1、常州机床总厂企业信息系统总体方案 常州机床总厂企业信息系统 CZMTW-IS 总体方案 信息中心 一九九八年一月 依靠科技进步采用计算机信息技术进行科学管理是我厂领导层在国有企业改革中的又一重大举措。 本方案立足国情,厂情,根据工厂实际,在进行了大量调研基础上,本着求实, 强调实用的思想,对我厂计算机应用进行了全面规划。其中:1-4章为系统概述,5章为系统总体结构,6-8章为分系统方案,9,10章分别为人员培训和管理制度,11章为资金预算。由于水平有限,不妥之处,欢迎批评指正。1. 引言 1.1 企业概况 1.2 企业发展战略目标 2. 常州机床总厂企业信息系统(CZMTW-IS)需求分析 3
2、. CZMTW-IS目标 3.1 系统总目标 3.2 分系统近期目标 3.2.1 MIS分系统目标 3.2.2 CAD/CAPP/CAM分系统目标 3.2.3 网络/数据库(NW/DB)支撑分系统目标 4. 方案制订,实施原则 5. CZMTW-IS系统总体结构 6. 网络/数据库支撑分系统方案 6.1 网络拓扑结构 6.2 服务器 6.3 网络器件 6.4 统一布线 6.5 工作站，微机，便携机，投影仪 6.6 网络操作系统 6.7 客户机操作系统 6.8 网络数据库系统选型 6.9 备份方案 6.10 关于国际互联网(Internet) 7. CAD/CAPP/CAM/PDM分系统方案 7
3、.1 CAD/CAM 7.1.1 二维CAD 7.1.2 三维CAD/CAM 7.1.3 组合机床CAD专用软件 7.2 CAPP 7.3 PDM系统 7.4 CAD数据库,图形库建设 8. MIS分系统 9. 人材培养 10. 管理制度 10.1 计算机系统,信息安全规范 10.2 计算机操作人员行为准则 10.3 网络管理员职责 10.4 常州机床总厂计算机软件开发规范(试行) 11. 资金预算 12. 实施计划 1. 引言1.1 企业概况常州机床总厂始建于1956年，位于中国江苏省常州市西郊，距离上海165公里，处于长江三角洲发达地区。北靠京沪铁路和沪宁高速公路，南临京杭大运河，毗邻常州
4、民航机场和张家港港口，交通运输方便。工厂已有40多年金属切削机床的生产制造历史，是机械工业部机床工具行业重点企业；组合机床行业骨干厂家；批量生产加工中心、数控机床的专业厂；是中国500家最大机械工业企业和国家大型企业。工厂先后被命名为：自营进出口企业；国家计委、机械部批准的特定振兴企业；是江苏省标志工程和高新技术企业。40多年来，经过工厂广大职工的艰苦创业，形成八大类产品(精密数控组合机床及自动线，立卧式加工中心，钻削中心和数控钻床，平端面中心孔钻床，方柱立式钻床等)，计约200余个品种。工厂新产品开发能力，管理水平逐步提高。进入90年代以来，国内机床市场国际化竞争日趋激烈，常州机床总厂抓住机
5、遇，坚持依靠科技进步，采用引进技术、消化吸收、创新提高、扩大市场和培养人才、锻炼职工队伍的发展思路，实现了良性循环，并取得了较好的成绩。“八五”期间，实现销售收入比“七五”总增长2.7倍，年平均递增30.6%；从1993年起，我厂连续实现销售收入超亿元，利税超千万元。近两年，我厂的综合经济效益都位居全国机床行业企业的前茅，已成为国内钻镗床行业的后起之秀。1996年12月我厂贯彻ISO9000质量管理标准，并获得质量体系认证证书。工厂现有职工1700多人，其中各类科技人员400余人。占地面积16.6万平方米。工厂具有德国WALDRICH导轨磨床、瑞士STUDER精密万能磨床、DiXi坐标镗床、R
