机床行业信息化：特殊背景下的困境与对策

对于机床行业信息化来讲，管理信息化、设计信息化、底层设备信息化一个都不能少。而在所有这些方面，中国机床企业存在的问题和面临的挑战都很大，承认差距、找出差距， 有勇气、又激情直面挑战、迎头赶上，是中国机床企业必须首先具备的态度。
　　机床工具行业是我国较早接触企业信息化的行业之一，作为现代制造企业设计及管理信息系统的策源地，CAD、CAM、CAPP、CAE、MRPII和ERP等信息系统均发轫于机械(机床) 制造，同时，机械(机床)企业也是这些系统最早、最典型的应用者。

　　然而，通过几个月来的采访调查，我们却不能不得出这样的结论：虽然像大连机床、沈阳机床、北一机床、济南二机床等企业规模较大、信息化基础较好，目前又面临搬迁、重组、加快建设数控机床产业基地等重大利好的机床企业已经或正在建立较为完善的信息系统架构，并一直在不断加大信息化投入外，相当多数规模较小的机床企业受资金条件和管理层认识程度等种种原因的限制，信息化基础仍然相当薄弱，信息化投入仍然十分有限。2006年3月，我们的刊物也曾做过一期机械(机床)信息化专题，而两年之后，我们发现，虽然机床行业企业的信息化热情和积极性与两年前相比有了长足进步，但非常遗憾的是，我们的调查结论仍与两年前惊人的相似，那就是：与信息化开展得如火如荼的钢铁、汽车等行业相比较，作为制造业信息化曾经的先行者，如今的机床制造企业无论从信息化应用规模、程度还是整体信息化应用水平来看，都明显地落后了。

　　信息化特殊性

　　正是由于机床行业具有上述诸多特点，因此也就决定了机床行业信息化具有许多特殊的难点：

　　沈阳机床集团信息化顾问牛孟渔认为：对于那些产品种类、规格型号繁杂的机床企业而言，基础数据准备及生产制造系统的实施是最主要的难点。这类机床企业零部件层次多，基础数据，包括产品结构数据、物件编码、工艺信息、期量数据等的采集、准备工作量浩大，需要做大量扎实有序、艰苦细致的工作。

　　牛孟渔同时认为，无论是PDM 还是ERP，都牵连到工作流管理和业务流程管理，只有将流程的变革和信息化建设相结合，才能达到信息化的预期目的，而受传统习惯势力和某些错误观点的影响，以及一些软件功能的欠缺，使得流程的变革与提升也成为机床行业信息化的难点。而由于机床行业的特点，计划流程、制造过程和物料配送流程的变革更具有一定的难度。

　　汉川机床信息部部长任长谊认为：在技术方面，只有建立一个集成本数据、工艺数据和产品数据为一体的数据源，实现真正意义上的数据唯一共享，消除信息孤岛，才能为企业提供一个数字化运作和所有资源进行统一管理的基础平台。只有解决好带有制造成本数据的工艺数据和产品数据，使之在设计和生产经营中成为唯一共享数据，并在设计、生产、销售、管理等活动中成为唯一数据源和唯一标准，才能在企业进行生产经营活动时发挥出信息化的具大作用。反之，如不能在静态制造数据( 产品数据、工艺数据) 中加入资金描述，尤其是在制造数据中不能完全集成带有成本数据的工艺方法，也就不可能为PDM 、ERP 、SCM 、CRM 等提供一个支持数字化企业运作的唯一共享数据，换言之，就不可能对企业资源进行有效管理，实现PDM 、ERP 、CRM 等系统的有效集成和数据的唯一共享。

　　所以，解决带有成本数据的产品与工艺数据的集成和在整个企业数据中的唯一共享问题，是企业信息化的核心问题。

　　任长谊认为，企业信息化是一项长期的系统工程，管理人员信息技术应用水平和企业标准化管理水平，是直接影响信息化成败的重要因素，只有管好数据、用好数据，保证了数据的唯一性、完整性、准确性、及时性，才能使系统真正的发挥出应有的作用。

