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PLM客户案例
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PLM系统技术白皮书


1. 前言

    产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,以下简称PLM)作为一个理论是20世纪80年代初期提出并逐步发展起来的,目的是为解决大量工程图纸、技术文档以及CAD文件的计算机管理问题,然后逐渐扩展到产品开发过程中的三个主要领域:设计图纸和电子文档的管理,材料明细表的管理及与工程文档的集成,工程变更请求/指令的跟踪与管理。由于早期软件功能比较单一,各自解决问题的侧重点也不完全相同,所以有的称为文档管理,有的称为工程数据管理等,现在所指的PLM技术源于美国的叫法,是对工程数据管理、文档管理、产品信息管理、技术数据管理、技术信息管理、图像管理等信息管理技术的一种概括与总称。随着网络、数据库技术的发展,以及客户机/服务器与面向对象技术的应用,最近几年PLM技术产生了突飞猛进的发展,在美国、日本等发达国家的企业中得到越来越多的应用,在国内企业中也已受到广泛关注。但是,由于PLM技术与应用范围发展之快,人们对它还没有一个统一的认识,给出的定义也不完全相同。主要致力于PLM技术和计算机集成技术研究与咨询的国际咨询公司CIMdata给出的定义是:“PLM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术。”而Gartner Group公司给出的定义为:“PLM是一个使能器,它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行化协作环境(Concurrent Art-to-Product Environment,简称CAPE,由供应、工程设计、制造、采购、市场与销售、客户等构成)。一个成熟的PLM系统能够使所有参与创建、交流以及维护产品设计意图的人员在整个产品生命周期中自由共享与产品相关的所有异构数据,如图纸与数字化文档、CAD文件和产品结构等。”从上面两个定义可以看出,PLM可以是狭义上的,也可以是广义上的。从狭义上讲,PLM仅管理与工程设计相关的领域内的信息;而从广义上讲,它可以覆盖到整个企业中从产品的市场需求分析、产品设计、制造、销售、服务与维护等过程,即全生命周期中的信息。综合上述两个定义,根据PLM规范,给出下列定义:

    产品数据管理(PLM)以软件为基础,是一门管理所有与产品相关的信息(包括电子文档、数字化文件、数据库记录等)和所有与产品相关的过程(包括工作流程和更改流程)的技术。它提供产品全生命周期的信息管理,并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。

    企业作为以产品的设计、生产、销售为核心的组织,只有对产品数据进行规范管理,才能更好地把产品组织生产好,把产品的成本算好,更何况产品数据是技术人员以脑力劳动为主产生出来的,是企业的重要知识产权的主要载体,如何规范有效管理,是有力保护企业自身知识产权的重要手段。

    因此,随着企业业务发展及管理规范,会有越来越多的企业认识到PLM 系统及技术的重要,并引入实施该类系统,本技术白皮书正是基于帮助企业更好地认识PLM 系统及其实施,同时更进一步了解集团的PLM 产品平台—— PLM及其实施案例为设想编制出来的,希望能对您成功实施PLM 系统有帮助。


2. 企业信息化与PLM


2.1. PLM对企业及其信息化的贡献

    首先,企业技术部门对企业的贡献有:

   1) 设计出市场适销的产品,并形成各类技术资料帮助组织产品的生产;

   2) 进行技术资料及成果的积累管理,提高产品研发设计水平、能力;

   3) 满足企业各类业务对产品技术、服务响应等方面的要求;

   ;由此可见,PLM 系统作为管理产品数据为核心的系统,承担了以上主要的数据管理工作,同时,对企业及信息化的贡献有:

   1) 准确定义产品的物料信息、产品结构信息,满足产品生产对产品数据的要求;

   2) 集中管理产品数据(含图文档、物料及产品结构等),满足使用人员、IT 系统对数据应用的要求;

   3) 帮助企业使用人员更好地完成工作的管理、数据的管理,加强工作协作,提高业务效率;

    因此,关注实施PLM 系统,首先要关注其在对物料、产品结构规范管理的能力,及与前端CAD、后端ERP 系统集成的能力;其次是在集中规范管理不同产品生命周期阶段所涉及到的各类数据、工作任务等的管理,满足企业规范管理的要求;最后是根据企业深化应用的要求,逐步在产品系列化、参数化、需求及问题报告等方面进行管理,按照产品研发管理的完整体系,深化企业内部技术管理工作及PLM 的管理应用工作。


2.2. PLM与ERP的区别及实施策略

    在 ERP 系统中,通常也有PLM模块,其主要完成的工作是提供工具,录入产品的物料信息(零部件主文件,也称Item)、产品结构(BOM)、工艺路线、设计文档等数据,并以此为基础,进行ERP 主计划编制、需求计划、能力平衡等应用。

因此,可以说,ERP 中的产品数据管理是为了满足ERP 的运行而提供的工具,进行数据的基本管理,强调的是数据的有无,而忽视了数据的生命周期及管理效率,与CAD 集成、多生命周期的产品结构管理、数据版本及状态管理等方面做得都不是很细,而且在产品数据间关系得处理上,更显得不足。同时,最重要的事情是,ERP 有更重要、更难的物料管理、计划管理、车间管理、成本管理等工作范围,为此,势必会影响到在ERP 系统中的PLM 模块的发展和成熟。

   而 PLM 系统,则是以产品数据的管理为主要工作范围,结合产品生命周期不同阶段不同数据管理的要求,站到规范、高效、集中管理产品完整数据的角度为出发点、并作为其专业服务范围进行发展的,为此,正好能弥补ERP 系统中PLM 模块的不足。同时,形成了与ERP 系统集成互补的关系。

   由于PLM 系统从更大范围内考虑了产品数据的管理问题,为此在与CAD 集成、多产品结构定义、变更管理、数据状态管理等技术性问题上解决得更好,使得系统的应用效率更高。

以下是PLM、ERP 系统的集成大致情况:


PLM 模块 ERP 系统的集成点
CAD 集成模块 ◆从 ERP 系统读取材料信息,填写到零件图中;
◆从 ERP 系统读取物料信息,填写到装配图中;
产品数据(PLM)模块 ◆由PLM系统向ERP 系统发布传递:零部件信息、设计BOM信息;
产品配置(PCM)模块 ◆从 ERP 系统读取物料信息,编制订单BOM;
◆由 PCM 系统向ERP 系统发布传递:订单BOM 信息;


PLM模块

使用频率

对信息化工作的作用

对ERP系统的重要度

CAD集成模块

频繁

在CAD设计时,规范源头数

据,减少后续再录入的工作量;

是规范设计数据源头、减低设计人员重复工作,保证ERP数据规范的重要环节;重要。

产品数据(PLM)模块

定期使用

规范管理产品数据,自动发布基础产品BOM到ERP;

是准确定义结构件产品BOM的基础;重要。

                     

产品配置(PCM)模块

频繁

规范管理订单产品数据,自动

发布订单产品BOM到ERP;

是生产计划编制的重要

依据;重要。

                     

                     

                     

                     

各模块都需要与ERP 系统进行集成,同时也分别发挥不同的作用:


    为此,通常实施PLM 及ERP 都需要同步考虑,那个先启动、那个后启用关系不一定很大,但必须在适当的时机,同步实施,如:实施ERP 的仓库管理,需要同步实施PLM 的零部件、物料管理,以保证物料在全局的统一;实施ERP 的计划模块,需要同步实施PLM 的产品配置模块,为生产提供规范、准确的产品结构;实施ERP 的车间模块,需要同步实施工艺路线模块,为生产提供规范、准确的工艺流程及成本信息等。


2.3. PLM项目实施成败的几个重要因素

   对于计划实施全面信息化的企业来说,实施PLM 系统是必经之路,要实施成功PLM系统,涉及到多个方面的问题,对企业而言,最重要的是以下三个“没有”:

    1)、企业认识清楚需求没有

    需求有很多层面,从战略远景层,到业务轮廓、需求层,到具体实现、应用磨合层都涉及,企业或许没有专业人士精通PLM 的方方面面需求,但需要把握PLM 到底要给自己企业的贡献是什么、解决自己什么重要业务问题、为自己的发展打好什么样的基础,然后是选择那些实施人员作为PLM 需求的细化、代言人,并在选型、实施、上线、推广等阶段如何把需求搞细。企业把握住了需求,也就把握住了PLM实施工作的主线,并自主地把工作与见效有机地结合起来。

    2)、PLM项目实施工作范围明确了没有

   有了需求的同时,也需要有对需求进行A、B、C 分类,划分工作阶段、工作范围,在有效地投资范围内尽可能地解决问题,见效。明确的工作范围,需要从合同、实施到验收等环节中贯穿下去,把多方的主要精力都约定到明确的工作范围内进行问题的解决、工作的推动,其所起到的作用会是明显的。

   3)、遇到问题,有拍板执行的决策机制了没有

企业是在问题的持续改进、解决中发展的,PLM 作为涉及到需求、解决方案、软件、认识、人等技术及非技术因素的实施项目,会遇到各种问题,企业要想成功,就必须有拍板执行的机制,从问题分析、措施形成、决策执行、激励考核等,都需要得以推进,‘一把手’工程其本意是来自于此。

   而对于软件供应及服务方而言,最重要的是以下三个“有没有”:

   1)、有没有好的“船长”

PLM 作为一个软件平台,需要在实施过程中制定方案、策略和思路,引导大家的工作朝着平稳、有效的方式推进。就好比一个远航的船长一样,要凭借其经验、胆识,引航船只绕过风暴、顺利地到达目的地。为此,实施项目经理、咨询顾问、实施队伍的经验及项目管理能力对成功实施PLM 显得很重要,尤其是企业缺乏成功实施IT 项目的经验的情况上,尤其显得重要。

   2)、有没有好的软件平台及快速解决问题的机制

虽然有了好的实施团队,但缺乏好的产品及快速解决问题的能力,也是很难成功的。关注PLM 产品,既要关注其成熟度,即不能只看有无,而要看强弱、好快,成熟与否、发展与否,又要关注其是否有能力解决在实施过程中出现的问题,而且软件的架构、实施服务更新方式是否能支持多客户差异化实施的工作。通常PLM 系统会在遇到很多客户有很多差异化需求需要快速改进开发,导致软件质量稳定性下降、服务能力下降等问题。其次,才是软件的易用与否、解决方案的成熟与否等因素。

   3)、有没有长期把问题解决细、长期服务的机制

PLM 的发展时间还不长,还有很大的发展的空间,而企业的经营也会经历很多阶段,为此实施PLM 系统不能把它当作一锤子买卖,实施完了就结束了事,而要把它看为一项长期的工作,有生命力的PLM 供应商会加大企业问题解决的投入,加大挖潜企业问题并给以解决,并有长期为企业服务的机制。如果企业方与软件服务方能形成了良好、长期的合作服务机制,会很明显地感受到有问题、有人帮我快速解决、有人能持续地给我传递如何更好解决问题的方法及手段。


2.4. 企业如何选择及实施PLM


2.4.1. 企业如何确定需求及范围

   从 PLM 的发展来看,管理与产品有关的数据、流程会涉及到很多方面的内容:

   1)、产品及其生命周期阶段

   在企业中,产品是有生命周期阶段的,在销售阶段,会涉及到报价明细、客户需求、合同技术要求等资料,在概念和研发阶段,会涉及到大量的需求资料、产品特性、产品虚拟结构等;在设计阶段,会涉及到大量的图文档、产品结构、物料信息、编码信息;在工程、批量生产阶段,会涉及到大量的订单资料、非标设计、订单产品结构、工程变更等信息;在生产准备阶段,会涉及到工艺路线、工艺文档、工艺资料等;在生产阶段,会涉及到工程变更、成本、问题报告等;在服务阶段,会涉及到问题报告、物料配置供应等问题。

