研發信息化管理助力風電企業快速發展

文 | 賈冰 張雷 吳兵

研發信息化管理助力風電企業快速發展

文 | 賈冰 張雷 吳兵

PLM——產品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)是一種對所有與產品相關的數據、在其整個生命周期內進行管理的技術。它覆蓋從產品的設計階段一直到產品報廢的全過程。通過實施PLM可以縮短目前風電企業產品研發的開發周期，提高生產效率，降低產品成本。同時，PLM提供了從產品設計、工藝制造、生產、使用維護到回收整個產品生命周期中產生的所有數據進行管理的功能，成為提升現有研發管理水平和推動風電企業現代化轉型一種有效的工具。

企業實施PLM系統的目標

國電聯合動力通過實施PLM項目，希望達到如下總體目標：

（1）建立產品研發的項目管理平臺和協同工作空間，提升項目管理水平。

（2）通過共享的數據平臺、并行開發方式、電子化的簽審及更改控制流程，提高產品研發工作效率，縮短產品研制周期。

（3）建立聯合動力的產品庫，規范三維結構、圖紙、BOM表等。

各目標又向下細分為子目標，總體目標與子目標共同構建起聯合動力PLM項目實施的框架。

PLM項目實施面臨的問題

（一）項目管理存在的問題

聯合動力研發中心管理屬于弱矩陣管理模式，如何將項目與當前的管理模式結合是項目實施的首要問題。由于缺乏在線的項目進度看板，對項目的進展情況，只能依靠會議匯報的形式來進行，企業管理層難以及時了解企業目前執行項目的進展情況，企業決策層難以及時獲取項目實施信息，難以對項目投入進行準確決策。同時項目執行過程中數據的齊套性和完備性也缺乏有效的管理，導致項目進度不可控，質量難以保證，返工工作增加，研發周期延長。

（二）文檔管理問題

作為制造企業，公司從成立以來積累了大量的數據，歷史數據的準確性與完整性關系系統上線后數據的準確與完整，如何處理數據是項目實施的關鍵。由于缺乏有效的產品定義手段，傳統的圖紙等同于零件描述方式限制了產品技術描述的完整性，其他相關的電子文檔（如試驗報告、使用手冊、變更通知等）沒有得到有效地關聯管理，從而影響后續產品變更實施的完整性。

（三）數據管理問題

產品數據管理集中于結果，如圖紙、Word 或PDF文檔，而不是過程，導致有價值的設計過程知識無法持續積累，新員工無法有效地借鑒以往的設計經驗。此外產品研發BOM數據沒有形成統一的BOM數據庫，導致重新開發新產品時，既有零件/模塊的利用率偏低，導致開發周期較長。

（四）流程問題

現有研發系統中相對局限的電子流程無法保證企業級研發流程順利、準確的實施。研發過程中的圖檔發放流程、變更流程需要依靠人工推動流轉，設計人員將寶貴的開發時間浪費在大量的事務性工作上，從而影響開發流程效率和產品開發質量的提升，設計、生產，質檢相互脫節，從而產生返工、加班、指責等情況，嚴重影響效率、質量和工作氛圍。

（五）信息孤島問題

在實施PLM項目之前，公司已實施了ERP項目及采購系統，但各系統產品信息化模型不統一，導致同一實體在不同部門對其進行管理采用的信息模型是不同的。信息孤島的存在嚴重影響數據流在企業之間的傳遞，降低了工作效率。

PLM項目實施范圍與保障措施

(一)項目實施范圍

PLM項目實施涉及多個部門和流程，涵蓋整個產品的生命周期。為了能夠更好的推進項目進行，聯合動力將PLM項目分階段實施。在項目共分成了三期實施，其中項目一期為研發中心及下轄的各所和部門；二期范圍包括公司總部及子公司技術部門；三期包括與ERP，CAPP的接口等。

(二)項目實施保障措施

PLM項目啟動階段就制定了嚴格的制度及保障措施，從組織建設、人員管理、軟硬件保障、技術支持保障、文檔資料、實施環境建設六個方面同時推進，針對各個不同階段又有相應的側重點。

（1）組織建設

組織建設是項目實施的最核心因素，為了能夠有效推動項目進展，項目建立了一個自上而下的組織機構，如圖1，明確了組織中各人員承擔的責任，通過每周的周例會和周報、月報、階段性總結等多種形式對人員職責監督，確保項目按期執行。

