歡迎參加第十二屆產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會 12月1-2日 長沙
1 背景介紹
PDM系統(tǒng)全稱為為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management）。PDM是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息（包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等）和所有與產(chǎn)品相關(guān)過程（包括過程定義和管理）的技術(shù)。通過實(shí)施PDM，可以提高生產(chǎn)效率，有利于對產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行管理，加強(qiáng)對于文檔，圖紙，數(shù)據(jù)的高效利用，使工作流程規(guī)范化。
國內(nèi)移動發(fā)電機(jī)組行業(yè)經(jīng)過多年洗禮，已呈現(xiàn)出穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢。目前國內(nèi)對移動發(fā)電機(jī)組的需求已不僅僅局限于提供穩(wěn)定的電力輸出，對于移動照明的需求也顯著增加。從事移動發(fā)電機(jī)組的行業(yè)其特點(diǎn)為：
(1)訂單量小，但是對于移動發(fā)電機(jī)組的需求類型多樣；
(2)快速出樣機(jī)，以樣機(jī)作為訂單的主要交付物現(xiàn)象明顯；
(3)國外訂單增加幅度明顯，國內(nèi)需求放緩；
(4)客戶個性化需求多，并明確指定部分零部件。
2 解決方案介紹
針對移動發(fā)電機(jī)組行業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合對企業(yè)現(xiàn)狀及問題的梳理，我大致總結(jié)出企業(yè)的需求及原因：
2.1 解決方案的提出
我通過梳理上述需求，確定PDM解決方案需要以下模塊及功能擴(kuò)展：
(1)圖文檔數(shù)據(jù)管理；
(2)CAD工具集成；
(3)項目管理；
(4)零部件分類管理；
(5)變更管理；
(6)ERP集成；
(7)可視化。
2.1.1 圖文檔數(shù)據(jù)管理
工程師在設(shè)計過程中，會大量的輸出CAD模型及圖紙，在使用PDM系統(tǒng)前，工程師接到工作任務(wù)后就會開始設(shè)計工作，所有設(shè)計完成后的三維模型及二維工程圖都保存在自己電腦中，通過會議召集項目部，生產(chǎn)制造部等相關(guān)部門評審模型并通過后，下發(fā)工程圖執(zhí)行生產(chǎn)制造。整個評審過程只輸出評審記錄，沒有記錄與會人員對于產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中的意見。并且對于訂單內(nèi)的需求不能有針對性的進(jìn)行統(tǒng)計，常導(dǎo)致交貨后客戶不滿意的情況。
為解決上述問題，就有必要引入PDM系統(tǒng)的圖文檔管理模塊，在此模塊中我們將主要解決如下問題：
（1）電子化簽審流程；
（2）圖文檔關(guān)聯(lián)；
（3）數(shù)據(jù)集中管理；
（4）權(quán)限管理。
表1 企業(yè)的需求及原因
電子化簽審：
當(dāng)工程師完成產(chǎn)品模型及工程圖后，可以自行發(fā)起流程，在發(fā)起前確定每一個流程節(jié)點(diǎn)的參與人員（校對，審核，標(biāo)準(zhǔn)化，會簽，批準(zhǔn)），并且確定此次提交的零部件，模型及工程圖。
在簽審頁面中，將會體現(xiàn)如下信息：簽審主題（所簽審產(chǎn)品主對象），簽審意見（通過/駁回），隨遷對象（產(chǎn)品下的其他子件，子件模型，子件圖紙）。
圖文檔關(guān)聯(lián)：
工程師在承擔(dān)設(shè)計工作前，將會從上游（項目部）獲取許多輸入信息，例如客戶對產(chǎn)品的個性化需求（訂單）等，在PDM系統(tǒng)中，需要將相關(guān)的文檔（Office、PDF、Txt）與產(chǎn)品零部件關(guān)聯(lián)，以便于后續(xù)在設(shè)計過程中實(shí)時比對兩者信息，并依據(jù)原始輸入對模型進(jìn)行設(shè)計及修正。同時在審批時亦可提供相關(guān)支持，做到審批結(jié)果有據(jù)可查。
圖1 電子化簽審頁面
圖2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
權(quán)限管理
在不使用PDM系統(tǒng)時，權(quán)限管理由人為來控制，例如模型是否可以借用，文檔是否可以查看，下載等。
在使用PDM系統(tǒng)時，根據(jù)4W1H原則，即：