   为此,要优先明确企业实施PLM 关注的阶段及问题,不同的阶段对PLM 系统的要求是不同的,同时也要关注如何把各阶段的工作能有计划地逐步完成起来,于是必须要求PLM系统有能力具备解决生命周期不同阶段不同需求的问题。

   2)、产品的数据及数据的生命周期

明确了产品的各个生命周期的阶段及数据种类之后,进一步需要明确的是数据本身的生命周期变更情况,主要包括:数据的产生、数据管理集中管理、数据的传递应用、数据的变更、数据的状态控制等。

需要进一步地与产品数据的工具进行集成,如:与CAD 系统集成,或者提供业务工具帮助规范产生及管理数据,如:提供产品配置模块帮助产生及管理订单产品结构,进行数据的变更处理等。

为此,关注产品数据及其生命周期,是要求PLM 系统能满足企业在具体的业务中,完整地管理产品数据,形成闭环。

   3)、产品相关的组织及业务范围

   由于贯穿产品生命周期的数据管理,会涉及到很多部门,分别有不同主管、有不同需求、有不同的实施推进策略,需要在实施PLM 系统的过程中,通过组成实施小组、选拔实施种子成员、明确实施需求及范围、充分沟通获取不同组织主管的理解和支持等,会对成功实施PLM 有很好的帮助。


2.4.2. 企业如何选择PLM系统

   PLM 系统由于企业产品差异、技术管理差异及生产模式差异等情况,会在实施过程中产生各种问题,需要在实施方案、实施开发方面需要得到软件服务方的支持。

   从通常选择PLM 系统经验来看,需要重视三个方面:

   1)、选择成熟、适用的PLM 系统

成熟要看其解决各类业务问题的程度、完备性、发展性,尽量不选‘功能很全、但每个模块有不精、不细’的系统,也尽量不选‘总体强,个别模块强,但个别模块又很弱’的系统,而优选‘每个模块都很强,同时能够组合应用,并有很强的发展,同时发展的节拍不影响到我的推广应用’的系统。

   2)、选择有能力快速帮助解决问题的PLM 系统

要关注如果出现问题,软件方将如何快速解决问题的机制及流程,看其有无能力快速、准确地解决问题,同时稳定性最好。并关注其实施团队的经验是否有能力指定出科学的实施方案,并有较强的项目实施经验和项目成功实施的经验。

   3)、选择符合企业选型需求的PLM 系统

当然,企业还会有自己的选型需求,看是否在帮助认识清楚需求、指定合理方案、技术路线、投资范围等方面找到符合要求的PLM 系统。


2.4.3. 企业如何实施PLM系统

   要成功实施PLM 系统,需要重视:需求、工作范围和项目推进决策机制等几个重要部分。

通常好的实施过程有:

   1)、编制实施项目计划及规划书,明确工作范围、步骤、技术路线及整个项目计划;

   2)、确定项目实施阶段的种子人员,参与到软件系统建立、测试、业务需求评价、功能改进开发及测试中,最好能有一个专职人员在项目实施周期内全程跟进需求问题和改进情况;

   3)、按照项目计划要求,落实软件问题的解决,形成初步稳定的环境,并加强上线培训,在实施人数不多的情况下,尽量做到手把手培训、收集问题、改进问题,对于关键业务需求要组织大家交流,听取大家意见,让使用人员有参与感、成就感;

   4)、确定需求和问题的优先度,优先解决急迫、重要的问题,对于考虑不周、不重要的问题,要想清楚后再解决;

   5)、在具备上线条件的工作要大量推进上线,并加强上线阶段的问题响应解决能力,在应用中产生问题,在问题解决中稳定、完善;尤其注意在大面积上线之前,要先小面积上线,逐步评价没问题,并听取大家意见之后进行上线;

   6)、依照此机理,逐步完成项目各阶段的计划,就能够实施成功PLM 系统。


3. PLM 关注的需求领域及工作范围


   PLM系统作为帮助企业完成技术信息化工作,具有非常重要的作用,但在具体实施PLM 系统的时候,企业往往会有很多困惑:

   PLM 的实施到底能给我带来什么?

   PLM 的图文档管理、项目管理、变更管理、系统集成等功能模块应如何实施才能见效?

   如何选择适合我的PLM 系统,我应该更关注那些方面内容?

   实施了PLM 之后,还能继续做些什么?

   产品生命周期管理(PLM)理论作为PLM 理论的延伸,为企业进行技术管理、信息化提供了一个系统化、业务流程化的工作思路,但PLM 系统依然是其中的核心支撑环境,立足PLM、以PLM 为愿景,将逐步成为企业进行技术信息化的共识。

为了能帮助企业真正实现实施PLM\PLM 系统所带来的效益,本着实用化原则,集团于2012 年1月发布了 PLM 产品,或许能帮助企业逐步认识好PLM 实施的需求领域。


PLM 产品战略示意图


3.1.  PLM产品战略

   该战略以PLM 为核心,把PLM  细分为三个‘D’,分别为:

·Product Design Management:产品设计管理

   产品设计管理以CAD 紧密集成为核心,完成以下几个方面的重点工作:

   1)、实现二维、三维CAD 系统的集成,让设计人员在CAD 系统中完成各项PLM 应用;

   2)、辅助规范设计数据的设计工作,包括标题、明细、属性等的管理;

   3)、实现对产品设计变更记录的管理,并进行影响面的处理跟踪管理;

   4)、针对三维CAD 设计,完成协同设计的辅助管理;

·Product Data Management:产品数据管理

   产品数据管理以系列化产品数据规范管理为核心,完成以下几个方面的重点工作:

   1)、系列化产品总装、零部件、产品结构、图文档规范管理;

   2)、产品数据状态、版本、权限的控制及管理;

   3)、海量产品图文档数据的分布存储;

   4)、零部件参数化分类管理和应用;

   5)、满足企业各个岗位对产品数据应用、管理的需要;

·Product Development Management:产品研发管理

   产品研发管理以产品的研发设计管理为核心,完成以下几个方面的重点工作:

   1)、产品研发流程、体系等规范的管理;

   2)、产品研发项目、工作任务、计划的管理;

   3)、产品研发进度、工时、成本、绩效等的管理;

   4)、产品需求、研发质量、产品特性等的管理;


3.2. PLM战略的实施价值

   基于 PLM产品战略,企业可以较为清晰地看到各部分的实施价值:


·产品数据管理

   产品数据管理系统是帮助企业建立‘产品设计记忆’的基础性系统,单纯地以图文档的归档管理角度上看,是不会发挥太大效益的,只有把建立统一、集中、规范、可供任何岗位使用的产品数据仓库,并朝着保证电子图纸与纸介质图纸一致的目标进行产品数据的规范管理,之后通过与生产系统集成、与其他系统进行衔接应用,才能发挥显著的应用效益。

为此,在产品数据管理系统的实施中,要重点关注以下环节:

   1)、实现与产品数据源头的集成,如与CAD 系统集成,能直接管理源头产生的数据;

   2)、规范产品数据的编码管理体系,为系列化产品数据的分层、分类管理提供依据;

   3)、建立规范的材料、外购件、标准件等物料库,并进行产品数据规范分析等管理;

   4)、按照企业产品数据特点,进行集中、规范管理,并在各岗位充分应用数据,促进产品数据管理从源头产生、状态控制、管理、应用等环节的良性循环;

   相信,完成了以上一些应用之后,PLM 系统将成为设计人员、使用人员的日常应用系统,逐步成为设计技术管理的业务系统,此时,企业实施PLM 系统的效益才能凸显出来。


·产品设计管理

   产品设计管理重点以CAD 应用为基础,把技术管理、数据管理的各方面需求前移到CAD 前端进行完成,为此可以达到以下应用效益:

   1)、在不启动PLM 系统的情况下,设计人员能自如地完成设计工作及数据的管理、应用;

   2)、通过提供辅助设计工具,如:图号申请、物料选择填写等,既方便设计人员的工作,又规范了数据源头;

   3)、弥补CAD 系统在日常设计、管理功能上的不足,如:三维协同设计、二维图框标题栏填写等,让设计人员乐意使用系统;

   4)、便于把产品变更管理、订单设计管理等管理要求,在CAD 中解决完成,满足业务流程优化管理的需要;

因此,可以说产品设计管理是实施PLM 系统最易见效的部分,也往往是考量PLM 系统能力的重要环节。


·产品研发管理

   从目前企业管理实践的深入,在PLM 中实施设计过程管理、提高产品设计效益,以及不仅限于项目管理模块的实施了,而应把焦点更系统化地发到整个研发体系的方方面面上,重点包括:

   1)、研发流程、程序、质量文件等的管理,并体现到各类计划模板、交付物标准、工作流程模型、等方面;

   2)、研发项目、工作任务、进度、计划、绩效、工时、成本、问题报告等的管理;

   3)、产品需求、质量要求等方面内容的管理;

   相信随着企业深入产品研发管理工作,还会产生很多好的需求和相关,由此来完善产品研发管理方面的解决方案。


4.组织实施PLM


4.1概述

   由于PLM系统和企业业务过程的紧密相关性,所以任何PLM系统都不可能买来即用,PLM技术一定要经过实施才能在企业中成功应用。PLM系统在企业的正式实施应用,是PLM系统应用最为关键的环节。在这个阶段,需要系统供应商和企业用户甚至第三方服务商(包括实施单位和咨询单位)的通力合作,有条不紊地进行。

   PLM的实施涉及到整个企业的各个方面,甚至涉及不同的企业,因此,实施PLM是一个复杂的系统工程。企业在PLM实施阶段,要有正确的实施方法和步骤。一般来说有以下几个关键步骤:

   1)、数据分析和收集

   在这一阶段要分析清楚与PLM实施相关的人员组织、业务流程、活动、数据和资源。

要明确人员的组织关系及其职责,确定其权限;分析企业业务流程并进行优化组合,确定PLM实施涉及的的业务流程;明确活动过程及各过程的数据支持、人员配备以及过程所产生的数据;定义所需的PLM功能,数据对象及其组织结构;明确企业现有的信息基础资源,判断是否满足PLM实施的要求。

   2)、信息建模

   建立企业应用实施PLM的体系结构,并以分析与收集到的数据为基础,建立相应的数据模型、流程模型;定义用户接口以及应用系统(如CAD/CAM、MRPII/ERP等)与PLM系统的接口,作为实施PLM的详细设计。

   3)、开发与实施

   结合企业需求,应用PLM系统的用户开发平台所提供的开发工具,通过二次开发,建立具有本企业特色的PLM系统。将分析定义好的详细设计内容映射到所选的PLM系统中,使过程模型、数据模型和各种接口在该系统中得以实现。并对实现的系统进行全面的测试,并验证是否满足用户的需求。

   4)、人员培训

   根据企业的人员素质,分层次地进行人员培训。提高领导和技术人员的PLM认识,掌握PLM应用的方法。

   5)、用户适应、评估、调整

   这是实施PLM周期中的最后一个阶段,也是最重要和最易被忽视的阶段。尽管过程模型、数据模型等在产品数据管理系统中得以实现,但这种管理方式和工作环境对企业是新的,而且在运行中还会发现问题。因此,必须收集用户反馈信息,调整原设计,再实施新的循环,根据企业需要和数据管理系统功能的许可,不断加入新的内容。


4.2企业信息数据收集和分析

   企业信息数据收集和分析是PLM实施过程中的重要环节,这一阶段要求分析清楚与PLM实施相关的人员组织、业务流程、活动、数据和资源五方面内容。比如:项目管理活动要涉及的人员、数据、业务流程等。


