0 引言
近年來，越來越多的制造型企業(yè)認識到了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM)的價值，將建設(shè)PDM系統(tǒng)提上了議事日程，但PDM實施是對傳統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)管理體系的深刻變革，涉及面廣、工作量大、建設(shè)周期長、項目失敗風(fēng)險高。本文以一典型制造企業(yè)（以下簡稱“某公司”）為例，借鑒項目管理方法，設(shè)計通用性實施方案，對實施PDM提供借鑒和參考。
1 某公司研發(fā)管理存在的普遍型問題
某公司現(xiàn)有的研發(fā)模式的突出特點是強調(diào)試驗以及設(shè)計者的經(jīng)驗，即設(shè)計師根據(jù)項目的性能要求進行必要的理論計算，并根據(jù)經(jīng)驗進行樣機設(shè)計，之后是大量的加工、調(diào)試、測試。這些工作要經(jīng)過多次反復(fù)，因此從樣機到最終定型需要大量的修改、調(diào)試，產(chǎn)品的一致性較差，產(chǎn)品可靠性不高，研發(fā)周期長。
盡管程序文件對設(shè)計過程規(guī)定的很詳盡，但從產(chǎn)品研制任務(wù)的分解、圖紙的繪制到圖紙審校，再到圖紙的會簽、存檔和圖紙改版，完全依賴人工跑簽完成，圖紙傳遞時間長，會簽和審批效率低。
雖然使用軟件工具進行產(chǎn)品的設(shè)計和仿真，但產(chǎn)品圖紙、設(shè)計文件、工藝文檔等電子版散落在各設(shè)計師、工藝師的計算機上，電子數(shù)據(jù)不僅沒有得到有效的共享和重用，還經(jīng)常由于人員變動而導(dǎo)致數(shù)據(jù)或設(shè)計經(jīng)驗流失，影響產(chǎn)品研發(fā)、制造的效率。
目前，在生產(chǎn)定型后產(chǎn)品設(shè)計圖紙和其它技術(shù)資料都由技標(biāo)檔案處管理，基本靠手工維護，查詢速度慢，查詢方式單一。藍圖的刮改需要包括技標(biāo)處在內(nèi)的相關(guān)單位共同手工完成，效率低且一致性差，容易出現(xiàn)差錯，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)。
2 總體目標(biāo)
2.1 產(chǎn)品研發(fā)的集成化
通過與計算機輔助設(shè)計工具的集成，利用數(shù)字化協(xié)同和流程控制，建立單一的多學(xué)科協(xié)同的集成產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)各類電子數(shù)據(jù)的有效共享。
2.2 設(shè)計成果的電子化
建立產(chǎn)品電子技術(shù)資料庫，實現(xiàn)所有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、電子、軟件等專業(yè)技術(shù)資料的電子化歸檔控制管理，實現(xiàn)數(shù)字化知識的積累和重用。
2.3 選配管理的精確化
建立和完善基于多批次、多配置的產(chǎn)品選配管理機制，最終實現(xiàn)精確管理每個交付產(chǎn)品的選配資料，確保研制要求、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品調(diào)試和售后服務(wù)之間的產(chǎn)品配置要求和更改的一致性。
2.4 數(shù)據(jù)傳遞的無紙化
與其他信息化系統(tǒng)（如ERP）的集成，實現(xiàn)由設(shè)計到工藝、采購等部門的無紙化信息傳遞，保證研制過程中各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)傳遞的及時性、正確性。
3 實施范圍
3.1 圖文檔管理
利用PDM系統(tǒng)實現(xiàn)對產(chǎn)品研制過程中形成的各種圖紙、文檔、資料和檔案數(shù)據(jù)的集中管理與安全共享。
3.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理
在PDM系統(tǒng)中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的方式體現(xiàn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中每個節(jié)點都是一個抽象的零部件對象，各類圖紙、技術(shù)文件以文檔對象的形式管理，并與對應(yīng)的零部件建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。用戶可以使用類似Explorer的瀏覽器來快速導(dǎo)航、查詢和尋找相關(guān)對象，一旦找到部件或零件等對象后，就可以讀取基于此對象的圖紙、技術(shù)文件的信息。