6、EISHAUER蜗杆砂轮磨齿机和MAGA磨齿机及匈牙利、德国、意大利等国进口的卧式、立式加工中心、德国OPTON三坐标测量机、瑞士电子水平仪和美国惠普激光测距仪、英国TALYROND园度仪等一批世界一流的金切设备和检测仪器。1.2 企业发展战略目标以市场为导向，不断开发新品，靠拓展两个市场，形成了企业特色和产品特色。发展数控机床产业化，到2000年，我厂将形成年产数控机床1500台，其中中高档数控机床500台；组合机床200台，自动线10条；开发研制柔性制造单元(FMC)与柔性制造系统(FMS)。2. 常州机床总厂企业信息系统(CZMTW-IS)需求分析近年来,随着我国经济体制改革，国内市场和
7、国际市场不断接轨，统一的大市场逐步形成，国内机床市场被进口产品占据60以上,机床工具行业的形势十分严峻。用户对机床的要求也越来越高,突出表现在要求:更短的供货周期(T),更高的产品质量(Q),更低的价格(C),更优质的服务(S)。企业急需解决的问题是缩短产品供货周期,提高产品质量,降低生产成本,提供更优质的服务以争取更多的用户,获得利润。计算机技术,信息技术,通信技术的飞速发展给我们提供了解决问题崭新的工具和手段:1) 缩短产品供货周期产品的供货周期由产品的开发期,技术准备期,生产制造期构成。通过采用各种CAD技术可在保证产品质量的前提下,压缩产品开发设计的周期通过采用CAPP/CAM技术来减
8、少技术准备时间通过采用MRPII(制造资源计划)管理技术合理安排生产计划,有效控制进度,及时协调各部门,保证计划执行,保证按期交货。2) 提高产品质量CAD技术可以提高设计质量(如:采用虚拟现实技术,可以在产品尚未生产前模拟装配,及时发现设计错误;采用各种分析手段对关键零部件进行优化设计)通过MRPII的生产计划及时安排质量检验计划,对工序质量进行动态跟踪。3) 降低生产成本通过MIS提供的信息设计人员在设计时就可以考虑成本。CAD提高了设计质量,减少了设计更改造成成本的增加。利用MRPII技术可以有效控制库存,减少资金占用。控制材料的领用,避免浪费。在产品的设计过程，管理决策过程，产品的质量
9、和控制过程等方方面面,采用各种计算机辅助技术和先进的科学管理方法，使企业优化运行，达到产品供货周期短，质量好,成本低，服务好，从而提高企业的市场竞争能力。我厂采用计算机技术,已经取得一定效果。在组合机床设计科先后开发成功了组合机床多轴箱CAD，组合机床电气CAD。在财务科引进了金蜘蛛财务软件。在其他管理部门也陆续开发了一些较小规模的应用系统。这些系统的成功，使工作效率成倍提高。然而，现有这些软件的应用面较窄，对企业竞争能力总体水平提高不大。大多数设计，管理人员尚未能利用这些先进工具来进一步提高设计，管理水平。在全厂范围内进行企业信息系统(简称CZMTW-IS)的建设是我厂决策层战略上的又一重大
10、举措。通过实施CZMTW-IS，逐步提高我厂总体经营水平，迎接来自市场的挑战。3. CZMTW-IS目标3.1 系统总目标总目标是在先进制造与管理思想的指导下,在管理上,建立覆盖全厂的管理信息系统(MIS)分系统。 在设计、工艺部门建立计算机辅助设计/计算机辅助工艺规划/计算机辅助制造(CAD/CAPP/CAM)分系统。在计算机网络(NW)和共享数据库(DB)的支持下，实现各分系统的信息集成,实现工厂层和车间层计算机集成。结合工厂技术改造，逐步实现CAD/CAPP/CAM一体化，向单元层、设备层渗透，最后建立功能集成，总体优化，效益显著的常州机床总厂计算机集成制造系统(CIMS)。3.2 分系
11、统近期目标3.2.1 MIS分系统目标建立以MRPII为核心的企业管理信息系统(MIS), 功能覆盖供,销,产等基本业务活动,实现人,财,物的管理与集成。为企业的决策层,管理层,执行层提供不同的辅助管理手段。保证生产有序进行。为管理者提供综合信息查询结果和辅助决策信息。3.2.2 CAD/CAPP/CAM分系统目标采用CAD软件实现产品设计计算机化。开发产品数据管理(PDM) 子系统,CAPP子系统, CAM子系统。3.2.3 网络/数据库(NW/DB)支撑分系统目标完成企业计算机网络的设计和建设工作,完成数据库选型,安装,测试,保证应用分系统的信息集成,保证系统正常运行。4. 方案制订,实施
