二讲制造企业信息集成系统.docVIP

第二讲 CIMS的新发展：制造企业信息集成系统 主讲人：长安大学工程机械学院 蔡宗琰 教授 联系电话：（029-mail: dr_caizongyan@263.net 制造企业信息集成系统是由国际制造企业信息集成系统联合会（Manufacturing Enterprise Solution Associations International, MESA International）于2003年提出的，并已得到各种类型的制造企业、信息系统技术开发商的认可和积极响应。积极响应MESA International的信息系统技术开发商主要包括企业资源计划（Enterprise Resources Planning, ERP）、产品生命周期管理(Product Lifecycle Management, PLM)、供应链管理（Supply Chain Management, SCM）、客户关系管理(Customer Relationship Management, CRM)、制造执行系统(Manufacturing Execution System)、网络基础结构等方面的开发商。虽然MESA International还没有提出制造企业信息集成系统的定义和功能模型，但分析MESA International各成员提供的技术方案，可以发现制造企业信息集成系统是计算机集成制造理念的发展和体现，是实现企业的全面信息集成和优化运行的重要理念。 1 制造企业信息集成系统的组成 制造企业信息集成系统的模型提供了企业全面信息集成和优化运行的框架，如图1所示。该模型基于产品生命周期管理的理念，在信息集成支撑系统的支持下，实现企业的管理信息系统、工程设计系统、制造执行系统和车间底层控制之间的全面信息集成。 图1 制造企业信息集成系统的模型 根据制造企业信息集成系统的模型，制造企业信息集成系统由企业资源计划系统、工程设计系统、制造执行系统、车间底层控制和信息集成支撑系统等五个系统组成。现分别介绍制造企业信息集成系统各组成系统的功能。 2 企业资源计划系统 企业资源计划系统是一个有效利用和管理企业整体资源的管理信息系统，它可由生产管理控制、库存管理控制、经营预测、采购管理、销售管理、质量管理、成本管理、设备管理、会计核算、固定资产管理、财务管理、人力资源管理和基础数据管理等基本功能组成，如图2所示。其中，生产管理控制主要包括主生 图2 企业资源计划系统的组成 产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间控制和制造标准等子功能。采购管理主要包括供应商管理、采购计划管理、采购订单管理、采购收货管理等子功能。销售管理主要包括销售计划管理、销售订单管理、销售服务管理和收发货管理等子功能。质量管理主要包括质量标准管理、质量检验、质量分析和质量控制等子功能。库存管理主要包括库存准备计划、库存操作处理等子功能。会计核算功能主要总帐、应收帐、应付帐、现金管理、工资核算、固定资产核算和成本核算等子功能；财务管理功能主要包括财务计划、财务分析和财务决策等子功能；人力资源管理主要包括人力资源规划、招聘管理、培训计划、人力资源考核和人事管理等子功能。此外，有的ERP系统还向SCM和CRM扩展，包括了供应链管理和客户关系管理的全部功能。 3 工程设计系统 3.1工程设计系统的组成 工程设计系统的主要任务是产品和工装设计及其仿真优化、零件制造工艺和产品（部件）装配工艺设计、零件数控加工程序设计等。工程设计系统可通过产品数据管理（PDM）系统来集成计算机辅助设计（CAD）/计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助工艺设计（CAPP）和计算机辅助制造（CAM）等计算机辅助工具系统来实现。因此，工程设计系统可由PDM系统、CAD/CAE系统、CAPP系统 和CAM系统等计算机辅助工具系统组成，如图3所示。CAD/CAE系统由CAD系统和CAE系统组成。CAPP系统包括技术准备计划、制造工艺设计、装配工艺设计、典型零件成组管理、基础工艺数据管理和工艺信息统计等功能。CAM系统（NC程序自动生成部分）包括工艺过程规划信息输入、NC处理程序、刀位文件生成、NC后置处理程序、刀具轨迹仿真和NC程序编辑等功能。 图3 工程设计系统的组成 3.2 PDM系统的功能 PDM系统是3C(CAD/CAPP/CAM)系统的信息集成平台。在制造企业信息集成系统的框架下，一个完善的PDM系统应具备对技术过程（主要是更改、检验和发放过程）进行控制、支持并行工程工作机制、在产品全生命周期中利用配置管理对虚拟的产品模型进行无缝集成和全面质量管理等功能。总结某企业CIMS工程规划与实施的经验，我们认为一个功能完善的PDM系统应包括文档管理、产品浏览和批注、零件分