傻功夫成就CIMS

1、傻功夫成就CIMS         提起北京第一機床廠（北一），多數(shù)人馬上會想到“一家笨重的制造業(yè)內(nèi)的大型傳統(tǒng)國企”。其實早在1995年，北一的技術人員就能利用CAD系統(tǒng)即席創(chuàng)意并且設計產(chǎn)品零件圖和加工裝配圖，將圖形送進CAPP、CAM系統(tǒng)，交由加工中心完成刀具選擇和自動加工，兩個小時后，從CIMS線上就可以完成從毛坯下料到產(chǎn)品成型的自動生產(chǎn)過程。整個過程中零件的加工特征、工藝的自動生成、數(shù)控加工等全部是CIMS自動完成。憑借“在總體制造技術落后的前提下，創(chuàng)造了信息高度集成的CIMS系統(tǒng)”，北一獲得美國工程師協(xié)會評出的全球年

2、度唯一“工業(yè)領先”大獎。     “當年美國專家來考察的時候，提出要我們用CIMS工程生產(chǎn)線生產(chǎn)機床箱體的要求，結(jié)果美國專家都震驚了?！碧岬竭^去的成績，曾任北一計算中心主任的楊景宜高工語氣中透著一絲自豪。但企業(yè)的信息化永遠都是“逆水行舟，不進則退”。在接下來的這幾年，楊景宜和她計算中心的同事一起，在北一數(shù)控機床的柔性生產(chǎn)線上創(chuàng)造了網(wǎng)絡節(jié)點制造產(chǎn)品的先進集成水平。     “傻工夫”成就CIMS     80年代末北一開始進行CIMS實踐。當時北一已建成內(nèi)部MRPII系統(tǒng)，雖尚處在系統(tǒng)功能模塊替代手工勞動的

3、初級階段，但生產(chǎn)能力得到了大幅提高，對仍處于賣方市場的大型制造企業(yè)來說是夠用的。不過，一次國際招標中的失利，令北一認識到，一個制造企業(yè)光有生產(chǎn)能力是不夠的，它還必須能夠快速響應市場。“企業(yè)的競爭力是全方位的問題。”楊景宜感慨，“不是產(chǎn)品不好，也不是價格太貴，而是我們的交貨期（22個月）太長。”那個項目最后是日本一家能17個月交貨的企業(yè)奪標，這家日本企業(yè)擁有當時最先進的集成手段：CAD系統(tǒng)+柔性制造設備+能隨時調(diào)整計劃加快制造周期的MRP系統(tǒng)。     北一認識到能夠彌補不足的藥方便是具備了改進產(chǎn)品開發(fā)周期(T)、質(zhì)量(Q)、成本(C)、服務(S)能力的CIMS系統(tǒng)

4、?！氨币皇侨珖谝患矣脤嶓w造型軟件模塊（CAD中的一個模塊）的企業(yè)，但當時我們只是買了這個模塊，不會用，只能用一些簡單的功能做二維圖設計。專家們看到后，說實體造型才能解決CAD和CAPP（計算機輔助工藝過程設計）的集成問題?！睏罹耙私忉尩溃骸岸S圖從CAD系統(tǒng)傳到CAPP系統(tǒng)的時候，很容易丟失CAPP所需的一些形狀尺寸信息，使用了這個模塊后，不僅能夠保證信息不丟失，而且把實體和加工的概念結(jié)合起來了?！?    專家們提出了“特征”的概念。CAD里面是一個個的集合圖素，比如圓柱、平面等。在機械制造中把圓柱看成軸，軸的加工是車削；把平面看成一個板，需要銑。把圖和加工的

5、要素結(jié)合起來，變幾何圖素為加工的特征，這樣就達到最緊密的結(jié)合。每個圖素也就有了自己的“特征”。有了這個思路，楊景宜們就開始做工作了。大量的時間花在集成上，比如把全廠典型的軸套類的圖紙（4000多張）一張張翻，分析、提取軸套類產(chǎn)品的加工特征。其他產(chǎn)品也一樣。所以北一后來用的造型系統(tǒng)不是幾何造型，而是特征造型。再把特征造型做到CAD里面去，一個特征跟著一套加工工藝，一個加工工藝跟著一個數(shù)控程序和刀具清單，就這樣全部集成過來。楊景宜說得很誠懇，“我們不是說一定要提倡這種方法，但是這的確是集成的最高境界了。后來是通過一些規(guī)范、標準來做，這些標準要做到我們達到的完美集成還是很難的。其實我們就是傻功夫，才

