PLM系統(tǒng)在上鼓壓縮機(jī)分公司中的應(yīng)用

摘要：本文探討了上鼓的壓縮機(jī)分公司PLM系統(tǒng)應(yīng)用與實施過程該P(yáng)LM系統(tǒng)通過計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)庫等硬、軟件，將企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理等方面的所有活動有效地集成起來，有利于及時、準(zhǔn)確地交換信息，保證數(shù)據(jù)的一致性，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，帶來更多的效益。

關(guān)鍵詞：PLM系統(tǒng)；系統(tǒng)集成；實施應(yīng)用

前言

近年來，我國制造業(yè)信息化工程一直在不斷的發(fā)展，實現(xiàn)工業(yè)化是我國現(xiàn)代化進(jìn)程中艱巨的歷史性任務(wù)。因此我們必須堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。

我公司是屬于離散型的制造業(yè)企業(yè)，近些年面對新的技術(shù)挑戰(zhàn)，及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化自主創(chuàng)新，公司成立了壓縮機(jī)分公司，并借助上海市政府的大力支持以及產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合模式，來增強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)能力、市場競爭能力和提高企業(yè)的管理水平。

1 壓縮機(jī)分公司信息化目標(biāo)

壓縮機(jī)分公司屬于上鼓新組建的子公司，需打造國內(nèi)一流的數(shù)字化企業(yè)為總目標(biāo)，對產(chǎn)品研發(fā)信息化進(jìn)行整體規(guī)劃，我們結(jié)合壓縮機(jī)分公司的設(shè)計生產(chǎn)運(yùn)營的特點，以核心業(yè)務(wù)流程為核心，建立CAD＼CAPP＼PLM＼ERP的一體化系統(tǒng)，即《面向離散制造業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理信息系統(tǒng)》（該系統(tǒng)經(jīng)上海市經(jīng)信委立項，2012年7月通過上海市經(jīng)信委驗收），成為企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新、縮短投市周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低運(yùn)作成本、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益、趕超世界先進(jìn)水平的強(qiáng)有力工具和信息化基礎(chǔ)平臺。

2 壓縮機(jī)公司PLM系統(tǒng)介紹

一體化系統(tǒng)中項目很多，本論文主要闡述介紹PLM系統(tǒng)在上鼓壓縮機(jī)分公司應(yīng)用。PLM系統(tǒng)是Product Life-cycle Management的英文縮寫是，產(chǎn)品生命周期管理。PLM系統(tǒng)結(jié)合協(xié)同技術(shù)，將產(chǎn)品的開發(fā)流程與SCM、CRM、ERP等系統(tǒng)進(jìn)行集成，將孤島式流程管理轉(zhuǎn)變?yōu)榧苫囊惑w管理，實現(xiàn)從概念設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品維護(hù)到管理信息的全面數(shù)據(jù)管理。產(chǎn)品全生命周期管理是覆蓋了從產(chǎn)品誕生到消亡的產(chǎn)品全過程的、開放的、互操作的一整套應(yīng)用方案。它通過實施一整套的業(yè)務(wù)解決方案，把人、過程和信息有效地集成在一起，作用于整個企業(yè)，遍歷產(chǎn)品從概念生成到最終報廢的全生命周期，支持與產(chǎn)品相關(guān)的協(xié)作研發(fā)、管理、分發(fā)和使用產(chǎn)品定義信息。從技術(shù)角度，PLM是一種對所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)在其整個生命周期范圍內(nèi)進(jìn)行管理的技術(shù)。

作為以產(chǎn)品為核心的商業(yè)戰(zhàn)略，PLM以PDM為支撐平臺，并結(jié)合其它技術(shù)和業(yè)務(wù)方案（例如，協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、視算仿真、企業(yè)應(yīng)用集成、零部件供應(yīng)管理等），溝通了在延伸的產(chǎn)品定義供應(yīng)鏈上的所有的OEM、轉(zhuǎn)包商、外協(xié)廠商、合作伙伴以及客戶。與此同時，PDM除了自身核心功能的不斷發(fā)展和完善之外，也在不斷融合產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)（Collaborative Product Commerce，CPC）、協(xié)同產(chǎn)品定義管理（Collaborative Product Definition Management，CPDM）以及PLM的理念和思想，不斷地拓展自身的外延，向面向全生命周期數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)協(xié)同方向發(fā)展。

2.1 PLM系統(tǒng)特性

2.1.1統(tǒng)一性。PLM系統(tǒng)是一個統(tǒng)一性、多信息化系統(tǒng)的平臺。它實現(xiàn)了系統(tǒng)用戶的統(tǒng)一管理、權(quán)限的統(tǒng)一管理、產(chǎn)品的統(tǒng)一編碼、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。

