CN101329747A - 模具企业信息化管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模具企业信息化管理系统，它通过网络将各信息子系统相连，子系统包括PDM子系统、CAPP子系统、ERP子系统，OA子系统，实现各种设计、工艺、制造和管理软件的集成，切实保证设计、分析和加工的一体化；将整个模具项目从合同签订、主生产计划编制、物料需求计划运算、标准件与物资的采购管理、模具多工序与单工序外协管理、库存管理、生产车间管理进行管理，编制车间级生产计划，并将该计划发布到具体机床及钳工班组，实时统计模具生产过程中每一道工序的完成情况及使用工时，实现成本的准确统计；各部门之间的信息传递摆脱了落后的手工纸面传递，真正实现了无纸化办公，不仅节约了办公费用，也提高了信息的传递速度。

Description

模具企业信息化管理系统

技术领域

本发明涉及企业管理子系统，尤其设计通过网络将多个企业管理信息子系统连接起来的模具企业管理子系统，实现模具从设计到生产到交付全过程的管理。

背景技术

模具的设计制造是一个非常复杂的过程，它涉及到制造领域的所有方面。其特点是单件小批量生产，而且模具往往不是最终产品，其交货期必须以最快的速度响应汽车覆盖件用户的需求。所以缩短模具设计制造周期将是提高企业竞争力的重要途径之一。同时大部分汽车覆盖件的设计过程需要模具设计生产单位的协同参与才可能顺利地完成。

但是，长期以来，模具生产在产品开发方式中大都沿用顺序设计方法，遵循“概念设计→详细设计→工艺设计→加工制造→试验验证→设计修改”的大循环。这种传统的部门制及串行流程的产品开发模式存在着很多问题：

1、设计制造周期长，不利于市场竞争。模具设计中对经验的依赖性强，设计科学性差，设计和管理手段落后，从而使模具设计制造的一次成功率较低，更改反馈频繁，导致模具的设计和制造周期很长，影响了模具交货期、企业形象和竞争力，并使模具的总成本增高。

2、缺乏跨平台的产品数据管理工具。对大量的工程图档和产品数据的管理与维护耗费了产品开发人员的大量精力，而且经常由于前后版本不一致而造成无法估量的损失。

3、缺乏先进的生产计划管理和控制手段。尽管模具生产属于单件模式，但由于生产周期长，同时有多套模具在进行设计和生产，并且由于订单的不可知性带来经常的急件插入。单靠手工凭经验来进行生产规划和调度，难以使模具的交货期和质量得到保障。

4、成本控制环节薄弱。模具生产的特点决定了从合同的谈判开始就涉及到成本问题，而成本又与整个模具生产环节有关。模具报价即成本预算问题，要求报价时就考虑到相关设计制造方面的因素。目前多数企业仅凭销售人员和设计人员的经验来确定，模具报价和成本核算及控制的环节比较薄弱。

5、信息共享程度低。模具设计和生产管理的信息不畅通严重影响了模具的设计制造质量，延长了模具的开发周期。

6、市场信息缺乏。由于市场竞争日趋激烈，市场信息对模具的开发显得尤为重要。很多模具制造企业市场信息缺乏，尤其不能对市场信息进行统一的管理、处理和分析。因而对市场反应不及时、不准确，对竞争对手不了解或了解不够全面，大大影响了企业的竞争能力。

上述问题，为模具生产企业带来了诸多弊端，限制了企业的发展，严重影响了企业的形象和竞争能力。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出了一种模具企业信息化管理系统，其解决的技术问题在于充分利用现代信息技术，将计算机辅助设计和制造、产品数据管理子系统、并行工程、协同商务等新技术集成在一起，开发支持产品快速创新设计和制造优化管理的集成化产品协同设计与制造子系统，并结合现代企业的生产管理模式，形成一个基于产品协同商务平台的、涵盖从上游产品设计、模具报价、模具设计、结构设计、工艺设计、数控加工，到质量控制、成本控制、生产作业调度以及售后服务等整个模具生命周期所有过程的智能化和集成化软件框架，目标是实现数字化集成设计与制造提供一种全新、高效的运行模式和基础集成平台。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：模具企业信息化管理系统，包括通过网络连接的若干子系统，所述子系统包括：