12、原则 效益驱动立足国情,厂情。强调实用，注重实效。以“提高工厂经济效益”为指导思想,不搞形式主义。具体的说就是先考虑软件,后考虑硬件,重视应用。2) 总体规划保证体系的开放,方便集成，避免“自动化孤岛”。避免软件重复开发，数据库的重复建设。3) 分步实施工厂信息系统的建设是一个系统工程,全面展开,一步到位是不现实的,也是不可能的。我们应当在总体规划下,选择重点进行突破。确保上一个项目,成功一个。 分期分批,全面推进。5. CZMTW-IS系统总体结构CZMTW-IS系统由2个应用分系统,1个支撑分系统组成,其中每个分系统由若干子系统构成。 系统逻辑结构如图1所示。1) 企业管理信息分系统(MI
13、S)2) CAD/CAPP/CAM/PDM分系统3) 网络/数据库(NW/DB)支撑分系统各分系统紧密联系,相互交流信息,应保证充分的开放性,以方便今后的集成。6. 网络/数据库支撑分系统方案CZMTW-IS系统是一个涉及全厂的企业级信息系统,计算机网络必不可少,其作用主要体现在: 网络提供了数据的安全性硬件故障会导致数据丢失。通过网络管理员集中的日常数据备份,可保证数据,资料,文件的安全。另外,通过集中式管理可保证数据,资料,文件和其他商业机密不泄露。 共享高档,关键设备 共享信息,保证数据的一致性。 可以引进先进的制造思想,如并行工程。允许很多用户并行工作,协同工作。 便于管理 便于国际互
14、联,远程访问鉴于网络系统的重要性,在经费比较紧张的条件下,应按下面原则进行网络设计,建设。 统一进行布线。避免重复投资。 网络设备,服务器必须具备较高可靠性。重要部位应有冗余(服务器内部,交换机集线器端口等)。 关键设备集中供电 微机客户机选择在不影响效率的前提下,可选择兼容机。兼容机价格仅为原装机价格的2/3左右。5年维护费大约为5%,可节省大量经费。6.1 网络拓扑结构根据CZMTW-IS系统需求，确定网络拓扑如图25。整个网络是以光纤为主干的快速以太网.1) 主干采用100M光纤快速以太网技术2) 微机采用共享10M以太网接入3) 远程客户机在异地以电话拨号接入4) 服务器与主交换机10
15、0M以太网连接,确保数据中心无传输瓶颈。6.2 服务器服务器选用两台HP LX PRO PC级网络服务器(双Pentium PRO CPU,128M,配4Gx4热插拔硬盘做磁盘阵列),实现双机热备份,加强网络可靠性.6.3 网络器件交换机,集线器,网卡全部采用3COM系列产品.6.4 统一布线对网络主干,关键建筑物采用统一布线.在各部门位置调整及网络线路出现故障时,避免重新布线;在布线时应考虑有足够的冗余,以方便今后扩充. 原则上室内采用5类双绞线,室外采用光纤和同轴电缆.服务器,交换机,网管工作站,备份设备等关键设备集中供电。6.5 工作站，微机，便携机，投影仪1) SGI工作站1套用于3维
16、大装配,各类分析,工业造型.2) PentiumII微机2套用于3维结构设计3) Pentium586/166/16M/1.2G 90台微机用于2维CAD,CAPP。4) MIS用机从原有设备中调剂,可考虑升级后使用。5) 便携机用于经营人员在外地做方案设计使用(可通过远程登录与总厂交换图形,数据等资料)。6) 投影仪,可与计算机直接连接,用于会议,方案会审,培训。6.6 网络操作系统采用Windows NT Server4.0作为网络操作系统6.7 客户机操作系统采用Windows95作为客户机操作系统6.8 网络数据库系统选型采用Sybase作为后台数据库支撑6.9 备份方案随着数据的不断