4.2.1人员组织

   人员组织是指要明确人员的组织关系及其承担的职责。调查清楚企业管理人员和技术人员的分布、每个人员的职责和权限、人员的知识结构、知识水平、计算机应用基础、对PLM了解的程度等内容,形成一个人员组织明细表(如下表)。

企业人员组织明细表


部门名称

职工姓名

职务

职称

职责

权限

计算机应用水平





























4.2.2业务流程

   调查清楚企业现有的设计、工艺和制造的业务流程,实施PLM涉及到管理方式的变革,根据实施PLM目标,对相应的企业机构、人员进行调整,对现有的业务流程进行优化组合,确定PLM实施涉及的业务流程,形成一个详细的业务流程图。


4.2.3活动

   活动是指要明确活动的过程,确定PLM实施到底涉及哪些流程,明确流程中的活动及支持活动的数据、人员配置以及活动产生的数据等。


4.2.4数据

   数据是指要定义清楚被管理的数据对象及数据对象的组织结构。做好基础数据的整理、规划工作,是收集企业数据过程中重要的一环。

   企业数据按数据特性可分为:

   1)、动态数据:经常变化的数据,包括产品设计与工艺数据,生产与经营数据等。

   2)、静态数据:相对稳定的数据,如技术手册、标准信息、企业设备数据等。

   其中,动态数据是PLM应首先并着重管理的内容。

   企业数据按照部门包括:设计、工艺、生产、库存、人事、财务、营销、材料、标准等等。其中,设计与工艺部门的数据是企业的源头数据,是企业生产经营对象的直接描述,PLM应首先在这些部门实施。

   企业的技术文件分为两大类:一类是图表类文件,另一类是技术描述类文件。图表类指图纸、图表,如:机械图纸、电路图纸、软件配置表、PCB文件、明细表、元件表、安装图表、配置图表、布接线图表、测试记录、软件汇总、包装文件等等。技术描述类指报告、手册类文件,如:总体方案、研制报告、调测说明、技术手册、用户手册等等。


4.2.5资源

   调查清楚企业现有的信息基础设施情况,确定是否能满足PLM实施的要求。要了解企业现有的硬件和软件的结构,拿出详图来描述计算机系统及网络环境,同时还要说明用户当前在使用的CAD/CAM/CAE、MRP、CIMM以及资产控制等各种应用软件包。基础设施整理阶段重点考虑企业目前存在哪些系统,能否同这些系统进行有效、可靠的集成,以及集成的方式。


4.3进行信息建模

4.3.1建立企业应用实施PLM的体系结构

   PLM厂商为方便实施,满足企业个性化需求,将PLM系统划分为不同模块(不同的PLM厂商对模块的定义不同)。典型PLM系统模块划分如下:

   用户与权限管理、项目管理、图档管理、产品结构管理、版本管理、工作流程管理、产品配置管理、零件族管理、系统管理等。如下图:


   1)、用户与权限管理

   根据部门及部门的人员以及他们所拥有的权限输入管理系统,建立人员与权限管理模型,应该提供对部门属性(包含权限)的设置、修改的操作,也应该提供该部门人员及他们所拥有的权限进行增加、删除、修改的操作。

   2)、图、文档管理

   实现对产品的各零、部件的图、文档的管理,用户在所具备的权限下可对产品的图文档进行浏览、创建、编辑、删除、拷贝、借用、打印的操作,并实现图档的分类查询、统计。

   3)、版本管理功能

   应该具有对图、文档的版本管理功能,并对用户的每次编辑修改系统都能记录,并提供里程碑创建功能,用户可图档的修改程序创建新的版本,系统可实现活动版本的设置、版本回滚、版本定型操作。

   4)、产品结构管理

   产品结构树的自动导入生成的操作,用户也可手工创建。用户可对生成的产品结构树进行管理(插入、移动、删除、拷贝)。同时系统支持产品的各类BOM(设计BOM、装配BOM、装箱BOM等)生成。

对于同一产品中的自制件、借用件、企标件、标准件、外购件能通过不同的图标来区分。

   5)、零部件管理

   可以根据零部件分类构成零部件的结构树,设计人员则通过零部件结构树快速查到相应的零件,设计人员在指定的零部件中准确地找到零件并且能够查到零件的物理特征或其他参数。

   6)、工作流程管理功能

   应该提供流程的定义、触发、监控的功能。在流程定义中,系统提供对各个流程的节点进行用户任务编排、时效、权限的定义;对于触发的流程系统提供各个环节的人员、人员所处状态、人员及任务完成情况的动态管理的操作;不仅要求正常的情况下能逐步运行,而且能跨部门向前(后)传递或以送;设计流程更改方便。

   7)、项目管理

   系统应该提供用户所具有的权限下进行项目树管理(创建、插入、移动、删除、拷贝)的操作。由于项目具有时效性,系统提供对项目下的各类对象的时效性进行检查、警告、督促的功能。

   8)、产品配置管理

   系统应该提供用户对具有同一产品结构的不同类型的产品进行配置的管理。用户在创建产品结构的同时系统提供录入产品配置信息的操作,系统根据配置信息实现产品配置,实现产品结构(BOM)的创建、导出,并能够提供多重产品配置功能。

   9)、系统管理

   A、数据备份方便安全;

   B、系统维护管理方便安全;

   C、提供二次开发工具、接口和培训,以保证系统的运行和发挥;

   D、支持成组技术、建立系统内自身的标准件库与外购件库,能自动将其分类,并要求对用户开放,以便及时地增减。


4.3.2建立数据模型和流程模型

   以分析与收集到的数据为基础,建立相应的数据模型、流程模型。

   1)、建立电子仓库

   在这一阶段,主要是根据企业所涉及的各种数据类型和其用途合理配置电子仓库,建立企业数据共享的基本环境。

   2)、建立工作流程

   基于企业的过程模型,在PLM系统中建立企业内部各种工作流程,优化企业的工作规范。可以定义任何需要的流程,并能将任何数据附于流程进行流动,管理者可动态监测所有流动过程,查看任何他想要了解的流动过程执行情况,并能方便处理流程在流动过程中出现的过程。

   3)、建立产品配置

   通过对企业产品及其相关数据的分析,在PLM系统中,建立产品数据结构树、零件库、物料参数项、产品配置项,并按企业需求实施一定的应用软件集成。


4.3.3定义接口

   PLM系统通过接口与其他系统集成,集成的总体目标是在单一数据源(Single Source of Product Data)的基础上,坚持数据由一方产生多方使用的原则,设计数据准确地从CAD系统产生、工艺数据从CAPP系统产生,经过PLM系统实时、完整地传递到ERP系统中。

   1)、PLM与CAD的集成

   CAD系统一般提供开发接口,尤其是UG、PRO/E、Solidedge、Inventor等系统,PLM供应商可以直接利用API开发接口实现信息的读取。

   2)、PLM与CAPP/ERP系统集成

   PLM与CAPP系统集成,最好利用单一数据库的方式集成。然而不同厂商的产品开放程度不同,这种集成方式可能难以实现。也可以通过中间数据库的形式实现集成,由PLM提供产品信息,CAPP提供工艺信息,然后双方到中间数据库读取数据,实现数据管理与协同。


4.4开发实施

   1)、完善零件管理

   建立完整的企业通用件、标准件库,明确企业产品标准的定义准则,在整个产品结构模型的基础上统计经常被借用的零部件重新定义为通用件,按照通用件编码规则建立完整的企业通用件库,相应地设立标准件库。通用件的编码规则可按照新的特征分类编码。通过产品统计功能中可以根据设计中的通用件数量达到一定程序后即可申请新的产品标准,定义为标准系统,经严格评审后发布为企业产品标准,确定具体的产品结构模型。

   2)、完善产品结构

   完善产品配置概念,深入应用模块化设计的思想,由标准化部门组织设计、工艺、供应、计划、生产、销售、客服中心等部门从各自的工作角度出发综合考虑产品结构模块划分、系统产品的关键参数设置,形成符合市场要求和企业内部管理要求的产品模块配置单。继而调整原有产品结构中不符合模块化概念的部分,为模块化设计奠定良好的基础。进而定义各模块间的匹配关系和相应关键参数,最终实现产品配置功能,提高产品模块化设计水平。新订单处理时可根据技术要求的相似度选定相应的产品系列,在此基础上加减零部件来迅速改型设计满足客户需要。从而提高了产品的重用率,提高了产品通用化、系列化管理水平。制定企业内零部件版本管理规定及版本标记一般规则,明确技术文件的版本与其所描述产品的版本的相关性程度,是版本相关还是版本无关。同一对象的版本兼容性规定:版本双向兼容,版本单向兼容,版本双向不兼容。

   3)、模块划分与开发

   公司项目经理对PLM系统软件模块划分、系统特点都有非常深入的理解,PLM的实施不能把已有的模块直接到企业进行实施,因为每个企业都有自己的管理和经营方式,项目经理还要通过调研、讨论的形式充分理解企业特点,并且根据前期进行的资料收集整理,从提高整体效率的高度,利用专业知识提出最好的满足企业需求的解决方案,方案要详细说明各个模块的功能、作用。经项目实施小组对方案讨论同意后,PLM进入定制开发阶段。实施开发人员在定制开发阶段应用PLM系统的用户开发平台所提供的开发工具,通过二次开发,建立具有本企业特色的PLM系统,这一过程中实施项目组和实施析开发人员需要密切合作。实施开发人员除对方案消化理解外,还要对企业需求进一步细化,用机器语音的方式表述企业需求。定制开发阶段有可能需要重新定义需求分析,收集用户反馈信息,进行评估,根据评估情况调整原设计,再进行下一轮实施循环。并根据企业需要和PLM系统功能的许可,不断增加实施新内容。在定制开发阶段上多花费时间比在实施推广过程的返工更有价值。除满足企业需求外还要确保整个系统的稳定性,定制开发结束后,要由项目小组对定制系统进行全面的测试。


4.5人员培训

   作为一个系统项目,培训是贯穿在整个项目实施过程中的,需要制定培训计划。根据项目进行的进度,实施相应阶段的培训。按照用户群的不同一般分为以下三个层次的培训。

   1)、项目主管

   培训内容:系统原理、实现方法、实施步骤和成功要点、系统管理。

   培训范围:各级部门负责人、项目管理人员、PLM项目组成员。

   2)、应用培训

   培训内容:文档管理、流程管理、权限管理、同步工程。

   培训范围:一般工程师、项目负责人、系统管理员。

   3)、高级培训

   培训内容:操作系统使用、管理培训;数据库基础、维护培训;PLM系统原理、实现方法、实施要点;PLM系统集成(同CAPP、ERP集成);PLM系统维护、二次开发。

   培训范围:系统管理员。


4.6企业方式运行

   企业方式运行是PLM实施工作的重要阶段,也是产生问题的突出阶段。应该着重解决好如下因素。

   1)、系统稳定

   系统上线试运行后应该立即对整个系统进行全面的测试。用最短的时间保证系统的稳定运行,发现问题及时修正处理,为系统进一步推广打下坚实的基础。

   2)、人员因素

   

   3)、系统改进

   在系统稳定运行以后,PLM的实施工作基本告一段落,然而这并不意味着终结。因为企业往往需要很第一段时间才能适应新的工作方式,才能更加熟练地应用系统从而发挥出系统应有的潜力。通常这个阶段也是最重要和最易被忽视的阶段。尽管过程模糊、数据模型等产品数据管理系统中得以实现,但这种管理方式和工作环境企业对企业是新的,而且在运行中还会以现问题。因此,必须收集用户反馈信息,调整原设计,再实施新的循环,根据企业需要和数据管理系统功能的许可,不断加入新的内容。


