一、前言
  　  在国家以“信息化促进工业化、以工业化带动信息化”的基本国策的指导下，国内的离散制造企业正进行着以信息化为主体的技术改造，而以PDM为核心的4CP工程信息化建设，是决定产品性能与成本的源头，也是离散制造行业信息化改造的重中之重。

   　 4CP工程信息集成系统，即CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM集成系统，是以先进的三维产品设计平台为基础，以PDM为核心，以计算机网络为平台，将计算机辅助分析、工艺规划、数字化制造所需的产品信息的相关数据无缝地链接起来，相互作用，相互反馈，实现产品研发、试制和生产过程的非常好的过程与方案；并以此为起点，将研发过程所衍生的信息，如产品结构、材料、加工设备、成本等基础信息传送到企业的财务、计划、生产、能源机动等部门，在ERP系统的支持下，为企业的经营管理提供准确的、即时的、动态的信息。所以说，工程信息集成系统，对离散制造行业而言，是整个企业信息的源头，是启动企业全面信息化的一个较佳切入点，也能为顺利实施ERP提供较为有利的条件，在企业全面信息化建设过程中，起着十分重要的作用。

   　 江南机器集团公司是一个有着50多年历史的国有大型军工老厂，是一个典型的离散制造型企业，为提升企业的核心竞争力，从2003年起，进行了以 4CP为核心的工程信息化建设。在项目建设过程中，作为一个信息化建设基础较为薄弱的国有大中型老企业，碰到了许多信息化建设过程的一些典型性问题。笔者作为江南机器集团公司4CP项目主要负责人，在实践中感受到工程信息集成系统建设有着其内在的规律，必须认真结合企业实际，在原厂商软件框架的基础上进行相应的定制开发工作，进行突破与创新，同时要结合企业自身的特点进行总体规划、设计与选型，在实施上要精心组织，合理安排，才能在解决技术问题的基础上实现全面普及。

   　 本文以本企业4CP工程信息集成系统项目建设为主线，对离散制造企业4CP工程信息集成系统建设与实施当中可能遇到的问题进行探讨，并结合实践经验谈一谈自己的思考与体会。

    二、4CP工程信息化建设起步阶段应当注意的问题
    2.1 建设规划中应注意的几个事项
    4CP工程信息集成系统不是一个孤立的系统，而是一个集成化的软硬件环境，由CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM、网络与安全环境等诸项子系统构成，是企业经营生产的信息源头。因此，工程信息集成系统成功的标准，不只是研发部门单项软件成功的应用，最重要的是为企业的整体信息框架打下什么样的基础，故此，在作4CP系统总体规划时，站位要高，必须要有面向整个企业进行信息集成的全局意识，坚持系统的原则、整体的原则、集成的原则。
   

　　而要做好总体规划，就必须做好调研工作，要对企业的现状、发展目标，以及通过本次信息化建设必须解决的瓶颈问题做到心中有数，同时还要对工程信息集成系统有充分的了解，特别应当注意是要多进行实际应用案例调研，学习成功企业的经验，汲取失败企业的教训。

   　 其次，对于4CP这种为研发和工艺服务的信息集成系统，在实施上要根据自身的需求，先把软件系统中成熟的基础部分（如CAD/CAPP）用好，然后在此基础上，根据自身的实际，与软件提供商一道，做好系统的二次开发与定制工作，使之更加适应千变万化的企业实际，因此在信息化建设过程中一定要有重在应用的原则意识。

    2.2 满足企业需求的4CP工程信息集成系统的基本特性
   　 信息集成系统成功的标志，很大程度体现在一个高水平的整体规划内软件的普及程度，只有广泛普及了，深入应用了，软件才能体现它的价值，发挥它的作用。因此，有必要讨论一下，一个能满足企业需求4CP工程信息集成系统必须拥有哪些基本特性：

    2.2.1 普及性
   　 软件本身必须便于学习掌握。对于企业而言，工程信息集成系统的作用首先体现在软件本身能充分的用起来，而不是少数几个“高手”的专利，只有绝大多数科研与管理人员都熟练掌握了，应用到每一个科研项目中去，才能形成足够多的信息资源，提供足以满足企业需求的各种数据，其作用才能充分得以发挥。

    2.2.2 集成性
    　良好的集成性取决于软件设计的指导思想、系统的数据库底层技术，主要表现在各子系统和PDM、ERP间的协同工作能力，例如，二维图与三维图之间的互操作、CAD生成的三维模型经过CAE分析后得出的结果是否能够自动优化更新、所需要的各种数据是否能无缝地传输到ERP中去等等。

    2.2.3 兼容性
    在集成系统中最好用同一家公司的系列产品，但由于企业需求的多样化，而CAD/CAE/CAM公司都有自己的特长，因此有时很难　做到这一点，但必须进行基本的权衡与取舍。例如：三维CAD软件必须采用Para slid内核，因为它已成为CAD软件内核的主流，而且除了不出错误地读取其它软件的数据外，还应当能对其它软件产生的三维模型进行特征识别，继承设计过程产生的其它信息；另外，从广义上讲，兼容不但指CAD、CAE、CAM、CAPP间的数据兼容，最重要的是4CP集成的信息还要向ERP系统作流畅的传递。

    2.2.4可扩展性：
    系统的可扩展性主要表现在两个方面：
 　   一、4CP集成系统内部的可扩展性,如是否便于与第三方软件的扩展，二次开发是否方便，是否便于与外界交换数据、是否能与更好的软件形成高中搭配等。