3.3 工作流程管理
利用電子化工作流程對產(chǎn)品研制過程中涉及的業(yè)務(wù)流程（任務(wù)書下達、文檔簽審、歸檔、發(fā)放、變更等）進行管理。
3.4 工程更改管理
能夠根據(jù)企業(yè)或行業(yè)標(biāo)準定制相關(guān)變更文檔的電子審批流程。更改審批完成后，系統(tǒng)跟蹤、落實更改引起的工藝、工裝等環(huán)節(jié)的相關(guān)變更，保證更改在相應(yīng)業(yè)務(wù)部門得到貫徹落實，實現(xiàn)工程更改的閉環(huán)管理。此外，在系統(tǒng)中能夠查詢以往工程更改的相關(guān)信息，具有追溯性。
3.5 技術(shù)狀態(tài)管理
建立覆蓋結(jié)構(gòu)、電子和軟件的數(shù)字化技術(shù)狀態(tài)管理系統(tǒng)，以BOM為核心，有效地組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)，改變目前存在的圖文、圖物、圖圖等不一致的現(xiàn)象。深化基于基線的產(chǎn)品配置管理功能，實現(xiàn)功能基線、分配基線、產(chǎn)品基線、產(chǎn)品批次基線管理功能。建立基于產(chǎn)品配置的多版本管理能力，并依此進行投產(chǎn)管理。
3.6 實現(xiàn)與設(shè)計工具的集成
系統(tǒng)與Protel、Cadence、Pro/E 等軟件在底層集成，軟件創(chuàng)建的文件能夠直接進入系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)完成會簽、審批等流程。
實施后預(yù)期達到的目標(biāo)：構(gòu)建企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺的設(shè)計基礎(chǔ)環(huán)境，實現(xiàn)和設(shè)計工具集成，方便業(yè)務(wù)部門進行協(xié)同設(shè)計，構(gòu)建企業(yè)標(biāo)準件庫和元器件庫，對設(shè)計過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和電子化流程控制，提升設(shè)計研發(fā)能力。實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)技術(shù)狀態(tài)管理，進一步提升設(shè)計研發(fā)能力。
4 實施內(nèi)容
4.1 圖文檔及簽審流程管理
根據(jù)質(zhì)量管理程序文件的規(guī)定和業(yè)務(wù)實際需求，建立圖文檔分類體系和電子簽審流程。文檔可進行預(yù)發(fā)放，實現(xiàn)并行設(shè)計、提前介入，以提高工作效率和質(zhì)量。通過組件、部件結(jié)構(gòu)與圖文檔的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)批量圖文檔的簽審。
建立BOM設(shè)計簽審流程，包括整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計簽審以及單個零部件節(jié)點的設(shè)計簽審，用以確保產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的正確性和完整性，以及各零部件節(jié)點的屬性、關(guān)聯(lián)文件等的正確性。設(shè)計人員在創(chuàng)建文檔時，根據(jù)選擇的文檔類別系統(tǒng)自動確定默認簽審流程，除設(shè)計/編制環(huán)節(jié)外，其余環(huán)節(jié)均為可選環(huán)節(jié)，流程設(shè)計者可以在默認設(shè)置的基礎(chǔ)上進行調(diào)整。文檔被駁回后返回給編制者，修改后需要重新提交簽審。重新提交的簽審存在兩種方式，一種是重新進行簽審標(biāo)批的全流程環(huán)節(jié)，另一種是直接回到駁回環(huán)節(jié)。而采用何種方式由駁回人決定。
文檔完成簽審流程后發(fā)放，狀態(tài)自動設(shè)為已發(fā)放，系統(tǒng)根據(jù)流程的簽審過程為文檔自動生成封面簽署頁。對于Pro/E等的設(shè)計圖紙，通過屬性映射的方式將設(shè)計者、簽審者等信息對應(yīng)到圖紙明細欄中。未來圖文檔簽審流程如圖1所示。
圖1 未來圖文檔簽審流程
4.2 技術(shù)狀態(tài)管理
（1）建立按照裝配關(guān)系形成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，將各類與產(chǎn)品相關(guān)的圖紙、模型和技術(shù)文件都關(guān)聯(lián)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的相應(yīng)節(jié)點上，形成以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模式。
