計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)試卷

西北工業(yè)大學(xué)研究生院

學(xué)位研究生課程考試試題

課程名稱：計(jì)算機(jī)集成制造

學(xué)院：專業(yè)方向：

學(xué)號(hào)：姓名：

一、概念題（每題5分，共計(jì)25分）

1.CIMS

CIMS是英文ComputerIntegratedManufacturingSystems或

ContemporaryIntegratedManufacturingSystems的縮寫，直譯就是計(jì)算

機(jī)/現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)集成制造一一CIM的概念最早是由美國(guó)學(xué)者哈林頓博士提出的，

CIMS是通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件，并綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、

自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過(guò)程中有關(guān)的人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)

管埋二要素及其信息與物流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行的復(fù)雜的大系統(tǒng)，它綜合并

發(fā)展了與企業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)有關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，即計(jì)算機(jī)輔助經(jīng)營(yíng)管理

與決策技術(shù)（MIS、OA、MRP）,計(jì)算機(jī)輔助信息集成技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、標(biāo)

準(zhǔn)化、CASE、AI）,計(jì)算機(jī)輔助建模、仿真、實(shí)驗(yàn)技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理

與控制等。

2.PDM/PLM

PDM是英文ProductDataManagement的縮寫，直譯就是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。

PDM是幫助工程師和其他人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的工具。PDM系統(tǒng)

確保跟蹤設(shè)計(jì)、制造所需的大量數(shù)據(jù)和信息，并由此支持和維護(hù)產(chǎn)品。

PLM是英文ProductLifecycleManagement的縮寫，直譯就是產(chǎn)品生命

周期管理。PLM對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期進(jìn)行管理，通過(guò)培育期研發(fā)成本最小

化和成長(zhǎng)期至結(jié)束期的企業(yè)利潤(rùn)最大化實(shí)現(xiàn)降低成本和增加利潤(rùn)。PLM是一

種企業(yè)信息化的商業(yè)戰(zhàn)略。它實(shí)施一整套的業(yè)務(wù)解決方案，把人、過(guò)程和信

息有效地集成在一起，作用于整個(gè)企業(yè)，遍歷產(chǎn)品從概念到報(bào)廢的全生命周

期，支持與產(chǎn)品相關(guān)的協(xié)作研發(fā)、管理、分發(fā)和使用產(chǎn)品定義信息。PLM為

企業(yè)及其供應(yīng)鏈組成產(chǎn)品信息的框架。它由多種信息化元素構(gòu)成：基礎(chǔ)技術(shù)

和標(biāo)準(zhǔn)（如XML、視算、協(xié)作和企業(yè)應(yīng)用集成）、信息生成工具（如MCAD、ECAD

和技術(shù)發(fā)布）、核心功能（如數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、文檔和內(nèi)容管理、工作流和程序管理）、

功能性的應(yīng)用（如配置管理）以及構(gòu)建在其他系統(tǒng)上的商業(yè)解決方案。

3.MPM

MPM是英文ManufacturingProcessManagement的縮寫，直譯就是制造

過(guò)程工藝管理，這是產(chǎn)品形成的關(guān)鍵過(guò)程，也是決定產(chǎn)品質(zhì)量、上市時(shí)間、

生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。

工藝過(guò)程管理（MPM）,是一種貫穿計(jì)劃、設(shè)計(jì)、制造和管理全過(guò)程的協(xié)同

工作環(huán)境，旨在對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的工藝信息進(jìn)行協(xié)調(diào)的統(tǒng)一管理。

MPM解決方案主要解決了生產(chǎn)管理部門在制造過(guò)程中復(fù)雜工藝過(guò)程的管

理問(wèn)題，應(yīng)用在制造工藝管理中的各個(gè)階段，包括規(guī)劃階段和工程階段。在

這些階段中，系統(tǒng)采用其本身的計(jì)劃工具、運(yùn)營(yíng)過(guò)程仿真優(yōu)化工具、工程工

具、裝配仿真、質(zhì)量控制工具等來(lái)仿真和優(yōu)化制造過(guò)程，同時(shí)又可以使用支

持協(xié)同作業(yè)的瀏覽器工具等對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。通過(guò)與

CAI）、PDM、ERP系統(tǒng)的集成和交互，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資

源數(shù)據(jù)的共享。

4.MES

MES是英文ManufacturingExecutionSystem的縮寫，直譯就是制造執(zhí)

行系統(tǒng),是企業(yè)CTMS信息集成的紐帶，是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)車間

生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。

MES是美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR（AdvancedManufacturingResearch）

在90年代初提出的，并將MES定義為“位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工

業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”，它為操作人員/管理人員提供計(jì)

劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源（人、設(shè)備、物料、客戶需求等）的當(dāng)前狀態(tài)。

旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能，把MRP計(jì)劃同車間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，通過(guò)執(zhí)行

系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各

種計(jì)量及檢測(cè)儀器、機(jī)械手等。

MES能通過(guò)信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化

管理。當(dāng)工廠發(fā)生實(shí)時(shí)事件時(shí)，MES能對(duì)此及時(shí)做出反應(yīng)、報(bào)告，并用當(dāng)前

的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理。這種對(duì)狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES能夠

減少企業(yè)內(nèi)部沒(méi)有附加值的活動(dòng)，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程，從而使

其既能提高工廠及時(shí)交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產(chǎn)回報(bào)率。

MES還通過(guò)雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行

為的關(guān)鍵任務(wù)信息。

5.網(wǎng)絡(luò)化制造

網(wǎng)絡(luò)化制造是指通過(guò)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、制造技術(shù)以及其它相關(guān)技術(shù),

構(gòu)建面向企業(yè)特定需求的基于網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的支持下，突破空

間對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍和方式的約束，開(kāi)展覆蓋產(chǎn)品整個(gè)生命周期全部或部

分環(huán)節(jié)的企業(yè)業(yè)務(wù)活動(dòng)（如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、銷售、采購(gòu)、管理等），實(shí)現(xiàn)企

業(yè)間的協(xié)同和各種社會(huì)資源的共享與集成，高速度、高質(zhì)量、低成本地為市

場(chǎng)提供所需的產(chǎn)品和服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化制造是企業(yè)為應(yīng)對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)和制造全球化

的挑戰(zhàn)、實(shí)施的以快速響應(yīng)市場(chǎng)需求和提高企業(yè)（企業(yè)群體）競(jìng)爭(zhēng)力為主要目

標(biāo)的一種先進(jìn)制造模式。

網(wǎng)絡(luò)化制造定義中所指的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括Internet>Intranet和

Extranet技術(shù)；企業(yè)間協(xié)同包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同、制造協(xié)同、供應(yīng)鏈協(xié)同和商

務(wù)協(xié)同；社會(huì)資源包括制造資源、智力資源和環(huán)境資源。作為一種先進(jìn)制造

技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)制造模式，網(wǎng)絡(luò)化制造為企業(yè)指出了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

下，通過(guò)企業(yè)間協(xié)同，集成和利用全社會(huì)資源開(kāi)展企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)