4.7评估验收

   PLM的验收尽量要有一个明确、量化的目标。如果没有这样目标,实际工作中必将出现很大的盲目性和随意性,势必严重影响工作质量和工作效果。软件评估验收由企业和软件厂商共同验收,验收主要以合同、实施规划为依据,对软件的各项功能进行全面的核查,如无异议,验收后签署“验收确认书”。

   PLM为企业带来的具体收益可以从以下三个指标体系进行衡量:

   1)、时间指标

   ·产品开发周期;

   ·工程变更执行周期;

   ·新产品销售的百分比;

   ·标准部件采用的百分比;

   ·其他研发项目的重用程度;

   ·设计迭代化次数。

   2)、质量指标

   ·制造过程的能力;

   ·工程图纸发布到制造部门后改动次数;

   ·返工和废料成本;

   ·物料清单的准确性。

   3)、效率指标

   ·单个项目成本;

   ·单个变更单成本;

   ·手工输入的数量。


6. PLM系统概述

   PLM究竟能解决哪些业务问题呢?要回答这个问题,首先需要看一下企业在产品的全生命周期过程中可能存在的问题。从大的方面来看,企业所面临的问题主要还是在开发周期和产品成本方面:产品开发周期居高不下,随着市场竞争的日益加剧产品的生命周期不断降低,新产品开发的风险也越来越大。

   在这种情况下,如何有效缩短产品开发周期成为企业必然要面对的挑战。长期以来,产品开发一直沿用传统的串行设计方法,企图保留产品开发的串行方式,通过修修补补是不能有效地降低开发周期的,有效地解决这个问题必须采用新思路——并行工程。要实现并行工程一般需要通过PLM的帮助从而有效解决以下问题:

◆产品信息不一致

   传统的产品开发过程,是一个产品信息在部门间传递和逐步成型的过程。在这个过程中,传统的手动传递过程往往很容易导致信息的失真,导致企业为此付出相当大的代价。比如,我们在某些企业就曾经看到这样的现象:设计部门已经对产品进行了改版,但改版的信号在传递的过程中出现了问题,导致采购部门和生产部门还是按照原有的设计结构采购和生产产品,而销售人员出售的产品却是新版的产品。设计、生产、销售之间的不一致,最终导致的结果是客户满意度的下降。也许企业已使用了ERP来解决一部份的信息问题,但因为ERP自身的特点不会包括产品的更多信息,因此而产生了研发与生产的脱节,脱节的原因主要就是产品数据的齐全不够。(如下图产品包括的数据,而红色线条的部份在ERP中已有管理)

 

◆产品开发过程的可追溯性差。

   在产品开发的过程中,往往会有大量的参考、版本升级等行为发生,记录下这些行为有助于回溯产品开发过程,为开发过程的改进打好基础,或者事后在出现问题时有助于查找原因。在传统的开发模式下,企业往往很难记录、管理这些过程性的信息和数据。

◆频繁的设计变更。

   任何一个企业在产品开发的过程中都会碰到变更问题,这是由产品开发的特性决定的。缺乏必要的工具,往往会导致企业出现过多的变更以及变更执行的效率低下等问题。最终导致开发周期的拉长和开发成本的抬高。

◆设计重用效果不佳。

   今天的市场正朝着产品多样化的方向发展,企业为了拉住客户必然要开发多种型号的产品从而满足客户的个性化需求。在这样的背景下,能否有效地设计重用将会对开发周期和成本产生重大的影响。在传统的设计模式下,企业很难对标准化的优化设计进行有效管理并为设计人员提供便捷的查询工具,最终导致企业无法有效应用已有设计成果从而降低开发周期和成本。

◆开发流程的规范化。

   前面提到的一些业务问题是针对那些管理相对规范的企业而言的。实际上,还存在许多企业,其管理尚未达到规范的阶段。在这样的情况下,规范产品开发过程成为企业的首要课题,而PLM的实现将有助于达到这个目标。

实践结果表明, PLM能有效地解决上述的问题。 PLM系统有如下的这些核心模块和功能:

   ·文档管理

   ·文控管理

   ·工作流及生命周期管理

   ·产品结构与配置管理

   ·变更管理

   ·零部件分类管理

   ·工艺路线管理

   ·项目管理

   ……

   通过这些模块的实施, PLM首先能建立一个产品全生命周期内的产品知识库,有效地帮助产品开发人员和管理人员快速地寻找信息、检索信息,相关人员不必知道要到什么地方寻找发布的设计或其他信息,只要经过授权就能得到这些信息或数据,这样可以使相关人员将更多的精力放在创造价值的活动上(据统计,设计人员在查找信息和处理信息上要花费30%~70%的时间在获取信息上),加速产品开发的进行。

   其次,PLM的实施将提高设计与制造信息的准确性和一致性。前面我们提到,产品信息的不一致已成为令企业头疼的业务问题。PLM系统的版本管理能使所有参加项目的人员采用同一数据工作,而且是最新的数据,这样就能避免设计上的重复和不一致。版本管理还能保证产品开发具有很强的可追溯性。

   为了更有效地管理变更,PLM提供了两种思路。首先通过PLM的实施要能有效地降低变更的产生。其次,在变更不可避免的情况下,PLM的课题是如何更有效地管理变更。有效地降低变更的发生在本质上是通过并行工程来实现的,通过PLM可以实现产品数据的共享,通过共享机制使更多的人尽早地参与到产品设计中来。

   比如,在产品设计期间,工艺人员、制造人员就能及时查阅这些未经审阅的设计数据,及时发现在后续环节中可能出现的问题,这样将错误扼杀在摇篮,用更少的代价解决问题。在变更不能消除的情况下, PLM中的管理模块提供变更请求和变更指令两部分内容。下游人员在发现问题后,及时向上游人员发出变更请求,并将请求提交给管理部门进行审核,审核通过后将产生变更单,实施变更。这个过程基本上都可以通过PLM中的变更流程实现的,它和文档管理、产品结构管理结合在一起,提供完整的变更方案,提高变更的效率。

   针对前面提到的设计重用问题, PLM中的零部件和分类管理可以将企业的零部件按照相似性原则划分为若干类,分别加以管理。从而实现以零部件为中心,组织相关信息,达到便于检索、便于借用和重用的目的。

   对国内企业而言,PLM实施还有一个更为重大的意义,就是辅助实现开发流程的规范化。目前, PLM系统会提供灵活的流程自定义功能,在实施 PLM的过程中,企业可以借机理顺产品开发流程,在一些关键点上固化流程,实现开发过程的规范化。PLM可以通过自动数据发布和电子审检程序加强控制,使那些关键任务一经确定就不会被忽略或遗忘。


7.系统模块及功能

7.1功能介绍

   为了能有效地集成管理、应用产品数据, PLM采用如下图所示的系统框架:


   整个 PLM系统建立在Microsoft公司最新开发平台Microsoft.NET框架上,服务器端使用NT Server(2000 Server)及以上版本的操作系统,客户端可以使用Windwos2000、Windows XP、Windows2003、Vista 、Windows7等操作系统,数据库使用SQL SERVER 2000、SQL SERVER 2005、SQL SERVER 2008等。在此基础上,提供了对产品数据及开发过程管理的核心模块:项目管理、文档管理、零部件管理、产品结构、工作流程、安全管理、即时通讯,在这几大核心模块的支撑下,建立起对产品数据的组织、查询、共享、变更进行管理的体系,及设计开发人员协同工作的平台。针对企业的个性化需求,客户可以对PLM系统进行二次开发,产生更符合企业业务处理的功能实现。


7.1.1图文档管理

   许多技术资料是用各种应用软件完成并保存为文件,企业中还存在大量ISO、报表、通知等文件,这些都是企业最为珍贵的财富。随着计算机在各部门越来越广泛、深入的应用,企业的电子文档急剧增加,传统的纸张管理方式已明显不能适应现在高效率的需要。电子文档管理作为PLM系统的核心功能之一,实现了传统的资料管理所无法企及的功能:高效查询、共享、参照设计、浏览批注、版本控制等等。它解决了企业中复杂的电子图纸、文件、技术资料、相关标准、更改记录等数据的归档、查询、共用、换版等控制问题。确保这些数据的正确性、安全性、共享性,使企业不同身份的人员(如设计人员、工艺人员、生产人员等)在系统安全机制的控制下,通过图文档管理提供的创建、入库、签入、签出、浏览等一系列操作,安全地维护企业产品数据及获取最新、最准确的数据,从而最大限度的发挥信息技术的效益。

   用户只要在权限许可的条件下,可以在系统中直接打开、编辑文档并将修改结果保存在系统中,实现了从设计的开始就在系统内进行的目标。系统与主流的CAD产品、OFFICE产品进行了紧密的集成,直接从CAD文件中提取图纸、零部件的相关信息,避免不必要的重复录入,尽量减少人为错误录入。对于三维CAD数据,可以自动维护装配件中的各零部件文件之间装配及借用的关系,自动控制这些文档的操作权限,建立多人协同工作的环境。


7.1.2零部件管理

   产品是由零部件构成的,实现以零部件为核心的产品数据管理,改变了传统企业开发过程中以图纸为核心的管理模式。以零部件为核心就可以将与该零部件相关的所有文档(产品图、零部件图、工艺图、工艺文件、其它相关文档等)组织起来,实现数据集成。理清了零部件、图纸、工艺文件之间的版本关系,并为与ERP系统的数据交换奠定了基础。

基于成组技术对企业的所有零部件进行分类管理,是做好标准化工作的前提条件。系统还提供了对标准件和通用件(企标件)自定义属性的功能,设计人员可以在不知道编码、名称的情况下,根据设计功能的要求,就可以查到零部件库的相关的功能零件,为提高产品的标准化程度、降低产品成本提供了工具。


7.1.3产品结构管理

   产品结构是以树状结构来描述产品中零部件的组成关系,由于所有于零部件相关的文档都可以与该零部件建立关联,整个产品的全部信息都可以集成地表现在产品结构树上。产品结构树,可以在开发过程中逐步建立,也可以从CAD文件(如AutoCAD)中直接提取。

   一般来说,产品结构树从产品设计的角度来表达产品零部件的组成关系,工艺人员可以在此基础上添加工艺信息,将一个面向设计的产品结构树转化为面向制造的结构树。通过产品结构树的不同形态(视图),可以得到企业不同职能部门需要的设计BOM、装配BOM、采购BOM、财务BOM等,具体如下:

   设计BOM:主要是设计部门产生的数据,产品设计人员根据客户订单或者设计要求进行产品设计,生成包括产品名称、产品结构、明细表、汇总表、产品使用说明书、装箱清单等信息,这些信息大部分包括在EBOM中。EBOM是工艺、制造等后续部门的其它应用系统所需产品数据的基础。

   装配BOM:是工艺设计部门以EBOM中的数据为依据,制定工艺计划、工序信息、生成计划BOM的数据。计划BOM是由普通物料清单组成的,只用于产品的预测,尤其用于预测不同的产品组合而成的产品系列,有时是为了市场销售的需要,有时是为了简化预测计划从而简化了主生产计划。另外,当存在通用件时,可以把各个通用件定义为普通型BOM,然后由各组件组装成某个产品,这样一来各组件可以先按预测计划进行生产,下达的PBOM产品可以很快进行组装,满足市场要求。

   制造BOM:是制造部门根据己经生成的PBOM,对工艺装配步骤进行详细设计后得到的,主要描述了产品的装配顺序、工时定额、材料定额以及相关的设备、刀具、卡具和模具等工装信息,反映了零件、装配件和最终产品的制造方法和装配顺序,反映了物料在生产车间之间的合理流动和消失过程。PBOM和MBOM也是提供给计划部门(ERP)的关键管理数据之一。