　　济南二机床集团信息管理中心副主任孟宝刚认为，机床行业企业信息化建设的难点是ERP 系统的应用实施，不同的企业管理重点不尽相同，有的企业销售非常复杂，但生产简单；有的采购和生产制造非常复杂，但一年的合同却不多，售管理并不重要。由于我国机械制造业与发达国家相比仍然是大而全、小而全的生产组织模式，专业化分工没有国外那样细，大部分企业产品的“ 三化” 工作基础薄弱，致使零部件的构成种类繁多，这一点在国有大中型企业中表现得尤为突出，加之零部件基本上自行生产，庞大的数据量运行于一个系统之中，显然难度很大。

　　生产计划环节是离散型机械制造企业管理信息化的重点，也是整个企业管理最烦琐和最难管理的环节。其要点是合理建立物料清单(BOM) 及各项生产用基础数据，并及时处理在计划执行过程中随时发生的各种变化，如设计过程中不同情况下的零件增加、减少或数量变更，有效满足设计更改和计划变更，提高生产制造系统的应变能力及快速反应速度等。

　　信息化问题

　　谈到机床行业信息化过程中存在的问题，沈阳机床信息化顾问牛孟渔认为，目前机床行业的管理信息化应用普遍落后于数字化设计系统的应用，除少数企业外，多数企业尚未完整地实施ERP 系统，也由于适合软件的欠缺，在计划管理的深度，与组织结构的调整和流程重组的结合，先进生产模式(如大规模定制、项目制造等)的实施等方面还有许多工作要做。信息化各个环节间的集成仍是难点，如CAD 、CAPP 、PDM 间的集成，数字化设计系统与管理信息化系统之间的集成。而供应链管理的应用也才刚刚起步。

　　济南二机床集团信息管理中心副主任孟宝刚认为，目前国内机床行业信息化的整体应用情况是辅助技术、物流及财务管理和办公自动化等单项应用成功率较高。在以计划管理为重点的管理信息化上，由于ERP 软件不同于CAD/CAM 等技术型软件，涉及技术、体制、观念、管理基础等多方面因素，成功率低的阴影一直困扰着企业。信息系统应用与业务优化重组结合不够紧密，多数企业不同程度上存在“ 信息孤岛”，系统集成和资源共享水平有待提高。

　　与此同时，一些机床企业的CIO 指出，近些年， 随着ERP 概念在国内的不断普及，以及国内外管理软件供应商在市场推广过程中浮躁意识的加剧，ERP 似乎成了企业信息化的专有名词，一定程度上反而忽视了CAD/CAM/CAPP/PDM 的作用。事实上，这种倾向是十分片面的。制造业的产品数据来源CAD 与CAPP，所以CAD/CAPP 必须能自动为ERP 提供准确、完整、规范的数据， 尤其对于多品种生产企业这一点更为重要，应用好PDM 系统解决CAD/CAPP 与ERP 的集成，在此基础上实施ERP 就有了保证。不强调这一点，单提ERP，将重演我国20 年来80% 以上的企业应用MRPII/ERP 不理想的状况。

　　此外，有关专家指出，在企业管理信息化方面，偏面夸大企业信息化从财务电算化入手( 以财务软件为核心)也是机床行业信息化长期存在的重要症结，要知道，企业信息化是要解决市场经济条件下的T、Q、C、S问题，T、Q、C、S问题解决了，企业财务问题自然也就解决了，尤其是机床制造业，不解决成本问题，只解决财务电算化，对解决T、Q、C、S问题效果根本不大。而解决成本问题必须从产品开发抓起，因为产品开发决定了产品成本的80%~90%，要降低成本、提高效益必须首先应用好CAD 、CAE 、CAPP 、PDM，要计算成本，没有产品数据、工艺数据是不行的。从财务电算化入手解决机床企业信息化问题显然不是正确导向，因为这样导向的结果，是不少企业先上了财务软件，用计算机代替和记账，减少了几个财务人员，减轻了财务人员的繁琐手工劳动，但却没有为降低成本、提高效益创造什么条件，也没有为其他部门的息化创造什么条件。

　　再有，中央大部分工业管理部委取消后，以行业(产品大类)为特性的共性项目研究开发无人过问，行业研究所改为科技性企业后，以行业(产品大类)为特性的共性问题无法解决也是机床行业信息化存在的主要问题。