的指導(dǎo)思想，在這一指導(dǎo)思想下，結(jié)合企業(yè)具體應(yīng)用需求，構(gòu)建特定的基于

網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)，為企業(yè)的業(yè)務(wù)運(yùn)作提供系統(tǒng)和工具上的支持。因此，網(wǎng)絡(luò)

化制造既包括了通用的基礎(chǔ)性的網(wǎng)絡(luò)化制造模式、理論和方法，又包括結(jié)合

企業(yè)具體需求構(gòu)建的各種形式的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)，還包括一批支持網(wǎng)絡(luò)化制

造系統(tǒng)的規(guī)劃、組織、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行和管理的技術(shù)。

一、專題論述（每題15分，共計(jì)45分）

產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析、工藝技術(shù)準(zhǔn)備、生產(chǎn)過(guò)程管理、質(zhì)量計(jì)劃與控制、物料

采購(gòu)供應(yīng)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域是企業(yè)核心業(yè)務(wù),請(qǐng)選擇一項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)行詳細(xì)系統(tǒng)分析（采

用IDEF、00A、用D等方法皆可,利用Visio等工具繪圖）：

1.業(yè)務(wù)過(guò)程分析

分析該業(yè)務(wù)領(lǐng)域工作內(nèi)容、工作流程，以規(guī)范化表達(dá)形式進(jìn)行深入分析

闡述，字?jǐn)?shù)在2000字左右，要求圖文并茂，文字簡(jiǎn)潔明白，條理清晰，圖文

形式規(guī)范。

2.信息流程及管理需求分析

分析該業(yè)務(wù)領(lǐng)域信息需求、信息模型和信息流程，并分析與其它系統(tǒng)的

信息集成。以規(guī)范化表達(dá)形式進(jìn)行深入分析闡述，字?jǐn)?shù)在2000字左右，要求

圖文并茂，文字簡(jiǎn)潔明白，條理清晰，圖文形式規(guī)范。

3.該領(lǐng)域信息化系統(tǒng)方案

針對(duì)「2項(xiàng)分析，對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)架構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)信息流程和工作流程。字?jǐn)?shù)在3000字左右，要求圖文并茂,

文字簡(jiǎn)潔明白，條理清晰，圖文形式規(guī)范。

對(duì)于質(zhì)量計(jì)劃與控制業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)分析

1.業(yè)務(wù)過(guò)程分析

CIMS環(huán)境下質(zhì)量控制是指為達(dá)到質(zhì)量要求所采取的作業(yè)技術(shù)和活動(dòng)。

伴隨著質(zhì)量觀念的演變和質(zhì)量管理思想的不斷完善，用于解決質(zhì)量問(wèn)題的質(zhì)

量控制方法也得到了迅猛發(fā)展。

CIMS環(huán)境下產(chǎn)品質(zhì)量保證不僅保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量，而且還要保證

產(chǎn)品質(zhì)量賴以產(chǎn)生和形成的市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)、過(guò)程策劃、采購(gòu)、

生產(chǎn)或服務(wù)、驗(yàn)證、包裝和儲(chǔ)存、銷售和分發(fā)、安裝和運(yùn)行、技術(shù)支持、售

后服務(wù)、使用壽命結(jié)束后的處理或再生利用階段的質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量保證活動(dòng)

覆蓋了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。

CIMS環(huán)境下產(chǎn)品質(zhì)量保證強(qiáng)調(diào)從質(zhì)量問(wèn)題的“源”頭進(jìn)行預(yù)防性的

事先質(zhì)量控制，CIMS環(huán)境下的產(chǎn)品質(zhì)量保證強(qiáng)調(diào)從產(chǎn)品生命周期采集、

分析與質(zhì)量有關(guān)的信息，找出產(chǎn)品或過(guò)程質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)，并將有關(guān)信息反

饋給質(zhì)量問(wèn)題的源頭或產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的上游階段，以便及時(shí)改進(jìn)，獲得最優(yōu)的產(chǎn)

品設(shè)計(jì)和相關(guān)過(guò)程規(guī)劃結(jié)果。CTMS環(huán)境下的產(chǎn)品質(zhì)量保證強(qiáng)調(diào)將質(zhì)量保

證的范圍擴(kuò)展到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配和使用等過(guò)程，強(qiáng)調(diào)把現(xiàn)代科學(xué)管理、

科學(xué)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)方法密切地結(jié)合起來(lái)，建立一套完善的工作體系和方法。

CIMS環(huán)境下兩種質(zhì)量控制技術(shù)質(zhì)量控制技術(shù)包括兩大類：抽樣檢驗(yàn)和過(guò)

程質(zhì)量控制。抽樣檢驗(yàn)通常發(fā)生在生產(chǎn)前對(duì)原材料的檢驗(yàn)或生產(chǎn)后對(duì)成品的

檢驗(yàn)，根據(jù)隨機(jī)樣本的質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果決定是否接受該批原材料或產(chǎn)品。抽樣

檢驗(yàn)用與機(jī)械加工過(guò)程質(zhì)量控制與分析環(huán)節(jié)，主要是對(duì)具體工序加工的半成

品進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，以防止出現(xiàn)成批的不合格半成品，避免不合格的半成品流

入下一道工序。由

于抽樣檢驗(yàn)要處理和分析的數(shù)據(jù)很多，數(shù)據(jù)來(lái)源范圍廣，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、

存儲(chǔ)容量大，利用計(jì)算機(jī)可以在很短的時(shí)間內(nèi)從收集到的數(shù)據(jù)中提取有用的

信息，系統(tǒng)地、全面地分析加工過(guò)程的質(zhì)量，指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、控制產(chǎn)品質(zhì)量。

因此，計(jì)算機(jī)的引入是抽樣檢驗(yàn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。過(guò)程質(zhì)量控制是指對(duì)生產(chǎn)

過(guò)程中的產(chǎn)品

隨機(jī)樣本進(jìn)行檢驗(yàn)，以判斷該過(guò)程是否在預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)生產(chǎn)。抽樣檢驗(yàn)用于采

購(gòu)或驗(yàn)收，而過(guò)程質(zhì)量控制應(yīng)用于各種形式的生產(chǎn)過(guò)程。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法

是機(jī)械加工過(guò)程控制最常用的方法統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)

方法的過(guò)程控制工具。它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，根據(jù)反饋信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)

系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過(guò)程維持在僅受隨機(jī)性

因素影響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。由于過(guò)程波動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律

性，當(dāng)過(guò)程受控時(shí)，過(guò)程特性一般服從穩(wěn)定的隨機(jī)分布；而失控時(shí)過(guò)程分布

將發(fā)生改變。SPC正是利用過(guò)程波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析控制的。

因而，它強(qiáng)調(diào)過(guò)程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地

滿足顧客的要求。

圖1質(zhì)量計(jì)劃與控制流程圖

計(jì)算機(jī)質(zhì)量系統(tǒng)(CAQ)的作用

80年代后期以來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)在世界范圍受到廣泛的重視，被

認(rèn)為是提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要途徑，對(duì)制造企業(yè)有著十分重要的意義。

