日用陶瓷企业CIMS总体设计

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作者：金建国，张文丽    来源：陶瓷研究    时间：2013-7-22

摘 要：用日用陶瓷企业CIMS的基本目标和设计原则，对日用陶瓷企业的CIMS的总体结构、系统功能等进行了详细的描述。

关 键 词：日用陶瓷；CIMS；总体结构；系统功能

1前 言

  CIMS是借助计算机网络、数据库集成各生产部门产生的数据，综合应用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产过程中有关人、技术、经营管理的三要素和其信息流与物质流有机地集成并优化运行，实现企业整体优化，提高企业在国际市场上的竞争力。CIMS是信息社会的一种高新技术，是一种新的经营哲理，是一种新的经营管理模式。在国家“863”计划的推动下，CIMS技术正在我国工业界悄然兴起。

2 日用陶瓷企业实施CIMS的必要性

  日用陶瓷行业以连续性生产过程为主，含有少量离散性生产过程。该行业是劳动力密集型的传统产业。由于受陶瓷行业传统理念的影响，各类经营信息、管理信息、产品设计信息、生产控制信息的采集，经验性成分较多，缺乏科学合理的分析。各体系间的信息没有交流，呈孤岛结构，无法对各类信息进行综合分析应用，造成经营决策欠准确、市场响应速度慢、生产控制未能达到最佳点。影响了企业的经营效益。这也是影响整个陶瓷行业发展的屏障。

  随着信息时代的到来，经济活动更加趋于全球化，我国加入世界贸易组织在即。在国内外强手如云的竞争之中，实施经营管理方式的转变，使之与国际接轨是增加企业实力 的 基 础 。CIMS的实施可使企业具备广泛、快速采集企业内外信息的能力；快速、准确决策的能力；强有力的技术开发能力；柔性的制造能力；有效的质量保证能力和强大的销售系统和销售能力。CIMS 的实施可从经营理念到管理机制突破影响陶瓷业发展的屏障，使企业在激烈的国际竞争中立于不败之地。

3 CIMS实施的总体目标

  陶 瓷 企 业CIMS 实 施 的 总 体 目 标 是 ： 通 过CIMS工程加速企业的信息化建设步伐，使信息的采集、流通更加快速准确，使管理与监控更加有效；通过“数据挖掘”，优化工艺参数，进一步提高陶瓷产品的质量与产量；通过引入科学管理，降低库存，加速资金周转；通过CIMS进行科学计划，合理组织生产，提高准时交货率；通过信息技术，进行有效的客户/ 供应商管理，和客户及供应商建立更好的合作关系；通过CIMS对市场有效的监控和其CAD设计功能，提高企业的市场反应能力与反应速度，提高企业自身主动开拓市场的能力；通过对生产流程的严格控制，提高优级品率和合格品率；通过对原料及能源的控制，减少浪费、节能 增 效 ，降低生产成本，提高企业的投入/ 产出比，提高经济效益。使CIMS 成为实现公司近期及长期目标的重要战略资源。

4 日用陶瓷企业CAD的总体方案

4.1实施原则

  在863/CIMS 主题的“效益驱动、全面规划、重点突破、分步实施”的十六字方针指导下，注意坚持以下几点原则：

  1.在CIMS的实施过程中，突出体现CIMS的哲理、思想。强调技术、人和经营的集成。结合陶瓷行业企业特点和现状，不片面追求设备先进性和高度自动化。而是将数字化信息集成作为重点，即使对生产工艺中自动化程度较低的工序，也严格实现标准量化管理，使之成为数字化集成的一部分，以确保CIMS整体的实施。

  2."借鉴GII"的“融合”思想，尽可能充分利用现有的软硬件资源，引进、采用成熟技术，消化吸收国内、外的成功经验。在此基础上，做好适合中国国情的、具有陶瓷行业特点的技术开发工作。

  3.坚持“点面”结合，注意组织层次及工程程序的科学性，在设计上由上向下，做好全局统筹；在实施上由下向上，扎扎实实、强调实用。由小到大、逐步集成，分阶段建立起以实用为核心的全企业的CIMS。

  4.为做好全局统筹，避免“孤岛分割”局面的出现，从CIMS工程的最初阶段统一编码、规范标准、接口，直接或间接实现标准库的建立。构筑CIMS的过程中注意系统的开放性，以确保各分片实施中各子系统的兼容性。

4.2 总体结构及主要功能

 4.2.1按技术层次划分的总体结构

  总体结构从技术层次划分为应用层和支撑层，如图1。

  应用层主要用于各种信息的管理：支撑层又分为数据库系统和网络系统。数据库系统，它是支持CIMS各分系统，覆盖企业的全部信息，以实现企业数据共享和信息集成。采用集中与分布结合的三层递阶控制体系结构——主数据库管理系统、分数据库管理系统、数据库控制系统、以确保数据的安全性、一致性、易维护性。网络系统，它是支持CIMS各个分系统的开放型网络信息传递系统。采用国际标准和工业标准规定的网络协议（MAP,TCP/IP）等。它是数据共享和信息集成的基础。