   采购BOM:采购部根据产品的零件的类型直接过滤形成的BOM报表。

   财务BOM:是财务部门根据设计部门、工艺部门和制造部门的数据信息进行汇总核算形成的财务报表。成本CBOM给出了产品的成本信息,包括采购成本、制造成本、总采购成本、总制造费用及分摊点管理费用。在价值分析方面,CBOM 对于通过减少小项目成本来降低产品的总成本,或者考查上升的原因,都有一定的价值。

   为了满足越来越多的面向订单的多品种、小批量的需求,我们引入“设计虚件”、“可选件”的概念,通过产品配置,可以快速地从原型产品演化出系列化的变型产品,形成产品族。只要主产品结构进行调整,其产品族内的各产品配置都会同步调整,大大提高开发效率和质量。在有必要的条件下,产品配置可以脱离其所在产品族,形成自己独立的产品族。

   在产品结构树中,系统能自动维护产品之间零部件的借用关系,控制零部件在项目团队中多人同时并行操作的权限,保证产品结构树的安全、准确。能随时查询某零部件用在哪些产品中,为零部件的选用和变更提供依据。

   一个产品在销售旺期就应该成为其下一代产品的父产品,也就是说,研发部门会在某一产品处于上市销售,收回开发成本的时候考虑其下一代产品的开发工作,此时,该产品的BOM对其下一代产品的作用在PLM系统中主要体现在如下两个方面:

   1)、作为结构及主要零部件目录的参考提供给产品设计工程师。在产品的概念设计阶段,如果充分考虑了两代产品零件的通用性以及互换性,将节约大量开发费用,缩短开发周期,最重要的是可以有效提高产品质量稳定性。不难理解,一个已经在其他产品上使用了多年的零件,起可靠程度是非常有保证的,如果从功能及结构上可以满足新产品的要求,使用该零件要比开发新零件有更小的风险。

   2)、作为主要零部件供应商选择的参考。在这个越来越注重合作的时代,供应商已经成为主机厂产品开发的重要参与者,一个企业的壮大,离不开其供应商体系的壮大,供应商的合理选择则会为产品的批量生产,原料采购带来更多的实惠与效益。PLM系统依靠其强大的数据库功能几乎可以满足所有海量重复数据的管理,而系统以及BOM对供应商的管理将为新产品开发提供更多的方便。

   对于BOM结构来说,采购状态栏的填写规范也是至关重要的,无论是制造部门还是采购部门最终都是通过这一信息来判断各种零件在其BOM中的所处位置以及是否出现的。常见的采购状态有“外购、自制、外协”等,PLM系统对每一种采购状态以严格的定义,并通过培训等手段贯彻让每一个产品工程师掌握各种采购状态的含义及规范。

   流程控制是BOM维护的重要手段。BOM在PLM系统中搭建完成后,经过层层校对审核,准确性将达到一个全新的高度,通过PLM系统对BOM维护,能使其长期处于一个准确性很高的状态。


   产品BOM管理最重要部份是为ERP的顺利运行提供准备、有效的数据保障,实现与ERP系统的有效集成与双向互动,能在用户需要时随时查看集成软件另一方系统数据来为当前工作运行提供有效的帮助。


7.1.4工艺管理

   企业工艺稳定性和标准化直接影响制造成本和效率,通过工艺管理模块,使企业的工艺知识得到积累和沉淀,为降低制造成本创造条件, PLM提供了工艺设计模块,实现以下功能:

·建立零部件的加工(装配)的工艺路线,包括工序和工步;

·工序和工步及其所用的主料、辅料、工装模具、使用设备;

·实现毛坯件工艺路线的继承;

·实现各工艺路线中的工序、工步与说明文档间的紧密关联。


制造工艺管理


工装设备管理


7.1.5安全机制管理

   PLM所管理的数据主要包括上面所述的三大类:文档、零部件、产品,为了实现数据共享,所有的数据都集中存放在服务器中,数据安全就显得十分重要。本系统通过权限管理,设置每个数据对象可以由谁来访问,以及每个人的访问权限(包括查看、更新、打印、删除、完全控制)。为了操作方便,系统还支持权限的继承,即只需对上层文件夹进行授权,该文件夹下全部内容的权限不需要再进行授权操作,就继承了其上层的权限-除非再单独授权。系统还对数据的产生过程进行分析,模拟实际工作情况,规划了“角色”的概念,控制某类用户对涉及数据安全的敏感操作的权限,如删除归档数据、导出数据等。细腻的权限管理可以做到具体的文档、文件夹对应具体的人,从而解决数据维护人员对安全共享的担忧。系统日志中记录了每个用户对系统的操作情况,为系统管理人员提供了完备的监视工具。系统还提供基于数据库、文档库备份和恢复的工具,能保证系统数据本身的安全。具体从以下几个方面加强安全机制:

   第一、FTP电子仓目录中的物理文档全部采取加密机制,复制出去的文档无法打开,确保资料的安全。

   第二、系统程序临时文件夹缓存的数据在系统退出时自动清空,保证资料安全。


7.1.6工作流程管理

   在没有PLM系统进行管理之前,无法对电子数据进行审批,电子数据的准确性没有一种可考证的方法和手段,因此,直接利用以前的电子数据是有风险的 PLM可以让用户根据需要定义各种数据的审批流程,在适当的时候启动流程,数据就会按照预定的顺序在审批人员之间流动,并记录下每个人对被审批数据的意见,最后自动归档,审批记录一直保留到审批数据被删除为止。从而实现了电子数据的电子审批。

   系统可以完全模拟实际工作中审批的情形进行设计,支持串并混合型的流程模式,每个节点上可由多个人执行,并可规定每个节点执行人对数据的访问权限。执行人可以进行提交、退回、添加意见等操作,有必要的话还可以直接对数据进行红笔圈阅,方便意见的表达。

   PLM的工作流程除了用于数据的审批过程之外,还可以用于数据的传递、消息的传播等过程。企业可以通过工作流程管理,将业务流程相对固定化,使得一项工作在网络中按照设定好的流程自动进行,从技术上保证了制定好的工作流程得以顺利实现。在流程中每个节点都可设置操作动作,可以按照ISO体系的要求保留操作动作记录。


7.1.7项目管理

   前面的几大模块解决了数据的组织、人与数据的权限关系,数据的准确性、完整性、安全性、合法性得到了保障。管理者更关心对业务过程的控制,确保在预期的时间里完成工作任务。 PLM的项目管理就是加入了时间的因素,实现对数据、人、时间的有机管理和控制。

   进行过程控制的第一步是对项目进行时间上的规划、人员上的安排。 PLM可以把一个复杂的项目分解为相对简单的任务,较复杂的任务还可以进一步分解为子任务,从而形成一个项目树,再规划每个任务计划开始的时间和工期,并安排合适的人员执行该任务。同时系统支持把Microsoft Project文件数据转换为项目数据,自动生成甘特图以图形的方式全面、直观地了解项目时间计划;在安排执行人之前,可实时地查看每个用户的正在进行及将要进行的工作内容和时间安排,并可以通过“人力资源平衡表”评估该计划在人力资源方面的可执行性。

   在项目的进行过程中,每个项目团队成员都可以在其各自的任务列表中看到与自己相关的任务,并在该列表中直接完成工作,如建立新的文档零部件和产品、导入已完成的文档等。这些工作内容都被组织在任务输出中,系统能够根据每项任务的输出情况自动地、动态地、真实地通过甘特图反映项目进度。对于没有按时启动任务和完成任务的,系统给予警示。任务输出可以集中地组织在项目输出文件夹中,项目团队的成员及与项目有关的人员可以通过该文件夹实时地查看整个项目的输出数据,为协同工作创造了条件。

   管理人员可以通过项目管理得到每个人员工作状况的统计数据,实现对项目成员客观的、量化的评价,为人力资源管理提供依据,留住优秀的人才。


7.1.8编码自动生成与校验

   信息化一个重要的基础就是要对所管理的数据进行编码,编码规则的合理性及在编制编码时严格执行几乎成为信息化项目成败的关键因素。 PLM可以根据企业的编码规则,自动产生各种产品数据的编码,并对编码的唯一性进行效验,在整个企业零部件的产生源头-工程部-控制编码的质量。同时支持与各类CAD软件界面的集成及调用。

 

7.1.9即时通讯模块

   PLM的目标之一是建立一个协同工作的网络化环境,用户之间的沟通可以通过即时通讯模块实现。系统在特定的情况下,如流程被退回、设计变更等,自动发送即时消息给相关人员(如果相关人员当时没有进入PLM系统,下次进入系统时也能看到这些消息)。用户也可以在需要的时候随时通过发送即时消息与他人联系,并可查看对方是否阅读了你发送的消息,保证沟通效率。


7.1.10设计变更管理

   设计变更每天都在企业中发生,因设计变更管理不善而对企业造成经济损失的案例举不胜举。 PLM提供的设计变更管理,可以在设计更改之前准确评估该设计变更对涉及到哪些产品;在做出进行设计变更的决定之后,可以将设计变更的内容及时地发给每个应该了解该内容的人,并确保其收到这些文件。

   设计变更的结果是产品数据产生了新的版本,最新版本的数据将反映在每个需要该数据的地方。


7.1.11系统集成

   PLM作为协同工作平台,管理着各种电子数据,这些数据是由各专业组用不同的应用软件编制的,并集中组织在产品结构树上,数据得到了集成。

   为了使用户直接在 PLM环境下直接建立、编辑修改数据, PLM集成了常用的设计软件(如AutoCAD、SolidWorks、Pro/E、UG、CATIA、Protel、PowerPCB、PADS等)、OFFICE系列软件, PLM已经与AutoCAD等实现了数据的双向集成,既可以从CAD中读取信息产生创建零部件及BOM,也可以在 PLM中对零部件的属性进行修改后自动反映在CAD的图纸上。

   PLM提供数据接口,使ERP可以轻松得到设计数据。


7.1.12系统管理

   通过系统管理,系统管理员可以灵活、方便地对系统进行规划:

·对用户进行管理,设置每个用户的角色

·设置文档类型,增加、修改文档模板

·设置符合企业产品开发流程模板

·设置零部件的自定义属性

·整理数据库

·系统管理程序保证了PLM的顺利上线运行,并根据企业发展的需要,随时调整系统。


7.2功能特色

(一) 易学易用

   1、界面友好

   2、WINDOWS化操作,易学上手快

   3、大批量数据及目录的快速初始化

   优点:降低企业培训成本、减轻数据初始化工作量


(二) 精确的版本管理

   1、多版本精确管理

   2、单版本版次管理

   3、版本或文档间比较

   4、任意版本独立应用

   5、图形化版本族普图管理

   优点:企业版本统一、降低出错率,图档版本间比较或任意版次回滚,提高设计效率。



(三) 图形化项目管理

   1、快速智能化的项目设计功能,能进行图形化的工期推算。

   2、支持多种新增项目模式;如:MS PROJCT 转入,项目模版 等;

   3、所见即所得的项目设计模式,方便直观;

   4、逻辑严谨的项目变更处理,控制更精确;

   5、多种任务关系,灵活组织各种研发过程;

   6、组织多部门协同办公;

