深入了解ClMS的组成

虽然各种企业类型不同，规模大小不一，生产经营方式不同，CIMS的具体实现不同，但CIMS的基本构造是相同的。这里引用美国制造工程师协会（SME）1993年提出的CIMS轮图来说明CIMS的基本结构，如图5-2所示。

第一层是驱动轮子的轴心——顾客。潜在的顾客就是市场。企业任何活动的最终目的应该是为顾客服务，迅速而圆满地满足顾客的愿望和要求。市场是企业获得利润和求得发展的基点，也是从计划经济体制转向市场经济体制的核心。

第二层是企业组织中的人员和群体工作方法。传统的管理概念认为仅有供销人员是面向用户和市场的，但是，在多变而激烈的市场竞争中，企业中的每个人都必须具有市场意识，每个职工都要了解市场的变化以及企业在市场中的地位、本职工作和市场竞争能力的关系。企业的成败关键不是技术，而是人和组织。

图5-2　CIMS的基本结构轮图

第三层是信息（知识）共享系统。信息是企业的主要资源，现代企业的生产活动是依靠信息和知识来组织的。在传统的生产方式中，各个部门都有自己的信息处理方式，所采用的知识各不相关，因此，信息冗余量大，传递速度慢，共享程度很低。现代制造企业一定要建立一个信息和知识共享系统，它是以计算机网络为基础的，并且有参与的、使用操作方便和可靠的系统，使信息流动起来，形成一个连续的、不间断的信息流，才有可能大大提高企业的生产和工作效率。

第四层是企业的活动层，可划分为三大部门和15个功能区。这15种功能都是企业在市场竞争中必不可少的。

第五层是企业管理层，它的功能是合理配置资源，承担企业经营的责任。这一层应该是很薄的但卓有成效的一层，是企业内部活动和企业所在环境的接口。企业管理层是把原料、半成品、资金、设备技术信息和人力资源作为投入，去组织和管理生产，并将产品推出到市场销售。企业管理层还需要承担一系列责任，如员工的利益和安全，投资者的合理回报，社团公共关系，政府法规和行业道德以及环境保护等。

第六层是企业的外部环境，企业是社会中的经济实体，受到用户、竞争者、合作者和其他市场因素的影响。例如老用户和新用户的各种需求，原料和外购件的供应渠道，推销和代理商的组织，能源、交通和通信基础设施的好坏，劳动力和金融市场的变动，大专院校和研究所的支持，政府的经济法规和政治形势的变化等。企业管理人员不能孤立地只看到企业内部，必须置身于市场环境中去运筹帷幄，高瞻远瞩地作出企业发展的决策。

图5-3　CIMS的基本组成结构(www.xing528.com)

CIMS是现代化的生产系统，从系统的功能角度考虑，一般认为CIMS是在两个支撑分系统（网络系统和数据库系统）基础上，由4个分系统组成：经营管理信息系统、工程设计自动化系统、制造自动化系统和质量保证信息系统，如图5-3所示。

经营管理信息分系统是将企业生产经营过程中产、供、销、人、财、物等进行统一管理计算机应用系统，是CIMS的神经中枢，具有预测、经营决策、生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、设备、工具和人力资源等管理信息功能，通过信息集成，达到缩短产品生产周期，降低流动资金占用，提高企业应变能力的目的。

设计自动化分系统是利用计算机辅助进行产品设计、工艺设计、制造准备及产品性能测试等工作，即CAD/CAPP/CAM系统，目的是使产品开发活动更高效、更优质地进行。CAPP是根据产品设计所给出的信息进行产品的加工方法和制造过程的技术设计，包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制订及工时定额计算等。由于CAD、CAPP、CAM技术长期处于独立发展状态，相互间缺乏通信和联系，使其推广与应用受到限制。CIM理念的提出和发展使CAD/CAPP/CAM集成技术得到快速的发展，并成为CIMS的重要性能指标。这3C技术的集成，意味着产品数据向规范化和标准化方向发展，便于产品数据在各个系统中交换和共享。

制造自动化分系统位于企业制造环境的底层，是直接完成制造活动的基本环节，是CIMS中信息流和物流的结合点。对于离散型制造业，可以由数控机床、加工中心、清洗机、测量机、运输小车、立体仓库、多级分布式控制（管理）计算机等设备及相应的支持软件组成；对于连续型生产过程，可以由DCS控制下的制造装备组成，通过管理与控制，达到提高生产率、优化生产过程、降低成本和能耗的目的。制造自动化系统是在计算机的控制与调度下，按照NC代码将一个个毛坯加工成合格的零件并装配成部件以至产品，完成设计和管理部门下达的任务，并将制造现场的各种信息实时地或经过初步处理后反馈到相应部门，以便及时地进行调度或控制。制造自动化系统是生产发展的必然趋势，又是耗资最大的部分，若不从实际的条件和需求出发，片面地追求自动化，有时不仅不能达到目的，甚至会适得其反，导致企业的困境。而CIMS底层的制造自动化不等于全盘自动化，其关键在于信息的集成。

质量保证分系统包括质量决策、质量检测与数据采集、质量评价、控制与跟踪等功能。该系统保证从产品设计、制造、检测到后勤服务的整个过程的质量，以实现产品高质量、低成本，提高企业竞争力的目的。

计算机网络分系统是CIMS的重要支撑技术，是CIMS信息集成的重要工具。它采用国际标准和工业规定的网络协议，实现异种机互联、异构局域网络及多种网络互联。它以分布为手段，满足各应用分系统对网络支持的不同需求，具有硬件、软件和数据共享的功能。依照企业覆盖范围的大小，有两种计算机网络可供CIMS采用：一种是局域网；另一种是广域网。目前，CIMS一般以互联的局域网为主。

数据库分系统是CIMS信息集成的关键技术之一，是逻辑上统一、物理上分布的全局数据管理系统，通过该系统可以处理位于不同结点的计算机中各种不同类型的数据，从而实现企业数据共享和信息集成。

需要指出，上述CIMS构成是最一般的最基本的构成。实际应用中应注意以下几点。

1）不同的行业，由于其产品、工艺过程、生产方式、管理模式的不同，其各个分系统的作用、具体内容也是各不相同，所用的软件也有一定的区别。由于企业规模不同，分散程度不同，也会影响CIMS的构成结构和内容。

2）对于每个具体的企业，CIMS的组成不必求全。应该按照企业的经营、发展目标及企业在经营、生产中的瓶颈选择相应的功能分系统。对多数企业而言，CIMS应用是一个逐步实施的过程。

3）随着市场竞争的加剧和信息技术的飞速发展，企业的CIMS已从内部的CIMS发展到更开放、范围更大的企业间的集成。产品的加工、制造可实现基于因特网的异地制造。这样，企业内、外部资源更充分的利用，有利于以更大的竞争优势响应市场。