PDM在电机制造行业的应用与实施

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导读:本文通过SIMP/PLM系统在湘电机成功实施的案例介绍，为电机行业实施PLM系统提供一些帮助和借鉴作用。
1、前言
    随着我国加人WTO和世界产业布局的调整，我国电机行业正面临前所未有的机遇和挑战。国企改制、上游行业原材料价格不断攀升，国际市场上针对中国电机的壁垒不断增多，国内/国际市场上的无序、恶性竞争等方面，都给电机行业发展增加了不少变数。在如此激烈的市场竞争中，既要取得订单、保持合理价格、能按期按质量完成产品生产并交付客户，又要保证有良好的成本控制措施，保持开发新产品满足市场潜在需求的速度，传统的工作模式不能适应竞争激烈的市场需求，为了加快发展，积极响应市场需求，湘电机选择了从信息化建设人手，解决公司在设计、采购、生产等方面存在的瓶颈问题。本文通过SIMP/PLM系统在湘电机成功实施的案例介绍，为电机行业实施PLM系统提供一些帮助和借鉴作用。
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  2、实施背景
    作为我国电机行业的龙头企业，经过70年的发展，湘电机在其拳头产品的研制上积累了丰富的经验及大量的历史产品数据。伯与夕一形成反差的是，设计手段落后，设计管理模式陈旧，主要问题表现如下:

/ |' V. p) s4 q* t. M* J8 ~- t9 a# I    由于企业缺乏明细表自动生成系统，设计人员还淹没在大量繁杂的报表生成工作中，无法从事更多设计工作。

    由企业当前的产品设计模式所造成的800多万张图纸，数量多，并且每年还在以70万张的速度递增，这些设计的二维图纸和三维图纸没有能够有效的管理，重用性很差，不能相互借阅查看，资料的有效重复利用率不高。
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    产品的大量零件不通用，标准化程度低，给充分利用外协、外购件造成严重困难。
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, t  B" v7 u6 D; f5 U    设计工艺开发流程没有用计算机网络系统控制起来，CAD/CAE/CAPP没有实现在统一数据平台上的集成，缺乏有效的产品集成设计开发平台和有效的产品数据管理手段。
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    事业部之间缺乏资源调配和协调机制，各类信息分散，信息交流不畅，部门之间的信息不能及时、准确、有效地共享，没有充分利用信息技术来改造传统企业。
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    图纸的版本管理混乱，改版时无法统计。

$ b: M! a' G# a9 P/ i7 n  基于企业存在的上述问题，企业急需一个数据管理平台将所有产品数据管理起来。公司在2004年启动管理咨询和IT咨询，聘请北大纵横和清华CIMS工程技术研究中心进行战略、管理和IT规划，并通过一年时间的考察、调研、筛选，最终选择了上海思普的PLM解决方案作为公司信息化建设的起步，来解决信息共享程度低、传递速度慢导致的设计、生产等方面的问题。
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; G0 @9 d. a5 Y" R5 ^  3、PDM实施及应用
    3.1实施PDM的目标

    PDM在企业中的应用，主要可以实现对企业信息从产品制造信息到行政办公信息的全方位集成化管理，将“孤岛式”的应用系统进行紧密集成，实现标准化设计与规范化管理，使企业多年来积累的经验和资源得以保存、共享和充分利用。PDM项目的实施目标主要有以下几点:

    1)使企业工程设计开发体系有一个较大的提升，使工程设计开发体系满足信息化建设的总体要求;
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    2)规划建设一个符合信息管理的科技档案管理体系，并建立一个较为完备的企业产品数据中心，为今后企业ERP的实施准备好数据;
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# N, l6 W- V4 J. Z8 @! s' a) A/ R    3)将设计工作的流程和进度纳人软件系统的规范管理，最终达到协助设计缩短开发周期、提高设计质量、降低开发成本的目标;