2.1.2 平臺性。PLM系統(tǒng)打造了一個平臺，而不是一個具體的軟件，具體的應(yīng)用軟件只是其中的一個套件，即插即用，所有套件都遵循統(tǒng)一的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和接口，從而避免了系統(tǒng)代碼的重復(fù)性和復(fù)雜性。

2.1.3 協(xié)同性。PLM系統(tǒng)通過這個平臺，可以圍繞這個產(chǎn)品的全生生命周期實現(xiàn)各個業(yè)務(wù)之間的協(xié)同；系統(tǒng)支持個性化的配置，具有多語言處理、界面的可定義、業(yè)務(wù)對象的可定義性、集成開發(fā)的多樣性等特點，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性和可實施性。

2.1.4 安全性。PLM系統(tǒng)有統(tǒng)一的用戶角色管理，并對各個應(yīng)用、功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的權(quán)限控制，采用完整細(xì)致的授權(quán)體系和安全策略，主要有日志管理，數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)加密、身份驗證等。

2.2 PLM系統(tǒng)的作用

2.2.1 CAD系統(tǒng)整合。在產(chǎn)品研發(fā)過程中各階段應(yīng)用的工具產(chǎn)品存在很多種，存在大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和交換的問題，通過使用概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計等不同模塊，讓工程師在同一個工程軟件環(huán)境下完成從概念設(shè)計到工程設(shè)計的全過程，不再發(fā)生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等過程，從而大大提高研發(fā)效率，保證數(shù)據(jù)傳遞的正確性和有效性。

2.2.2 技術(shù)資料管理。根據(jù)壓縮機(jī)產(chǎn)品特點和龐大數(shù)據(jù)量，使用PLM系統(tǒng)的文檔管理功能，建立起統(tǒng)一的文件數(shù)據(jù)庫，管理產(chǎn)品圖紙、明細(xì)表和相關(guān)文檔，為工藝、生產(chǎn)、供應(yīng)、品控、財務(wù)、銷售等部門提供準(zhǔn)確、一致、完整的產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)。并且建立起完整的技術(shù)文檔管理體系，實現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)文檔的電子化和成套管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)處于有效與有序管理中，為相關(guān)人員提供方便的查詢、瀏覽、借用和輸出報表的工具。

2.2.3 BOM及零部件管理。在未來的產(chǎn)品研發(fā)過程中會存在設(shè)計BOM、工藝BOM、制造BOM等多種BOM組織形式，各個BOM表內(nèi)容與層次均不相同。因此在PLM系統(tǒng)中將提供靈活的BOM編制功能；提供不同的BOM間進(jìn)行比較；能夠及時匯總出企業(yè)需要的BOM；能夠?qū)崿F(xiàn)BOM表格內(nèi)容以及匯總格式的定制；能夠?qū)崿F(xiàn)各個BOM之間更改信息的傳遞。

2.2.4 工程變更管理。在PLM系統(tǒng)中進(jìn)行變更控制，采用PLM的設(shè)計更改管理功能，通過控制變更申請、變更通知等流程，利用編寫更改單，提交審批、簽收、發(fā)放，自動產(chǎn)生通知消息或郵件；管理不同時期的技術(shù)文件版本和對應(yīng)的更改歷史，做到有據(jù)可查。

2.2.5 工藝設(shè)計管理。工藝工作作為產(chǎn)品設(shè)計過程中的一部分，也需要納入到項目管理中進(jìn)行管理和監(jiān)控。

2.2.6 CAD＼PLM＼CAPP＼ERP系統(tǒng)間集成。利用PLM系統(tǒng)的集成功能，有利于實現(xiàn)跨部門、跨業(yè)務(wù)領(lǐng)域不同應(yīng)用系統(tǒng)的一體化無縫集成，可保證企業(yè)級數(shù)據(jù)信息流的暢通性、唯一性、完整性和全程動態(tài)共享。

3 PLM系統(tǒng)具體實施

3.1 設(shè)計數(shù)據(jù)管理模塊

在設(shè)計數(shù)據(jù)管理模塊中，主要實現(xiàn)思路是：

（1）已有的各種產(chǎn)品圖文檔，CAD圖紙、WORD文檔、工藝文件等，經(jīng)過批量采集入庫，自動建立起產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)樹，在結(jié)構(gòu)樹上管理各種文檔，包括二維、三維圖紙、設(shè)計文件等等。

（2）PLM系統(tǒng)中對結(jié)構(gòu)樹進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，分析完整性、準(zhǔn)確性、關(guān)聯(lián)性、借用性等等。

