实施CIMS工程提高竞争力－－长征电器一厂信息化建设

    贵州遵义长征电器一厂是我国生产低压塑壳断路器的主导厂和高压分接开关的定点骨干企业，我厂十分重视科技投入,拥有国内外先进数控设备25台和具有国际一流水平的CAD/CAM系统，先后建立了检测中心、计算中心、模具中心和试验中心。工厂制定了“以科技为本、推动技术进步、加速新产品开发进程、上质量、降成本、创名优产品”的长期发展战略方针,积极稳妥地开展CAD/CAM技术,有效地促进了企业的技术进步,为CIMS工程的实施打下了坚实的基础。

    一、CAD/CAM应用成果

    长征电器一厂系统始建于1995年，现已投入资金800万元，拥有美国SGI和HP NT专业图形工作站18台，美国EDS公司三维虚拟产品开发软件UGⅡ16套以及IMAN PDM 10套，并采用计算机网络作为支撑环境，实现了CAD/CAM的集成。该系统广泛应用于产品设计、工艺过程设计、模具设计及加工等环节，通过四年的应用推广，我厂CAD/CAM的应用普及率已达95%，采用CAD/CAM技术开发的新产品，年产值达2000万元，部分产品获国家优秀产品称号，并出口日本、欧洲等国。1997年我厂分别获EDS公司颁发的优秀用户和贵州省CAD应用工程示范企业。

    在新产品开发方面：由于我厂的电器产品品种规格较多，技术更新快，上市时间短，这就要求我们必须有一套较为科学的开发手段来保证产品能抢占市场，因此我们首先在新一代的MB30塑壳断路器和KY2真空有载分接开关上采用CAD技术进行产品开发，在短时间内就完成了新产品的零件设计、装配设计和工程制图等过程。通过采用UGⅡ软件的干涉检查和ADIMS动力学分析软件来对产品进行整机分析,实现了整个产品性能的优化，这就保证了产品设计的合理性和科学性，提高了产品质量，加速了新产品开发的进程。

    在模具设计及加工方面：我厂高、低压电器产品生产中使用的模具数量很大，要求很高,模具设计及制造任务十分繁重。采用CAD/CAM技术后，通过高精度的数控机床和CAM技术来作保证，使得开发出的模具结构合理、精度高，提高了零件生产效率近五倍，极大地降低了产品生产成本。同时，我们实现了数控机床和计算机工作站之间的网络通讯，并利用UGⅡ软件中强大的数控工艺手段，在短时间内完成较复杂的多曲面数控编程工作，提高编程效率上百倍。

    二、长征电器一厂CAD/CAM向CIMS发展的需求

    面临二十一世纪知识经济的挑战、信息时代的来临以及全球化市场的形成，市场经济的竞争更加激烈，过去相对稳定的市场已经变成了动态多变的市场，企业在参与激烈的市场竞争中谋生存、求发展，面临着不可避免的严峻挑战。根据目前我厂的实际情况，从CAD/CAM向CIMS发展的需求主要表现在以下几个方面：

    1．虽然我厂采用CAD/CAM技术后，获得了较好的经济效益。但从整体而言，它只涉及工程技术领域，只是一种单元技术，从另一方面来看，由于工程技术信息和生产经营管理信息不能共享，从而限制了CAD/CAM的发展，也造成了信息资源和软、硬件资源不能合理利用。

    2．我厂的许多零部件及模具在设计过程中需要进行机构运动学与动力学分析，因此迫切需要引入CAE技术；同时，由于工艺设计工作量大、工艺文件管理难度较大，还需引入 CAPP技术以提高工艺设计的质量和效率、缩短生产准备时间。

    3．必须将CAD、CAE、CAE、CAM等各自动化孤岛实现有机集成，实现信息的共享，从而进一步提高生产力，因此有必要引入PDM对工程信息实施有效的管理和监控，使各系统的运行更加优化，并为ERP系统提供必要的工程信息；此外，通过PDM的工作流与过程管理技术，推行并行设计，以进一步缩短产品设计周期，提高设计质量。

    4．为了解决模具车间现有DNC网络可靠性差、通讯速度慢、通讯距离短、所连设备台数有限等问题，需采用新型现场总线网络，并实现 MAS分系统与其它分系统的信息集成，以提高生产率，保证产品质量，缩短生产准备时间。

    5．由于企业各部门如设计、生产、供应、财务、销售各自封闭，信息不能共享，现行系统的管理方式及管理手段落后，从而导致了生产计划、物资供应计划、库存得不到合理的控制。在市场竞争下必须采用先进的管理思想和技术来指导和改进企业的行为，引入ERP技术实现系统间信息的集成，保证企业战略目标的实现。

    综上所述，要根本解决企业的“瓶颈”问题，必须以先进的信息技术为手段，以信息集成为核心，来改造传统制造业的生产经营管理模式，提高企业的产品开发能力，以解决企业的T、Q、C、S为目的，提高企业的市场竞争能力，达到企业的战略目标。计算机集成制造系统（简称CIMS）为实现这一战略目标提供了一条有效的解决途径。

    三．CY-CIMS应用示范工程的目标及总体方案

    以我厂的近期和长期发展战略目标为基点，针对企业实际生产的多品种、中小批量的特点，基于“效益驱动，总体规划，重点突破，分布实施”的总原则，逐步建成一个经营管理科学化、工程设计/制造现代化、总体优越、效益显著的计算机集成制造系统，其中包括要建成覆盖全厂的各类信息管理的计算机辅助管理系统（MIS），先进适用的基于PDM技术的工程设计系统（EDS），能充分发挥数控设备的制造能力的制造自动化系统（MAS），所有这些系统，均在计算机网络和数据库管理分系统（NES/DBS）的支撑下统一运行，以实现对各大分系统的功能和信息集成。

    根据CY-CIMS的总目标，CY-CIMS将由MIS、EDS、MAS三个应用分系统和网络、数据库两个支撑分系统组成。

    总体方案与结构(即体系结构)表明CY-CIMS各组成部分之间的相互关系，是CY-CIMS开发和实施的指导性框架。确定CY-CIMS体系结构总的指导思想是从长征电器一厂的实际情况出发，全面考虑长征电器一厂战略规划的需求，充分利用CIM哲理、方法和具体技术进行系统规划，强调实际效果，不片面追求某一单项技术的先进性，根据先进性和实用性相结合的原则，充分利用国内外CIMS的各项成熟技术，以达到系统的全面集成和总体最优，使长征电器一厂的总体效益得到进一步提高，为促进长征电器一厂战略目标的顺利实现提供技术保证。