为制造考虑的设计
本文介绍，随着装配机器、工艺和工艺化学品的成熟，电子装配制造商继续寻找新的方法来改进其制造的速度和品种，并将自己与竞争对手拉开距离。计算机集成化制造(CIM, computer integrated manufacturing)软件使得制造商更有效率，同时改进质量和节约日常开支成本。
CIM软件的可适应性在电子装配制造中是很宽的。它实际上影响每个工厂功能，甚至延伸到工厂之外。简单地说，CIM软件是负责准确和迅速地将设计与材料清单(BOM, bill of materials)的信息转换到工艺、装配、机器和质量信息中去，并将结果信息收集到工厂场所。
为什么采用CIM软件？
有无数的理由说明为什么一个特定的装配制造商要选择使用CIM软件。有些顾客集中于将其计算机辅助设计(CAD, computer-aided design)和材料清单(BOM)更有效地转换成机器的程序。其它的主要寻求装配文档和检查文档的改进。还有其它的想要质量数据收集与分析或者无纸化(paperless)工厂文件存盘。在最先进的装备中，制造商寻求所有这些功能以及多个工厂的集成化，电子审核管理，以及将顾客与供货商集成到其CIM网络中来。
不管一个工厂为其CIM系统所定义的特殊要求，有一个主题在所有应用中都是共同的 - 在对更高效率和顾客满意的无止境追求中，工厂必须对制造信息的获取有一个有效的途径，消除过程瓶颈，更迅速地将产品带入制造场所，并且迅速地对工程更改作出反应。
有无数的理由说明为什么一个特定的装配制造商要选择使用CIM软件。有些顾客集中于将其计算机辅助设计(CAD, computer-aided design)和材料清单(BOM)更有效地转换成机器的程序。其它的主要寻求装配文档和检查文档的改进。还有其它的想要质量数据收集与分析或者无纸化(paperless)工厂文件存盘。在最先进的装备中，制造商寻求所有这些功能以及多个工厂的集成化，电子审核管理，以及将顾客与供货商集成到其CIM网络中来。
不管一个工厂为其CIM系统所定义的特殊要求，有一个主题在所有应用中都是共同的 - 在对更高效率和顾客满意的无止境追求中，工厂必须对制造信息的获取有一个有效的途径，消除过程瓶颈，更迅速地将产品带入制造场所，并且迅速地对工程更改作出反应。
什么时侯CIM便得重要
中小型装配制造商可能认为CIM软件只是对较大的制造商才可行。这可能对最广泛和复杂的CIM实施是真的；可是，还有可伸缩的解决方案。对于装配商重要的是从小型的CAD/BOM转换解决方案开始，这个方案最终可以伸延到一个能够支持所需要的更多工厂功能的系统。在一个组织中的早期采用有两个优点：首先，工厂马上获得将基本的CAD/BOM转换成输出的产出与质量的实惠，如机器程序和装配文件，甚至相对小的投资；其次，随着企业扩大，CIM系统将伸延和使用现有从初始模型产生的数据。这个策略提供一个逐步的从基本的CIM到完整的多工厂集成化的财政、运作、和文化的转变。否则，如果只是在当工厂较大时才实施的话，历史的装配信息没有，并且从手工数据处理到完全CIM实施的转变，在一个大型组织内可能比较小的已经有初步实施的更加困难。
中小型装配制造商可能认为CIM软件只是对较大的制造商才可行。这可能对最广泛和复杂的CIM实施是真的；可是，还有可伸缩的解决方案。对于装配商重要的是从小型的CAD/BOM转换解决方案开始，这个方案最终可以伸延到一个能够支持所需要的更多工厂功能的系统。在一个组织中的早期采用有两个优点：首先，工厂马上获得将基本的CAD/BOM转换成输出的产出与质量的实惠，如机器程序和装配文件，甚至相对小的投资；其次，随着企业扩大，CIM系统将伸延和使用现有从初始模型产生的数据。这个策略提供一个逐步的从基本的CIM到完整的多工厂集成化的财政、运作、和文化的转变。否则，如果只是在当工厂较大时才实施的话，历史的装配信息没有，并且从手工数据处理到完全CIM实施的转变，在一个大型组织内可能比较小的已经有初步实施的更加困难。
产出与可获利性的影响