（3）一方面設(shè)計人員可以從結(jié)構(gòu)樹上自動匯總輸出各種報表，另一方面可以把數(shù)據(jù)傳遞給工藝部門進(jìn)行工藝設(shè)計、傳給生產(chǎn)部門進(jìn)行排產(chǎn)，還有就是在權(quán)限范圍內(nèi)可以隨時查詢?yōu)g覽設(shè)計圖紙。

3.2 設(shè)計更改管理模塊

更改涉及到的情況比較復(fù)雜，不僅僅是電子文檔的更改，還有藍(lán)圖、底圖的更改，并且在很多情況下都有可能變更。如：

（1）設(shè)計過程中的變更，處理辦法：記錄更改內(nèi)容、時間、更改人，覆蓋電子圖紙，不保存版本。

（2）生產(chǎn)過程中的變更又一般分重要更改和臨時更改2種，重要更改一般指設(shè)計錯誤或者設(shè)計不合理導(dǎo)致的變更，這需要嚴(yán)格的審批、發(fā)布、記錄版本。

（3）歸檔圖紙的更改一般是定時的，一年或者半年改一次，這時候也需要經(jīng)過評審、發(fā)布、記錄版本等過程。

下面我們看看如果要記錄版本，整個更改過程的特點有哪些：

第一點是：提供用戶自定義的更改單編制工具，幫助用戶快速編制更改單。

第二點是：更改單評審發(fā)布后，PLM系統(tǒng)中以版本樹的方式記錄不同的版本，每一個版本對應(yīng)一個更改單和設(shè)計文檔，舊版本圖紙和數(shù)據(jù)都存儲在PLM系統(tǒng)中。

第三點是：通過更改標(biāo)記可以快速定位到圖紙上發(fā)生改動的地方。可以直接比較出新版本與老版本之間有什么地方不同。

第四點是：更改發(fā)布后，PLM系統(tǒng)自動給接收更改單的人發(fā)送一個郵件和消息，告訴他們什么零部件發(fā)生了變更，這樣他們就可以通過網(wǎng)絡(luò)直接打印出更改單了。特別是對于借用件，我們是一處更改、處處跟著更改，原產(chǎn)品改了，借用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖上看到的也是改后的新圖。

3.3 設(shè)計過程管理模塊

對設(shè)計過程管理，我們以項目管理的方式管理新產(chǎn)品的開發(fā)。首先進(jìn)行項目立項、任務(wù)分配、然后在CAD中設(shè)計，設(shè)計時提供各種工具幫助設(shè)計人員快速準(zhǔn)確地進(jìn)行設(shè)計、設(shè)計文檔隨時可以存儲到工作任務(wù)區(qū)中，并建立結(jié)構(gòu)樹進(jìn)行分析或者輸出報表，設(shè)計圖紙繪制完成后提交評審，PLM系統(tǒng)中可以進(jìn)行紅筆圈閱，評審不通過的重新再進(jìn)行更改，設(shè)計完成后進(jìn)行項目歸檔。

在設(shè)計過程中，主要特點是：

（1）體現(xiàn)多人協(xié)同工作。例如零件設(shè)計和部件設(shè)計由不同的人負(fù)責(zé)，他們之間有裝配關(guān)系，零件設(shè)計的進(jìn)度直接影響著部件的進(jìn)度，如果部件設(shè)計的人能夠?qū)崟r知道零件設(shè)計進(jìn)度，則可以很好控制整個產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度。

（2）體現(xiàn)多部門的并行工作。例如工藝設(shè)計人員可以實時了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)度，并對零部件的工藝性、可加工性進(jìn)行評估，同時對已設(shè)計完成的零部件進(jìn)行工藝設(shè)計。

（3）對管理者來說，整個工作過程是透明的，誰工作是否認(rèn)真、按時完成，通過PLM系統(tǒng)一目了然。并且對一些設(shè)計問題可以提前發(fā)現(xiàn)問題，如果拖到試制或者生產(chǎn)時才發(fā)現(xiàn)問題，成本就大了。

（4）還有就是可以通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行評審、紅筆圈閱。

產(chǎn)品配置模塊。在產(chǎn)品配置模塊中，主要實現(xiàn)的是面向客戶訂單或者生產(chǎn)計劃，快速進(jìn)行零部件數(shù)據(jù)的整合，給生產(chǎn)輸入必要的物料清單。

工作流程：在ERP中建立起主生產(chǎn)計劃后，PLM系統(tǒng)中進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)果配置，配置時提供各種庫、包括機(jī)械組件庫、電氣方案/元件庫等，并且可以進(jìn)行增、刪、改等維護(hù)。配置結(jié)果經(jīng)評審發(fā)布后傳遞給ERP。