CAQ系統(tǒng)能有效地支持實(shí)施全面質(zhì)量管理。全面質(zhì)量管理強(qiáng)調(diào)“三全”,

即對(duì)全面質(zhì)量的管理，對(duì)全過(guò)程的管理，由全體人員參與的管理。要實(shí)現(xiàn)這

個(gè)目標(biāo)，一方面取決于完善的管理機(jī)制，同時(shí)取決于不同部門之間及時(shí)地交

換信息，及時(shí)地向不同層次(從操作者到企業(yè)的高層決策者)提供正確而充分

的信息。質(zhì)量部門需要及時(shí)了解用戶的反饋意識(shí)，生產(chǎn)管理部門需要根據(jù)產(chǎn)

品及其零部件的質(zhì)量狀況動(dòng)態(tài)的安排生產(chǎn)計(jì)劃。CAQ系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)的支持下實(shí)

現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各部門之間以及企業(yè)集團(tuán)間信息的自動(dòng)傳遞，及時(shí)地向各個(gè)層次

人員提供正確結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品及過(guò)程質(zhì)量信息，為實(shí)施全面質(zhì)量管理提供有效的

支持。

CAQ系統(tǒng)是企業(yè)實(shí)施C1MS及其它先進(jìn)生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)。面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的

新挑戰(zhàn)，為了求得生存和發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)正在向先進(jìn)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)換。

在我國(guó)，一大批企業(yè)開(kāi)始規(guī)劃自己的CIMS工程。而企業(yè)在向柔性化和高

效發(fā)展過(guò)程中，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理及產(chǎn)品制造等自動(dòng)化過(guò)程中，如

果忽略了質(zhì)量控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，而采用落后的質(zhì)量控制手段，必將影響質(zhì)

量信息的及時(shí)反饋、導(dǎo)致大量有用的質(zhì)量信息丟失、失去有效的質(zhì)量改進(jìn)的

機(jī)會(huì)。

CAQ系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)急劇增長(zhǎng)的、質(zhì)量的質(zhì)量數(shù)據(jù)的有效管理。在現(xiàn)代化

的制造企業(yè)中質(zhì)量信息量猛增，其主要原因是：第一，產(chǎn)品信息的完善化、

結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、精細(xì)化和功能的多樣化，使產(chǎn)品所包含的設(shè)計(jì)信息、工藝信

息以及與其相應(yīng)質(zhì)量信息猛增；第二，消費(fèi)的個(gè)性化、市場(chǎng)的多變性，以及

由此而產(chǎn)生的多品

種、小批量的柔性化生產(chǎn)趨勢(shì)，促使質(zhì)量信息猛增；第三，在線檢側(cè)、監(jiān)控、

補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用使檢測(cè)數(shù)據(jù)大量增加；第四，制造企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)

大，跨地區(qū)、跨行業(yè)和跨國(guó)的制造企業(yè)的形成，都極大的增加了信息量。在

CMTS環(huán)境下，實(shí)施CAQ系統(tǒng)可以充分保證日后建立的系統(tǒng)能夠?qū)@些日益

劇增的質(zhì)量信息進(jìn)行快捷的采集、存儲(chǔ)、加工、處理和傳遞。

2.信息流程及管理需求分析

隨著社會(huì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力水平的提高，人們的質(zhì)量概

念發(fā)生了很大的變化，主要表現(xiàn)在它不僅要求產(chǎn)品的功能和性能達(dá)到預(yù)期水

平，而且要求產(chǎn)品的可靠性、安全性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)｝可勝等方面全面

滿足顧客和社會(huì)的需求。因此，在CIMS環(huán)境下建立集成化的質(zhì)量管理信息系

統(tǒng),CAQ(ComputerAidedQuality)或QIS(QualityInformationSystem)

是提高產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，已經(jīng)成為CIMS理論的重要組

成部分，并且也為大多數(shù)CIMS工程項(xiàng)目所驗(yàn)證。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)同世界經(jīng)濟(jì)的

逐漸接軌，CAQ正受到越來(lái)越多企業(yè)的重視。CIMS環(huán)境下的CAQ系統(tǒng)的建立,

為企業(yè)提供了一種現(xiàn)代的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證手段及先進(jìn)的技術(shù)支撐環(huán)境，

是企業(yè)實(shí)行全面質(zhì)量管理和提高質(zhì)量管理效益的必要條件，使企業(yè)的質(zhì)量管

理水平跨上新臺(tái)階。

在沒(méi)有實(shí)施CIMS工程的制造企業(yè)，其質(zhì)量信息管理工作中通常存在下面

一些問(wèn)題：

(1)質(zhì)量信息的采集手段落后?；诼毮芸剖液凸?chǎng)的各種質(zhì)量記錄使用

手工報(bào)表或報(bào)告單形工3其記錄速度慢、效率低且容易出錯(cuò)。

(2)質(zhì)量信息的傳遞和反饋手段落后。企業(yè)各種質(zhì)量信息的傳遞和反饋靠

人工傳遞單據(jù)來(lái)完成，在生產(chǎn)過(guò)程中，由于傳遞速度慢，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問(wèn)題不能

及時(shí)解決，且易于產(chǎn)生誤傳遞甚至漏傳的事故。

(3)質(zhì)量信息的采集頻率低。由于使用人工填報(bào)和傳遞質(zhì)量信息的速度慢

工作量大，各種質(zhì)量報(bào)表每月匯總并整理上報(bào)質(zhì)量監(jiān)督管理辦公室存檔，導(dǎo)

致質(zhì)量信息采集頻率低、周期長(zhǎng)。

(4)質(zhì)量信息收集和積累不全，其準(zhǔn)確度難以提高。由于產(chǎn)品質(zhì)量信息分

布在企業(yè)各個(gè)職能部門和每一個(gè)車間、工場(chǎng)，以及從產(chǎn)品訂貨到售后服務(wù)的

每一個(gè)環(huán)節(jié)上，其信息量大、散布范圍廣、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)，質(zhì)量信息相對(duì)獨(dú)立、

分散；同時(shí)由于質(zhì)量檢查運(yùn)行機(jī)制中的各科室、工場(chǎng)之間的限制，使得質(zhì)量環(huán)

中的信息無(wú)法全面及時(shí)收集和積累，且難以提高信息準(zhǔn)確度。

(5)質(zhì)量信息管理規(guī)范化水平和效率難以提高。因質(zhì)量信息散布于各科

室、工場(chǎng)，散布在零件加工過(guò)程中，使得用人工手段進(jìn)行質(zhì)量信息的采集、

分類、整理及反饋難以準(zhǔn)確及時(shí)，以至于質(zhì)量信息管理規(guī)范化程度和效率難

以提高。

(6)質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系中的評(píng)價(jià)、控制、規(guī)劃和預(yù)測(cè)功能薄弱。因

質(zhì)量規(guī)劃和管理缺乏高效的信息處理手段，質(zhì)量信息采集和傳遞反饋速度慢、

頻率低且信息不全、積累不夠，導(dǎo)致質(zhì)量評(píng)價(jià)、控制、規(guī)劃和預(yù)測(cè)等功能減

弱，質(zhì)量管理和保證的整體水平難以提高。

制造企業(yè)對(duì)CAQ的需求

基于CIMS環(huán)境的制造企業(yè)對(duì)CAQ的需求，是由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、企業(yè)管理、產(chǎn)

