模具企業(yè)動態(tài)建模方法研究
　　模具技術(shù)既是先進制造技術(shù)的重要組成部分，又是先進制造技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，其技術(shù)水平與先進制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用密切相關(guān)。由于模具技術(shù)的特點對企業(yè)建模提出了新的要求，企業(yè)建模必須圍繞著市場的需求展開，企業(yè)模型應(yīng)該具有高靈活性和低風(fēng)險性，既適應(yīng)企業(yè)經(jīng)營過程快速重組的要求，還要盡量避免或減少傳統(tǒng)上BPR(Business process reengineering，企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)）的高風(fēng)險。因此，研究企業(yè)動態(tài)建模理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用工具，具有十分重要的意義。
　　2 基于CIMOSA的企業(yè)建模方法
　　隨著企業(yè)建模理論與實踐的不斷發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者提出了多種系統(tǒng)建模的方法（CIMOSA、PERA、ARIS、DEM、IDEF等），其中CIMOSA是目前投資量最大、系統(tǒng)性最強的研究成果�；�于CIMOSA的企業(yè)模型如圖l所示。為了簡化對復(fù)雜的企業(yè)信息系統(tǒng)進行分析和設(shè)計的負擔(dān)，可以從不同的觀察角度對企業(yè)信息系統(tǒng)的特征和內(nèi)部結(jié)構(gòu)做一定的劃分，形成功能、信息、過程、組織和資源等視圖子模型。除了各個視圖子模型內(nèi)部對象的歸類和內(nèi)聚性聯(lián)系之卜，模型之間存在的復(fù)雜的聯(lián)系使上述視圖子模型構(gòu)成了1個集成的、完整的信息系統(tǒng)模型。各視圖子模型之間的聯(lián)系如圖2所示，由于在過程模型中描述了各活動調(diào)用的資源、依賴的組織、對應(yīng)的企業(yè)功能、處理的信息實體和可能發(fā)生關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品零部件，因此過程視圖在諸視圖中居于核心地位。雖然CIMOSA與其它建模方法各有特色，它們從不同的角度提出了對企業(yè)這種復(fù)雜系統(tǒng)的理解，并各自給出了描述方法，同時也開發(fā)了相應(yīng)的工具系統(tǒng)，但它們也分別存在不足。
　　現(xiàn)有企業(yè)建模方法存在的問題主要有：①現(xiàn)有三階段（需求定義、設(shè)計、實施）生命周期建模方法不能滿足企業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要，僅完成了對企業(yè)信息系統(tǒng)的實施過程的一次描述，不能支持企業(yè)不斷改進和維護信息系統(tǒng)的過程；②現(xiàn)有企業(yè)建模工具在適應(yīng)性和柔性上，基本是一個結(jié)構(gòu)與功能比較固定的軟件系統(tǒng)，在軟件的設(shè)計與組織上沒有引入軟件組件的概念和方法；③現(xiàn)有建模方法缺乏有效的模型性能評價指標(biāo)體系，模型仿真優(yōu)化功能較弱，迫切需要建立實用的模型性能評價指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上進行模型的仿真分析與優(yōu)化。
　　總之，激烈的市場競爭和模具企業(yè)自身客戶訂單驅(qū)動一次性生產(chǎn)特點，對企業(yè)建模理論和方法在適應(yīng)性、集成化、面向全生命周期、性能優(yōu)化、一體化建模與實施等方面提出了更高的要求，傳統(tǒng)的CIMOSA企業(yè)建模已經(jīng)不能滿足這些需要。
