的時(shí)候由于過分強(qiáng)調(diào)功能和價(jià)格而忽略了穩(wěn)定這個(gè)基本要求，給企業(yè)帶來了很多麻煩。在國(guó)家九五期間的甩圖板工程時(shí)期，有幾十種CAD在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)，出現(xiàn)了很多新的概念，這些軟件有二次開發(fā)的、也有自主版權(quán)的，經(jīng)過使用的確有些軟件增加了不少新的功能，但是同時(shí)伴隨著大量的補(bǔ)丁，軟件穩(wěn)定性比較差，企業(yè)間接的成了軟件公司的測(cè)試部門、甚至很多公司后來就消失了，企業(yè)已經(jīng)用這種軟件做了大量的圖紙，現(xiàn)在失去了軟件公司的技術(shù)支持，更不能根據(jù)CAD技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行版本的升級(jí)，使很多企業(yè)蒙受了很大的損失，同時(shí)，隨著企業(yè)信息化的逐漸深入，企業(yè)需要引入CAPP、PDM來滿足企業(yè)身層次的需求，由于這些企業(yè)的CAD非主流性和沒有相應(yīng)技術(shù)支持，CAPP/PDM軟件供應(yīng)商很難保證與這些企業(yè)的CAD圖紙的正確集成，即使是主流CAD二次開發(fā)的軟件也是同樣的命運(yùn)――誰(shuí)知道他們修修改改加了什么？CAD圖紙明細(xì)信息的提娶圖形的正確瀏覽就沒有保證。
早期的國(guó)內(nèi)軟件公司大多存在體制的問題，從技術(shù)的角度是高科技的IT公司，但是體制上卻是產(chǎn)權(quán)不清的國(guó)有教育部門或者研究機(jī)構(gòu)的掛靠公司，造成這些公司不可能做的很大，也就不可能讓自己公司的CAD形成行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，選擇一種CAD軟件要看它的公司，看一個(gè)公司關(guān)鍵要看公司的體制。
二維CAD在企業(yè)幾乎已經(jīng)普及，不過很多使用盜版AUTOCAD的企業(yè)，開始擔(dān)心受到AUTODESK公司的打擊，又不想花錢，現(xiàn)在開始琢磨著找個(gè)便宜的替代品，一廂情愿的認(rèn)為會(huì)有這樣的一個(gè)產(chǎn)品100%的和自己的AUTOCAD完全兼容。包括文件格式、操作習(xí)慣。
三維CAD是一種應(yīng)用趨勢(shì)，將會(huì)慢慢在企業(yè)普及，企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方式也將變?yōu)橄扔萌S軟件造型，后產(chǎn)生二維圖紙去指導(dǎo)生產(chǎn)。三維CAD軟件技術(shù)要比二維CAD高深的多，涉及到復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和比較高深的圖形理論，門檻比較高，三維軟件在企業(yè)大面積推廣是一個(gè)必然的趨勢(shì)，不管是高、中或者低檔的三維CAD，選擇一種主流的、大眾的還不愧是一種正確的做法。
重新認(rèn)識(shí)CAPP系統(tǒng)
首先來看一下企業(yè)對(duì)CAPP的需求。
它應(yīng)該可以編輯卡片，可以繪制或者粘貼工藝簡(jiǎn)圖，應(yīng)該可以匯總產(chǎn)生各種報(bào)表，例如《工裝明細(xì)表》、《工藝路線表》、《材料定額匯總表》等等，為了保證數(shù)據(jù)的正確性和可查詢性，這些報(bào)表信息應(yīng)該以數(shù)據(jù)庫(kù)的方式來體現(xiàn)；
這個(gè)CAPP系統(tǒng)應(yīng)該可以繼承產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系樹、并且對(duì)工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹可以修改，這個(gè)系統(tǒng)還應(yīng)該有一套完善的權(quán)限控制體系，有流程管理和版本版本管理的功能，能夠?qū)に嚳ㄆM(jìn)行借用管理，能夠進(jìn)行更改管理以及痕跡的可追溯性管理。
目前CAPP軟件的現(xiàn)狀
CAPP近幾年發(fā)展的很快，從最早的單純智能型的工具開發(fā)研究，到后來的工具化CAPP軟件面世，再到最近幾個(gè)公司推出了具有管理思想的CAPP。
工具化的CAPP能夠滿足企業(yè)卡片編輯和信息匯總的功能，但是不具有權(quán)限、版本、流程等等工藝管理的功能，為了實(shí)現(xiàn)工藝信息的管理，通常外掛一個(gè)PDM來處理，這種方式一般很難滿足企業(yè)的要求，因?yàn)槭袌?chǎng)上的PDM，不管是國(guó)內(nèi)的還是國(guó)外的，功能主要圍繞產(chǎn)品開發(fā)管理來做的，把工藝文件當(dāng)作CAD一樣打包，各種數(shù)據(jù)匯總就會(huì)無法實(shí)現(xiàn)，工藝文件本身就是復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系。把CAPP作為一個(gè)工具軟件放在PDM平臺(tái)之內(nèi)，就如同把一輛卡車作為一個(gè)部件裝在一輛轎車上面。
好在國(guó)內(nèi)幾家著名的CAPP系統(tǒng)供應(yīng)商都意識(shí)到了這個(gè)問題，例如開目、天河、西工大金葉都推出了集成了PDM思想的CAPP系統(tǒng)。并且功能也在不斷完善之中，這是一個(gè)非常好的方向、正確的方向。
很多制造企業(yè)受過去CAPP是一種工具軟件思想的影響，在購(gòu)買CAPP/PDM軟件的時(shí)候總是硬性的要求軟件供應(yīng)商的PDM去管理CAPP，本來CAPP和PDM應(yīng)該是兄弟關(guān)系，不是父子關(guān)系，除非在若干年以后，CAPP/PDM/ERP整合成一個(gè)軟件，統(tǒng)一在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，就不存在這個(gè)問題了，目前已經(jīng)有公司開始研究這種方案的可行性，不過距離實(shí)用還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。
信息集成的問題
既然CAPP/PDM/ERP整合在一起的軟件還沒有出現(xiàn)，制造業(yè)企業(yè)在實(shí)施信息化時(shí)必然要面臨信息集成的問題。