品質(zhì)量和綜合效益等方面所決定的，是企業(yè)CIMS結(jié)構(gòu)不可缺少的部分，也是

解決上述存在問(wèn)題的根本途徑。CIMS環(huán)境下的CAQ系統(tǒng)能夠：

(D實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息快速采集和傳遞。由于在制造企業(yè)貫徹GB/T19901和

IS09(刃1,以及推行并完善全面質(zhì)量管理和保證體系，要求企業(yè)主要質(zhì)量管

理部門及相關(guān)科室和工場(chǎng)及時(shí)迅速掌握整個(gè)質(zhì)量環(huán)一從市場(chǎng)預(yù)測(cè)到產(chǎn)品售后

服務(wù)每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量信息。其信息具有量大、散布范圍廣和動(dòng)態(tài)性、隨機(jī)

性強(qiáng)等特點(diǎn)。顯然，使用傳統(tǒng)的手工報(bào)表、人工傳遞方法是不能滿足全面質(zhì)

量管理的大信息量、高響應(yīng)速度的要求。因此，建立基于CIMS環(huán)境的CAQ

系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)(：IMS信息的整體集成效益，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的快速采集和傳遞

的根本途徑。否則企業(yè)全面質(zhì)量管理就不能得到更好的貫徹執(zhí)行，而且在激

烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，質(zhì)量問(wèn)題會(huì)成為繼設(shè)計(jì)、管理之后的新瓶頸問(wèn)題。

(2)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息集成和完善規(guī)范管理。為使企業(yè)質(zhì)量管理和質(zhì)量保證部

門切實(shí)起到領(lǐng)導(dǎo)決策的參謀作用，對(duì)其它職能部門起到質(zhì)量監(jiān)督和檢查作用，

提高質(zhì)量管理的效率和準(zhǔn)確度，要求完成質(zhì)量信息的全面收集、分類、歸納

分析及存儲(chǔ)檢索，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的集成和完善質(zhì)量信息的規(guī)范管理，建立

CIMS環(huán)境下的CAQ系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)這一要求的根本保證。

(3)提高質(zhì)量體系的質(zhì)量規(guī)劃、分析、評(píng)價(jià)、控制和預(yù)測(cè)能力。全面質(zhì)量

管理的特點(diǎn)之一就是質(zhì)量的規(guī)劃、綜合評(píng)判、預(yù)測(cè)、控制和預(yù)防。因此，為

推行和完善企業(yè)全面質(zhì)量管理和保證體系，提高質(zhì)量效益和水平，必須建立

CIMS/CAQ系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的規(guī)劃、綜合評(píng)判、預(yù)測(cè)、控制和預(yù)防。

企業(yè)質(zhì)量信息流

基于C1MS的企業(yè)質(zhì)量信息流應(yīng)該能夠滿足CIMS條件下的CAQ的需求，

它應(yīng)該由完善的質(zhì)量信息源、現(xiàn)代的統(tǒng)計(jì)手段、科學(xué)的分析機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)化的

（4）

處理流程組成。但是，不同類型企業(yè)由于產(chǎn)品的不同、生產(chǎn)特點(diǎn)的不同

和經(jīng)營(yíng)方式的不同，其質(zhì)量信息流也是有差異的，甚至可能相差很大。如圖

2所示。在企業(yè)的質(zhì)量信息流中應(yīng)包括信息源、信息的采集、信息的統(tǒng)計(jì)、

分析、評(píng)價(jià)及處理等環(huán)節(jié)。其中信息源應(yīng)全面、采集應(yīng)準(zhǔn)確及時(shí)、統(tǒng)計(jì)應(yīng)自

動(dòng)化、分析應(yīng)科學(xué)、評(píng)價(jià)應(yīng)客觀、處理應(yīng)得當(dāng)。

圖2企業(yè)質(zhì)量信息流圖

企業(yè)質(zhì)量信息的采集、統(tǒng)計(jì)、分析、評(píng)價(jià)與處置應(yīng)該有一個(gè)科學(xué)、實(shí)用

的處理流程。所謂科學(xué)性是指該處理流程應(yīng)該符合一般的管理科學(xué)的規(guī)律性，

應(yīng)該遵循國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別是ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)該采

用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析方法;所謂實(shí)用性就是指處理流程應(yīng)該適合于企業(yè)的生產(chǎn)

經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)，適合于產(chǎn)品的特征，適合于CIMS/CAQ構(gòu)架的要求。一般制造業(yè)質(zhì)

量信息處理流程如圖3所示，CIMS/CAQ系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足此處理流程的

要求O

圖3企業(yè)質(zhì)量信息處理流程圖

3.該領(lǐng)域信息化系統(tǒng)方案

3.1CIMS環(huán)境下CAQ系統(tǒng)的特點(diǎn)

CIMS環(huán)境下的計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)應(yīng)該是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)、現(xiàn)代先進(jìn)

質(zhì)量管理思想、信息處理技術(shù)和企業(yè)質(zhì)量保證體系的有機(jī)結(jié)合，這就決定了它

必須是以產(chǎn)品對(duì)象為核心、面向企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量保證體系的，且具有集成性和分

布性的特點(diǎn)。

在CIMS中的CAQ系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、原材

料供應(yīng)、制造、產(chǎn)品銷售以及售后服務(wù)等各個(gè)階段的質(zhì)量信息的采集、存儲(chǔ)

和處理，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行質(zhì)量分析、評(píng)價(jià)、控制、規(guī)劃和決策，因此,CAQ系

統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：

1）面向產(chǎn)品對(duì)象

CIMS環(huán)境下的CAQ系統(tǒng)必須將企業(yè)視為一個(gè)有機(jī)的整體，緊緊圍繞產(chǎn)

品對(duì)象這一中心來(lái)建立面向產(chǎn)品質(zhì)量保證體系的系統(tǒng)模型。按照構(gòu)成產(chǎn)品對(duì)

象質(zhì)量系統(tǒng)模型的各個(gè)相關(guān)實(shí)體要素（即GB/T19004.1:1994-ISG9004-

1：1994中的各項(xiàng)要素）之間的相互關(guān)系和邏輯層次來(lái)逐層分解各個(gè)功能子

系統(tǒng),建立相應(yīng)的局部視圖。

2）集成性

CIMS以集成性為根本，所以，作為CIMS子系統(tǒng)之一的CAQ系統(tǒng)也必須

把集成性作為系統(tǒng)建模過(guò)程中所要考慮的首要問(wèn)題。

CAQ系統(tǒng)的集成性必須從縱向集成和橫向集成兩個(gè)角度上同時(shí)進(jìn)行考

慮?？v向集成是指質(zhì)量活動(dòng)與信息在企業(yè)的決策層、管理層和實(shí)施層之間的

自上而下和自下而上的集成，實(shí)際上它是企業(yè)管理體制的集成在CAQ系統(tǒng)中

的體現(xiàn);橫向集成是指質(zhì)量活動(dòng)與信息在由獲取用戶和市場(chǎng)需求到設(shè)計(jì)、采

購(gòu)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造、質(zhì)量檢驗(yàn)、市場(chǎng)營(yíng)銷和售后服務(wù)、用后處置這一產(chǎn)品