产品数据管理子系统(PDM)：为整个子系统提供基础管理平台，它以统一的数据格式和用户界面，为其它不同应用子系统和工具互操作提供保障；

计算机辅助工艺规划子系统(CAPP)：源头数据全部来自于PDM管理平台，用来编制模具加工工艺，统计铸件、锻件、标准件及工时信息，并将该工艺信息发布到ERP子系统，为ERP子系统编制生产计划提供基础数据；

企业资源计划子系统(ERP)：源头数据全部来自于PDM管理平台，整个模具项目从合同签订、主生产计划编制、物料需求计划运算、标准件与物资的采购管理、模具多工序与单工序外协管理、库存管理、生产车间管理全部在ERP子系统中实现管理。并将厂级生产计划及模具关键件信息发布到MES子系统，为MES子系统编制车间级生产计划提供基础数据；

制造执行子系统(MES)：源头数据全部来自ERP子系统，通过人机交互方式实现车间级的计算机辅助排产，实现对车间关键在制品的进度信息的动态跟踪和控制，实现对机床使用状态进行有效的监控，实现关键工序完工情况自动数据采集和实时汇总、统计和报告，实现MES级车间详细排产计划与ERP子系统中厂级生产计划功能的合理分工，通过将机床信息及采集的工时信息反馈到ERP子系统，辅助ERP完成物料需求计划运算，形成更加完整的闭环控制；

办公自动化子系统(OA)：采用Internet/Intranet技术，基于工作流的概念，使企业内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作；改变过去复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据。

作为一种改进，所述子系统还包括商业智能子系统(BI)，用来查询其它各子系统中的信息。

作为一种进一步的改进，所有子系统的客户端安装在PC上，所有子系统的源头数据均来自PDM子系统，保证了数据在传递过程中统一；其中，MES子系统的服务器通过PLC模块与数控机床相连，用来采集数控机床的开/完工信息、电流信息及机器故障信息。

由于采用了上述技术方案，通过网络将各信息子系统相连，PDM子系统提供信息支撑平台，实现各种设计、工艺、制造和管理软件的集成，切实保证设计、分析和加工的一体化；CAPP子系统编制模具工艺信息，并发布到ERP子系统，实现工艺人员间及工艺人员与设计人员间的协同工作；ERP子系统将整个模具项目从合同签订、主生产计划编制、物料需求计划运算、标准件与物资的采购管理、模具多工序与单工序外协管理、库存管理、生产车间管理实现管理，并将厂级生产计划和关键件信息发布到MES子系统；MES子系统根据ERP子系统提供的厂级生产计划及模具关键件信息，编制车间级生产计划，并将该计划发布到具体机床及钳工班组，实时统计模具生产过程中每一道工序的完成情况及使用工时，并将该信息反馈到ERP子系统，实现成本的准确统计；BI子系统可以随时查询以上各子系统中的数据；OA子系统替代了纸质的公文、通知等，各部门之间的信息传递摆脱了落后的手工纸面传递，真正实现了无纸化办公，不仅节约了办公费用，也提高了信息的传递速度；本发明可以实现从模具设计到生产交付整个过程数据的无纸化与一元化管理，且可以及时、准确地得到所需要的设计信息及生产管理信息。

附图说明

图1为本发明实施例的各子系统实施顺序和各子系统之间接口图；

图2为本发明实施例子系统集成示例说明图。

具体实施方式

如图1、图2所示，模具企业信息化管理系统，包括通过网络连接的若干子系统，所述子系统包括：

产品数据管理子系统(PDM，Product Data Management)：为整个子系统提供基础管理平台，它以统一的数据格式和用户界面，为其它不同应用子系统和工具互操作提供保障；