虽然CIM软件不实际上增加直接价值给正在生产的产品，如从装配或工艺设备上获得的，但是它独特之处是在根本上影响产量与质量。
CIM通过释放在一个传统的工厂将浪费的机器与人员的时间，直接改善可获利性。新产品引入、工艺工程和工程更改实施的速度提高，释放制造与工艺工程时间，这可以用于处理更多的装配而不增加人员。与之类似，离线(off-line)编程和基于CIM的工作计划可通过相同数量的机器建造更多的装配。动态的基于网络的供货商集成化可帮助报价和购买的速度，同时降低组件成本。最后，更高质量的文件存盘、质量数据收集系统，与更准确的CAD/BOM处理，提高质量，减少返工和报废。
CIM软件也通过提高产品质量、带来更多生意，直接影响可获利性。能够通过互联网将工艺数据呈现给顾客的较大系统提高顾客的保持力和满意度。这些复杂的系统也通过使审核员由一个浏览器来获得必要的信息，从而简化和加速ISO的审核。$Page_Split$
虽然CIM软件不实际上增加直接价值给正在生产的产品，如从装配或工艺设备上获得的，但是它独特之处是在根本上影响产量与质量。
CIM通过释放在一个传统的工厂将浪费的机器与人员的时间，直接改善可获利性。新产品引入、工艺工程和工程更改实施的速度提高，释放制造与工艺工程时间，这可以用于处理更多的装配而不增加人员。与之类似，离线(off-line)编程和基于CIM的工作计划可通过相同数量的机器建造更多的装配。动态的基于网络的供货商集成化可帮助报价和购买的速度，同时降低组件成本。最后，更高质量的文件存盘、质量数据收集系统，与更准确的CAD/BOM处理，提高质量，减少返工和报废。
CIM软件也通过提高产品质量、带来更多生意，直接影响可获利性。能够通过互联网将工艺数据呈现给顾客的较大系统提高顾客的保持力和满意度。这些复杂的系统也通过使审核员由一个浏览器来获得必要的信息，从而简化和加速ISO的审核。$Page_Split$
CIM软件的功能
在下面的概要中，整个CIM系统的许多部分可以单独地采用。例如，一个装配商可从CAD、工艺和BOM处理开始，最终进入管理自动化和制造执行工具。有六个主要的CIM系统组件：
CAD转换(conversion) - 这个部分导入电子设计数据，如Gerber或原CAD文件，以及机械CAD图形。这是到达工艺的前端，意味着或者将新的数据与现存的产品数据比较，或者建立新的产品，作为工厂引导。
工艺开发/机器编程/流程(Routing) - 下一个部分将CAD数据应用到一一个预先建立的工艺流程，为流程中的每一点自动开发出工艺文件，并且自动产生机器程序。
材料清单(BOM)和AVL(available vendor list)/AML(availble manufacturer list)管理 - 这个方面自动导入、清理、和组织产品数据。系统的这个部分也记录产品历史数据，组织BOM的分级结构，在较大的系统中，作为工厂外供货商的连接桥梁。
版本控制 - 一旦BOM和产品数据完全清理和组织之后，CIM软件的这个关键方面就是建立对每个BOM和附属于装配的工艺的电子版本控制。
管理自动化 - 在较大的系统中，电子结束(sign-off)系统启动将处理的BOM和工艺信息传送给那些负责人审查。审批是电子发生的，可追溯。
制造执行 - 系统的这最后部分将从前面部分“准备的数据”传送给工厂场所的入口。功能包括文件查看、在线质量手册、质量数据收集、无纸修理点、预防性维护控制、和操作员对工程师的反馈。这个部分，具有广泛的能力，也可包括顾客桥梁(图一)。
在下面的概要中，整个CIM系统的许多部分可以单独地采用。例如，一个装配商可从CAD、工艺和BOM处理开始，最终进入管理自动化和制造执行工具。有六个主要的CIM系统组件：
CAD转换(conversion) - 这个部分导入电子设计数据，如Gerber或原CAD文件，以及机械CAD图形。这是到达工艺的前端，意味着或者将新的数据与现存的产品数据比较，或者建立新的产品，作为工厂引导。