生命周期全過(guò)程中的集成。同縱向集成相比,橫向集成可以看作是質(zhì)量活動(dòng)與

信息在產(chǎn)品質(zhì)量形成過(guò)程上的集成。在縱向和橫向兩個(gè)角度上同時(shí)保證質(zhì)量

活動(dòng)與信息集成的實(shí)現(xiàn)，可以有效地保證CAQ系統(tǒng)能夠與企.業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)和

經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)真正結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)有機(jī)的整體，使CAQ系統(tǒng)能夠充分發(fā)

揮應(yīng)有的作用。

此外,為實(shí)現(xiàn)CAQ系統(tǒng)與CAD/CAPP/CAM、MIS、FA等多個(gè)相關(guān)系統(tǒng)的

信息交換,在建模過(guò)程中要從CIMS整體集成的全局出發(fā),既要實(shí)現(xiàn)CAQ系統(tǒng)

內(nèi)部的集成,又要實(shí)現(xiàn)與其它子系統(tǒng)之間的信息集成。在CAQ系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)

程中，其開(kāi)發(fā)人員需要與其它子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員密切合作,選擇或設(shè)計(jì)合理的

信息交換協(xié)議和外部接口機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)透明的信息共享和信息在線交換。

3)分布性

現(xiàn)代企業(yè)的質(zhì)量管理工作貫穿于產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程，體現(xiàn)在企業(yè)管

理方面，便是質(zhì)量管理和保證的各項(xiàng)職能合理地分布于企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的相

關(guān)環(huán)節(jié)，共同完成企業(yè)內(nèi)質(zhì)量管理工作?，F(xiàn)代質(zhì)量管理系統(tǒng)的一個(gè)重要特征就

是合理分布性與高度集中統(tǒng)一性的有機(jī)結(jié)合。因此,系統(tǒng)的信息管理必須建立

在分布式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。然而分布性必然會(huì)帶來(lái)涉及數(shù)據(jù)一致性、安全

性、冗余度等一系列問(wèn)題,采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)并精心設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)

構(gòu)和數(shù)據(jù)分布模式是合理解決這?系列問(wèn)題的有效途徑。

3.2CAQ系統(tǒng)的基本構(gòu)成

不同企業(yè)質(zhì)量目標(biāo)、質(zhì)量體系要素不盡相同,質(zhì)量活動(dòng)的內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)也

千差萬(wàn)別。CAQ各子系統(tǒng)分布于企業(yè)不同層次涉及范圍也不同，只有深入分

析企業(yè)

對(duì)質(zhì)量保證功能的真實(shí)需求才能確定。系統(tǒng)劃分基本原則是內(nèi)聚性原則，即子

系統(tǒng)內(nèi)部自成整體，與其他子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立；內(nèi)部信息聯(lián)系緊密，與外部聯(lián)系

少；內(nèi)部時(shí)間域相近,空間域相對(duì)集中。做到各子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立完成部分管理

功能,按業(yè)務(wù)信息邏輯方式劃分。CAQ應(yīng)與企業(yè)總體系統(tǒng)運(yùn)行模式一致，并適

應(yīng)特定環(huán)境下的計(jì)算機(jī)應(yīng)用要求,主要分為4個(gè)部分：

(1)質(zhì)量計(jì)劃制定企業(yè)質(zhì)量目標(biāo)、方針;按照生產(chǎn)技術(shù)大綱、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要

求編制產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)戈IJ；根據(jù)檢測(cè)準(zhǔn)備計(jì)劃、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、產(chǎn)品圖紙和工序

文件生成產(chǎn)品檢測(cè)規(guī)程和規(guī)范;根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、零部件檢測(cè)規(guī)程文件制定

檢測(cè)器具需求計(jì)劃、進(jìn)貨檢驗(yàn)計(jì)劃。

(2)質(zhì)量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控采用人工和自動(dòng)采集相結(jié)合進(jìn)行質(zhì)量數(shù)據(jù)采集,

對(duì)結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)與預(yù)處理(不良品判別和統(tǒng)計(jì)參數(shù)初步計(jì)算)；定期檢定計(jì)量

器具;實(shí)施制造過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控、在線反饋控制。

(3)質(zhì)量評(píng)價(jià)與改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià);外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件質(zhì)量評(píng)價(jià)與供應(yīng)商評(píng)

價(jià);加工工序質(zhì)量控制評(píng)價(jià)，確定工序質(zhì)量控制點(diǎn)；對(duì)不良品的處理信息進(jìn)行

審核管理,分析、反饋生產(chǎn)故障問(wèn)題。

(4)質(zhì)量信息綜合管理質(zhì)量綜合查詢及質(zhì)量決策支持;質(zhì)量文檔管理、本

行業(yè)質(zhì)量動(dòng)態(tài)及有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范檢索;質(zhì)量成本核算與分析;質(zhì)量人員業(yè)務(wù)

檔案及印章管理。

各功能模塊可根據(jù)不同用戶需求進(jìn)行靈活拆卸、組合或擴(kuò)充，也可以進(jìn)行

適應(yīng)性的二次開(kāi)發(fā)，還可以用CAQ強(qiáng)大的專業(yè)功能代替企業(yè)其他管理軟件如

MRPII或ERP中質(zhì)量管理模塊中相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié),從而擴(kuò)大子系統(tǒng)的通用性。

3.3質(zhì)量信息集成

CAQ系統(tǒng)關(guān)鍵在于質(zhì)量信息集成。通過(guò)集成將企業(yè)各項(xiàng)質(zhì)量活動(dòng)都納入

多層次、多模式、人機(jī)交互的自動(dòng)化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量信息的快速采集、傳

遞、存取、處理，同時(shí)提供信息傳輸?shù)慕涌?。作為有效?shí)現(xiàn)質(zhì)量控制與管理的

基礎(chǔ)，CAQ必須與動(dòng)態(tài)企業(yè)環(huán)境相適應(yīng),具有靈活的擴(kuò)展及重構(gòu)的能力,而且

質(zhì)量信息同設(shè)計(jì)工藝信息、生產(chǎn)信息、經(jīng)營(yíng)信息等具有廣泛的企業(yè)內(nèi)部信息

的耦合性。

CAQ不是企業(yè)中唯一的信息系統(tǒng),與其他系統(tǒng)存在廣泛的信息傳輸關(guān)系,

這屬于系統(tǒng)外部信息傳輸,而CAQ內(nèi)部各子系統(tǒng)間也發(fā)生著大量的信息交換,

因此CAQ系統(tǒng)內(nèi)各功能模塊之間以及與外部相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)有廣泛的信息集

成交互。內(nèi)部集成通過(guò)構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之上的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。外部集

成通過(guò)信息交換協(xié)議、接口規(guī)范實(shí)現(xiàn)與CAD/CAPP、MAS（制造自動(dòng)化系統(tǒng)）

和MIS的信息共享,通過(guò)質(zhì)量信息采集系統(tǒng)和反饋機(jī)制與整個(gè)企業(yè)環(huán)境產(chǎn)生

交互作用，如通過(guò)DMIS（尺寸測(cè)量接口規(guī)范），STEP（產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)