　　3 企業(yè)動態(tài)建模方法
　　3．1動態(tài)建模流程
　　企業(yè)模型是由若干視圖子模型按一定的順序組成的，由于模型之間存在或強或弱的關(guān)聯(lián)，如圖2所示。使得這種順序變得十分模糊，因此要進行模型間關(guān)聯(lián)的消解。關(guān)聯(lián)的消解方法有很多，如設(shè)計結(jié)構(gòu)矩陣法，有向圖破環(huán)法等，這里不再贅述�；�于各種消解結(jié)果，即可確定出相應(yīng)建模的路線，目前比較常用的建模方法有兩種：單視圖引導(dǎo)的建模方法和多視圖并進的建模方法。單視圖引導(dǎo)的建模方法是以某個視圖作為引導(dǎo)視圖，然后建模工作從該視圖擴展到其他視圖，通過多視圖不斷迭代來完成建模過程。過程視圖、資源視圖、組織視圖和產(chǎn)品視圖都可以作為引導(dǎo)視圖。多視圖并進的建模方法是產(chǎn)品模型、過程模型、資源模型和組織模型的建立同時在它們各自的視圖中進行，但暫不建立它們之間的關(guān)聯(lián)，等達到一定規(guī)模，將它們關(guān)聯(lián)在一起，再由過程模型導(dǎo)出功能模型和信息模型。但是，這種技術(shù)路線容易產(chǎn)生較多的一致性問題，因此對一致性檢查要求比較高。綜合比較，認為單視圖引導(dǎo)的建模方法是一種簡單實用的建模方法，更加適合于復(fù)雜模型系統(tǒng)的設(shè)計。
　　由于資源和組織都是企業(yè)固有的要素，而且短時間內(nèi)發(fā)生重大變化的可能性較小，因此資源視圖和組織視圖首先作為引導(dǎo)視圖。有了資源模型和組織模型，建立過程模型時，就可以直接對它們的節(jié)點進行引用。在參考組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用IDEFO方法建立功能結(jié)構(gòu)模型，對最底層的功能單元增加定義。由于在過程模型沒有完成定義前，企業(yè)的活動、數(shù)據(jù)、控制流信息還沒有建立，因此，所建立的組織模型中的角色還不能進行定義。同樣，由于功能結(jié)構(gòu)模型也主要反映企業(yè)的功能分解結(jié)構(gòu)，所以也不能建立連接不同功能之間的控制流和信息流的關(guān)系。在上述3個視圖模型建成后，開始建立過程模型。通過過程模型中的活動，實現(xiàn)與組織視圖、資源視圖、功能視圖的集成。

　　石化通用機械現(xiàn)狀及發(fā)展方向
　　石化通用機械主要包括氣體壓縮機、石化專用泵和閥門等。
　　氣體壓縮機石化生產(chǎn)裝置中常用的氣體壓縮機有離心式氣體壓縮機和往復(fù)式氣體壓縮機。多年來，我國壓縮機制造業(yè)在引進國外技術(shù)，消化吸收和自主開發(fā)基礎(chǔ)上，攻克不少難關(guān)，取得重大突破。例如，催化裂化裝置用的主風(fēng)機和富氣壓縮機、加氫裝置用的循環(huán)氫壓縮機、新氫壓縮機，乙烯三大壓縮機，化肥四大壓縮機組等已大量在石化生產(chǎn)中應(yīng)用。其中，水平剖分式離心壓縮機和軸流式壓縮機制造技術(shù)已接近或達到國際同類產(chǎn)品先進水平，往復(fù)式活塞壓縮機達到國際同類產(chǎn)品水平。
　　目前，離心式壓縮機的國際發(fā)展方向是壓縮機容量不斷增大、新型氣體密封、磁力軸承和無潤滑聯(lián)軸器相繼出現(xiàn)；高壓和小流量壓縮機產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)；三元流動理論研究進一步深入，不僅應(yīng)用到葉輪設(shè)計，還發(fā)展到葉片擴壓器靜止元件設(shè)計中，機組效率得到提高；采用噪音防護技術(shù)，改善操作環(huán)境等。