W:what 對象類型（文檔，圖紙，三維模型，零部件）
W:who 用戶（工程師，總工，工藝，文控，項目組等）
W:where 存放位置（機(jī)密文件夾，公共文件夾等）
W:when 對象狀態(tài)（正在工作，已發(fā)布，已廢棄等）
H:how 何種權(quán)限（讀取，下載，創(chuàng)建，編輯等）
圖3 對象權(quán)限管理
圖4 PLM-權(quán)限管理規(guī)劃
2.1.2 CAD工具集成
PDM系統(tǒng)需要與CAD工具集成，并且能夠?qū)AD中的參數(shù)傳遞至PDM系統(tǒng)中。
常用的CAD參數(shù)有：（1）重量；（2）材料；（3）圖號；（4）零部件類型。
除了屬性需要集成檢入PDM系統(tǒng)以外，還需要將CAD結(jié)構(gòu)也一并傳入PDM系統(tǒng)，做到EBOM結(jié)構(gòu)能盡可能與CAD結(jié)構(gòu)一致，當(dāng)然也需要注明：
CAD結(jié)構(gòu)的變化必將引起EBOM的變化，但當(dāng)零件為外購件時，可以只檢入此零件的收縮包絡(luò)圖，并且只生成單個物料來代表此外購件，同時此操作方式也不影響后續(xù)ERP集成。
EBOM結(jié)構(gòu)變化不一定引起CAD結(jié)構(gòu)變化，例如在CAD模型中，不繪制包裝清單內(nèi)的物品，例如合格證，包裝塑料袋等等。此類物品更多的將會體現(xiàn)在EBOM中，所以EBOM變化不引起CAD結(jié)構(gòu)變化。
圖5 物料屬性管理
2.1.3 項目管理
項目管理模塊為客戶提供了基于項目的跨部門、跨地域的協(xié)同工作平臺，從而幫助用戶解決了跨部門、跨地域的數(shù)據(jù)共享、實(shí)時溝通、高效管理，具體體現(xiàn)在如下方面：
嚴(yán)格的項目管理流程控制，將企業(yè)項目管理的想法通過系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)；
項目進(jìn)度實(shí)施監(jiān)控以及預(yù)警功能，減輕項目管理人員的工作量；
文檔管理功能，實(shí)現(xiàn)版本控制，用戶可以按照要求提交各類文檔，通過文檔的簽審流程進(jìn)行文檔的簽審；
實(shí)時對項目使用到人、財、物資源情況進(jìn)行跟蹤，控制項目成本；
嚴(yán)格控制項目變更，任何變更需經(jīng)過審核流程才能生效，保證變更的嚴(yán)謹(jǐn)性，并且方便查詢；
項目管理經(jīng)驗的積累，形成知識庫，并且對于成熟的項目經(jīng)驗可以定制項目模板，方便企業(yè)項目流程的標(biāo)準(zhǔn)花及重用；
統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索能力，方便數(shù)據(jù)共享；
各種不同的圖文檔的可視化系統(tǒng)更加直觀，方便溝通；
嚴(yán)格的權(quán)限訪問機(jī)制，保證數(shù)據(jù)安全性。
圖6 零部件、圖紙、技術(shù)文件系統(tǒng)對應(yīng)關(guān)系
2.1.4 分類管理
物料分類是指將企業(yè)中的產(chǎn)品（特別是典型零部件）按其結(jié)構(gòu)、特征、用途、工藝特性和材料特征等進(jìn)行分類，使用戶能夠高效地查詢相關(guān)信息，使企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)可供整個企業(yè)所有被授權(quán)用戶透明、方便地調(diào)用，分類管理是快速查詢的基礎(chǔ)，為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的重用提供支持。 如果企業(yè)物料沒有采取分類，在浩瀚的物料庫中，除非知道具體的物料號，否則很難查到設(shè)計者需要的零部件是否存在。
若沒有物料分類，對于物料使用者尤其是設(shè)計人員非常不利�，F(xiàn)有部件及相似部件的查找不便，會致使相似件、 重復(fù)件不斷增加。 從設(shè)計角度分析，新增零部件沒有進(jìn)行驗證，可靠性不如已正在使用的部件穩(wěn)定；從制造角度分析，新的零部件增加，不利于降低采購、制造成本；從數(shù)據(jù)管理角度分析，零部件數(shù)量的增加給企業(yè)產(chǎn)品及零部件的管理帶來一定影響， 這些都將導(dǎo)致企業(yè)成本的升高，因此分類管理勢在必行。
物料分類不僅可以解決企業(yè)所面臨的設(shè)計、制造和管理等問題，而且能夠提高企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化率，使得物料管理更加規(guī)范。通過有效的分類管理，借助于分類檢索到已經(jīng)存在的對象直接用于產(chǎn)品開發(fā)的各階段，可以提高產(chǎn)品開發(fā)速度，保證設(shè)計品質(zhì)，降低制造成本，縮短制造過程，快速響應(yīng)市場或用戶的需求，因此通過物料分類管理可以從源頭上降低企業(yè)成本。