6、真正做到了高水平的集成。”     網(wǎng)絡和節(jié)點     CIMS的建成其實也就是在北一內(nèi)部建立了一個擁有經(jīng)營、設計、制造、>' target='_blank' class='infotextkey'>管理功能的綜合網(wǎng)絡。     而集成網(wǎng)絡的意義更具體地體現(xiàn)在北一花幾百萬美金引進的一條柔性制造線的使用上。這條柔性制造線引進了兩三年還沒有很好地發(fā)揮小批量個性化生產(chǎn)的作用，既不是車間的問題，也不是沒有操機手，而是這條流水線需要其它系統(tǒng)的支持。比如，第一，需要

7、給這條生產(chǎn)線提供一致性比較好的毛坯，也就要求有一套比較好的鑄造系統(tǒng)，原來的木型鑄造肯定滿足不了要求，北一后來就改用塑質(zhì)沙鑄造。第二，在柔性系統(tǒng)上造型，刀具夾緊的方式要隨產(chǎn)品要求而變，粗加工和精加工都需要在上面做。如果夾得太松，粗加工的時候會動；如果夾得太緊了，精加工的時候彈性又不對。因為機床零件的精度都是級的，所以夾具也要變。第三，數(shù)控程編設計部門的工作要及時跟上，>' target='_blank' class='infotextkey'>管理也要得到生產(chǎn)調(diào)度部門的認可。如果一個新的零件既需要新買刀具，又費工時，生產(chǎn)調(diào)度部門可能就不愿意派活

8、給柔性制造線，而寧愿用傳統(tǒng)的生產(chǎn)線去做，這樣一來柔性制造線的任務就不滿。因此打破部門的界限，以這條柔性制造線為中心（實際上是以在線上進行加工的產(chǎn)品為中心），形成一個發(fā)散的柔性制造的網(wǎng)絡，各個相關部門通力合作，從方方面面來滿足柔性制造線的要求。     楊景宜總是提到：信息技術帶來機床工業(yè)的革命。從IT技術引入開始，北一的產(chǎn)品開始發(fā)生了形態(tài)上的變化?！斑^去，我們生產(chǎn)設備以手動或是電動機床為主，現(xiàn)在是數(shù)控機床為主?，F(xiàn)在的數(shù)控機床生產(chǎn)的產(chǎn)品占到我們產(chǎn)品的一多半。而且，現(xiàn)在的數(shù)控機床在北一已經(jīng)不僅僅是一個孤立的自動化設備，而是成為整個企業(yè)網(wǎng)絡中的一個信息節(jié)點。首先，它和設

9、計系統(tǒng)直接相連，數(shù)控程序可以直接導入機床；它同時還和>' target='_blank' class='infotextkey'>管理信息系統(tǒng)連接，接受>' target='_blank' class='infotextkey'>管理系統(tǒng)下達的生產(chǎn)任務，然后自己>' target='_blank' class='infotextkey'>管理作業(yè)調(diào)度，完成情況可以從>' target='_blank' clas

10、s='infotextkey'>管理系統(tǒng)里面采集，進行遠程監(jiān)控。而這樣的“節(jié)點”生產(chǎn)出的產(chǎn)品，絕對是數(shù)據(jù)集成后的產(chǎn)物，是數(shù)據(jù)的物質(zhì)體現(xiàn)。而這種“網(wǎng)絡節(jié)點制造”肯定是將來制造業(yè)的一個發(fā)展方向?！睏罹耙撕軋远ǖ卣f。     等死還是找死     不可否認的是，中國制造企業(yè)整體仍然處在偏低的水平，幾乎所有的企業(yè)都面臨著市場份額減小、效益不佳的困境。而上馬CIMS這樣的大型系統(tǒng)必然需要大量資金的投入，所以有人形容中國的大型制造企業(yè)只有兩條路可選，一是等死，二是找死。     楊景宜講了這樣一個小故事：齊齊哈爾第二機床廠職工一年只發(fā)兩個月工資，這種情況下還上了CIMS，別人都覺得這不是找死嗎？可他們說，不這樣就得等死，反正虧損了，再投一筆，沒準還能扭轉(zhuǎn)這個局面?！爸弥赖囟笊笨康木褪沁@樣一種魄力吧。     不過在比戰(zhàn)場更殘酷的商場上，光有魄力還不夠。北一的CIMS系統(tǒng)之所以