（2）通過給產(chǎn)品、組件、零部件和相關(guān)文檔設(shè)定“階段標(biāo)識”屬性，記錄和標(biāo)識他們所處的技術(shù)狀態(tài)。
（3）通過轉(zhuǎn)階段更改單來控制轉(zhuǎn)階段流程，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則批量轉(zhuǎn)換產(chǎn)品、組件、零部件和圖文檔的階段標(biāo)識屬性，設(shè)計類文檔隨產(chǎn)品轉(zhuǎn)入新的階段而絕大多數(shù)研試類文檔不隨之進行階段轉(zhuǎn)換。
（4）通過產(chǎn)品歸檔基線的方式固化轉(zhuǎn)階段前的技術(shù)狀態(tài)。
（5）基于正確的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)自動生成各類明細表和匯總表。
4.3 工程更改管理
工程更改管理分為如下幾步：
（1）采用CMII 標(biāo)準更改流程與公司更改業(yè)務(wù)相結(jié)合的方式，對現(xiàn)有的流程進行優(yōu)化與重組，建立以變更通告（ECN）為核心的更改管理模式。
（2）通過ECN將更改申請說明單、更改單及改前圖紙（如A.2 版本）、改后圖紙（如B.1 版本）進行關(guān)聯(lián)，執(zhí)行簽審流程。
（3）ECN創(chuàng)建后，進行變更的審核與執(zhí)行，ECN必須將更改單（AUTOCAD 或者WORD 格式的文件）作為附件，否則ECN 不能創(chuàng)建。
（4）為每一個改前改后創(chuàng)建一個更改任務(wù)（CA），如果是圖冊類的修改，可以在一個更改任務(wù)中添加多個改前改后。
（5）變更通告將按照CA 任務(wù)中的改前數(shù)據(jù)所對應(yīng)的工作流程進行審批，如果更改對象為文檔，在變更通告發(fā)布的最后一步將同時修訂該文檔所描述的部件，斷開部件與此前版本的描述文檔的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并添加與新文檔的關(guān)聯(lián)。
（6）如果CA 任務(wù)中包含部件，則用戶可以對其進行修訂，同時指定該部件的處理方式。變更通告的審核流程執(zhí)行完畢后，將設(shè)置部件及部件下所關(guān)聯(lián)的文檔為發(fā)布狀態(tài)。
4.4 產(chǎn)品數(shù)據(jù)重用管理
（1）借閱流程描述。設(shè)計人員或其他人員需要查閱沒有讀取權(quán)限的文檔等對象時，需通過借閱流程簽審來獲得借閱權(quán)限。
（2）對于已經(jīng)批準發(fā)放的文檔，由借閱者觸發(fā)借閱流程，對于非秘密的文檔，不需要審批，由系統(tǒng)自動記錄后借出，一定時間后自動收回權(quán)限。
（3）對于秘密文檔，由申請者部門領(lǐng)導(dǎo)、文檔所屬部門領(lǐng)導(dǎo)審批；對于機密的文檔，由申請者部門領(lǐng)導(dǎo)、文檔所屬部門領(lǐng)導(dǎo)審批后，還需公司主管領(lǐng)導(dǎo)批準。批準后，系統(tǒng)授予借閱申請人員對該文檔的讀取權(quán)限，一定時期（默認2 天）后自動收回權(quán)限。未來借閱流程圖如圖2所示。
圖2 未來借閱流程圖
5 組織保障
為了使公司PDM 項目順利實施，建議組建PDM 項目領(lǐng)導(dǎo)小組，由公司主管技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)、研發(fā)部、標(biāo)準化處、工藝所、品質(zhì)部、信息化部等部門主管領(lǐng)導(dǎo)組成，主要負責(zé)項目的宏觀指導(dǎo)、資源調(diào)配和重大問題決策等。項目領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)項目實施小組，負責(zé)項目的具體實施工作，建議實施小組由以下人員組成：
（1）組長（項目經(jīng)理）：在實施小組內(nèi)分配任務(wù)，安排資源，并協(xié)調(diào)小組內(nèi)的日常工作；向項目領(lǐng)導(dǎo)小組匯報重大項目事項；該職位應(yīng)由技術(shù)部門主要負責(zé)人擔(dān)任，熟悉企業(yè)的產(chǎn)品、業(yè)務(wù)、管理規(guī)范與標(biāo)準，能夠調(diào)動團隊的工作積極性。
（2）副組長：協(xié)助項目經(jīng)理進行PDM 技術(shù)平臺建設(shè)的相關(guān)工作，該職位應(yīng)由技術(shù)部門負責(zé)人或信息化部門負責(zé)人擔(dān)任。