圖7 項目管理模塊
以某移動發(fā)電機(jī)組企業(yè)為例，其電氣類傳感器的分類如表1所示：
表2 電氣類傳感器的分類
2.1.5 變更管理
變更流程分類：
簡單變更流程：
直接通過變更通告啟動變更，描述解決方案，制定變更計劃和任務(wù)，對ECN進(jìn)行評審后下發(fā)變更任務(wù)，在變更任務(wù)中完成對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的更改，對變更結(jié)果進(jìn)行驗證通過后完成變更。
復(fù)雜變更流程：
相關(guān)人員提出問題反饋（PLM系統(tǒng)外），設(shè)計人員對問題評估后建立變更請求，然后對變更請求進(jìn)行線下的分析、評審，通過后創(chuàng)建變更通告并在通告內(nèi)建立變更任務(wù)，變更通告完成評審之后，下發(fā)變更任務(wù)；由變更負(fù)責(zé)人執(zhí)行變更，由驗證人員驗證變更結(jié)果，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后完成變更任務(wù)，所有的變更任務(wù)完成后整個變更則完成。
上述是PDM系統(tǒng)對于變更類型的分類，以移動發(fā)電機(jī)組企業(yè)為例，其模式為快速出樣機(jī)為主要目的，通常情況下，簡單變更流程發(fā)起的情況較多，需要滿足企業(yè)既能管控變更又能快速執(zhí)行變更。而對于已經(jīng)定型的產(chǎn)品，其變更結(jié)果勢必會影響其他各個部門，那么對于此類變更則需采取復(fù)雜變更流程。
圖8 變更流程
變更管理模式：
變更發(fā)生在產(chǎn)品生命周期的所有階段中，根據(jù)數(shù)據(jù)成熟度主要分為兩個大階段：
第一個為“樣機(jī)設(shè)計階段”，該階段的變更不通過流程來管控也不產(chǎn)生變更通告，而是通過修訂并走設(shè)計批準(zhǔn)流程來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變更；
第二個為“生產(chǎn)管理階段”，變更通過變更通告來管控，并由流程來驅(qū)動，在流程中授予用戶臨時修改數(shù)據(jù)的權(quán)限，完成數(shù)據(jù)的修改。
圖9 變更管理模式
一旦零部件進(jìn)入試生產(chǎn)、批產(chǎn)階段，只能采用ECN更改控制。即認(rèn)為對于試生產(chǎn)/批產(chǎn)件的更改而產(chǎn)生的試生產(chǎn)和批產(chǎn)屬于生產(chǎn)管理的內(nèi)容，而并非設(shè)計階段的樣件管理內(nèi)容。
3 總結(jié)
在移動發(fā)電機(jī)組行業(yè)內(nèi)，其產(chǎn)品相對工程機(jī)械產(chǎn)品而言較為簡單，目前大多數(shù)移動發(fā)電機(jī)企業(yè)都沒能力自行設(shè)計并制造發(fā)動機(jī)及發(fā)電機(jī)，此2者為移動發(fā)電機(jī)行業(yè)的核心部件，所以移動發(fā)電機(jī)行業(yè)內(nèi)主流模式為：采購主要核心部件，然后將其組裝完成并進(jìn)行銷售。在現(xiàn)今能源緊缺的大背景下，移動發(fā)電機(jī)組行業(yè)展現(xiàn)出欣欣向榮的態(tài)勢，整體發(fā)展勢頭良好。然而大量訂單涌入，企業(yè)處理訂單的能力卻發(fā)生下降的情況，究其原因是因為在小批量生產(chǎn)過程中，對物料重用，數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放，生命周期管理并沒有特殊要求，然而當(dāng)訂單量增加后，為了滿足訂單需求，則需要將研發(fā)數(shù)據(jù)歸攏并進(jìn)行合理使用。這就需要PDM系統(tǒng)來幫助企業(yè)提升管理模式。
PDM從上述多個方面為企業(yè)提供了幫助，在移動發(fā)電機(jī)組行業(yè)內(nèi)，逐步形成了PDM系統(tǒng)作為IT信息化變革的重要組成部分。企業(yè)通過實(shí)施PDM系統(tǒng)，逐步提升企業(yè)跟進(jìn)訂單，完成訂單的能力。隨著企業(yè)使用的逐步深入，相信PDM系統(tǒng)能夠為移動發(fā)電機(jī)組行業(yè)帶來更大的優(yōu)勢。
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本文標(biāo)題：2016產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文：PDM系統(tǒng)在移動發(fā)電機(jī)組企業(yè)中的應(yīng)用
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