　　國內(nèi)為石化企業(yè)提供壓縮機的制造廠家有十余家，主要有沈陽鼓風(fēng)股份有限公司、陜西鼓風(fēng)機（集團）有限公司、上海鼓風(fēng)機廠等，其中沈陽鼓風(fēng)機股份有限公司生產(chǎn)的離心壓縮機在國內(nèi)石化壓縮機市場占有率達到50%以上。目前我國的富氣壓縮機進口流量達到81600Nm3/h，功率達7166KW，已用于300萬噸/年催化裂化和延遲焦化裝置；離心式循環(huán)氫壓縮機流量達250000Nm3/h，功率達1600KW，出口壓力達18Mppa，已經(jīng)用于120萬噸/年加氫裂化裝置；裂解氣壓縮機流量達120000Nm3/h,功率達18000KW，已應(yīng)用于3050萬噸/年乙烯裂解裝置；大化肥裝置的空氣壓縮機、天然氣壓縮機、氨壓縮機、二氧化碳壓縮機已應(yīng)用于2030萬噸合成氨裝置；空分裝置的空氣壓縮機流量達到220000Nm3/h，功率達到17580KW，已經(jīng)應(yīng)用于40000Nm3/h空分裝置。陜西鼓風(fēng)機（集團）有限公司在引進瑞士蘇爾壽公司技術(shù)基礎(chǔ)上，成功設(shè)計制造出170多臺套性能優(yōu)良的軸流壓縮機，其中，60多臺套用于催化裂化裝置的主、備風(fēng)機。為大連石化公司350萬噸/年催化裂化裝置制造的主風(fēng)機是目前國內(nèi)石化裝置中最大的軸流壓縮機，流量厲害到300000Nm3/h，功率達到40000KW。
　　但是，我國離心壓縮機在高技術(shù)、高參數(shù)、高質(zhì)量和特殊產(chǎn)品上還不能滿足國內(nèi)需要，50%左右產(chǎn)品需要進口。另外，在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性上和國外還有差距。隨著石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，我國離心壓縮機在大型化方面將面臨新的課題。
　　國外往復(fù)式活塞壓縮機發(fā)展方向為大容量、高壓力、結(jié)構(gòu)緊湊、能耗少、噪聲低、效率高、可塑性好、排氣凈化能力強；普遍采用撬裝無基礎(chǔ)，全罩低噪音設(shè)計，大大節(jié)約了安裝、基礎(chǔ)和調(diào)試費用；不斷開發(fā)變工況條件下運行的新型氣閥，使氣閥壽命大大提高；在產(chǎn)品設(shè)計上，應(yīng)用壓縮機熱力學(xué)、動力學(xué)計算軟件和壓縮機工作過程模擬軟件等，提高計算準(zhǔn)確度，通過綜合模擬模型預(yù)測壓縮機在實際工況下的性能參數(shù)，以提高新產(chǎn)品開發(fā)的成功率，壓縮機機電一體化得到強化。采用計算機自動控制，自動顯示各項運行參數(shù)，實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運行狀態(tài)，優(yōu)化聯(lián)機運行，運行參數(shù)異常顯示，報警與保護；產(chǎn)品設(shè)計重視工業(yè)設(shè)計和環(huán)境保護，壓縮機外型美觀更加符合環(huán)保要求等。

　　中國汽車模具工業(yè)要抓住機遇
　　國內(nèi)汽車沖壓模具行業(yè)年生產(chǎn)能力只有80億－90億元，而中國汽車市場的模具需求量已達到200多億元。中國汽車工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大動力。
　　中國模具協(xié)會副理事長、東風(fēng)汽車模具有限公司總經(jīng)理李建華在分析中國汽車模具市場時說，中國的模具工業(yè)步入了高速發(fā)展時期，近10年來，模具工業(yè)一直以每年15%的增長速度快速發(fā)展。中國汽車市場的巨大潛力，為汽車模具的發(fā)展帶來了更加廣闊的發(fā)展空間。今年國家頒布的整車特征特性（限制進口、關(guān)鍵零件本土生產(chǎn)）政策，也為模具企業(yè)增加了生產(chǎn)轎車外覆蓋件模具的機會。李建華指出，在這種行業(yè)背景下，如何抓住機遇，應(yīng)對市場，就看哪家企業(yè)在技術(shù)實力上更強，在產(chǎn)品質(zhì)量上更好，在企業(yè)競爭力上更高。