# D0 o2 N/ F* A6 w1 i% y' D    4)使企业和供应商之间形成长期的战略合作伙伴关系;
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    5)实现产品设计开发的“三化”，使企业素质全面提高，增强企业核心竞争能力。
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3.2实施PDM的关键问题
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% p$ Z  h& w( B6 W7 R8 ?; j9 w' [    3.2.1物料编码管理
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2 q0 m- F1 w# |) w8 ]    信息分类编码一直是企业信息化过程中的一个重要问题，企业要实施信息化，无论是CAD,CAPP,PDM,ERP还是其他信息系统，首当其冲的问题就是如何进行信息分类编码。在PDM实施之前，物料编码管理比较混乱，没有进行统一管理，所以设计人员在填写明细栏的过程中，有编码的就填写，没有的就不填，而材料、标准件和外购件的名称填写又比较随意，经常引起工艺、生产和供应部门的误会。而且由于选材的随意性，数据统计比较困难，不能根据物料的使用率确定优选物料，也不利于采购部门的批量采购。因此，建立统一的物料编码体系是PDM系统实施的首要问题，这不仅是企业信息化的需要，而且有利于公司相关部门的运行管理。

    在基础数据的整理阶段，标准化部门对企业使用标准件、材料、外购件进行了统一编码，整理数据达六万多条，为PDM的实施奠定了扎实的数据基础。在PDM运行过程中，规定标准件、外购件必须由标准化人员维护，设计人员也必须使用PDM系统中存在的标准件、外购件;对于零件材料，下发材料选用规范。无论是设计还是工艺人员，必须选择那些已经定义了物料编码的材料，而且要优先选用优选物料。由于企业的生产模式以单件小批量、客户定制为主，可能会出现PDM中不存在客户要求的外购件、材料妙情况，这时设计人员必须向表示标准化部门申报，由标准化人员在系统中添加物料编码后设计人员才可以选用该外购件、材料。这样不仅为企业建立了一个统一的物料编码体系，便于企业管理，而且还提高了企业对数据的完整性和准确性的要求。
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    3.2.2图、文档电子数据存储管理

  Z& i8 D4 C# ^" ?/ r/ |    在实施的调研阶段，发现设计人员在设计过程中有70%的时间在查找历史图纸或技术文档进行借用或者参照设计，主要是因为图文档管理比较混乱，查询还是依靠纸质目录，即使能在目录上找到，要在偌大的资料室里面想找到需要的图纸资料，却不是一件容易的事情，浪费了太多时间，延长了设计周期，变相提高了产品成本，因此，PDM的实施必须解决图文档共享管理和所见即所得的查询机制。

    图文档电子数据管理主要包括图文档的检人和检出、按特征属性搜索、动态浏览和安全机制等，并且能够管理多种文件格式，如DWG,PRT,DOC等，其中CAD文件属性即标题栏、明细栏和附属栏的信息能通过CAD/PDM接口在上传过程中直接提取到PDM系统中，并根据明细表内容自动形成EBOM。而且电子数据按产品结构树进行关联组织，一个具体的产品结构树对象不仅包括对象属性数据、对象结构(关系)数据，还包括了描述文档、.属性文档，如图纸、技术文件等，并对其版本进行控制;通过搜索引擎便可以便捷地在归档数据仓库中对数据进行检索、查询以及浏览等操作;在角色、数据所属权限的安全规则下，实现图、文档的数据共享。

    3.2.3电子数据安全管理
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0 V2 }) P1 K# T( k7 M    对湘电机这样一个既有民品又有军品的制造企业，技术资料不仅涉及到企业的商业机密，还涉及到与军品有关的国家机密，因此电子数据的安全管理显得尤为重要。在PDM的实施过程中，项目组不仅要求软件供应商在对底层数据库进行加密处理，防止非法人员通过打开数据库盗取技术文件，还通过定义文件密级和权限控制防止合法用户非法浏览、下载密级等级较高的技术文件。目前，系统的技术资料严格按事业部分开，并定义了密级，本事业部的成员只能访问本事业部的技术文件，不允许跨事业部访间;在事业部内部，用户也只能浏览、下载该用户角色所允许的密级等级的技术文件。这样给技术资料的非法使用者在用户层和数据库层设置了层层壁垒，保证的数据的安全使用。