计算机辅助工艺规划子系统(CAPP，Computer Aided Process Planning)：源头数据全部来自于PDM管理平台，用来编制模具加工工艺，统计铸件、锻件、标准件及工时信息，并将该工艺信息发布到ERP子系统，为ERP子系统编制生产计划提供基础数据；

企业资源计划子系统(ERP，Enterprise Resource Planning)：源头数据全部来自于PDM管理平台，整个模具项目从合同签订、主生产计划编制、物料需求计划运算、标准件与物资的采购管理、模具多工序与单工序外协管理、库存管理、生产车间管理全部在ERP子系统中实现管理。并将厂级生产计划及模具关键件信息发布到MES子系统，为MES子系统编制车间级生产计划提供基础数据；

制造执行子系统(MES，Manufacture Execution System)：源头数据全部来自ERP子系统，通过人机交互方式实现车间级的计算机辅助排产，实现对车间关键在制品的进度信息的动态跟踪和控制，实现对机床使用状态进行有效的监控，实现关键工序完工情况自动数据采集和实时汇总、统计和报告，实现MES级车间详细排产计划与ERP子系统中厂级生产计划功能的合理分工，通过将机床信息及采集的工时信息反馈到ERP子系统，辅助ERP完成物料需求计划运算，形成更加完整的闭环控制；

办公自动化子系统(OA，Office Automation)：采用Internet/Intranet技术，基于工作流的概念，使企业内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作；改变过去复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据。

所述子系统还包括商业智能子系统(BI，Business Intelligence)，用来查询其它各子系统中的信息。

所有子系统的客户端安装在PC上，所有子系统的源头数据均来自PDM子系统，保证了数据在传递过程中统一；其中，MES子系统的服务器通过PLC模块与数控机床相连，用来采集数控机床的开/完工信息、电流信息及机器故障信息。

如图1所示，按照数据流转的方向，按顺序实施，从PDM子系统到CAPP子系统，再到ERP子系统和MES子系统，乃至整个的企业集成信息平台，由上到下、由粗到细，全面的实现信息化管理，同时各个子系统全部以PDM子系统为核心，完全实现了一体化制造的目标。由图1可以看出，按照数据流转的顺序进行信息子系统实施，可以大大减少各子系统之间数据接口的开发，保证数据信息的统一，实现完美的集成。

如图2所示，PDM子系统是整个企业信息化子系统的源头。为保证PDM、CAPP、ERP、MES、BI子系统的无缝集成，各子系统使用了统一的底层数据库平台，并在各子系统之间使用统一的专业术语，保证了在整个模具设计制造过程中信息快速、准确的传递和数据的集成和共享。

模具工厂在接到新的模具订单之后，首先在ERP子系统中录入订单信息，计划编制人员编制生产计划；设计人员在PDM子系统中进行设计，工艺人员在CAPP子系统中编制工艺，设计完成后PDM子系统将设计BOM、CAPP子系统将工艺BOM发布到ERP子系统。ERP子系统根据生产计划、设计BOM(物料清单，BillOf Materials)和工艺BOM自动计算采购计划、自制计划和外协计划，计划充分考虑采购物料的在途、库存和占用信息，可以帮助企业实现仓库的零库存管理。同时，ERP子系统将主生产计划及关键件信息发布到MES子系统，MES子系统根据主生产计划、关键件及机床的占用情况自动生成车间级生产计划，并将该生产计划和工艺信息发送到各工位电子看板，指导工人进行加工。当机床进行生产，PLC自动采集加工数据并传递给子系统服务器作以记录；加工过程中，如出现质量问题，通过电子看板触发质量信号，子系统服务器记录质量信息；如出现异常情况如设备故障、非正常停机等，PLC能够及时收集报警信号给子系统服务器，并自动在显示板上显示出报警和帮助信息；如果没有异常情况发生，当加工完毕，PLC自动采集完工数据并传递给服务器记录完工时间；接着，进行下工序工作。BI子系统从各子系统采集相关信息，在一个统一的WEB平台上进行信息查询。

