论制造业信息化

第２２卷第５期　黄石理工学院学报　Ｖ０１．２２　Ｎｏ．５　２００６年９月　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＨＵＡＮＧＳＨＩ　ＩＮＳＴｎＵＴＥ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｓｅｐ　２００６　文章编号：１００８—８２４５（２００６）０５—０００４—０３　论制造业信息化　陈定方　（武汉理工大学智能制造与控制研究所，湖北武汉４３００６３）　摘　要：信息化是一次社会，以信息化带动工业化十分必要。介绍了我国正在实施的制造业信息化工　程，简述了制造业信息化内容与关键技术。　关键词：制造业；信息化；工业化；关键技术　中图分类号：Ｔ一１　文献标识码：Ａ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｈｅｒｔ　Ｄｉｎｇｆａｎｇ　（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈｎａ　Ｈｕｂｅｉ　４３００６３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｓｏｃｉａｌ　ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｄｒｉｖｅ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｕｎｄｅｒ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａ－　ｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ａｎｄ　ｂｒｉｅｌｆｙ　ｓｔａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ；Ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｉｎｄｕｓｔｉｒｌａｉｚａｔｉｏｎ；Ｃｏｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　代，信息资源已成为与材料和能源同等重要的战　１　信息化是一次社会　・　略资源；信息技术正以其广泛的渗透性和无与伦　比的先进性与传统产业结合；信息产业已发展为　人类经历了农业与工业，知识经济　世界范围内的朝阳产业和新的经济增长点；信息　和信息化是第三次。　化已成为推进国民经济和社会发展的助力器；信　信息产生发展于近２０年，也就是知识经　息化水平则成为一个城市或地区现代化水平和综　济时代，它可以控制人与自然的高度和谐。电脑、　合实力的重要标志。信息化水平的高低，不仅决　因特网、信息高速公路、航空航天技术、海洋生物　定着一个国家地区在２ｌ世纪的国际竞争力问题　工程、新能源、新材料、纳米技术等在生产生活中　和一个国家地区的经济社会发展水平，而且直接　广泛应用，使人类社会向着个性化、休闲化方向发　关系到国家的兴衰和民族的兴旺。因此，世界各　展。这一时期是人脑的延伸，是在用一种无形的　国都把加快信息化建设作为国家的发展战略。美　力量来推动人类社会的进步与发展。因此，信息　国率先提出了“信息高速公路”的建设计划和“数　化不仅是一次技术，更是一次深刻的认识革　字地球”的概念，从而引发了新一轮经济的快速增　命和社会。　长。　在新科技时代，工业化的过程是可以缩　２　以信息化带动工业化　。］　短的。例如，实现工业化英国总共用了大约２００　年，日本用了１００多年，而韩国由于抓住了世界产　人类正走进以信息技术为核心的知识经济时　业结构调整的机遇，只用了３０多年。信息突　收稿日期：２００６—０１—２０　作者简介：陈定方（１９４７一），男，湖北武汉人，教授，博士生导师。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第５期　陈定方：论制造业信息化　５　飞猛进，为我们加快工业化进程提供了历史性机　产品评估，以较低的生产成本获得较高的设计质　量，缩短产品的发布周期，提高企业生产效率，而　遇。