（2）人員管理

PLM項目的人員管理包括項目組的人員管理和使用者的管理。項目組人員管理首先是通過系統的培訓、專題討論等方式使項目雙方實施人員深入理解系統，根據公司的實際需求對PLM系統的OOTB功能進行擴展。使用者管理是通過培訓、宣貫等方式培養各部門的關鍵用戶，最后由關鍵用戶帶動各所或者部門人員使用，如圖2。逐步推進并呈環狀擴展，這種方法可以減少在項目實施過程中的阻力，同時可以減輕實施小組在項目推廣中的負擔。

（3）軟硬件保障

聯合動力PLM在硬件方面采取了多層架構系統，并根據公司的實際情況，在數據存儲方面采用了雙機備份的機制，以保證數據的安全。服務器端采用LINUX系統，提高了系統的安全性，如圖3。在客戶端系統對IE9以上及火狐等系統完全兼容，便于工程師接受。

（4）技術支持保障

項目雙方在技術支持方面投入了大量精力，技術支持共分為四個方面，即現場支持、熱線電話、緊急響應和系統維護。同時構建了技術支持體系，如圖4，各類問題可以快速得到響應。在響應問題的同時，各類問題以問題記錄表形式匯總為問題清單，計入文檔資料。

圖1 項目團隊組織架構

圖2 知識傳遞與項目推廣影響范圍

圖3 項目構架圖

圖4 技術支持流程

（5）文檔資料

PLM項目文檔資料包括在項目實施過程中形成的各種文檔，具體可以分為技術方案文檔、問題記錄、培訓文檔、項目周報/月報/總結類文檔、驗收文檔等。各類型文檔匯總成一個文檔體系存儲在單獨的項目文件服務器中，便于項目組人員及時查詢，項目實施完畢后，此文檔體系匯總立卷作為項目結題資料歸檔。

（6）實施環境建設

實施環境包括項目外部環境及項目組內部環境。外部環境主要是實施項目的氛圍及各部門、人員對項目的了解程度及評價，尤其是公司各級領導對項目的認可。通過宣貫、有獎問答、定期走訪可以使工程師及時了解項目的最新動態；及時反饋問題能讓問題提出人感到被尊重和重視，利于提高其積極性；專門的領導培訓可以使公司各級領導對項目的進度和功能有所了解，在溝通的基礎上能及時了解其對系統的要求，并有針對性的做出改進。

項目內部環境主要是項目團隊的建設，由于聯合動力方PLM組成員與實施方人員組件的團隊為臨時性的團隊，重視團隊建設可以提高項目人員的積極性，有利于項目實施的健康有利發展。

PLM項目實施成果

（一）項目管理

（1）實現研發中心所有項目由PLM系統項目群管理總體管控

研發中心所有項目被劃分為產品平臺項目群、持續改進項目群、科研類項目群、工程支持類項目群、專利產權申報/評審項目群、標準編制項目群、研發質量管理群、科技項目申報/獎項申報/科技平臺建設項目群、綜合事務項目群9個項目群，包含研發中心百余個項目，此外專利、標準化、項目申報等各項目均在PLM系統中得到有效的管理。

（2）各級領導通過項目看板獲取重要項目信息

通過項目管理模塊中的項目看板，擁有相關授權的人員可在系統中方便地獲取各類項目的進度、人員、流程、工時等信息，便于更好的協同工作。領導通過項目看板工具，可實時獲得研發中心所有項目的延誤、風險情況，了解工程支持狀態，獲得研發中心責任狀、性能提升執行狀況。

（3）PLM系統工時管理為研發資源和研發成本統計提供依據

通過資源管理（工時）相關領導可以及時掌握研發中心所有成員狀態，根據需要靈活安排及調度研發人員，提高生產效率;同時通過系統的工時統計等數據，為相關部門提供準確的工時及效率數據，用于核算員工工資及計算人力成本，無需耗費大量的人力進行統計、核算。

（二）文檔管理

（1）研發中心歷史文檔梳理為后續文件處理提供數據基礎

從2013年初，PLM組開始梳理歷史文檔，并對歷史文檔進行電子化處理，為后續文件處理搭建了基礎。

（2）《研發中心文件編碼規則》為研發文件體系提供編碼依據

在歷史文檔整理的基礎上，經公司流程審批發布了新的文件編碼規則，編碼規則將研發中心所有文件分為十個大類，每個大類又劃分各子類文件。本規則的發布，為研發中心文件編碼提供了依據，為文件在PLM系統有效管控提供了依據。

