淺談制造業(yè)從數(shù)字化制造到企業(yè)信息化

信息化是當(dāng)今世界制造科技發(fā)展的主要趨勢(shì)和特征。新興的知識(shí)經(jīng)濟(jì)、激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和迅猛發(fā)展的IT技術(shù)加快了制造業(yè)的現(xiàn)代化與信息化進(jìn)程，制造業(yè)信息化已成為全球發(fā)展趨勢(shì)。信息化使機(jī)械產(chǎn)品具備了一定的智能，即信息感知、信息處理、信息存儲(chǔ)及顯示功能的整合。制造業(yè)信息化就是將IT技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，帶動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和工具的創(chuàng)新、管理模式的創(chuàng)新、協(xié)作關(guān)系的創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過程控制的智能化、制造裝備的數(shù)控化、咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，全面提升制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

一、制造業(yè)信息化

1.制造業(yè)信息化的內(nèi)涵

制造業(yè)信息化的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在:信息化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD)、工藝設(shè)計(jì)(CAPP)、數(shù)控加工(NC)、數(shù)控測(cè)量(CMM)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)以及快速成型(RP)等;信息化的營(yíng)銷和管理，主要有MIS、MRP-Ⅱ、PDM、ERP等;制造仿真和虛擬制造;基于Intenet和局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)制造、電子化制造(e-制造);智能制造;虛擬企業(yè)和供應(yīng)鏈、企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟;制造工程數(shù)據(jù)庫及決策支持系統(tǒng)。

在數(shù)字化基礎(chǔ)上，虛擬化技術(shù)正迅速發(fā)展，它主要包括虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VPD)、虛擬制造(VM)和虛擬企業(yè)(VE)等。

制造業(yè)信息化能同時(shí)調(diào)控物質(zhì)流、能量流、資金流、信息流和知識(shí)流，有效提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，加快企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

IT技術(shù)的推廣應(yīng)用，使制造企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)、業(yè)務(wù)流程、管理體制和生產(chǎn)模式發(fā)生了根本性的變革，制造業(yè)信息化將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。通過網(wǎng)絡(luò)的信息快速傳遞和共享，使傳統(tǒng)制造企業(yè)的多層金字塔式管理轉(zhuǎn)變?yōu)閷哟屋^少的扁平結(jié)構(gòu)，從而加速?zèng)Q策過程。

制造業(yè)越來越依賴IT技術(shù)，各種先進(jìn)制造模式如現(xiàn)在集成制造系統(tǒng)(CIMS)、并行工程、敏捷制造、智能制造、虛擬制造和虛擬企業(yè)都以IT為支持技術(shù)。IT對(duì)制造技術(shù)發(fā)展的作用已居首位，給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來質(zhì)的變化，加速了設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)代化，加工制造的精密化、快速化，自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、智能化，制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、全球化。

制造業(yè)信息化涉及產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和營(yíng)銷過程價(jià)值鏈，改變了制造商、供應(yīng)商和客戶之間單純的交易關(guān)系。通過供應(yīng)鏈管理(SCM)使得供應(yīng)商可以參與產(chǎn)品的制造和運(yùn)輸，通過客戶關(guān)系管理(CRM)和產(chǎn)品生命周期管理(PLM)，使得客戶能夠參與所購買產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過程，使企業(yè)為客戶解決產(chǎn)品的使用、維護(hù)和廢棄處理中的各種問題。

2.制造業(yè)信息化技術(shù)的5個(gè)特征

制造業(yè)信息化可歸結(jié)為設(shè)計(jì)數(shù)字化、制造裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過程數(shù)字化、管理數(shù)字化和企業(yè)數(shù)字化，其基礎(chǔ)與核心是產(chǎn)品創(chuàng)新的設(shè)計(jì)/制造數(shù)字化。

(1)設(shè)計(jì)數(shù)字化。通過實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)手段與設(shè)計(jì)過程的數(shù)字化和智能化，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，促進(jìn)產(chǎn)品的數(shù)字化，提高企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力。

(2)生產(chǎn)過程數(shù)字化。通過實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化，提高企業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平。

(3)制造裝備數(shù)字化。通過實(shí)現(xiàn)制造裝備的數(shù)字化、自動(dòng)化和精密化，提高產(chǎn)品的精度和加工裝配的效率。