（3）系統(tǒng)管理員：負責(zé)系統(tǒng)日常的維護和管理，例如數(shù)據(jù)備份、客戶化代碼的安裝、用戶/ 組的建立、權(quán)限規(guī)則的制定和設(shè)置。
（4）數(shù)據(jù)庫管理員：負責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)支持和維護工作。
（5）業(yè)務(wù)管理員：負責(zé)系統(tǒng)運行的組織和維護工作。負責(zé)系統(tǒng)中組織的創(chuàng)建、刪除、修改及流程的創(chuàng)建、刪除、修改。應(yīng)具有較好的計算機應(yīng)用能力，熟知研發(fā)管理業(yè)務(wù)（科技部X X X）。
（6）流程顧問：熟知企業(yè)現(xiàn)有研發(fā)體系的流程。
（7）業(yè)務(wù)部門種子用戶：由各業(yè)務(wù)部門人員擔(dān)任，實施系統(tǒng)時，率先使用系統(tǒng)，并在系統(tǒng)上線期間帶動普通用戶使用系統(tǒng)，應(yīng)具有積極的工作態(tài)度、較好的計算機應(yīng)用能力。
6 實施過程
PDM 實施的過程分為七個階段，具體如圖3所示。
圖3 PDM 實施的過程
（1）項目啟動階段：公司召開項目啟動大會，參加人員包括項目領(lǐng)導(dǎo)小組、實施辦公室成員、相關(guān)部分用戶。項目啟動大會的主要目的就項目實施的目的、實施范圍進行通報；宣布雙方共同成立項目組、項目組人員及工作職責(zé)；宣布項目管理制度；確定項目總體計劃。
（2）系統(tǒng)安裝和用戶培訓(xùn)階段：首先在測試服務(wù)器及終端計算機上安裝PDM 軟件系統(tǒng)，然后由實施方工程師對各級領(lǐng)導(dǎo)、項目組成員和業(yè)務(wù)骨干進行PDM 系統(tǒng)的培訓(xùn)，使其理解系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)和特點，盡快培養(yǎng)其與實施方對話的能力。
（3）系統(tǒng)需求分析及解決方案設(shè)計階段：實施人員編制并確認調(diào)研計劃，撰寫調(diào)研方案及調(diào)研問卷，隨后對我公司相關(guān)高層、中層領(lǐng)導(dǎo)及業(yè)務(wù)骨干進行訪談。實施辦公室編制對我公司業(yè)務(wù)流程現(xiàn)狀的描述性文檔，繪制業(yè)務(wù)流程圖，并進行分析。在此基礎(chǔ)上，編寫需求分析報告、解決方案，提交項目領(lǐng)導(dǎo)小組評審。
（4）系統(tǒng)設(shè)計階段：實施人員根據(jù)需求分析報告和解決方案，結(jié)合系統(tǒng)功能和開發(fā)模式進行系統(tǒng)實現(xiàn)的詳細設(shè)計，形成系統(tǒng)詳細設(shè)計文檔，作為后續(xù)系統(tǒng)實施及二次開發(fā)的指導(dǎo)文件，并提交項目領(lǐng)導(dǎo)小組評審。
（5）系統(tǒng)開發(fā)、集成及測試階段：實施人員根據(jù)系統(tǒng)詳細設(shè)計文檔，進行具體的系統(tǒng)實現(xiàn)，主要包括如下工作：
①系統(tǒng)功能的開發(fā)、配置；
②系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試；
③編寫用戶測試腳本；
④組織用戶機進行測試；
⑤就用戶測試結(jié)果進行討論、分析，完善系統(tǒng)功能；
⑥編寫用戶測試報告；
⑦準備測試數(shù)據(jù)及生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；
⑧編制并提交測試報告。
在系統(tǒng)上線運行階段，實施人員首先在服務(wù)器和終端計算機上安裝PDM 系統(tǒng)，進行正式生產(chǎn)環(huán)境的相關(guān)配置，然后將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)，并編寫系統(tǒng)管理規(guī)范、用戶操作手冊、系統(tǒng)維護手冊等文檔，對種子用戶進行管理規(guī)范、系統(tǒng)操作方面的培訓(xùn)，最后由項目領(lǐng)導(dǎo)小組召開系統(tǒng)上線啟動會議。在系統(tǒng)上線支持及驗收移交階段，實施方采用現(xiàn)場支持和離線支持相結(jié)合的方式，對在生產(chǎn)系統(tǒng)使用過程中出現(xiàn)的問題、疑問進行處理和解答，同時指導(dǎo)公司項目實施人員在實戰(zhàn)中提高PDM 系統(tǒng)的配置維護水平，完成知識的轉(zhuǎn)移。實施人員檢查系統(tǒng)運行期間各項規(guī)章制度的執(zhí)行情況，用戶對系統(tǒng)的應(yīng)用情況進行反饋，發(fā)現(xiàn)問題及時協(xié)調(diào)解決。實施人員撰寫項目總結(jié)報告，項目指導(dǎo)小組組織系統(tǒng)驗收，驗收完成后由我公司相關(guān)人員接收系統(tǒng)運行維護工作。