（3）研發中心所有文件錄入PLM系統便于歸檔和查詢

2013年下半年，PLM組開始將整理過的電子文檔編碼并錄入PLM系統。截止到項目實施完畢，研發中心所有常用文件已全部錄入PLM系統，其他歷史文件正在按照優先級陸續錄入。

（三）數據管理

（1）設計體系將實現由傳統的設計模式轉變為“模塊化設計”

對一定范圍內不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合，以構成不同的產品，滿足市場不同的需求，這種設計方法稱為模塊化設計。

模塊化設計的優點在于可以減輕設計工作量、設計人員主要精力用于產品和技術創新、適應大批量生產產品的個性化和單件小批量產品的批量化生產同時也適用先進工藝技術進行柔性生產，降低成本、提高產品質量，便于維修，增大部件、零件互換性。

通過產品模塊化組合，還可以面向不同客戶拼組出實現新功能的產品，實現功能組合、技術組合和新結構組合，實現快速響應客戶需求。由傳統設計模式向模塊化設計的轉變將成為聯合動力未來幾年研發模式轉變的重點工作內容之一。

（2）風電機組的物料實現“一物一碼”，確保風電機組產品物料信息的準確性

以研發管理部為主導，與其他相關部門合作，共同編制了物料編碼規則，以ERP編碼規則為基礎對風電機組的各零部件進行了編碼，為未來系統中“一物一碼”提供了編碼依據。

（3）BOM結構庫將成為聯合動力的基本數據源

依據物料編碼規則，PLM實施小組以某風電機組項目為例，整理了本機型的BOM清單，搭建了以此機型為模板的BOM結構已搭建完成，并錄入了圖紙和三維模型。

產品BOM結構庫將公司所有機型的BOM匯總到一起，各機型的BOM增加、刪減、引用等變更都可以在系統中得到有效管控，同時為后續的模塊化設計和產品配置管理提供了基礎，成為聯合動力的基本數據源。此數據源將結合ERP和財務相關系統，形成完整的數據鏈，以解決由于信息孤島產生的數據在各部門間不通暢的問題。

經驗與教訓

在PLM項目實施的過程中，遇到了多方面的問題，其原因有：工作管理模式與PLM系統新的管理模式的沖突、歷史數據繁雜，標準化程度低，數據整理困難、系統開發方與使用者對方案的理解不一致，導致項目延期等等。在解決問題的過程中，實施項目組將諸多經驗和教訓總結如下：

（1）深入的調研是項目實施的基礎

在PLM組實施項目的過程中，發現由于前期的調研的不足，導致項目實施雙方對PLM系統理解的偏差，花費精力與時間開發的功能與系統使用者的要求并不一致，導致項目開發多次變更。

（2）詳盡的方案是項目按期實施的關鍵

PLM項目的方案由系統開發商編制，并由北京某公司實施，由于雙方實施人員對系統了解的不足，對項目方案理解不夠透徹，導致項目在實施過程中雙方對某些似是而非的問題“扯皮”，導致按照預定的時間沒能完成既定方案的實施，造成項目延期。

（3）“本土化”是項目順利推進的“潤滑劑”

由于PLM系統原型采用國外的原型系統作為基礎，原系統是經過多方驗證并推廣實施的，但西方管理理念與目前國企的管理方法并不完全相同。當前工作制度和工作習慣難以在短時間內有較大的變動，所以，順利推行項目必須使系統原型與國電的實際情況相結合，必要的開發將成為項目順利推進的“潤滑劑”。

（4）“一把手”的作用不可忽視

企業的“一把手”，一般為公司董事長/總經理/技術總監，他們的態度對PLM系統實施非常關鍵。一般項目經理在公司擔任職務并不高，而實施系統管控的范圍卻較廣，“一把手”對項目的支持對推動項目實施，保持系統實施的穩定運行起著至關重要的作用，流于形式的關注會對項目有著很大的負面影響。總的來說“一把手”就是應樹立目標、選擇人員、親自協調、并對最終效果進行評價。

結語

PLM作為一個柔性的、開放性的平臺，將企業多種系統、應用集合在形成一個完整統一的整體，為國電聯合動力構建了一個有利于產品快速創新的環境，有利于提高研發質量，降低研發成本，縮短產品上市周期，助力于風電企業快速發展。

(作者單位：國電聯合動力技術有限公司)