工艺开发/机器编程/流程(Routing) - 下一个部分将CAD数据应用到一一个预先建立的工艺流程，为流程中的每一点自动开发出工艺文件，并且自动产生机器程序。
材料清单(BOM)和AVL(available vendor list)/AML(availble manufacturer list)管理 - 这个方面自动导入、清理、和组织产品数据。系统的这个部分也记录产品历史数据，组织BOM的分级结构，在较大的系统中，作为工厂外供货商的连接桥梁。
版本控制 - 一旦BOM和产品数据完全清理和组织之后，CIM软件的这个关键方面就是建立对每个BOM和附属于装配的工艺的电子版本控制。
管理自动化 - 在较大的系统中，电子结束(sign-off)系统启动将处理的BOM和工艺信息传送给那些负责人审查。审批是电子发生的，可追溯。
制造执行 - 系统的这最后部分将从前面部分“准备的数据”传送给工厂场所的入口。功能包括文件查看、在线质量手册、质量数据收集、无纸修理点、预防性维护控制、和操作员对工程师的反馈。这个部分，具有广泛的能力，也可包括顾客桥梁(图一)。
探讨一个样品CIM工艺
理解CIM在工厂中影响的最好方法是通过一个使用CIM的设施来跟随设计数据的流动。这里没有必要采用所有的功能来探讨，相反，这个观点只显示一个完整实施所提供的功能的一部分。还有，许多功能可以同时进行，使整体产出比最初所了解的更加大。
设计和工艺数据管理 - 通常，在CIM系统中进行的第一个步骤是CAD文件的初始导入。一旦CAD转换完成，工具用于工厂的工艺流程开发，最后达到质量检查点的逻辑与嵌套决定点。这个流程是所有随后功能的“主干”，比如无纸系统观察器、机器程序、和最终装配点。CIM系统自动将组件分配给各个工艺点、允许使用者超越(如有必要)、平衡生产线、计划工作次序、和安排转换次序。
从这个流程和组件对流程的分配，软件将前往特定机器的组件处理到特殊的输出处理器，为各种装配、工艺、检查和测试设备。这些处理器是专门为每台机器设计的，通常仿效机器库(或，在最先进的系统中，机器库本身)，在离线CIM编程之后，传送完整的、优化的程序给机器。CAD到机器的角度约定的自动纠正节约离线编程的时间。有些系统使用偏差表来实现该功能，而更复杂的系统是有运算法则和全自动的。两种系统类型都在数据到达机器之前纠正这个普遍问题。
然后，文件存盘定点在工厂流程的任何点或所有点。这个装配与检查文件可通过分配给每个流程点的模板自动开发处理，达到完全自动化的过程。
较复杂的系统允许操作员分配特殊关联的文件给工艺中的每个点，或者参考由CIM系统掌握的在线质量手册。这不仅使装配文件可以获得，而且支持工艺中特殊点的文件。
BOM和产品数据管理处理技术 - 在CAD与工艺信息处理的同时，产品数据也在各处准备。
理解CIM在工厂中影响的最好方法是通过一个使用CIM的设施来跟随设计数据的流动。这里没有必要采用所有的功能来探讨，相反，这个观点只显示一个完整实施所提供的功能的一部分。还有，许多功能可以同时进行，使整体产出比最初所了解的更加大。
设计和工艺数据管理 - 通常，在CIM系统中进行的第一个步骤是CAD文件的初始导入。一旦CAD转换完成，工具用于工厂的工艺流程开发，最后达到质量检查点的逻辑与嵌套决定点。这个流程是所有随后功能的“主干”，比如无纸系统观察器、机器程序、和最终装配点。CIM系统自动将组件分配给各个工艺点、允许使用者超越(如有必要)、平衡生产线、计划工作次序、和安排转换次序。
从这个流程和组件对流程的分配，软件将前往特定机器的组件处理到特殊的输出处理器，为各种装配、工艺、检查和测试设备。这些处理器是专门为每台机器设计的，通常仿效机器库(或，在最先进的系统中，机器库本身)，在离线CIM编程之后，传送完整的、优化的程序给机器。CAD到机器的角度约定的自动纠正节约离线编程的时间。有些系统使用偏差表来实现该功能，而更复杂的系统是有运算法则和全自动的。两种系统类型都在数据到达机器之前纠正这个普遍问题。