因此，十六大报告强调，信息化是我国加快实　现工业化和现代化的必然选择。　且，有助于萌发新的设计思路。　制造业企业信息化关键技术包括：①基础：网　络、数据库技术、安全技术；②产品设计：ＣＡＸ技　术、虚拟设计／制造技术、计算机仿真技术；③工艺　设计管理：ＣＡＰＰ技术；④产品数据管理：ＰＤＭ技　制造业信息化工程　一５　信息化与工业化、现代化一样，是一动态变化　的过程。这个过程包含三个层面，六大要素。三　个层面包括：１）信息技术的开发和应用——信息　化建设的基础；２）信息资源的开发和利用——信　息化建设的核心与关键；３）信息产品制造业不断　发展——信息化建设的重要支撑。这三个层面相　互促进，共同发展，是工业社会向信息社会、工业　经济向信息经济演化的动态过程。六大要素是指　信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法　规环境与信息人才。　以上三个层面、六大要素相互作用的互动过　程就构成了信息化的全部内容，即信息化就是在　经济和社会活动中，通过普遍采用信息技术和电　子信息装备，更有效地开发和利用信息资源，推动　经济发展和社会进步，使由于利用了信息资源而　创造的劳动价值在国民生产总值中的比重逐步上　升直至占主导地位的过程。　４　制造业信息化内容与关键技　术　一４－　制造业信息化是要实现企业数字化，由设计　数字化、生产过程数字化、加工装备数字化、管理　数字化组成。　以三维ＣＡＤ为代表的产品创新设计通过产品　设计手段与设计过程的数字化，包括结构分析、管　路设计、数字预装配／装配过程仿真、ＣＡＭ、，缩短　新产品开发周期，提高企业的产品创新能力。以　ＥＲＰ为代表的企业现代管理，通过企业内外部管　理的数字化，实现制造资源的最优化配置。以数　控机床为代表的数字化装备，通过加工装备的数　字化、自动化和精密化，提高产品的加工精度和生　产效率。　其中，虚拟现实技术与已经高度发展的ＣＡＸ　（ＣＡＤ、ＣＡＭ、ＣＡＰＰ、ＣＡＥ等）系统的有机结合，为　产品的创意、变更以及工艺优化提供虚拟的三维　环境。设计人员借助于这样的虚拟环境可以在产　品的设计过程中，以产品的“软”模型（Ｓｏｆｔ　Ｐｒｏｔｏ—　ｔｙｐｅ）取代实物样机，通过对模型的模拟测试进行　术；⑤生产经营管理：财务／办公自动化ＯＡ／企业　资源计划ＥＲＰ系统；⑥电子商务：客户关系管理　ＣＲＭ、供应链管理ＳＣＭ。　基于网络的虚拟产品开发是实际产品开发过　程在计算机及计算机网络上的本质实现，它采用　计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机网络上实　现群组协同工作，完成产品设计、工艺规划、加工　制造、装配、性能分析和质量检验等。它通过计算　机虚拟模型来模拟和预测产品功能、性能及可加　工性，设计者在设计的初始阶段就能够在计算机　中构造虚拟原型并对此原型进行评价，使得产品　开发走出仅依赖于经验和实验的狭小天地，发展　到全方位预报的新阶段，从根本上解决ＴＱＣＳ即　时间、质量、成本、服务的难题。虚拟产品开发可　分为虚拟设计、虚拟制造、虚拟装配。“基于网络　的虚拟产品开发”主要包括：分布式虚拟设计／制　造的体系结构、开发平台、总体设计；虚拟设计；虚　拟分析；虚拟装配；虚拟加工技术；基于物理属性　的虚拟实验研究；支持虚拟设计／制造的网络及数　据库支撑环境。　虚拟制造技术是基于制造过程及制造系统的　模型，运用计算机模拟产品设计／制造活动的技　术，即在计算机中本质上实现设计、分析、加工、装　配、测试的制造技术。虚拟设计／制造技术的原理　与结构如图１所示。　图１　虚拟设计／制造技术　维普资讯 http://www.cqvip.com