17、积累,硬盘中的数据所包含的信息越来越多。一旦由于某种原因(自然灾害,设备故障)导致硬盘失效,数据丢失的损失将很严重,所以必须重视日常的备份工作,一旦灾难发生,可以尽快恢复,将损失减小到最低程度。常用的备份介质有软磁盘,磁带,光盘。综合考虑性能价格,采用可读写光盘机作为备份设备。备份策略:轮换备份。备份最好异地存放,定期保护性复制。6.10 关于国际互联网(Internet)Internet是一个全球性的网络,通过网络可以获得所需的各种信息, 了解重大的招标项目,及时参与竞争。通过网络主页可以宣传自己的产品,了解,解答用户的问题,提高我们的工作质量。国际上著名的公司一般都有自己的Internet
18、域名。这本身也是一种很好的宣传。目前国内一般企业和个人接入Internet采用拨号入网相当经济。建议企业在适当时候考虑注册国际,国内域名,申请入网。7. CAD/CAPP/CAM/PDM分系统方案7.1 CAD/CAM7.1.1 二维CAD设计中二维绘图是大量的工作.二维绘图软件因为容易学习,使用方便,价格相对便宜而得到广泛应用.二维绘图软件这两年发展很快,从种类看约30余种。由于软件行业的高风险性,我们首先根据软件公司的实力排除了20余家,仅对7家公司的产品进行考察。它们是:清华大学高华公司GHCAD,华中理工大学开目公司KMCAD,中国科学院凯思博宏公司PICAD,Autodesk Aut
19、oCAD,华中理工大学华软公司InteCAD,北京大恒HMCAD,德国Genius.二维CAD软件分为三大类:自主版权软件(清华大学高华公司GHCAD,华中理工大学开目公司KMCAD,中国科学院凯思博宏公司PICAD), 进口软件(AutoCAD,Microstation),增值软件(华中理工大学华软公司InteCAD,北京大恒HCAD,德国Genius)自主版权软件,公司完全拥有代码,软件更改方便;然而其稳定性,开放性欠佳,因为用户数较少,二次开发单位也不愿意在其上再做开发,选择这类软件风险较大。进口软件种类很多,其中AutoCAD以其开放性,可扩充性,开发工具完备而赢得了二维绘图软件70%
20、以上的市场。几乎所有的绘图软件均可输入AutoCAD的图形,其DXF标准几乎成为事实上的标准。然而AutoCAD本身效率不高,使用也不很方便,使用人员感到有许多不足之处.增值软件在AutoCAD的基础上,对行业作了有针对性的开发,如加入了符合国标的各种标注,建立了大量的国标图库,增加了参数化,动态导航,消隐等功能,大大加快了绘图速度。经过长期发展这类软件均达到了相当实用的水平,商品化程度高而且AutoCAD本身的优点完整地被继承下来,但是这类软件需要AutoCAD作为支撑,会增加投资.CAD是管理信息系统,特别是MRPII的主要数据源之一, 我们的工作不仅仅是为了绘图,为了便于今后的开发和集成
21、,我们选用AutoCAD做为基本软件平台.同时,为了加快绘图速度应配置相应的增值软件.关于AutoCAD是否采用正版的问题,我们认为仅从使用上讲,没有技术问题。然而, AutoCAD从R13版开始对其数据库做了较大改动,非正版用户将很难得到支持。其次大面积使用可能会导致侵权问题。另外,机械部与AutoCAD公司目前已达成协议,为支持正版用户,打击盗版,将在1998年1月31日前,执行打包销售计划。30套/包AutoCAD R13总价为13.9万元(机械部贴补1万元,实际需12.9万元)。建议购买1个包(谈判时要注意索取开发资料,这些资料一般仅对注册开发商提供)。关于增值软件,我们在对各个软件进