(4)管理數(shù)字化。實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部及外部管理的數(shù)字化、定量化和最優(yōu)化，促進(jìn)企業(yè)重組和優(yōu)化，提高企業(yè)管理效益和水平。還包括企業(yè)商務(wù)的數(shù)字化，如制造資源計(jì)劃(MRP一Ⅱ)、企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、供應(yīng)鏈管理(SCM)和客戶關(guān)系管理(CRM)、電子商務(wù)(EB)、辦公自動(dòng)化(OA)等。管理數(shù)字化是推進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)管理的思想工具，是促進(jìn)管理機(jī)制轉(zhuǎn)變的突破口。

(5)企業(yè)數(shù)字化。實(shí)現(xiàn)全球化環(huán)境下企業(yè)內(nèi)外部資源的集成和最佳利用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成、過程集成和內(nèi)外部資源集成，促進(jìn)制造企業(yè)的業(yè)務(wù)流程、組織結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的整體優(yōu)化，提高我國企業(yè)、區(qū)域和行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

二、數(shù)字化制造

先進(jìn)制造技術(shù)=制造技術(shù)+IT技術(shù)+管理科學(xué)+其他有關(guān)科學(xué)技術(shù)。數(shù)字化是制造業(yè)信息化技術(shù)的核心，代表了適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)一體化未來的制造模式和企業(yè)模式。數(shù)字化具有信息精確、安全、容量大等優(yōu)點(diǎn)。

數(shù)字化制造或信息化制造是指制造領(lǐng)域的數(shù)字化，是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的融合、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產(chǎn)過程、生產(chǎn)系統(tǒng)不斷實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢(shì)。數(shù)字化制造可分為三大塊:以設(shè)計(jì)為中心的數(shù)字制造，以控制為中心的制造和以管理為中心的制造。

制造設(shè)備的控制參數(shù)均為數(shù)字化信號(hào)。制造企業(yè)中，圖形、數(shù)據(jù)、知識(shí)及技能等各種信息均以數(shù)字形式通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞，以便根據(jù)市場(chǎng)信息收集資料信息，在虛擬現(xiàn)實(shí)、快速原型、數(shù)據(jù)庫和多媒體等多種數(shù)字化技術(shù)支持下，對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息與資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組。實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能的仿真、對(duì)加工過程及生產(chǎn)組織過程的仿真，或者完成原型制造，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速重組和對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，以滿足客戶的要求。對(duì)于全球化制造行業(yè)，客戶可以借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息，企業(yè)根據(jù)需求，通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用電子商務(wù)、現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟和虛擬企業(yè)，迅速協(xié)同設(shè)計(jì)制造出客戶所需要的產(chǎn)品。企業(yè)的柔性和快速響應(yīng)市場(chǎng)的能力是其競(jìng)爭(zhēng)能力的主要標(biāo)志，將數(shù)字化技術(shù)用于制造過程，可以大大提高制造過程及企業(yè)的柔性。

三、企業(yè)信息化

企業(yè)信息化是指信息技術(shù)在企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、商務(wù)及辦公等領(lǐng)域的全方位應(yīng)用，即運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)企業(yè)的各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)進(jìn)行全方位改造，充分開發(fā)利用企業(yè)的各種資源及企業(yè)內(nèi)外信息資源，降低生產(chǎn)和管理成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)信息化也就是運(yùn)用先進(jìn)的管理思想和方法，以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段，整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、設(shè)計(jì)、制造和管理能力，為企業(yè)決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確和有效的數(shù)據(jù)信息，以便對(duì)顧客需求做出迅速反應(yīng)，其本質(zhì)是加強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

企業(yè)信息化包括制造過程信息化、管理信息化和電子商務(wù)三個(gè)層面。企業(yè)信息化可分為四個(gè)主要的業(yè)務(wù)領(lǐng)域及其信息系統(tǒng)，即企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理(SCM)系統(tǒng)、客戶管理系統(tǒng)(CRM)和產(chǎn)品生命周期管理(PLM)系統(tǒng)。這四種信息系統(tǒng)的有機(jī)整合構(gòu)成了企業(yè)信息化體系。

信息化應(yīng)用從單元信息化走向系統(tǒng)集成，這標(biāo)志信息化進(jìn)入一個(gè)更高、更成熟的應(yīng)用階段。信息化首先建立在人、工具的單元信息化應(yīng)用基礎(chǔ)上，并通過現(xiàn)代管理理念和現(xiàn)代信息化手段對(duì)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化和再造，以系統(tǒng)優(yōu)化推動(dòng)企業(yè)的管理創(chuàng)新。

(作者單位:河南省開封技師學(xué)院)