　　信息化未来走向

　　基于以上难点和问题，机床行业究竟应该制定怎样的信息化走向？部分机床企业的CIO给出了他们自己的答案。

　　汉川机床信息部部长任长谊认为，信息化的主体是人，思想观念的更新是确保信息化成功的先决条件。企业信息化同其他工作一样，要靠人来具体操作，因此员工素质的提高非常重要。所以，企业要不断对员工进行培训，提高他们的信息技术水平。

　　任长谊认为，信息化是管理与技术交融统一的集合体，是一个全员参与的过程，是一个信息技术和管理知识进行普及教育的过程。只追求技术上的精湛，忽略了管理的强化；过分强调先进性，忽视适用性和实用性；强调精英化，忽视普遍化，都有可能将信息化引入“技术”陷阱。

　　此外，企业要想取得信息化建设的胜利，标准化工作建设必不可少。管理工作规范化、业务标准化、报表文档统一化、原始数据标准化、规范化是企业信息化建设的基础和保障。

　　沈阳机床集团信息化顾问牛孟渔认为，由于机床行业是典型的“加工- 装配”离散型制造行业，所以机床行业信息化的要点是：实施与应用以MRP为核心的生产管理、并和成本管理相集成。

　　武汉武重机床吴俊庭认为，机床行业未来在管理方式上的工作重点在于：第一，采用成组技术的思想，加强标准化、模块化、系列化工作，从而用尽可能少的零部件设计出尽可能多的机床种类和规格；第二，采用并行工程的思想，打破设计、工艺、计划、采购、生产、销售等部门之间的“墙”，建立多功能项目小组，团队协同进行新产品开发；第三，采用资源外包的思想，将企业具有核心能力的技术/制造部分强化，其余部分尽量采用外购或外协的办法，使生产过程缩短，减少库存，降低风险。第四，采用MRP的思想，所有产品的制造采用统一的计划模式，使各产品中相同的零部件按需要的时间尽可能地并批生产或采购，以降低成本，缩短生产周期。

　　在信息系统方面的工作重点在于：第一，使用三维CAD/CAM软件，解决用户零件的加工编程、机床装配的三维模拟及工夹具的设计问题；使用PDM软件，建立企业产品信息及技术/管理知识库，建立产品开发并行工程环境，解决生产过程中工程更改的影响问题，解决繁琐的表格编制及更改控制问题；使用MRPII /ERP软件，解决集中的、按零件安排的计划和准确的财务/成本信息问题。

　　济南二机床集团信息管理中心副主任孟宝刚认为：领导的支持和参与是企业信息化顺利实施的前提和基础。这里的领导包括企业中所有有关的中层以上领导干部，特别是高层领导。这种支持体现在方方面面，包括人力、物力和资金的投入。

　　孟宝刚认为，企业信息化建设应立足于企业实际，充分体现生产经营特点和企业特色。要有一个明确的可行目标，明确改造企业现行手工管理中不能解决的、可提高效能的、提升整体管理水平的、并在一定时期可以实现的目标，该目标要有可操作性、要近期与长远相结合。要强化项目管理。项目管理的要点是建立强有力的组织机构，制定详尽的项目实施计划，制定各种规章制度、操作规范、作业流程和项目进度、进行项目各阶段的考核和评估，只有强化项目管理和执行严格的规章制度才能保证项目实施的成功。

　　天津第一机床总厂信息中心主任董宝庆认为，机床企业管理者要真正清晰地认识到信息化建设是一个连续投资、不断完善升级的项目，不能认为一次投资万事大吉，同时，信息化建设决不单纯是计算机专业人员的事，而是要求既懂IT技术又熟悉企业业务和运营管理的高层管理人员积极参与，万万不可形成实际运行和信息化管理相脱节的两张皮现象。

　　中国机床行业计算机应用技术专家委员会陈宗舜认为，机床行业信息化，首先要踏踏实实做好企业各项工作的标准化、规范化工作，没有标准化、规范化的数据，最大的投资也将付诸东流，所谓企业信息化是“三分技术、七分管理、十二是数据”就是这个道理。