22、行综合考核后, 选用北京大恒的HMCAD(大恒机械CAD)。 北京大恒,是一家老牌AutoCAD开发商,AutoCAD中国一级代理,AutoCAD注册开发商。其软件功能强, 操作方便,资料完整,价格相对便宜,其加密方式符合我厂需求。7.1.2 三维CAD/CAM我厂在组合机床CAD方面开发了较多的项目,难能可贵的是这些项目正在得到应用。通过引进总体方案CAD系统,合作开发夹具CAD系统,组合机床整机CAD(专用系统,通用系统相结合)就已基本实现。同时,我厂通用产品开发试制周期长,传统开发手段难以满足设计需要,逐步引进三维支撑软件相当必要。工作站软件的优异性能远非二维CAD软件所能比拟。特别是在
23、造型,模拟装配,参数设计,工程分析,数控加工等方面,工作站软件表现相当优异。著名的工作站软件主要有:EDS UGII,PTC ProEnginner,SDRC ideas Master IV,CV CADD5等。多方调研和对软件功能详细分析的结果表明:经过激烈的市场竞争和多年的发展,各种软件功能趋向一致。在各个用户单位调查结果也表明:这些软件(包括几年前的Brave5)均相当优秀,关键不在选型,而是应用。根据这点,我们可以采用如下策略引进消化软件:用项目来推动应用。结合我们厂的具体情况就是可在引进软件的同时,开展组合机床夹具CAD,通用机床CAD,工业造型等工作,充分发挥软件的作用。随着三维C
24、AD工作的深入开展,为今后CAM工作的开展打下了良好的基础.软件公司的市场策略是截然不同的,这在软件的本地化工作上可以得到明确的答案。EDS UGII本地化工作做得相当不错。其中国标库建立得相当完善,尺寸标注符合国家标准,并为许多用户开发了专用CAD系统(许多系统已经商品化)。从这点上看,EDS的用户工作做得相当细致,与EDS合作,成功的可能性较大。考虑到经济性,建议先购买3套UGII软件。在项目和人才梯队建立起来后,根据实际需要再追加套数。7.1.3 组合机床CAD专用软件我们的目标是组合机床完成组合机床整机CAD.在组合机床设计科先后开发成功了组合机床多轴箱CAD，组合机床电气CAD,组合
25、机床液压CAD,尚缺组合机床方案CAD(三图一卡)及组合机床夹具CAD。具体解决方案如下:1) 引进完善组合机床方案CAD系统 组合机床研究所开发的组合机床方案CAD系统(以AutoCAD为平台),总的说,思路简单,清晰,其机床总图所需图库(1字头)建立得比较完善。可以说这部分已经达到相当实用程度。 加工示意图部分图库尚需完善。由于它以AutoCAD为开发平台,使得进一步扩充完善比较容易。建议引进,使用,完善。2) 合作开发组合机床夹具CAD系统夹具设计是组合机床设计中的一个主要内容,夹具设计比较复杂,容易出错。在夹具设计中采用三维CAD技术,可以有效避免这些问题。夹具CAD系统,可先建立三维
26、夹具零部件库,通过拼装进行夹具设计。逐步引进成组技术,进一步提高夹具设计的效率。扬州工学院与我厂曾有过良好合作,他们在组合机床专用CAD软件开发上做过许多工作,建议与其再次合作。7.2 CAPP创成式CAPP系统开发难度大,实用性较差,人工智能的发展状况严重地制约着它的发展。目前国内大多数通用CAPP系统仍是派生式CAPP系统,这些系统能提供工艺文件录入,修改及工艺文件输出等功能。然而,这些系统目前的功能尚不完善,而且很难作到真正意义上的CAPP.对于CAPP,我们考虑在建立企业数据库(设计/工艺数据库,设备数据库,工装数据库,量具数据库等)的基础上进行自主开发,建立适合我厂的CAPP系统。目