然后，文件存盘定点在工厂流程的任何点或所有点。这个装配与检查文件可通过分配给每个流程点的模板自动开发处理，达到完全自动化的过程。
较复杂的系统允许操作员分配特殊关联的文件给工艺中的每个点，或者参考由CIM系统掌握的在线质量手册。这不仅使装配文件可以获得，而且支持工艺中特殊点的文件。
BOM和产品数据管理处理技术 - 在CAD与工艺信息处理的同时，产品数据也在各处准备。
- BOM导入：BOM与认可的供货商和制造商清单，通过设计用来清理普通错误和迅速将数据从实际任何来源处理到组织的产品数据的工具来导入。导入是自动的，对于合约商，记住来自每个顾客的格式，并在将来提供全自动的分析。
- BOM错误清除：电子扫描BOM的普通错误，通过纠正和分辨工艺来指导使用者。原始的BOM保留作为将来比较的目的。
- AVL/AML管理：操作员为一个特定的装配自动导入认可的供货商和制造商清单，因此在后来工厂采购可获得这些信息。
- 版本控制：版本控制有两种形式。首先，装配或BOM水平必须给一个控制版本，并放入工厂整体“产品树”。然后，一个非常重要的“工艺版本”允许制造工程师跟踪工艺有关的变化，独立于BOM的版本变化。
- 凹进的(indented)BOM处理：最终产品数据管理步骤涉及有关凹进的BOM。CIM系统需要了解分装配对顶级装配的关系，反之亦然。这是复杂、嵌套的工厂流程可以受控的唯一方法，当进行中的工作(WIP, work in process)和质量系统在CIM系统中实施的时候。
电子审核过程 - 在这一点上，所有工艺和产品信息已经准备、清理和组织好。在较小的系统中，这是准备的数据同时进入机器和场所的地方。在较大的系统中，电子控制继续进入电子审核的阶段，这形成从数据装配到制造执行的桥梁。
- 将准备的资料提交审核：当操作员在工艺开发和BOM控制系统中表示其工作准备好审核时，电子邮件发给有关各方，他们登陆到系统，并单独审查工艺与BOM。
- 生产前审核：一旦准备的工艺和BOM数据通过审核，系统以生产审核的形式提供一个最终检查点。这允许远方工厂最后肯定在企业内所准备的资料是否可接受。
CIM的工厂方面 - 整个CIM系统的最后阶段通过应用软件(如传统的CIM)或浏览器(如更先进的CIM)以电子的方式提供信息给工厂。
- 设定审核：通过终端将生产前的检查表呈现给操作员，以确认设定的任务。这个信息在工作完成之后对质量认定也是可以获得的。设定任务对于每个工艺步骤都是用户定义的。
- 无纸化文档：工厂浏览器呈现大量准备好的的资料。操作员帮助包括那些、注释、有关文件、在线质量手册、视频、声频指示、和许多类型的置标(markups)。组件搜寻功能和实时零件信息查看大大地帮助操作员。CIM系统甚至提供检查顺序，如有必要翻转查看。
- 资料收集：质量数据收集点(人为或机器)收集缺陷信息和流程到无纸修理站，在这里通过浏览器的观察，得到有帮助的修理。质量数据和工程师有关缺陷的反馈改进为了的工艺。数据可以得到分析，以发现产品或工艺中的问题区域。
结论
CIM软件在其电子工业的发展已经达到一个非常令人兴奋的阶段。低成本PC的发展和趋同性、互联网技术、一般计算机的熟练性、和市场需求已经带来协作制造软件的新纪元。这些系统平衡制造企业的资源，以提高活力、质量和可获利性。大型CIM系统是令人敬佩的，但是任何规模的电子装配商都可以马上从这些解决方案的部分获得好处。CIM系统的一个优点是，它将与公司一起成长。今天采用一个可伸放的解决方案将继续收获，随着CIM技术一起进入到未来。
CIM软件在其电子工业的发展已经达到一个非常令人兴奋的阶段。低成本PC的发展和趋同性、互联网技术、一般计算机的熟练性、和市场需求已经带来协作制造软件的新纪元。这些系统平衡制造企业的资源，以提高活力、质量和可获利性。大型CIM系统是令人敬佩的，但是任何规模的电子装配商都可以马上从这些解决方案的部分获得好处。CIM系统的一个优点是，它将与公司一起成长。今天采用一个可伸放的解决方案将继续收获，随着CIM技术一起进入到未来。