６　黄石理工学院学报　２００６焦　未来的企业可以形象地说是“鼠标控制的企　据库技术和分布式计算技术，由制造商、供应商、　合作伙伴和客户协同参与的，支持供应链管理和　业”；作为对虚拟制造ＶＭ的拓展和延伸，协同虚　拟制造（ＣＶＭ，Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）更　强调让制造商把供应商、合作伙伴和客户都带入　个性化服务的虚拟制造。图２所示为制造业信息　化关键技术的关联关系。制造业信息化发展将如　制造过程，通过他们之间的协同，在计算机上实现　图３所示。　制造过程。可以将ＣＶＭ定义为基于网络技术、数　产品设计过程管理　产：品生产：过程管理　图２　制造业企业信息化关键技术的关联　面向供应商的系统　设计生产管理系统　面向客户的系统　优化业矧火伴之问的关系　优化内部操作　优化同客户的业务关系　降低采购成本　提高生产率　提离服务效率　价值链　图３　制造业信息化的发展趋势　（下转第１０页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

１０　黄石理工学院学报　２００６经　仁宗延桔（１３１４——１３２０）年问作为元杂剧繁荣、　衰落的分界线，不无道理。当然，有些文士出于创　作习惯，不会立即停止杂剧创作，但是新生代的文　人，一定以科举应试科目为标尺进行学习，以期换　取人生地位的改变，不会再将杂剧创作当作人生　追求的最高理想，这一点，是可以肯定的。　再说，大德末年１３０７年，富有代表性的“两期　宁宗一，陆林，田桂民＿元杂剧研究概述［Ｍ］．天　津：天津教育出版社，１９８７　钟嗣成．录鬼簿毁灭［Ｍ］．上海：上海古籍出版社，　１９７８　刘大杰．中国文学发展史［Ｍ］．上海：中华书局上　编所，１９６３　吴晓铃．关汉卿戏曲集［Ｍ］．北京：中国戏剧出版　社，１９５８　说”，以元贞、大德年间作为元杂剧繁荣、衰落的　分期界限，距离延桔只有十年左右时间。联系王　毅先生“元贞、大德时期既然是元杂剧繁荣的顶　点，它的影响自然还要延续一个时期”［２】３　之说　来看，以比大德稍晚十几年的延桔年间作为元杂　王季思．元曲的时代精神和我们的时代感受［Ｎ］．　光明日报，１９８５—０４—０９　王群．元曲浅说［Ｍ］．上海：东方出版中心，２０００　游国恩．中国文学史（三）［Ｍ］．北京：人民文学出　版社，１９６４　ｒ；剧的分期界限，比较符合元杂剧发展史的实际情　况。　ｒＬ　ｒＬ　ｒＬ　ｒＬ　ｒＬ　ｒ｝李修生，李真渝，侯光复．元杂剧论集（上）［Ｍ］．　　　１Ｊ　１Ｊ、●＿、ｊ　）　ｍ　、●＿ｎ　一、●＿、ｊ广州：百花文艺出版社，１９８５　＾ｌ　｝　Ｉ　Ｈ　参考文献　王国维，吴梅．宋元戏曲史中国戏曲概论顾曲麈　杜桂萍．元杂剧衰微探幽［Ｊ］．文艺研究，１９９９（５）：　１０８　邓绍基．元代文学史［Ｍ］．北京：人民文学出版社，　１９９１　谈［Ｍ］．长沙：岳麓书社，１９９８　［２］　王毅．关于元杂剧分期问题的商榷［ｃ］．湖畔集　［Ｍ］．武汉：武汉出版社，１９９２　［３］　李修生．元杂剧史［Ｍ］．南京：江苏古籍出版社，　】９９６　许金榜．中国戏曲文学史［Ｍ］．北京：中国文学出　版社，１９９４　．　（上接第６页）　［６］　陈定方．基于网络的虚拟产品开发技术［Ｊ］．ＣＡＤ／　参考文献　［１］陈定方，罗亚波．虚拟设计［Ｍ］．北京：机械工业出　版社，２００２　ＣＡＭ与制造业信息化，２００４（３）：１３—１５　［７］杨叔子，吴波．先进制造技术及其发展趋势［Ｊ］．求　是．２００４，４：４７—４９　［８］杨叔子，熊有伦．重视制造科学的研究［Ｎ］．科学时　报，１９９９—０７—１４　［２］余俊，陈定方．现代设计方法及应用［Ｍ］．北京：中　国标准工业出版社，２００２　［３］宋健．制造业与现代化［Ｊ］．机械工程学报，２００２，３８　（１２）：１—９　［９］朱剑英．机械工程科学前沿与发展的思考［Ｊ］．机械　制造与自动化，２００１（２）：１—３　［１０］朱剑英．机械工程科学前沿与发展的思考［Ｊ］．机　械制造与自动化，２００１（４）：１—７　［４］　杨叔子，李斌．先进制造技术的发展与展望［Ｊ］．　ＣＡＤ／ＣＡＭ与制造业信息化，２００４，３３（１）：１—５　［５］　申伦．加快信息化建设的重要性和必要性［ＯＬ］．　ｗｗｗ．ｅ—ｗｏｒｋｓ．ｎｅｔ．ｃｎ．２００２—０４一】６