27、前暂时可用通用电子表格软件Excel作简单开发,进行工艺规范的编制.7.3 PDM系统随着CAD/CAPP/CAM应用的深入,企业积累的大量信息,这些信息均以电子文档形式存在于网络主机上。由于电子文档存在不直观的缺点,工程技术人员仍需花费大量时间用于查找所需要的信息,信息共享,并行工作较难实现。同时,MIS特别是MRPII,需要CAD/CAPP提供产品信息,CAD/CAPP也需要MIS提供制造资源信息.这就迫切需要有一种技术来架起CAD/CAPP与MIS桥梁.PDM就是提供这种技术的软件.PDM管理与产品相关的信息(如电子文档,CAD/CAM/CAPP文件,产品结构等);管理与产品相关的过程(
28、如工作流程，审批/发放过程,工程修改通知等)。拥有各种权限的操作者,通过在客户终端上注册后,就完全受控于PDM系统,由PDM系统完成各种管理工作,操作者按权限可方便使用系统的各种资源.PDM管理了产品的结构,将CAD/CAPP与MIS通过BOM表连接起来.PDM体系结构如图6所示。PDM是一项技术,需根据各个厂的实际情况开发。在PDM上拥有开发技术和实施经验的单位主要有:EDS电子咨询公司(上海),南京同创集团,清华大学高华公司。PDM的开发应基于C/S方式,后台应有大型数据库作为支撑。该大型数据库同时也作为MIS(管理信息系统)的支撑平台。PDM系统的开发,实施策略应分阶段实施。首先实施文档
29、管理。再实施过程管理。资金也应分批投入。建议与南京同创集团合作开发.7.4 CAD数据库,图形库建设引进CAD软件,开始用CAD技术设计,绘图仅仅是工作的第一步。 要使CAD进一步提高效率,还需要建立一整套企业内部CAD所需要的数据库,图形库。以便于设计人员快速,准确,方便地查询。数据库,图形库的建设是一个长期的工作。需要合理组织,精心安排,通过长期的积累形成企业内部共享的数据库,图形库。建议成立专门小组从事这项工作.8. MIS分系统对我们企业,管理信息系统的重点在MRPII上.应建立以MRPII(制造资源计划)为核心的企业管理信息系统。功能覆盖企业产,供,销,财等基本业务活动。为企业的决策
30、层,管理层,执行层提供不同的辅助管理手段。通过能力平衡,周密安排生产,充分利用人力,物力资源,缩短生产周期,提高按期交货率;以生产进度制订采购计划,降低库存,降低产品成本。加强成本计划管理和经济核算,合理控制生产资金。加强销售管理,提高服务水平。具体15个子系统: 主生产计划子系统 物料需求计划子系统 采购计划管理子系统 库存管理子系统 成本与经济核算子系统 销售管理子系统 产品技术和生产数据管理子系统 财务总帐子系统 车间作业计划管理子系统 人事劳资管理子系统 设备管理子系统 计量管理子系统 质量管理信息子系统 综合信息提取与决策支持子系统管理信息系统(MIS)是一个全厂性的系统，它不是只为
31、某一个部门服务，它是为企业的管理层直接提供管理和控制的依据，它涉及到企业的各方面和各部门，工作量大、涉及面广、技术难度高，这一切都为企业建立管理信息系统增加了难度，通过对目前我国管理信息系统建立情况的分析，我们认为目前比较有效的解决办法有两个： 购买进口商品化MRPII软件,并进行消化吸收目前比较成熟的MRPII系统大多数是国外开发的，这类软件总体功能强,通用性好,代表一种先进管理思想。选用这类软件便于先进思想的引进和应用。进口MRPII软件有:Symix SyteLine OracleSSA BPCSEMS/IMAG EMSQAD MFG/PRO 购买国产商品化MRPII软件,并进行消化,完善机械部自动化研究所利玛信息技术有限公司开发的CAPMS是在吸收国外MRPII管理软件技术的基础上,结合我国国情开发的商品化企业信息系统.其功能较为齐全,软件开放性好.建议购买国产商品化MRPII软件, 并进行消化吸收。MRPII在企业成功的关键在于实施。9. 人材培养CAD/CAM/CAPP,MIS的推广应用,是一项复杂的系统工程,不仅需要技术,资金的投入,还需要很好的组织协调。二十一世纪竞争的焦点是资源竞