在PDM和CAPP向ERP子系统发布数据过程中，为保证数据统一，首先需要验证PDM、CAPP和ERP子系统中模具的图号是否一致，如果在这三个子系统中模具图号等信息都一致，则成功发布数据；如果图号不一致，则向相关人员发送提示信息，要求进行检查。

CAPP子系统在接收到PDM子系统发布的数据之后，首先把这些数据是放在一个单独的表中。在工艺人员编制工艺时，首先把这些数据提取到BOM表中，构建该模具的结构信息，在树形结构中存放了该模具下的物料等信息。工艺人员编制工艺的过程中CAPP子系统会根据PDM和ERP的相关数据进行数据的一致性验证。

在ERP子系统中用两个单独的表分别存放PDM数据和CAPP数据。ERP子系统在接收到PDM和CAPP数据之后，通过物料需求计划运算，生成模具的树形结构，并根据主生产计划生成采购、自制和外协等计划。

在MES子系统中，使用一个单独的表存放主生产计划信息。以该主生产计划为基础，结合CAPP关键工序信息、机床占用信息等综合各种排产因素并套用计划排产模板，快速自动生成车间级生产计划。

PDM子系统、CAPP子系统、ERP子系统以及MES子系统以及BI数据共享子系统全部以大型数据库Oracle为底层平台，子系统之间实现完全的无缝集成：PDM子系统主动向CAPP子系统发布产品及其模具的基本信息，PDM子系统主动向ERP子系统发布产品及其模具的设计BOM信息，CAPP子系统主动向ERP子系统发布工艺信息数据，CAPP子系统任意从ERP子系统提取设备、加工中心等信息，ERP子系统主动向MES子系统发布生产计划及模具关键件信息，BI子系统从各子系统采集相关信息。

系统的完全集成，是确保实现企业真正的数字化制造的基础。

Claims (3)

1.模具企业信息化管理系统，包括通过网络连接的若干子系统，其特征在于：所述子系统包括：

产品数据管理子系统(PDM)：为整个子系统提供基础管理平台，它以统一的数据格式和用户界面，为其它不同应用子系统和工具互操作提供保障；

计算机辅助工艺规划子系统(CAPP)：源头数据全部来自于PDM管理平台，用来编制模具加工工艺，统计铸件、锻件、标准件及工时信息，并将该工艺信息发布到ERP子系统，为ERP子系统编制生产计划提供基础数据；

企业资源计划子系统(ERP)：源头数据全部来自于PDM管理平台，整个模具项目从合同签订、主生产计划编制、物料需求计划运算、标准件与物资的采购管理、模具多工序与单工序外协管理、库存管理、生产车间管理全部在ERP子系统中实现管理。并将厂级生产计划及模具关键件信息发布到MES子系统，为MES子系统编制车间级生产计划提供基础数据；

制造执行子系统(MES)：源头数据全部来自ERP子系统，通过人机交互方式实现车间级的计算机辅助排产，实现对车间关键在制品的进度信息的动态跟踪和控制，实现对机床使用状态进行有效的监控，实现关键工序完工情况自动数据采集和实时汇总、统计和报告，实现MES级车间详细排产计划与ERP子系统中厂级生产计划功能的合理分工，通过将机床信息及采集的工时信息反馈到ERP子系统，辅助ERP完成物料需求计划运算，形成更加完整的闭环控制；

办公自动化子系统(OA)：采用Internet/Intranet技术，基于工作流的概念，使企业内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作；改变过去复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据。

2.如权利要求1所述的模具企业信息化管理系统，其特征在于：所述子系统还包括商业智能子系统(BI)，用来查询其它各子系统中的信息。

3.如权利要求1或2所述的模具企业信息化管理系统，其特征在于：所有子系统的客户端安装在PC上，所有子系统的源头数据均来自PDM子系统，保证了数据在传递过程中统一；其中，MES子系统的服务器通过PLC模块与数控机床相连，用来采集数控机床的开/完工信息、电流信息及机器故障信息。

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