信息的集成主要體現(xiàn)在三個(gè)地方：CAD和PDM的集成；PDM和CAPP的集成；CAPP和ERP的集成。
CAD和PDM的集成：為了從CAD中提取數(shù)據(jù)，PDM廠商通過開發(fā)一個(gè)專門的工具來處理這個(gè)工作，國(guó)內(nèi)知名的幾家PDM廠商如英泰、開目、艾克斯特、北航海爾都具有這樣的專門工具進(jìn)行CAD數(shù)據(jù)的提取，提取完成后自動(dòng)整理產(chǎn)生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系樹。不過由于CAD歷史的原因，CAD種類和版本千差萬(wàn)別，并且大多數(shù)軟件的明細(xì)欄和標(biāo)題欄本身就不是規(guī)范的數(shù)據(jù)記錄，而是線條和文字組成的圖形，如果讓PDM廠商都能支持這些CAD的信息提取，那是不可想象的事情，這也是許多國(guó)外高檔PDM不支持二維CAD信息的自動(dòng)提取的原因，CAD和PDM的集成是企業(yè)和軟件公司雙方的事情。
PDM和CAPP信息的集成主要有兩種方式：控件方式的集成和中間文件方式的集成。
控件集成的方式是用CAPP直接調(diào)用PDM的控件，進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)的下載；這種方式在實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施中，給人的感覺實(shí)現(xiàn)了無縫的集成，但是實(shí)際應(yīng)用效果都不是太好，本來是兩個(gè)不同的軟件，非要做些開發(fā)去焊接在一起，肯定會(huì)大大降低軟件的可實(shí)施性和可維護(hù)性，由于是對(duì)該企業(yè)專門做的二次集成開發(fā)，所有以后CAPP有了新的版本也不可能進(jìn)行很順利的升級(jí)。不建議企業(yè)采用這種方式。
中間文件的集成方式：PDM把ERP需要的數(shù)據(jù)以一種CAPP能夠接受的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行導(dǎo)出，然后CAPP系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，得到自己需要的數(shù)據(jù)，這也是對(duì)PDM和CAPP一個(gè)基本的要求，就是前者支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，后者能夠支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。
PDM和CAPP的集成還涉及到另外一個(gè)問題，對(duì)于一個(gè)已經(jīng)傳遞過去的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹做了局部的更改，這個(gè)時(shí)候，需要相應(yīng)通知CAPP來做處理。這種更改，一般涉及到三種情況：增加零件、減少零件、修改零件。為了保證上下數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，需要通過制度來保證，首先設(shè)計(jì)部門下更改通知單，然后工藝部門首先判斷一下更改會(huì)帶來的變化和考慮會(huì)不會(huì)產(chǎn)生其他連帶問題，然后確定如何按照通知單的要求做處理，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的更改等操作。
CAPP和ERP的集成主要處理好兩個(gè)問題：第一、按照ERP要求的格式提供需要的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涉及到哪些數(shù)據(jù)是新增的哪些數(shù)據(jù)是去掉的，哪些數(shù)據(jù)是更改的。第二、在CAPP里面對(duì)于材料等信息是沒有編碼的，但是在ERP中每種材料都是用編碼來唯一的標(biāo)識(shí)。CAPP沒有辦法無中生有自己產(chǎn)生編碼，需要ERP接到數(shù)據(jù)后再處理一下，得到對(duì)應(yīng)的編碼，或者前期強(qiáng)制性在CAPP卡片編輯的時(shí)候加上材料編碼。
從上面的集成討論中我們可以感覺到編碼在企業(yè)信息化中是非常重要的。
企業(yè)的所有物料為了便于管理，都要為它賦予一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)的代碼，就象人的身份證號(hào)一樣，編碼問題是企業(yè)信息化的基礎(chǔ)工作。也是一個(gè)非常艱巨的工作，涉及到企業(yè)的幾乎所有部門。
一個(gè)好的編碼管理系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)如下的功能：能夠根據(jù)企業(yè)的要求建立企業(yè)的編碼規(guī)則、在CAD繪圖以及工藝設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠申請(qǐng)編碼、能夠通過選擇的方式產(chǎn)生編碼、申請(qǐng)過的編碼能夠進(jìn)行集中管理、對(duì)于不知道什么含義的一個(gè)編碼能夠通過本系統(tǒng)解析出所代表的含義、應(yīng)該支持企業(yè)實(shí)際編碼中的一些特殊的碼段例如流水碼、日期碼等。
對(duì)于企業(yè)來講，編碼的實(shí)施涉及到企業(yè)幾乎所有的部門，首先要組織企業(yè)的專業(yè)人員整理企業(yè)自己的編碼規(guī)則，制定編碼規(guī)范，在軟件公司的幫助下，把企業(yè)的編碼規(guī)則在軟件中體驗(yàn)出來，修改標(biāo)題欄、明細(xì)欄、工藝卡片的格式，使之適應(yīng)編碼的要求，完成這些工作至少需要半年的時(shí)間，并且需要企業(yè)技術(shù)高層領(lǐng)導(dǎo)要親自過問，才有可能順利完成這項(xiàng)工作。
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本文標(biāo)題：制造業(yè)信息化幾個(gè)關(guān)鍵問題的探討
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