　　李建華說，近年來，東風(fēng)汽車模具公司在強技術(shù)、重質(zhì)量、抓成本、上服務(wù)等方面加大力度，堅持抓技術(shù)進步和工藝改進，加大研發(fā)投入力度，依靠科技進步、科技創(chuàng)新，不斷提高企業(yè)的制造水平。新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，大大縮短了加工時間，提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。他們還不斷引進先進的設(shè)計、編程軟件，對員工加強數(shù)控知識培訓(xùn)，全部實現(xiàn)了三維設(shè)計、數(shù)控編程和數(shù)控加工。
　　東風(fēng)汽車模具公司承接的＂天籟＂轎車項目，是東風(fēng)與日產(chǎn)合資后，該公司承接的第一個合資項目。項目實施過程中，模具公司技術(shù)部等部門積極引進和借鑒了日產(chǎn)在模檢具設(shè)計制造中的經(jīng)驗，大膽采用包括模具整體鍍鉻、浮動壓料等一系列新工藝、新結(jié)構(gòu)，首次采用全工序三維造型指導(dǎo)設(shè)計加工；檢具開發(fā)了搭接邊匹配檢測、總成焊裝匹配檢測等新功能。在吸收日產(chǎn)先進技術(shù)的同時，又充分發(fā)揮自身設(shè)計、數(shù)控制造、在線檢測等方面的優(yōu)勢，大大降低了工裝成本。其中發(fā)動機罩內(nèi)外板模具是國內(nèi)率先設(shè)計制造的高檔乘用車外表件，這一項目的成功，改變了中國高檔乘用車外表件模具工裝全部靠進口的歷史，提升了模具公司模檢具整體設(shè)計制造水平及企業(yè)知名度。許多轎車生產(chǎn)企業(yè)也慕名而來，訂購東風(fēng)汽車模具公司的模檢具。最近，東風(fēng)汽車模具公司又接到一套高技術(shù)含量的出口美國的模具定單。
　　東風(fēng)汽車模具公司不惜重金從海外購置5臺高速銑和準(zhǔn)高速銑，投入運行后，使加工效率成倍增長，產(chǎn)出速度明顯加快，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了很大提高。近幾年，東風(fēng)汽車模具公司制造的日產(chǎn)、本田轎車發(fā)動機蓋罩零件總成受到了外籍專家的高度贊譽。今年，該公司承接的神龍B53項目在首輪送樣時得到法方專家充分認可，通過B53轎車門內(nèi)板模具打響東風(fēng)模具品牌，使東風(fēng)汽車模具公司打進了轎車模具市場。
　　在預(yù)測中國汽車模具行業(yè)的未來發(fā)展趨勢時，李建華說，總的來說，中國技術(shù)含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹�。欢�技術(shù)含量較高的中、高檔模具還遠不能適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的需要，精密、復(fù)雜的沖壓模具、轎車覆蓋件模具等高檔模具仍有很大發(fā)展空間。中國汽車模具公司今后的發(fā)展方向，應(yīng)該注重產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和定位，進一步提升模具的制造技術(shù)水平，占領(lǐng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高、技術(shù)含量高的高檔模具市場。
　　從中國模具工業(yè)的發(fā)展情況看，模具這一產(chǎn)品適合專業(yè)化、集團化方向發(fā)展，模具企業(yè)在條件成熟時走聯(lián)合之路是必然的發(fā)展趨勢。李建華認為，為了適應(yīng)企業(yè)發(fā)展和市場競爭的需要，中國的汽車模具公司還積極尋求國際合作，嘗試由單純的生產(chǎn)型工廠走向資本運營型企業(yè)。