: O. Z. B6 b7 |& N6 {    3.2.4CAD/CAPP/CAM的集成
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    在实施PDM之前，企业的各个部门使用不同的软件系统进行不同阶段的工作任务，CAD/CAPP/CAM的信息流无法在不同的软件系统之间传递，利用PDM作为企业信息集成的统一平台便可以解决这个问题。把与产品有关的信息统一管理起来，将信息按不同的用途分门别类地进行管理。CAD/CAPP/CAM无需直接交换信息，各个应用软件各自从PDM系统中提取所需要的信息，再把结果放回到PDM系统中，从而实现CAD/CAPP/CAM的集成，真正体现CIMS这个“计算机集成制造系统”的含义。

; d0 _* |! G! O' G. H    3.2.5重构企业管理系统

    PDM不仅是一种数据库管理软件，更是一种先进的管理思想，它给企业带来的是一套科学的管理机制，涉及到了企业各个职能部门工作模式的转变，如果企业在PDM系统中完全按照原有的管理模式去实施，等于穿新鞋走老路，并没有领会和运用PDM先进的管理思想，这样的实施是失败的。因此，PDM的实施必须站在技术管理系统流程再造的高度，对企业的工作流程、管理制度进行改进，才能使企业的各个方面符合信息化时代的需要。所以，在PDM实施的过程中，企业高层对相关的企业标准进行了改进，并出台了相应的补充规定，这不仅提升了了企业的管理水平，也为PDM的实施营造了良好的管理氛围。
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' D$ w. C! B$ ^; E& A& d. U" d    3.2.6系统培训

    与CAD之类的应用软件不同，PDM的培训不仅仅是操作方面的培训，还要进行管理信息系统的理念培训，如PDM软件的理念、数据之间的关系、数据准确性的重要性等方面的培训，因此在操作培训之前，PDM实施项目组进行了PDM系统框架和基本概念的培训，加深用户对系统的认识和理解。另外，培训对象的区别也是实施中不可忽视的地方，应该根据培训对象的工作内容的不同加以区分，如设计人员、工艺人员、采购人员和生产人员等的培训内容和培训方式要区别对待，只有这样培训才能取得良好的效果，才能为PDM的顺利实施铺平道路。

  4、实施体会
! T7 i* }4 q1 D    PDM系统不同于其他的应用软件，它是一种管理系统，并不是安装成功、设置了环境参数及开关就万事大吉了。把实施PDM考虑得过分容易或过分艰难都是对PDM的误解，PDM的实施不可能一蹦而就，因此必须要分步、分阶段实施。在湘电机的第一阶段PDM项目实施的过程中，笔者的体会如下:

    1)企业领导重视和支持对PDM的实施至关重要。在PDM项目中，涉及到开发团队的重组、产品信息的集成、流程的标准化等各个方面的管理问题，只有争取领导层的大力支持，把实施PDM与企业改制和改革相结合，才能保证实施工作的顺利进行。
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  `& o( y* m$ X0 d    2)详细、深人的企业情况调研和分析保证了系统配置的正确性，否则会造成PDM系统与企业的实际情况差距太大，而无法实施。
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2 {- n3 Y3 I' D0 T" p7 `    3)保证沟通顺畅。保持最高决策层与PDM项目实施队伍和软件供应商之间的沟通顺畅对项目的实施非常重要。没有良好沟通的实施团队只能坐在那里浪费时间，同时也浪费宝贵而有限的实施资源;

    4)PDM实施的长期性。制定详细的项目规划，总体目标、阶段目标必须明确，并据此制定可行的计划大纲和每月、每周的详细上作计划，落实到责任人，明确完成时间。而在实施过程中，要定期检查上作进度及完成整改情况，通过协调和督促，确保计划的顺利进行;
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    5)PDM系统的可扩展性。企业的经营模式和IT技术都在变化，这些都注定了PDM项目本身不可能以不变应万变，因此系统要有可扩充性，要能够不断地自我完善，要有自我发展能力。而企业的PDM系统主要由企业自己的人员来维护和进行二次开发，加强对企业IT人员的PDM系统开发培训，并尽快参与开发上作也显得尤为重要。

" f* |2 t+ S! k8 g  5、结束语
    实施PDM是一项复杂的系统工程，在充满成功希望的同时，也有相当的风险，只有经过周密的准备，对自已的企业和PDM有全面和深人的了解，并将企业自身特点与PDM系统软件有机结合，才能成功地将产品信息集成PDM系统中，为企业全面信息化建设奠定坚实的基础。

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