   优点:缩短研发进度、降低整体成本、提高产品质量、协同办公平台


(四) 预警机制

   1、清晰的对比甘特,及时了解进度异常状况。

   2、员工负荷及时获取,公平分配工作任务。

   3、准确及时的考核数据

   优点:掌控研发进度、及时排解问题,保证交货日期。


(五) 多视图BOM数据关联

   1、多套BOM视图

   2、BOM图档、审核、变更紧密关联

   3、工艺数据管理可视化

   优点:BOM数据集中整合,为ERP顺利运作提供数据保障。


(六) 多功能浏览器

   1、 支持几乎市面上的所有常用软件的图档格式,可以在不装任何专业设计软件的情况下浏览图档。

   2、 强大的图档操作功能,支持放大、缩小、层查看、截面、测量、拆卸以及三维实体操作功能。

   3、 操作傻瓜化的图档编注功能,任何图档都可以用最简单的操作进行编注、描红,编注不会改动图档及影响打印效果。

   优点:多种格式数据浏览,防止资料二次传播的同时减少软硬件成本投入。


(七) 数据电子化审核

   1、数据流程自定义化

   2、自动化的推进模式,审核进度更快。

   3、即时消息提醒,协调部门关系。

   4、智能的变更评估机制,清松把握影响范围。

   优点:多部门参与变更评估,减少漏改现象,控制审核时效性。


(八) 多语言

   1、数据库支持多种语言

   2、同时支持三套语言切换

   优点:满足同一企业不同语言的工作环境,统一工作平台。


(九) 个性化配置

   1、灵活的界面自定义功能,集中自己关注的数据。

   2、强大的字段自定义能力,使软件更贴近企业。

   3、强大的表格操作,轻松完成查找、分组、过滤,并可所见即所得导数据。

   优点:企业根据实际操作习惯自定义操作界面,增强效率。


(十)安全机制

   1、FTP电子仓目录中的物理文档全部采取加密处理,复制出去的文档无法使用。

   2、系统程序临时文件夹缓存的数据在系统退出时自动清空,保证资料安全。

   优点:系统通过权限管理,设置每个数据对象可以由谁来访问,以及每个人的访问权限(包括查看、更新、打印、删除、完全控制),防止资料外泄。


(十一)信息化集成

   1、各类CAD设计软件集成

   2、MS Project模板集成

   优点:研发成果指导生产快速转化为产品,减少中间环节传递出错。


(十二)与 ERP集成

   PLM 与 ERP实现了企业从产品的开发到生产的数据无缝对接,从而帮助企业实现了从专业的技术图纸到PLM再到ERP的产品信息的整合,进而大大的提高了企业内部各个部门之间协作的效率;同时又降低了企业在生产过程中,因信息的不畅通导致的生产中出现的偏差;


7.3功能模组

7.3.1 文档管理模块

   许多技术资料是用各种应用软件完成并保存的文件,企业中还存在大量ISO、报表、通知等文件,这些都是企业最为珍贵的财富。随着计算机在各部门越来越广泛、深入的应用,企业的电子文档急剧增加,传统的纸张管理方式已明显不能适应现在高效率的需要。电子文档管理作为PLM系统的核心功能之一,实现了传统的资料管理所无法企及的功能:高效查询、共享、参照设计、浏览批注、版本控制等等。它解决了企业中复杂的电子图纸、文件、技术资料、相关标准、更改记录等数据的归档、查询、共用、换版等控制问题。确保这些数据的正确性、安全性、共享性,使企业不同身份的人员(如设计人员、工艺人员、生产人员等)在系统安全机制的控制下,通过图文档管理提供的创建、入库、签入、签出、浏览等一系列操作,安全地维护企业产品数据及获取最新、最准确的数据,从而最大限度的发挥信息技术的效益。

   用户只要在权限许可的条件下,可以在系统中直接打开、编辑文档并将修改结果保存在系统中,实现了从设计的开始就在系统内进行的目标。系统与主流的CAD产品、OFFICE产品进行了紧密的集成,直接从CAD文件中提取图纸、零部件的相关信息,避免不必要的重复录入,尽量减少人为错误录入。对于三维CAD数据,可以自动维护装配件中的各零部件文件之间装配及借用的关系,自动控制这些文档的操作权限,建立多人协同工作的环境。


常见问题

解决方案

大量的研发图纸和技术文档造成研发人员查找资料的困难

利用PLM文档搜索功能,可以根据文档部分属性(如:名称、编码、备注信息、版本号、类别、状态、用户自定义属性等)检索系统中的文档,对于CAD类型的文档,还可以根据标题栏或明细栏的部分信息来检索系统中的文档。

大量电子资料缺乏有效的监管

利用PLM文档版本管理功能,通过文档的审核流程来保证文档有效性,使得定版的文档不会被修改或删除。

企业各部门间数据为信息孤岛

利用PLM文档库功能,可以把企业各部门的文件进行集中存放和管理,保证员工之间信息能够共享,避免员工的重复工作。

图纸越来越多,版本也越来越多。给企业带来巨大的财富,如何用好这笔财富,提高企业的核心竞争力

PLM对每个数据的来龙去脉都有清淅的记录,每个版本的产生、演变过程都有直观的显示,形成企业的知识库,随着企业的发展,工程师可以更快的找到参考数据,加快企业的研发速度,使企业在更短地时间内推出竞争对手无法快速复制的新产品占领市场,提高企业的核心竞争力。

图文档的借用关系如何处理

                     

 图文档不断地修改,产生更多的版本,难以管理,各个部门间版本不统一,传递不及时。

在PLM中,图文档的每次修改都会保存起来,并有方便的图纸对比功能,可以快速的比较之间的差异。任一用户对系统中的某个图文档的某个版本进行了修改,其它引用处会即时得到修改后的数据,保证各部门间的版本统一,传递及时。

如何控制人员流动带来的企业核心技术资料的外泄

利用PLM的文档加密功能,对系统的所有文件进行加密处理,加密后的文档只能在PLM系统中才能浏览、打开、修改等操作,另外还可以使用系统的权限管理功能,精确控制每个员工对每个文档的权限,保证核心资料不会被无关人员接触和了解。

企业几个分厂之间的开发业务因地域的问题信息无法有效共享




7.3.2 文控管理模块

   用于管理通过审批、归档后的有效图文档,并详细记录图文档的发布、回收、签收的时间,发布的状态及发布的有效期。

常见问题

解决方案

发放新版本难以回收旧版本

PLM文档发布功能能够在发布新版本时快速的回收旧版本,使得企业员工使用的总是最新的版本。

新版本发放不及时

当PLM系统中的文档有新的版本产生时,及时通知文控管理人员,让文控人员在第一时间下发文档的最新版本到相关的人员。

用旧版本生产出错后推卸责任

PLM系统的每次文档发布都在系统中进行记录,并以邮件、即时消息的方式及时通知相关人员,这些信息为员工的错误行为提供准确的判断依据。


7.3.3 产品管理模块

   产品结构是以树状结构来描述产品中零部件的组成关系,由于所有于零部件相关的文档都可以与该零部件建立关联,整个产品的全部信息都可以集成地表现在产品结构树上。产品结构树,可以在开发过程中逐步建立,也可以从CAD文件(如AutoCAD)中直接提取。

   产品设计的角度来表达产品零部件的组成关系,工艺人员可以在此基础上添加工艺信息,将一个面向设计的产品结构树转化为面向制造的结构树。通过产品结构树的不同形态(视图),可以得到企业不同职能部门需要的设计BOM、装配BOM、采购BOM、财务BOM等。

   产品BOM管理最重要部份是为ERP的顺利运行提供准备、有效的数据保障,实现与ERP系统的有效集成与双向互动,能在用户需要时随时查看集成软件另一方系统数据来为当前工作运行提供有效的帮助。

常见问题

解决方案

企业产品品种多,零件借用关系复杂

借用件不可直接修改,保证原始产品的安全。通过用途反查可以快速获得零部件之间的关系,防止错误的修改。

产品、零部件不断地修改,产生更多的版本,难以管理

产品、零部件分为工作区与归档区进行管理,所有归档版本不可修改,保证只有一个正在修改的工作版本。版本间的关系长期保留。

如何评估频繁的设计变更对企业哪些产品产生严重的后果,同时避免漏改现象而导致生产出错

利用PLM的版本变更功能,可以快速评估出一个或多个零部件的变动对企业所有产品、零部件的影响,通过直接影响和间接影响分组可以清晰的了解影响的等级程度,方便员工全面快速的修改相关产品、零部件的设计图纸,因此避免了漏改现象的产生。

大量的产品、图纸等数据在企业中复用,带来数据间的关系无法快速关联的问题。

编辑BOM、编制工艺的过程中,所有发生的图纸、文档都可导入或链接到对应的文档区,PLM会为这些数据自动建立关系。在PLM中,对你知道的任意线索进行反查、搜索等,都可快速找到与该数据下关的所有其它信息。

产品零部件的编码问题

系统可以根据企业的编码规则,在各类CAD软件的集成下完成产品或的零部件自动生成零件编码,大大提高工作效率。做到企业真正的编码统一。


7.3.4 审批与变更管理模块

   PLM可以让用户根据需要定义各种数据的审批流程,在适当的时候启动流程,数据就会按照预定的顺序在审批人员之间流动,并记录下每个人对被审批数据的意见,最后自动归档,审批记录一直保留到审批数据被删除为止,从而实现了电子数据的电子审批。

   同时提供的设计变更管理,可以在设计更改之前准确评估该设计变更对涉及到哪些产品;在做出进行设计变更的决定之后,可以将设计变更的内容及时地发给每个应该了解该内容的人,并确保其收到这些文件。

常见问题

解决方案

企业的变更频繁,而变更又是一个极为复杂的过程,如何快速、正确的评审出变更的影响范围

PLM中在变更申请阶段,系统关注变更对象所影响的范围,自动搜索出相关受影响的数据,确保受影响对象不被遗漏。在变更执行阶段,系统关注所有受影响的数据的同步变更,系统会通知所有相关的人员同步执行变更,实现一处修改处处同步修改,确保图纸、模具、工艺、物料属性、产品属性等等数据的同步更改。数据修改完成后,系统自动记录版本并通过变更发放流程把附有新版数据的的变更通知发放给相关人员,并自动跟踪发放执行情况,确保变更数据的有效换版和相关的后续处理的有效执行。

审核流程及数据状态的控制问题

在系统中电子数据直接通过电子签审流程审核批准,实现电子的意见记录和签名,数据一旦被批准归档将受控只读,需要修改时必须走变更流程并留下完整的变更记录和版本记录。系统将确保只有最新的有效版本数据才能发放给业务执行部门,以前容易用错版本资料的情况将不再发生。在流程中可以对各种格式的图纸进行编注、描红操作,操作相当简单。


7.3.5 工艺管理模块

   企业工艺稳定性和标准化直接影响制造成本和效率,通过工艺管理模块,使企业的工艺知识得到积累和沉淀,为降低制造成本创造条件, PLM提供了工艺设计模块,实现以下功能:

   ·建立零部件的加工(装配)的工艺路线,包括工序和工步;

   ·工序和工步及其所用的主料、辅料、工装模具、使用设备;

   ·实现毛坯件工艺路线的继承;

   实现各工艺路线中的工序、工步与说明文档间的紧密关联。

常见问题

解决方案

工艺与设计图纸版本不对应

设计是数据源,新版本的归档发布,工艺部可以及时得到新版信息并可在线沟通,降低出错率。

工艺资料与设计资料的孤立存放

所有资料实行统一存放、有效共享的方式可供查询调用,数据不是再孤立存在。

系列化模块化产品设计与传统工艺设计之间的矛盾

采用了系列化模块化产品设计手段以后,提高产品工艺的通用性,用一份装配工艺表示一个系列下所有的产品的装配过程,就无需为每个产品都单独设计装配工艺。这样不仅可以大大缩短工艺设计的周期,也可以保证工艺设计的质量。


7.3.6 项目管理模块

   前面的几大模块解决了数据的组织、人与数据的权限关系,数据的准确性、完整性、安全性、合法性得到了保障。管理者更关心对业务过程的控制,确保在预期的时间里完成工作任务。 PLM的项目管理就是加入了时间的因素,实现对数据、人、时间的有机管理和控制。