7 數(shù)據(jù)安全管理
7.1 用戶認證
在系統(tǒng)上線運行前，可以將我公司W(wǎng)indows域系統(tǒng)中的用戶導(dǎo)入PDM系統(tǒng)中，然后在系統(tǒng)中進行用戶授權(quán)。此舉不但部署便捷，且安全可靠。
7.2 用戶權(quán)限管理
系統(tǒng)能夠按照以下條件的組合來設(shè)置控制規(guī)則：
（1）數(shù)據(jù)所屬產(chǎn)品、型號或存儲庫；
（2）數(shù)據(jù)類型/對象；
（3）操作人員/角色；
（4）對象生命周期狀態(tài)。
系統(tǒng)自動通過規(guī)則來判斷某個用戶對某個對象是否具有讀、寫、更新、刪除等操作，保證對數(shù)據(jù)的授權(quán)訪問。
7.2.1 病毒防護機制
設(shè)置網(wǎng)絡(luò)版殺毒軟件策略，每周對病毒庫升級兩次，自動進行全網(wǎng)殺毒一次，防范病毒對數(shù)據(jù)的破壞。
7.2.2 系統(tǒng)日志
用戶在系統(tǒng)中的登錄、讀取、刪除、更新、授權(quán)、拷貝等所有操作由系統(tǒng)記錄，使用戶的操作具有可追溯性，以保證數(shù)據(jù)的安全。
7.2.3 系統(tǒng)備份和恢復(fù)機制
根據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)特點，在系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)備份機制，包括日常增量備份、階段性全備份、異地備份等，從而有效降低因系統(tǒng)宕機、硬件損壞而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。
8 實施過程中存在的風(fēng)險及應(yīng)對策略
8.1 業(yè)務(wù)部門參與度不夠，導(dǎo)致項目進度不可控
PDM 系統(tǒng)的實施與業(yè)務(wù)部門息息相關(guān)，需要他們?nèi)ε浜�，如果業(yè)務(wù)部門不積極參與，實施人員與業(yè)務(wù)人員前期的調(diào)研溝通深度不夠，容易使用戶對PDM 理念的理解產(chǎn)生歧義，后期項目的實施推廣會遭遇頻繁的業(yè)務(wù)需求變更，這既增加了不必要的工作量，又導(dǎo)致系統(tǒng)的推廣應(yīng)用不順暢，使項目進度難以控制。此外，實施前企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整理工作量巨大，且業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性、準確性會嚴重影響后期系統(tǒng)上線運行的效果。
為規(guī)避此風(fēng)險，建議業(yè)務(wù)部門的領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任項目組負責(zé)人，將業(yè)務(wù)部門的骨干人員納入項目組，若遇到涉及各業(yè)務(wù)部門的問題時可以及時提出并解決，工作進度及質(zhì)量也會得到保證。
8.2 項目推廣阻力大，導(dǎo)致項目應(yīng)用效果不好
部分業(yè)務(wù)人員往往習(xí)慣于傳統(tǒng)的管理模式，對于新理念、新系統(tǒng)不愿意接受，認為額外增加了工作量，不愿意在新系統(tǒng)中開展工作。
在這種情況下，一方面需要各級領(lǐng)導(dǎo)的強力支持（如通過考核制度要求相關(guān)部門基于新系統(tǒng)開展日常工作）；另一方面，開展定期系統(tǒng)使用培訓(xùn)，使業(yè)務(wù)人員能夠盡快地將工作平臺轉(zhuǎn)移到新系統(tǒng)中。
8.3 實施公司專業(yè)與否關(guān)系到項目的順利實施
PDM系統(tǒng)的應(yīng)用效果跟企業(yè)自身的認識有關(guān)，但與實施公司的能力有更為緊密的關(guān)系。三分軟件七分實施，實施公司的專業(yè)能力關(guān)乎項目的成敗。
9 結(jié)語
在選擇具有專業(yè)技術(shù)水平、豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的實施公司的同時，加強各部門之間的互通合作，能夠在后續(xù)的方案實施過程中解決可能出現(xiàn)的各種問題，保證項目的順利實施。
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本文標(biāo)題：制造型企業(yè)實施PDM項目方案研究
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