準(zhǔn)）等進(jìn)行交互集成。

（1）CAQ與CAD/CAPP的接口CAQ由CAD/CAPP系統(tǒng)獲取自動(dòng)檢測(cè)、

產(chǎn)品試驗(yàn)的產(chǎn)品規(guī)范及相關(guān)零件設(shè)沖要求，反饋過(guò)程能力指數(shù)分析及產(chǎn)品實(shí)

際質(zhì)量狀況,評(píng)審和改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì),合理安排生產(chǎn)工序。

（2）CAQ與MIS（含MRPH或ERP）的接口CAQ從MIS獲取進(jìn)貨計(jì)劃、生

產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、各類成本、工裝設(shè)備等信息，并向MIS反饋統(tǒng)計(jì)控制檢驗(yàn)信息、

產(chǎn)品零件質(zhì)量狀況報(bào)告。

（3）CAQ與MAS的接口CAQ從MAS獲得生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀況信息、零部件

檢測(cè)信息,并向MAS提供設(shè)備監(jiān)控指令、零部件質(zhì)量分析診斷結(jié)果,提出預(yù)防

和改進(jìn)措施。

3.4CIMS框架模型

將CAQ系統(tǒng)劃分為質(zhì)量計(jì)劃系統(tǒng)、質(zhì)量信息管理系統(tǒng)、在線質(zhì)量控制系

統(tǒng)、質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)四大功能子系統(tǒng)。

質(zhì)量計(jì)劃系統(tǒng)是CAQ系統(tǒng)中的計(jì)劃層，主要為企業(yè)的質(zhì)量管理和質(zhì)量控

制制定各級(jí)目標(biāo)和實(shí)施計(jì)劃，具體又分為產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)劃編制和產(chǎn)品檢測(cè)計(jì)劃

編制。產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)劃編制的主要任務(wù)是在收集和分析生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)

量狀態(tài)的歷史、現(xiàn)狀及其發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，制定質(zhì)量目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)

的程序和措施。產(chǎn)品檢測(cè)計(jì)劃編制的主要任務(wù)是制定從原材料采購(gòu)到零部件

生產(chǎn)和裝配，乃至整機(jī)檢驗(yàn)出廠的生產(chǎn)全過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn)范圍、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢

驗(yàn)方法、檢驗(yàn)水平、檢驗(yàn)手段和設(shè)備、檢驗(yàn)人員配備以及檢驗(yàn)費(fèi)用等各項(xiàng)內(nèi)

容的規(guī)劃。

質(zhì)量信息管理系統(tǒng)是CAQ系統(tǒng)的核心，包括質(zhì)量綜合信息管理、設(shè)計(jì)質(zhì)

量信息管理、計(jì)量器具信息管理、制造質(zhì)量信息管理和外部質(zhì)量信息管理等

一些基本功能，主要完成質(zhì)量信息的采集、分類、匯總、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)等一系列

任務(wù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)各職能部門之間質(zhì)量信息的交換與傳遞,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的科學(xué)

化管理。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)質(zhì)量信息進(jìn)行綜合全面的分析和審核，為企業(yè)的質(zhì)

量管理提供有力的信息支持。

在線質(zhì)量控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程實(shí)施監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加工的產(chǎn)品質(zhì)量狀

況作出實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,通過(guò)反饋來(lái)修正加工系統(tǒng)的行為。其具

體功能包括:生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析、評(píng)價(jià)、反饋控制與

管理,關(guān)鍵加工工序的控制，產(chǎn)品生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制等。

質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程的綜合質(zhì)量評(píng)估,結(jié)合質(zhì)量

計(jì)劃系統(tǒng)、質(zhì)量信息管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)輔助在線質(zhì)量控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息,

對(duì)質(zhì)量狀態(tài)、質(zhì)量結(jié)果、質(zhì)量成本、影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素、質(zhì)量管理和質(zhì)量

保證活動(dòng)及其效果進(jìn)行全局的、綜合的評(píng)估，為企業(yè)的管理層和決策層提供全

面的決策支持。

圖4C1MS環(huán)境下CAQ系統(tǒng)的框架模型

綜述題（共計(jì)30分）

企業(yè)信息化與工業(yè)化相融合，推動(dòng)企業(yè)整體和各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)變革。通過(guò)

相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和相關(guān)資料的收集，結(jié)合科學(xué)技術(shù)（制造技術(shù)、信息技

術(shù)、管理技術(shù)等）和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合科學(xué)發(fā)展觀，充分思考

和想象，描繪和論述我國(guó)制造業(yè)或其中某個(gè)行業(yè)在2023^2030年的情況，

包括企業(yè)模式、業(yè)務(wù)模式、核心技術(shù)、產(chǎn)品研制生產(chǎn)、協(xié)作與競(jìng)爭(zhēng)、社

會(huì)環(huán)境等各方面，字?jǐn)?shù)在5000字左右，要求圖文并茂，文字簡(jiǎn)潔明白，

條理清晰，圖文形式規(guī)范。

信息技術(shù)的迅速發(fā)展促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理模式變革和制造技術(shù)的發(fā)展，

促進(jìn)了全球制造業(yè)的重組和分工，使企'也從地區(qū)間的競(jìng)爭(zhēng)擴(kuò)大為全球范圍的

競(jìng)爭(zhēng)，使單個(gè)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展為供應(yīng)鏈和企業(yè)群體之間的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)，信

息技術(shù)又為制造業(yè)實(shí)施先進(jìn)制造戰(zhàn)略和提高競(jìng)爭(zhēng)力提供了使能工具和平臺(tái)。

用信息技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力得到了越來(lái)越多的企業(yè)

的重視，但是，必須清楚地看到，實(shí)施先進(jìn)制造戰(zhàn)略、用信息化帶動(dòng)工業(yè)化、用

信息技術(shù)提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力并不是一件容易的事情，如果企業(yè)沒(méi)有一個(gè)全局

的觀點(diǎn)和細(xì)致的市場(chǎng)分析定位,沒(méi)有一個(gè)有市場(chǎng)前景的產(chǎn)品I,而采用的技術(shù)手

段和實(shí)施方法又不合適的話,就會(huì)帶來(lái)非常大的風(fēng)險(xiǎn)。

企業(yè)信息化是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，從信息系統(tǒng)的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、

系統(tǒng)實(shí)施到運(yùn)行維護(hù)，都有非常高的要求;特別是在信息技術(shù)不斷發(fā)展、市場(chǎng)

環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，還要能夠根據(jù)新的經(jīng)營(yíng)運(yùn)作需求升級(jí)信息系統(tǒng)或者對(duì)其進(jìn)

行快速重組。如何實(shí)施一個(gè)既能滿足當(dāng)前企業(yè)需求又具有可持續(xù)發(fā)展能力，

功能強(qiáng)大又具有良好柔性的信息系統(tǒng)就成為廣大的企業(yè)和信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施