   　 二、与ERP的集成能力，这是最重要也是最关键的因素。我们必须始终站在企业全局的高度来分析与规划4CP集成系统，其底层数据库要考虑相关应用的要求，能够将数据的定义和描述从应用程序中分离开来，提供数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑间的双重映象和转换功能，其外在表现就是：ERP所需的数据能够很方便地从4CP集成系统中提取出来并无缝地利用，真正起到数据源头的作用。

    2.2.5 良好的开发、技术服务与支持
    4CP集成系统的应用，会碰到各种各样的问题，小到软件的某一个应用技巧，大到用户化的二次开发，一个经验丰富的合作伙伴，反应迅速，服务周全的技术支持是解决这些实际问题的基本前提。

    2.3 软件选型与设计方案的优化
    　企业的需求千变万化，企业的情况各具特色，企业本身财力有限，因此，企业应当追求软件搭配的非常好的组合，实现非常好的的投入产出比和软件实施的最大成功率。一种明智的解决方案是中高搭配，即用中端软件的应用来普及和推广CAD集成技术，提高企业的整体信息化水平；用高端软件来解决一些企业在实际情况中碰到的特殊问题。

    　然后通过逐项目实施的渐进过程，培养人才，提高企业整体素质，使之逐步适应先进的科研、管理手段，满足现代化管理和生产的要求，实现企业的科研、管理水平循序渐进地实现跨跃性的发展，这对于那种信息化刚起步，缺乏实践经验，或是资金有一定困难的企业不失为一条可行之路。

   　 在此过程中，中端和高端软件是否实现无缝集成，是非常好的组合的关键。江南机器集团公司在本系统建设过程中就采用了中端和高端软件相结合的解决方案，具体如下：

    2.3.1 CAD软件平台：
    　以中端三维软件Solidedge来构建系统主平台，以高端三维软件UG作为系统的辅助平台，比例为5比1。

  　  Solidedge作为一种中端三维设计软件，有许多优点，如采用Parsolid内核；具有特征识别功能，与多数其它软件进行数据交换时，不但能读取数据，而且能继承其它参数化设计软件的特征，兼容性好；自带国标件库，能对标准的数学公式和有关物理算式进行计算，并自动生成由计算结果驱动的三维零件，极大地方便了工程设计人员。

  　  但它还有三个特点特别适合企业的CAD集成系统建设：一、易学易用，可以在信息化建设的第一步进行大规模推广，积累足够的数据资源，提高科研人员的技术素质，并利用三维设计的强大功能产生明显的首期效益，增强领导和群众对信息化建设的信心；二、良好的扩展性，即从中端向高端的无缝扩展能力，由于Solidedge和UG都是EDS的产品，两种软件生成的产品数据是可互操作的，即两种软件间不但数据转换没有问题，第一阶段的实施成果能被以后充分的利用，这就给企业的信息集成打下良好的基础。三、良好的经济性： edge本身自带基本的产品数据管理模块INSIGHT，可实现工作组级的设计协同，进行产品数据管理和设计更改，生成产品BOM，同时将PDM早期实施费用降低到很低的程度，培育设计人员适应PDM的管理模式与理念。

    　中端软件之所以叫中端，是由于它确实在功能上与高端软件有不少差距，在完成了普及推广CAD技术、提高人的素质、为PDM和ERP创造条件后，企业的CAD集成应用就可以向更深更广的层次发展。在这一阶段可采用UG和与之相应的PDM、ERP产品。UG是一个大型的集成化软件，含有集成化的CAD/CAE/CAM/CAPP模块，与SDRC合并后，得到了I-DEAS非常先进的PDM软件，并推出企业级的PDM软件Teamcenter，利用这些产品，并依靠在第一阶段培养锻炼的人才，可以进行产品的生命周期管理，逐步实现企业数据资源以及工作流程的管理、协同与应用集成。

    2.3.2 CAE平台：
   　 其选型除了满足技术要求外，我们一定要注意它与CAD平台的兼容性与集成性，CAE与CAD平台间集成性最明显的标志就是CAD三维模型是否能够被CAE的优化结果无缝地更新，能否形成一个相互作用，相互反馈的整体。本企业选用UG/Solidedge平台的原因之一就是它自带有与之集成的CAE模块，并且在得到了MSC的NASTRAN源代码后，形成了自已的UGS/NASTRAN分析软件系列，可以解决工程中很大一部分问题。

    2.3.3 CAM平台：
   　 与CAE类似，一个集成性好的CAM软件，能向CAD反馈加工仿真的结果，对CAD三维模型进行工艺优化，实现设计与制造的协同工作。因此，江南机器集团选用UG本身的CAM模块。考虑到项目的第一阶段操作者的素质问题，也选用少数界面友好，易学易用，与solidedge集成的第三方软件，使软件能够很快地用起来。

   　 以上是本企业在软件选型时的一些思路，笔者认为，任何企业进行工程信息集成系统选型时，最重要的是根据企业自身的实际，站在全局的高度和长远的眼光进行软件的选型工作。对于以简单零部件为主的企业，CAD平台可选用Solidwork/Inventor/Solidedge/CAXA等中低端软件，对于生产复杂零部件的企业或总装厂，则必须考虑高端的CATIA、UG、PRO/E系统。特别要指出的是，中小企业在选型时，要认真分析自身在产品整个供应链的位置，注意与上下游企业软件平台的一致性，尽可能减少企业间实施供应链管理（SCM）时的集成开发成本。