4.2.2按功能划分的总体结构

  陶瓷企业CIMS结构可由4个分系统组成，它包括：MIS分系统、CAD分系统、CAM分系统、QIS分系统，其功能和相互之间的关系如下：

1.MIS管理信息分系统

  它是以制造资源计划为核心，保障企业有节奏、高效运行为目标。首先它是一个开放系统，它与CIMS 的各分系统都有着密切的联系，把企业中的各个子系统有机的集成起来。所有数据源于企业中央库（指逻辑上），各分系统在统一的数据环境下工作。该系统对企 业 的 产 、供、销过程中管理信息和人、财、物的资源信息进行统一有效的存储、传递、处理、应用和分析。

2.CAD分系统

  CAD系统根据来自MIS的客户需求信息和技术信息通过模拟制造，最终给出产品制造过程中各个环节的全部数据。确保开发设计工作高效、优质的进行。CAD系统职能是基于客户清单需求信息，利用图库信息进行造型设计、花样设计，将设计结果以循环方式返回客户，直到客户满意为止。并将设计结果数据交模拟制造系统。模拟制造系统根据客户需求的产品理化性能及烧成后的色彩效果等信息，利用模拟制造库信息进行模拟制造。并将模拟结果数据交CAM系统，模拟制造结果主要技术指标：

1.  坯、釉料原料配比参数；
2. 烧成温度和时间，为自控烧成生产线烧成温度曲线提供可靠数据；
3. 坯、釉的工艺性能和理化性能，为坯釉匹配提供可靠数据；
4. 成型方法、成型模具的造型尺寸。

  CAD计算机辅助设计信息分集成系统的关键技术实现基于基础数据的模拟制造。其拟合度的好坏直接影响着新产品的开发周期、开发费用、产品质量、成本等。其解决方案和技术路线为：以分件图形库的形式采集、建立、设计整套陶瓷产品的造型。通过数据采集、数据积累、数学建模，进行数据挖掘，确定各工艺条件对产品各种性能的影响。

3.CAD分系统

  CAM系统的职能是基于CAD系统给出的数据信息结合自身的制造信息进行制造。在CAM的全过程中受到QIS的全程监督，与此同时，给出各个过程的制造成本传递至MIS系统。对陶瓷企业而言在该系统的实现不应过分强调基础设备的自动化，而应结合陶瓷生产的实际情况，把重点放在数字化管理，因而CAM系统的关键技术是实现基础技术数据的挖掘。如烧成曲线的（温度场分布）最优确定，其解决方案和技术路线为：对窑炉各控制点采集、积累的数据和烧成后产品的质量监测数据共同送入CAM中心进行挖掘处理，以确定不同产品的最佳烧成曲线。其他最佳工艺参数的确定可类推。在此基础上，实现CAM的信息集成和制造成本的输出。

4.QIS质量管理分系统

  QIS通过采集、存储、CAD和CAM、产品售后市场反馈信息，及对CAD和CAM、各个过程中大量数据进行评价与处理。并将评价与处理结果数据送给MIS，同时与CAD和CAM进行协调工作。质量保证系统对CAD和CAM进行全程监督，形成无缝集成。

  QIS的总体功能是基于ISO 9002系列标准的对企业进行全程质量监控。它包括：采购、CAD、CAM、库存、包装、运输等各个环节，既全程质量监控。

4.2.3总集成方案

  陶瓷企业CIMS系统是一个应用广泛，追求总体效益、强调技术、人和经营的集成。在支撑环境及各分系统之间的信息集成关系如图1：

图一

5结束语

  在CIMS的总体设计目标上要高于现实、面向未来、瞄准国内外CIMS发展的动向，不断吸收新思想、采用新方法和新技术。系统的设计要具有集成性、开放性和可扩展性。CIMS是涉及企业经营各个环节的系统工程，其开发实施必然是长期的，在实施过程中要坚持统一规则、分布实施的原则，建立统一规范的数据接口和硬件接口，避免形成信息孤岛。重视企业领导、管理、开发及应用人员的培训。按人员管理职能进行分层次培 训 ， 使 培 训 过 程 与 实 施 过 程 同 步 ， 是 实 施CIMS的必要保障。

参考文献：

[1]刘京梅 等.863/CIMS应用工厂实例汇编[M].(机械工业出版社，1997.4.

[2]董逸生 等.CIMS中的数据库技术[M].(机械工业出版社，1997.4.

[3]王 虎.金龙泉集团CIMS总体设计[J].计算机工程与应用，2001.2.