　　此外，北京并捷信息技术公司董事长、原北京第一机床厂CIO李林认为，市场竞争改变着经营环境，企业的经营理念、管理方法和制造模式也随之发生变化，经营理念由过去的以产品为中心转变为以顾客为中心；生产组织方式由过去的大批量/单件小批生产转变为大规模定制生产；企业结构由过去一个企业大而全转变为合理社会分工后的企业集团或动态联盟。而企业要想在竞争中生存，势必要顺应变革，逐步重构产品开发、制造、服务等经营管理过程。李林认为，企业信息化建设是一个不断总结经验、不断积累、不断创新的过程，而他从酸、甜、苦、辣中领悟到下面几句话：观念转变是动力；基础工作是基石；总体规划，分步实施，逐步见效是策略；资源共享、系统集成、业务协同是核心；创新加效益是目标。

　　让互联网进入车间

　　谈到信息化对机床行业的影响，李林告诉记者，信息化对机床行业的影响主要体现在两个方面：机床形态和机床制造模式。机床将不再是孤立的加工设备，而是在网络环境下和CAD/CAPP工程设计系统、MRPII管理信息系统直接相连的节点，可动态重构加工路线、远程管理加工过程及故障检修。同时，机床产品的生产经营过程也将实现产品全生命周期的网络化。以敏捷制造为代表的先进制造技术将成为企业快速响应市场需要、求得生存和发展的主要手段。机床行业的创新将主要体现在经营思想和管理理念、组织结构和管理机制、管理规范和工作流程以及管理方法和制造技术这四个方面，从整体上提高制造能力，实现柔性制造和有效供应链。

　　正像李林所说，随着网络技术日益普遍运用，互联网进入车间只是时间问题，这将是数字化制造的主要标志。事实上，企业信息化如果仅仅局限于业务管理部门 (人、财、物、产、供、销)或设计开发等企业上层部门是远远不够的，车间最底层的加工设备——数控机床不能够连成网络，不能够为设计和管理信息化提供底层数据，就必然形成信息化瓶颈。所以，对于现代制造工厂来说，除了要提高机床的数控化率，更要使所拥有的数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间的底层之间及底层与上层之间畅通无阻。

　　目前，一些机床制造发达国家在这方面的技术已经十分领先，例如，日本Mazak公司推出的新一代加工中心不仅实现了加工过程和刀具交换的自动化，还配备了一个称为信息塔的外部设备，包括计算机、手机、机外和机内摄像头等，能够实现语音、图形、视像和文本的通信功能。该机床与生产计划调度联网，实时反映机床工作状态和加工进度。操作者需指纹确认权限，在屏幕上观察加工过程。它是独立的、自主管理的制造单元。

　　企业的生产计划调度系统安排一周的加工任务，发送到信息塔。信息塔向操作者发出指令，并在屏幕上显示机床的实时工作状态。操作者按照屏幕指示进行操作。遇到问题时，可随时查阅计算机中的操作手册。正常情况下，机床自动工作，操作者与机床在时间和空间上都是分离的。管理者和操作者通过手机可以查询生产工况，预计加工完成时间以及延期报告和故障报警。

　　机床发生故障时，屏幕会显示排除故障的方法，Mazak公司维修中心能同时看到问题所在，远距离及时提供帮助，尽可能减少机床停机时间。

　　德国Andron公司的最新产品是新一代基于微机和Windows平台的开放式数控系统。它采用两个Intel处理器，通过PCI-PCI桥进行相互通信。一个处理器承担数控运算(NC计算机)，另一个作为人机界面计算机。NC计算机中插有NC机床卡。NC机床卡与数控驱动装置连接，并通过2块带PCI桥的总线卡与人机界面计算机通信。人机界面计算机的内部总线卡与数控系统操作面板和外部接口连接。人机界面计算机的CPU卡控制触摸式LCD显示屏以及计算机外设和网络通信。

　　对于机床行业信息化来讲，管理信息化、设计信息化、底层设备信息化一个都不能少。而在所有这些方面，中国机床企业存在的问题和面临的挑战都很大，承认差距、找出差距，有勇气、又激情直面挑战、迎头赶上，是中国机床企业必须首先具备的态度。