   进行过程控制的第一步是对项目进行时间上的规划、人员上的安排。 PLM可以把一个复杂的项目分解为相对简单的任务,较复杂的任务还可以进一步分解为子任务,从而形成一个项目树,再规划每个任务计划开始的时间和工期,并安排合适的人员执行该任务。同时系统支持把Microsoft Project文件数据转换为项目数据,自动生成甘特图以图形的方式全面、直观地了解项目时间计划;在安排执行人之前,可实时地查看每个用户的正在进行及将要进行的工作内容和时间安排,并可以通过“人力资源平衡表”评估该计划在人力资源方面的可执行性。

   在项目的进行过程中,每个项目团队成员都可以在其各自的任务列表中看到与自己相关的任务,并在该列表中直接完成工作,如建立新的文档零部件和产品、导入已完成的文档等。这些工作内容都被组织在任务输出中,系统能够根据每项任务的输出情况自动地、动态地、真实地通过甘特图反映项目进度。对于没有按时启动任务和完成任务的,系统给予警示。任务输出可以集中地组织在项目输出文件夹中,项目团队的成员及与项目有关的人员可以通过该文件夹实时地查看整个项目的输出数据,为协同工作创造了条件。

   管理人员可以通过项目管理得到每个人员工作状况的统计数据,实现对项目成员客观的、量化的评价,为人力资源管理提供依据,留住优秀的人才。

常见问题

解决方案

产品开发过程不能有效管理

利用项目管理功能,针对企业的产品开发过程建立合理的开发计划,通过层层细分的方式规划好每个任务的时间、人员以及工作成果,管理者可以根据每个任务的开发进度来了解整个项目的开发进度,及时发现项目中存在的难点,便于企业有效的配置各种资源进行重点攻关,保证项目的顺利进行。

如何保证各个开发项目按计划完成,同时保证研发的每一步都产生了正确的结果

系统可以控制每项任务结束的前提是相关数据的完成并提交,管理者也可以很方便地随时检查各任务节点上工作交付物的完成情况,在保证效率的前提下把管理的触角延伸至底层的基本元素,在保证时间进度的同时确保工作内容保质保量的完成。系统还自动实现数据的收集和分类整理。

怎样才能缩短总体开发时间,提高效率

利用任务的启动、结束约束关系,保证每个员工按预先设定好的时间顺序依次展开工作,避免了员工的无序工作和没有必要的等待,最大限度的压缩整个项目的开发时间,从而提供企业的开发效率。

怎样协调工作人员之间的业务关系

PLM从项目立项及审批、初步开发、会审、详细开发、开模、试作样机、测试、小批试产、一直到大批量生产准备,开发过程中涉及销售部、开发部、工艺部、模具部、采购部、生产部等不同业务部门,时间跨度几个月甚至2、3年,各部门各个不同专业的人员在系统协调下组成跟项目生命周期相关的项目组织,高效实现矩阵式组织管理,在系统的任务提醒、流程通知、邮件、信息等等联络工具的协调下有条不紊地按计划完成企业的产品开发任务。

工程师的工作经常同时参与多个项目研发,在每个研发的任务中又经常需要等待其它工作的完成,在这一过程中产生大量的“停工待料”损失

PLM中项目成员无论跨多少个开发项目,他能得到系统自动整理的个人任务清单,在系统引导下有条不紊的工作,所有的项目团队成员在系统的指引下协调工作,实现“适当的人在适当的时间做适当的事”,保证项目高效地按计划完成。


7.4系统环境

   PLM采用MS SQL SERVER数据库及DOTNET框架C SHARP开发

1)、硬件(服务器)推荐

   数据库服务器

   Intel Xeon 2.4G/2GB RAM/60GB SCSI HD/CDROM/1000M网卡以上

   文件柜服务器

   Intel Xeon 2.4G/1GB RAM/4×36GB RAID5 HD/CDROM/1000M网卡以上

   注意:两台服务器可以为一台,但配置要略高。

   2)、硬件(客户端)推荐

   Intel P4 2.0GB/256M RAM/40GB HD以上

3)、系统软件

   服务器

   Win2000 ADVANCED SERVER SP4/Win2003 SERVER(推荐)

   SQL SERVER 2000 ADVANCE SP4(推荐)/2005

   OFFICE 2000/2003(推荐)

   IIS FTP文件传输协议(FTP要设置访问密码)

   DONET2.0

   客户端

   Win2000 SP4/XP PROFESSIONAL SP2(推荐)

   OFFICE 2000/2003(推荐)

   DONET2.0

4)、网络环境

   提供带宽为100 Mbps(推荐为1000Mbps)的网络环境

5)、数据库安装注意

   简体/英文企业版、简体/英文标准版

   在安装过程中设置许可登录的用户数

   选择访问数据库模式为混合验证模式

   设置sa访问密码

   安装SQL 2000 server SP4补丁程序


8. 系统技术方案

8.1 系统建模

   定义和管理可扩展变化的企业模型是PLM系统的主要应用特点,也是贵公司发展所需要的稳定的信息化环境,通过PLM提供的对象化建模技术可以帮助企业适应未来的变化,而不需要改变或者推翻原来的数据。

   通过PLM平台,企业可以获得以下帮助:

   1) 、为不同种类的产品、零件、文档、更改单、项目等对象定义自己的属性、关系、生命周期、工作流程、存储方式、权限、分类等,例如把产品文档分为设计文档、工艺文档、管理文档、质量文档等,不同的文档可以有不同的属性、不同的生命周期阶段,也可以有不同的工作流程;

   2) 、文档、数据、更改单等数据分开、分类管理和存储,各种数据相对独立,之间只通过关系来建立关联,每种数据都可以有自己的版本和权限,而不需依赖于其他数据;

   3)、 组织模型和用户权限的变化可以通过模型的调整和权限批量转移来解决,基于角色的授权机制可以不受用户岗位转移的影响;

   4) 、多语言的支持可以加快与国际化接轨的步骤。


8.2 权限与安全管理

   计算机网络已经成为各种规模、各种行业的企业日常运营的中枢神经。实际上,许多企业和机构几乎已经达到每时每刻都要依赖基于网络的计算和信息存取的地步。然而随着网络信息资源的增长,网络范围、用户数量的不断扩展,企业的网络安全和数据安全问题日趋严重。

   从整个企业信息化的角度来说,企业的数据安全应该包含以下内容:

8.2.1 需求概述

   一般企业的网络和数据安全需求如下:

   ·数据安全需求

   1)、数据共享功能:提供了异构环境下的文件共享;共享数据的高速传输;支持异构平台的并发访问的文件系统。

   2)、高可用性:业务运行在信息系统之上,所以企业的高可用和持续运行,已经变得越来越关键,所以要有硬件部件冗余,多重访问路径,主机集群。

   3)、企业图纸及其它关键数据被非法传出企业。

   4)、产品数据的安全存储及备份;

8.2.1.1 PLM对数据安全的控制

   为了控制产品数据的安全,PLM提供了系统授权、数据授权、日志管理等安全访问机制,可以严格控制某人、某时间段、对某零部件数据具有更新、浏览权限,而且判断状态是否为正式。如果需要追查某个图文档的操作日志,可以使用日志管理工具进行查询。

   PLM采用数据柜来管理所有图文档和零部件数据,数据柜相当于电子仓库,是带有权限控制的数据容器

   数据按照规化管理的目的:

   ·组织不同部门的数据,进行批量的权限管理

   ·支持矩阵型组织,符合高效的开发组织模式

   ·能够为数据划定有效的边界,为下一步多站点集成打下良好基础

   ·能够降低系统管理员权限,使企业的安全体系更安全合理

   ·能够按数据柜支持文件的分布式存储,不同数据柜可以选择不同的文件柜

   ·有利于单独对文档、零部件进行组织管理,脱离开产品来组织文档、零部件

   PLM的权限级别包括:

   ·模块权限:具有对象类型权限的用户直接具有所有属于该对象类型的数据权限。这是最粗的系统模块授权。

   ·对象权限:具有数据对象权限的用户可以访问数据柜,但数据对象中的数据是否有权限则需要看是否具有该数据本身的权限,为了授权方便,系统默认设置是数据对象下级内容继承父亲(即目录、数据柜)的权限。这是常用的权限分配功能。

   ·目录权限:可以单独对目录设置权限限制,没有目录权限的用户也没有目录内数据的权限。但是有了目录权限不一定有数据本身的权限。

   ·数据(即具体的文档、零部件、产品本身)权限:可以单独对数据(支持单个和批量)进行授权。

8.2.1.2 其它主动措施

   在被动安全方面主要是针对所有操作记录的可追溯。PLM提供了完备的日志记录,主要记录浏览、修改、删除三种具体操作方式,包括了图档管理、数据审查、项目管理、图纸更改、视图管理、电气明细、产品配置等多种类型,记录的每条内容明确到具体的图号、人员、IP地址、操作内容、日期等。

   PLM和提供了非常完善的安全保障机制,可以满足企业在产品数据管理方面的安全性要求。

   PLM的安全保障有4层:

   1)、用户权限管理:给使用PLM系统的不同用户设置使用权限,没有特定权限的用户不能使用系统的一些功能,如图纸浏览、打印、导出等权限。

   2)、数据权限管理:可以按照产品系列、产品总装、组件、部件、零件的任何一级进行数据授权,没有授予具体产品零部件浏览权限的用户即使具有系统的浏览权限也不能浏览任何图纸。

   3)、数据访问控制:对服务器端的访问有密码控制,任何客户端访问服务器时,都只能从PLM中访问,脱离开PLM不能查找到任何服务器数据。

   4)、事务日志管理:与数据相关的操作都有日志记录,假如数据被权限过大的用户非法操作了,就可以通过日志进行追踪。

   PLM系统的安全体系由3个层面组成:界面层、核心功能层和支撑层。在每一个层面上的安全控制策略和方法都不同。

   1)、界面层:终端用户直接操作的界面。在界面层采取的安全策略是让不同身份或权限的用户所面对的用户界面不同,使用户界面和用户权限相关。从根本上杜绝了越权操作的可能性,维护的系统的安全性。

   2)、核心功能层:PLM系统功能运行的层面,其中包括PLM系统的各个功能模块,如设计数据管理、产品结构管理、工作流管理、系统集成接口等。这一层面的安全控制主要通过PLM系统的内部安全机制来完成。在PLM中,一方面是通过用户口令,验证用户的身份,防止无授权用户进入系统,另一方面通过在PLM系统内交互式制定访问控制规则来控制用户只能进行和权限相关的操作,规则不允许的操作PLM系统予以拒绝执行。因此,访问权限的分配直接影响道PLM系统的安全性与实用性。

   3)、支撑层:是PLM系统运行所必须的支撑基础,主要包括操作系统、数据库管理系统和网络,这里不仅包括软件,还包括计算机硬件,这些为PLM的实施提供了物质和技术上的支持。在支撑层内又可分成4个子层次:数据库管理系统层、操作系统层、网络软硬件层和计算机硬件层。支撑层的安全控制则完全依靠各个子层次本身的安全保密机制来完成。数据库管理系统层的安全由数据库本身所带的安全机制来保证。

   此外,PLM对所有与数据处理相关的操作都进行了日志记录,可以进行事后反查和追踪。(日志管理)

   根据我们的实施经验,为了切实保证数据安全有效,推荐以下安全保证措施:

   1)、建立严格的计算机安全保证制度:制度是保证安全的基础规范,任何手段在没有制度保障的前提下都是不安全的。

   2)、物理隔离:保证服务器的空间和环境安全,服务器的管理由专人负责。


8.3 CAD/PLM /ERP系统的集成


8.3.1系统整体集成原则

   企业的生产经营主线是环环相扣的,从销售、技术到生产制造,这些信息构成了一个计划、执行、反馈的整体。采用CAD /PLM/ERP(以ERP系统为例)集成的总体方案,最大特点是坚持“数出一处,全局共享”,这也是整体解决方案最有优势的地方,在企业中最直接体现的效果是:避免重复劳动,并保证后续系统使用的数据总是当前最新的,同时,减少大量数据产生后,其传递、加工受人为因素的影响,有利于提高人均效益。