人員非常重視的問(wèn)題。在這種背景下，許多軟件廠商提出了企業(yè)信息化整體解

決方案的概念，試圖為企業(yè)的信息化提出一個(gè)一勞永逸的方案。但是迄今為止,

現(xiàn)有的軟件公司提出的整體解決方案大致是將軟件公司的各類產(chǎn)品按照其功

能進(jìn)行組合,而并未對(duì)什么是企業(yè)信息化整體解決方案、整體解決方案包含什

么、整體解決方案與具體的應(yīng)用軟件之間的關(guān)系給出清晰的描述。

搞清楚先進(jìn)制造戰(zhàn)略、企業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展方向、企業(yè)產(chǎn)品與經(jīng)營(yíng)過(guò)程、信

息技術(shù)與信息系統(tǒng)實(shí)施方法之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上制定符合企業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)

展需求的

制造業(yè)企'也綜合發(fā)展框架及企'業(yè)信息化整體解決方案,采用系統(tǒng)發(fā)展模式,有

計(jì)劃、有控制地逐步實(shí)施提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的各種先進(jìn)制造戰(zhàn)略和信息系統(tǒng),

對(duì)于制造企業(yè)具有十分重要的指導(dǎo)意義。

1信息時(shí)代制造企業(yè)的主要特征

信息時(shí)代的制造企業(yè)將是一個(gè)全面集成的數(shù)字化企業(yè)，它建立在集成化

企業(yè)戰(zhàn)略框架和先進(jìn)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念、管理方法、信息技術(shù)的基礎(chǔ)上,能夠不

斷改進(jìn)和持續(xù)創(chuàng)新。全面集成的數(shù)字化企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是通過(guò)全面采用先進(jìn)

的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)字化、制造裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、管理數(shù)字

化，并通過(guò)集成實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化；實(shí)現(xiàn)客戶、企業(yè)和供應(yīng)商的無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)

人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和管理方法的集成;實(shí)現(xiàn)企業(yè)不同產(chǎn)品線的均衡發(fā)展。全

面集成的數(shù)字化企業(yè)不僅為用戶提供滿足其當(dāng)前需求的產(chǎn)品，更重要的是實(shí)

現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品全生命周期(從用戶需求分析?、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造裝配、維護(hù)服務(wù)到報(bào)

廢回收)的管理和服務(wù)。全面集成企業(yè)還倡導(dǎo)一種全新的合作理念,將對(duì)供應(yīng)

鏈上每個(gè)環(huán)節(jié)的管理模式從單純的合同契約管理變成共同發(fā)展伙伴的管理,

伙伴之間充分實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、利益共享和風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)。全面集成的

數(shù)字化企業(yè)不僅被動(dòng)地響應(yīng)市場(chǎng)的變化,而且能夠主動(dòng)地抓住市場(chǎng)變化,通過(guò)

采取技術(shù)上的改進(jìn)來(lái)獲取市場(chǎng)變化帶來(lái)的商機(jī)。

全面集成的數(shù)字化企業(yè)通過(guò)集成企業(yè)的所有過(guò)程、規(guī)則、信息、資源、

人員、技術(shù)，使企業(yè)成為具有協(xié)作性、學(xué)習(xí)型、虛擬化、敏捷化和精良型的企

業(yè),并在各方面呈現(xiàn)數(shù)字化的特征。

(1)協(xié)作性。在合作伙伴的業(yè)務(wù)過(guò)程之間建立相互連接,實(shí)現(xiàn)不同合作伙

伴間共享信息和業(yè)務(wù)過(guò)程;每個(gè)合作伙伴都將精力集中在其核心能力上，并互

補(bǔ)合作伙伴之間的能力;使贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)成為所有合作伙伴的共同目標(biāo);在合

作伙伴之間創(chuàng)造一個(gè)“共贏”的企業(yè)文化氛圍。

(2)學(xué)習(xí)型。知識(shí)已經(jīng)成為企業(yè)最重要的資產(chǎn)。學(xué)習(xí)和管理知識(shí)成為企

業(yè)贏得未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的最重要的能力。學(xué)習(xí)型企業(yè)認(rèn)為變化是不可避免的，

它會(huì)利用企業(yè)的知識(shí)和能力抓住變化帶來(lái)的商機(jī)去擴(kuò)展其業(yè)務(wù)，持續(xù)的改進(jìn)

已經(jīng)成為學(xué)習(xí)型企業(yè)的企業(yè)文化。企業(yè)建模方法被用來(lái)評(píng)價(jià)企業(yè)變化與否將

給企業(yè)發(fā)展帶來(lái)的正面和負(fù)面影響，評(píng)價(jià)指標(biāo)被用來(lái)客觀地分析企業(yè)在變化

前后的性能。

(3)虛擬化。采用動(dòng)態(tài)聯(lián)盟方法通過(guò)構(gòu)建虛擬企業(yè)來(lái)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、

制造和服務(wù)。業(yè)務(wù)過(guò)程將跨越具體的物理企業(yè)邊界,在全球范圍內(nèi)運(yùn)作。無(wú)縫

集成成為構(gòu)建虛擬企業(yè)的核心技術(shù),為此,伙伴企業(yè)的業(yè)務(wù)與信息系統(tǒng)需要采

用相容的部件、共同的業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口。止匕外，還要求伙伴企業(yè)之

間在業(yè)務(wù)目標(biāo)和決策規(guī)則上是可互操作的，從而可以使得伙伴企業(yè)能夠以一

致的方式共同響應(yīng)市場(chǎng)的變化。

(4)敏捷化。敏捷化的企業(yè)能以最快的速度、最低的成本、最好的柔性

調(diào)整其生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)，以響應(yīng)市場(chǎng)的變化。為了建立敏捷化的企業(yè)，要求企業(yè)

有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力，可以根據(jù)市場(chǎng)的變化迅速完成自我調(diào)整，可以迅速與合

作者之間形成新的合作流程,迅速把新技術(shù)轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)需要的產(chǎn)品；要求企業(yè)

的業(yè)務(wù)組件具有自治性、可重用性和魯棒性，可重用性包括業(yè)務(wù)過(guò)程的可快速

重組、制造系統(tǒng)能快速重構(gòu)、業(yè)務(wù)單元能快速擴(kuò)展。

(5)精良型。創(chuàng)造一個(gè)精良型企業(yè)意味著消除不增值的過(guò)程和最小化一

切不增值的元素?？蛻魞r(jià)值流是企業(yè)用來(lái)識(shí)別一個(gè)活動(dòng)或者過(guò)程是否增值的

依據(jù)，任何對(duì)滿足客戶的期望產(chǎn)品有直接貢獻(xiàn)的活動(dòng)和過(guò)程都是增值的,反之,

則是不增值的。

(6)數(shù)字化設(shè)計(jì)。通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)手段與設(shè)計(jì)過(guò)程的數(shù)字化和智能化,縮短

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,提高企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力。

(7)制造裝備數(shù)字化。通過(guò)制造裝備的數(shù)字化、自動(dòng)化和精密化,提高產(chǎn)

品的精度和加工裝配的效率。

(8)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化。通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程控制的數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化，

提高企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化水平。

(9)管理數(shù)字化。通過(guò)企業(yè)內(nèi)外部管理的數(shù)字化和最優(yōu)化,提高企業(yè)管理

平。

(10)企業(yè)數(shù)字化。在上列4項(xiàng)數(shù)字化的基礎(chǔ)上，通過(guò)集成形成數(shù)字化企

業(yè),實(shí)現(xiàn)全球化環(huán)境下企業(yè)內(nèi)外部資源的集成和最佳利用，促進(jìn)制造企業(yè)的業(yè)