4 PLM系統(tǒng)集成

設(shè)計部門使用各種CAD設(shè)計圖紙，工藝部門用CAPP設(shè)計工藝文件，生產(chǎn)部門使用ERP管理生產(chǎn)，PLM系統(tǒng)分別給這些軟件提供了數(shù)據(jù)輸入、輸出接口。

4.1 CAD中設(shè)計圖紙時，填寫的材料、標(biāo)準(zhǔn)件、外購件信息通過PLM系統(tǒng)提供的集成功能，從ERP原材料庫、外購件庫中選擇填寫，圖紙上的編碼從PLM系統(tǒng)編碼規(guī)則中直接申請，借用件數(shù)據(jù)從PLM系統(tǒng)產(chǎn)品庫中直接選擇填寫，CAD設(shè)計文檔經(jīng)PLM系統(tǒng)評審后，把評審信息再反填到圖紙上。CAD圖紙入庫到PLM系統(tǒng)中進(jìn)行管理。

4.2 PLM系統(tǒng)管理起來的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，一方面要傳遞給CAPP進(jìn)行工藝文件設(shè)計，另一方面要傳遞給ERP進(jìn)行排產(chǎn)。

4.3 在CAPP中編制工藝文件時，直接獲取到PLM系統(tǒng)中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和圖文檔，并從ERP中獲取設(shè)備、工裝、工時、人員等數(shù)據(jù)。CAPP工藝文件一方面有傳給PLM系統(tǒng)管理，另一方面要把數(shù)據(jù)傳遞給ERP。

4.4 ERP從PLM系統(tǒng)中獲取產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品更改數(shù)據(jù)、產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)，另一方面從CAPP中獲取工藝數(shù)據(jù)。ERP中管理的合同、計劃信息在PLM系統(tǒng)產(chǎn)品配置之前傳遞給PLM系統(tǒng)。

PLM系統(tǒng)集成可以實現(xiàn)：與CAD/CAPP/ERP雙向動態(tài)無縫集成。數(shù)出一處，全局共享。正確的數(shù)據(jù)、在正確的時間、以正確的方式、傳遞給正確的人。

5 企業(yè)實施效果

根據(jù)實施計劃，實施小組成員開始了詳細(xì)具體的實施工作，經(jīng)過近一年的實施，在大家的共同努力下，到目前為止，企業(yè)取得了非常明顯的管理及經(jīng)濟(jì)效益，可以分為直接效益和間接效益，其中間接效益的影響可能比直接效益更為深遠(yuǎn)。

5.1 直接效益

5.1.1 新產(chǎn)品設(shè)計周期縮短，制造周期縮短，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。

5.1.2 技術(shù)文件的標(biāo)準(zhǔn)化程度、完備性和一致性大大提高。產(chǎn)品設(shè)計信息資源的重復(fù)利用率大大提高。降低技術(shù)文件檢索、收發(fā)和審簽時間。

5.1.3 新產(chǎn)品的設(shè)計周期和制造周期縮短，市場反映速度提高，使企業(yè)因市場競爭力的增強(qiáng)而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大大增強(qiáng)。

5.1.4 實現(xiàn)系統(tǒng)對企業(yè)的嚴(yán)格管理，產(chǎn)品生產(chǎn)成本將得到有效控制。產(chǎn)品質(zhì)量的提高，使得直接質(zhì)量損失減少。

5.2 間接效益

5.2.1 提高企業(yè)的聲譽(yù)，增強(qiáng)市場競爭能力。

5.2.2 提高企業(yè)的管理水平、技術(shù)水平和生產(chǎn)過程自動化水平，大大提高企業(yè)的整體實力。

5.2.3 培養(yǎng)一批高級管理和技術(shù)人才，大幅度提高企業(yè)的人員素質(zhì)和更新觀念。

6 結(jié)束語

上鼓的壓縮機(jī)分公司通過PLM系統(tǒng)應(yīng)用與實施過程使企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理等方面的所有活動有效地集成起來，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，帶來更多的效益。相信上鼓壓縮機(jī)分公司能夠通過采用新的科學(xué)技術(shù)邁向更加輝煌的明天。

參考文獻(xiàn)

[1]朱戰(zhàn)備等.產(chǎn)品生命周期管理[M].電子工業(yè)版社，2004.8.

[2]梁峰，劉志峰，朱華炳，等.基于PDM的定制化CAPP系統(tǒng)研究和開發(fā)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2003，22（3）：511-513.

[3]董秉樞，李建明.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2000.11：100～104.

作者簡介：馬越（1976，4-），男，職稱：工程師，單位：上海鼓風(fēng)機(jī)廠有限公司，研究方向：研究軟件編程與ERP應(yīng)用。

凌衛(wèi)青（1965，6-），男，上海，單位：同濟(jì)大學(xué)CIMS研究中心，職稱：教授，研究方向：信息化工程。