   ·整合并优化产品技术准备业务过程,消除流程孤岛,实现协同式并行工作,缩短生产技术准备周期。

   ·提高产品数据的系列化、模块化和标准化管理水平,充分利用企业的设计和工艺资源,支持大批量定制生产模式。

   ·从设计开始就保证数据的一致性、完整性和准确性,并自动完成向ERP系统的传递;可显著降低工作强度,缩短基础数据准备周期。

   ·企业数据源出一处、动态更新、全程共享、并形成反馈闭环,可保证ERP系统运行的数据质量,从而为制造业信息化成功提供根本保障。

   ·使产品制造全过程受控,并得到优化管理;可持续跟踪、控制并改进生产作业流程。

   ·快速响应客户需求,缩短生产准备和交货周期,保证产品质量,降低运营成本。从而提高企业的核心竞争力。

   ·将技术信息化和管理信息化的业务功能有机地融和到一起,为企业提供进行产品创新和管理优化的协同运作平台。


8.3.2CAD /PLM/ERP系统之间数据集成接口

   1、建立全厂范围内的统一物料编码系统维护库,设计、工艺、生产等统一申请调用物料编码等基础数据信息,保证数据全局的唯一性,准确性。

   2、CAD系统直接访问ERP系统物料库,自动关联ERP物料库中的物料相关属性(如:编码、名称、规格、材料等),保证了数据信息的全局一致性。

   3、PLM 对CAD设计数据进行自动采集、批量入库并汇总生成产品结构树(EBOM)。

   4、PLM系统按产品结构树(EBOM)集成管理设计、工艺、生产等相关信息。

   5、PLM系统从图纸中自动提取各零部件相关属性信息(如单重、总重、数量等),在PLM系统直接浏览零部件相关的图纸信息、更改历史、工艺文件、技术资料等。

   6、集成到ERP的物料BOM信息,包括物料用途、物料变更版本、相关工艺信息等。

   7、ERP集成设计/工艺数据进行主生产计划分解。

   8、ERP系统中按销售订单集成产品结构树BOM/工艺数据产生的计划生产、采购订单信息。

   9、ERP与PLM的变更管理完全集成。当变更通知在PLM中被确认执行时,将在ERP产生对应的变更通知。在ERP中可快速检索相关的物料、BOM、工艺路线、包括正在执行的生产订单变更信息,做出相应的处理决策,并及时的进行记录。


8.3.3与三维软件集成

   目前PLM系统已经实现了和市面上所有主流三维CAD的集成,包括PROE、SOLIDWORKS、UG、Solidedge、AUTOCAD等集成的前提条件在参与各企业的实施过程中,我们深深地体会到,但凡CAD、PLM应用好的企业,在CAD标准方面工作做的都很仔细,为此,我们提出“从绘图开始保证数据源头的准确性”的管理理念,建议企业从设计开始,就尽可能做到数据的准确一致,从而减少由于后续数据维护所带来的出错情况,也可以减少后续数据维护的工作量。      

   ·规范模型属性图号(编码)和名称

   图号是代表零部件的唯一标识,图号控制不好,会出现多件一号,一件多号(本来是相同的,由于图号给错了,又新设计了一个)等情况,同时会给后续的生产采购带来很多麻烦。

为了规范数据,在PLM的编码系统定义的基础上,在Pro-E环境中,可以直接在模型环境下进行图号申请。按照企业的图号编制原则,自动根据分类号产生唯一的序列号,辅助产生零部件的名称,并记录申请人、申请日期、申请的分类信息,下次再申请同一类零件的图号时,分类号不变,序列号自动累加,这就可以保证图号的唯一性。

   ·规范材料、标准件、外购件的填写

   对于零件材料、外购件信息,由于涉及到企业的采购与库存信息,有必要从ERP中选择,把编码、名称、规格自动填写到模型属性中,避免手工输入出现的描述不规范、填写不正确的情况,而且自动提取入PLM库后,能传递到ERP数据库中,并保持与ERP基础数据信息的一致,修改图纸同步经过PLM发布后更新ERP数据。

   PLM与ERP的集成功能提供了在三维环境中直接点选材料库、标准件库、外购件库的功能,可以调用企业已经认可可以采购的一些原材料等信息。操作界面如下图所示:

此操作的前提是ERP中的材料库必须完整。如果发现ERP库中缺材料,需要按照严格的手续申请添加新材料,经审批后再在ERP库   中补充材料。如果不需要从ERP中读取材料库,也可以把材料库放在PLM数据库中,三维直接从PLM中读取。

   ·保证材料、外购件、和标准件的名称、牌号、规格、编码的准确性,特别是编码的准确性(自动从库中选择过来,不需要手工输入),避免人为输入的错误;

   ·保证推荐使用的材料、外购件、和标准件才可以使用,避免设计人员随意填写一些不常用的材料、外购件等;

   ·保证三维图纸的材料与ERP库中的一致;

   ·有利于企业减少材料、外购件、标准件种类,压缩库存,提高采购质量,降低采购成本。


9.应用效益分析

9.1 建立符合ISO要求规范的开发体系、提高管理水平

   ISO的管理思想及对过程的控制方法得到全球的认可,企业也在为推行ISO管理方面下了很大的力气,但总是达不到理想的效果,主要是因为没有一套强有力的执行和监控手段。PLM的项目管理就是参照ISO五个“凡事”(凡事要有准则、凡事要有章可循、凡事要有人负责、凡事要有人监督、凡事要有案可查)的精神进行开发,利用信息技术规范、控制开发的全过程,并对在开发过程中产生大量的电子数据进行有效的组织和管理。


9.2 建立完备的电子化资料室,提高工作效率

   产品数据资料的电子化管理的结果是建立起电子化的资料室,基于以下原因,不但提高了开发的工作效率,所有需要使用技术资料的部门的工作效率也有明显的提高:

   ·便于查询、参考、再利用

   将电子技术文档经PLM系统有条理地组织起来后,通过其提供的查询工具,用户可以十分方便、快速地查到想要的文件,从而为现在的工作提供参考或直接利用。在传统工作模式下,开发人员在处理信息上就花费了约25 ~ 30%的时间,如寻找信息、检索信息、等待图纸的复制件、新数据的存档等。PLM几乎完全避免了这种空载时间,它向工程师提供正确适当的工具,使开发人员不再需要知道到什么地方去寻找发布的设计或其它数据,只要一经要求就能得到这些设计或数据,大大地缩短开发过程,提高开发效率和生产效率。

   ·保证了电子文档的准确性,实现无纸化办公及数字化管理

   过去对图纸的审批都是在纸上用手工签字,而使用CAD后,特别是使用三维CAD后,对计算机文件就无法沿用手工签字方法业进行校对、审批及控制文件的发放。PLM采用电子方式对文件进行提交、审批和发放,以友好的窗口界面提示各有关领导进行审批,并采用电子记录方式永久保存审批者的审批意见。

   通过PLM的流程管理,使已归档的文档都在计算机上经过了审批或变更流程,保证了系统中产品数据的准确性。以此为基础,电子为介质的无纸化办公及数字化管理才成为可能。

   ·数据安全保密

   技术资料作为企业的核心知识资本,具有巨大的商业价值,其安全保密工作十分重要。PLM的安全机制可以确保数据库中的文档只有相应权限的人才能看到,有更高权限的人才能对其修改,并且,任何对系统的操作都有记录,以备审计。

   ·信息及时发布

   企业的文件、信息经电子化后,在PLM系统中实现共享,技术资料更改归档后可以由文控人员直接发布/回收,以公告或即时通讯的方式迅速通知相关人员,可查看对方是否阅读了你发送的消息,保证沟通效率,及时通过各种通讯方式提醒对方,从而加快了信息的实际传递效率。


9.3 建立产品信息集成模型,减少工作失误

   在PLM系统中所有与产品有关的数据都与产品及零部件关联,就形成了以产品结构树为主线的集成的信息模型,在产品开发过程中及完成后,相关人员在权限的许可下能全面地获得产品最新的信息,从而减少了工作失误。


9.4 促进开发的标准化,提高开发质量

   PLM帮助企业逐步建立电子化的企业标准库,其中包括各种设计、制造标准、企业通用零部件表等,并在开发过程中快速、方便地查到,从而提供产品质量、降低成本。


9.5 积累知识,实现知识管理

   一个企业要发展, 既要有雄厚的资金来增添日新月异的高新技术设备, 同时又要拥有大量的具有丰富设计和制造知识经验的人才,企业才能跟上时代的要求,发展壮大。这需要企业具有一个行之有效的技术循环系统,不但使整个工厂有机的运作起来,顺利的组织生产工作,又能把从每个项目中得到的经验和教训总结出来,为今后的工作提供宝贵的参考,也为培养新人提供良好的教具。后来人通过学习前人总结的资料,就会有很大的进步。缩短新员工上手的时间,降低因人员流失而给企业造成技术资料方面的损失。

   PLM为企业提供了组织知识的手段和共享知识的工具。在PLM中每当新建一个项目时,会在系统中为每一个产品建立档案,他会随着工作的进行,在每道工序都留下输入输出文档,有什么样的疑问,这个疑问在哪道工序中,以什么样的方式解决的,又产生了什么新的问题等等。一直到最后产品调试完成,随同各种报告输入到系统。这样把每个人头脑中无形资产固定下来变成企业的宝贵财富,为企业产品的品质提高,为培养新人,为企业的持续发展奠定了坚实的技术基础。PLM自动为每一阶段产生的文档进行分类管理,这样当一个项目完成后,自动形成企业的知识库。随着企业的不断发展,企业的知识库也越来越丰富。


9.6 降低研发成本

   在技术部门节约员工的工作时间对于降低企业的成本是直接的,另外还有其它直接和间接降低成本的情况:

   层次式、结构化的 PLM产品模型中包含了所有的物料清单信息,这样就避免了采用手工方式从图纸上编制物料清单所产生的各种错误,以及零部件相互借用时因版本不同而引起的错误。

   标准化和变型设计是降低产品成本的有效方法,而 PLM系统则是支持实施这种方法的平台。在没有进行产品数据电子化管理以前,开发人员很难有时间仔细翻阅、查找公司已有的零部件,已有的零部件的再利用率不高。开发人员在工作中会不断重新“发明零件”,利用高效率的计算机工具产生大量貌似惊人甚至完全相同的“孪生”零件,不但降低工作效率,更严重的是使企业的零部件总数迅速增加。即使直接制造或购买一个零件时只花几毛钱,但当把它加入到企业的整个管理系统中后,产生新的零件编码,制造模具和工装夹具,检验零件的合格性,仓库存储,预留备用数量等等,都会引起巨大的间接成本。


10.结束语

   企业信息化是企业现代管理制度的好帮手,通过系统间集成,及深化每一块业务系统的应用,朝着简单、易用、全面的方向发展,确实可行地解决企业各层人员的工作问题、业务需求,就能够把好的管理制度固化到软件系统中,用系统减低对人员的工作量、促进工作间的协作,帮助优化业务关系,达到管理优化,同时,系统要灵活地支持管理的持续改进,通过软件供应方与企业保持的长期服务关系,实现软件应用和企业持续提升管理价值的互动。希望本项目建议书能给您的工作打开思维的空间,有所帮助,同时,也希望您能联系我们,对我们认识不足、可能需要进一步沟通探讨的需求等方面展开沟通。

谢谢。


(全文完)

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