務(wù)過(guò)程、組織結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2信息時(shí)代制造企業(yè)的綜合發(fā)展框架

全面集成的數(shù)字化企業(yè)為信息時(shí)代制造企業(yè)的發(fā)展指明了方向，但是耍

構(gòu)建全面集成的數(shù)字化企業(yè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,它需要在現(xiàn)有企業(yè)現(xiàn)狀與技

術(shù)的基礎(chǔ)上，在企業(yè)整體解決方案和實(shí)施途徑戰(zhàn)略指導(dǎo)思想下逐步完善。

圖5給出的信息時(shí)代制造企業(yè)的綜合發(fā)展框架從宏觀上指出了當(dāng)前企業(yè)

向未來(lái)企業(yè)進(jìn)化的控制框架。信息時(shí)代制造企'業(yè)的綜合發(fā)展框架包括指導(dǎo)思

想、整體解決方案、企業(yè)進(jìn)化、信息集成框架和集成平臺(tái)4個(gè)組成部分。頂

層的CIMS及其他先進(jìn)制造模式、管理理念、數(shù)學(xué)工具等為企業(yè)進(jìn)化和制訂整

體解決方案提供了指導(dǎo)思想和方法。圖中右下角的企業(yè)信息化整體解決方案

集成框架和集成平臺(tái)反映了信息技術(shù)為企業(yè)的發(fā)展提供使能工具和集成框架

的支持,其有效的設(shè)計(jì)和實(shí)施是保證企業(yè)進(jìn)化順利進(jìn)行的基礎(chǔ),也是企業(yè)的整

體解決方案得到有效執(zhí)行的保障。

圖5的橫坐標(biāo)自左至右標(biāo)明傳統(tǒng)企業(yè)、當(dāng)今企業(yè)和未來(lái)企業(yè)的進(jìn)化過(guò)程，

是企業(yè)的發(fā)展方向，它分別表示了產(chǎn)品從傳統(tǒng)的獨(dú)立設(shè)計(jì)、制造方式,發(fā)展到

設(shè)計(jì)制造過(guò)程的集成，進(jìn)而發(fā)展到未來(lái)的產(chǎn)品全生命周期的管理;企業(yè)的業(yè)務(wù)

過(guò)程從傳統(tǒng)的獨(dú)立的部門級(jí)業(yè)務(wù)過(guò)程管理,發(fā)展到企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)過(guò)程集成，

進(jìn)而發(fā)展到跨企業(yè)的業(yè)務(wù)過(guò)程集成；企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的部門功能制組

織結(jié)構(gòu)，發(fā)展到扁平化組織結(jié)構(gòu)，進(jìn)而發(fā)展成網(wǎng)絡(luò)化組織結(jié)構(gòu)；制造資源從傳

統(tǒng)的制造資源的管理,發(fā)展到制造資源的優(yōu)化配置,進(jìn)而發(fā)展成為可重構(gòu)的制

造系統(tǒng)；企業(yè)也從單個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，發(fā)展成開(kāi)展多個(gè)企業(yè)的協(xié)作,進(jìn)而通

過(guò)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟形成虛擬企業(yè)；

企業(yè)的信息系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)從實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成,發(fā)展到實(shí)現(xiàn)信息集成,進(jìn)而發(fā)展

到未來(lái)的知識(shí)集成;企業(yè)的信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍從部門級(jí)的應(yīng)用，發(fā)展到全企

業(yè)范圍內(nèi)的集成應(yīng)用，進(jìn)而發(fā)展到沿著產(chǎn)品價(jià)值鏈的供應(yīng)鏈的集成。

圖5左邊是企業(yè)的整體解決方案。企業(yè)整體解決方案是一組不同的解決方

案的綜合,這些解決方案為企業(yè)的進(jìn)化提供實(shí)施方法指導(dǎo)，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的

集成化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工程方法就是指導(dǎo)產(chǎn)品管理向全生命周期管理方向進(jìn)化的指

導(dǎo)思想和方法;項(xiàng)目管理與經(jīng)營(yíng)過(guò)程重組方法為企業(yè)的'業(yè)務(wù)過(guò)程管理和組織

結(jié)構(gòu)重構(gòu)提供了指導(dǎo)思想和方法;敏捷制造和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟為企業(yè)制造資源管理

和虛擬企業(yè)的構(gòu)成提供了指導(dǎo)思想和方法;企業(yè)信息化整體解決方案是指導(dǎo)

企業(yè)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施和信息系統(tǒng)集成的指導(dǎo)思想和方法。

圖5信息時(shí)代制造業(yè)的綜合發(fā)展框架

圖6給出了在企業(yè)綜合發(fā)展框架指導(dǎo)和控制下企業(yè)整體解決方案的實(shí)施

步驟，包括市場(chǎng)分析、制訂產(chǎn)品發(fā)展計(jì)劃、確定過(guò)程優(yōu)化和集成策略、進(jìn)行組

織結(jié)構(gòu)和人員配置、配置組織資源、信息系統(tǒng)規(guī)劃與實(shí)施以及系統(tǒng)運(yùn)行等7

個(gè)步驟。由于信息系統(tǒng)是為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供服務(wù)和技術(shù)支持的系統(tǒng),因此,

只有在前5個(gè)步驟完成后,才能夠得知企業(yè)對(duì)信息系統(tǒng)的準(zhǔn)確的需求。在全面

深入理解企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略、企業(yè)對(duì)信息系統(tǒng)的需求、當(dāng)前企業(yè)信息技術(shù)基礎(chǔ)

和信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,通過(guò)系統(tǒng)化的有控制的實(shí)施途徑來(lái)實(shí)施企

業(yè)信息系統(tǒng),才能保證企業(yè)信息系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)、實(shí)施,而信息系統(tǒng)又必須在

企業(yè)信息化整體解決方案的指導(dǎo)下逐步發(fā)展、完善。

圖6企業(yè)整體解決方案的實(shí)施步驟

3企業(yè)信息化整體解決方案綜合框架

指導(dǎo)思想和理論方法

企業(yè)信息化整體解決方案首先應(yīng)確定企業(yè)信息化工作的指導(dǎo)思想，在明

確信息技術(shù)對(duì)企業(yè)發(fā)展的核心支持作用的基礎(chǔ)上,從企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的高度,從

產(chǎn)品全生命周期和企'也信息化的全生命周期角度，采用多視圖和不斷進(jìn)化的

觀點(diǎn)來(lái)看待企業(yè)的信息化工作?，F(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(CIMS)不但是信息時(shí)代

制造企業(yè)綜合發(fā)展框架的指導(dǎo)思想,還為企?業(yè)信息化整體解決方案提供了指

導(dǎo)思想。CIMS對(duì)企業(yè)信息化整體解決方案的指導(dǎo)作用可以從指導(dǎo)思想、問(wèn)題

求解策略、實(shí)施方法、技術(shù)工具和手段這幾個(gè)方面來(lái)反映。

由于企業(yè)及其面市的市場(chǎng)環(huán)境、產(chǎn)品、過(guò)程都