檔案部門在產品全生命周期管理中的作用探析

朱志赟

（上海飛機設計研究院，中國 上海 201210）

0 引言

《中國制造2025》提出在傳統制造業、高端裝備制造業、 戰略性新興產業等重點領域開展創新設計示范，全面推廣應用以綠色、智能、高效、協同為特征的先進設計與制造技術， 提升企業智能化水平、 降低運營成本、 降低產品不良品率。 產品全生命周期管理（PLM）以產品為中心，對客戶需求、產品研發、工藝規范、 生產制造、 交付維護等全生命周期各個階段的產品數據和流程進行科學高效的管理， 實現三維設計軟件、產品數據管理系統、企業資源計劃系統、制造執行系統、集成質量系統、試驗數據管理平臺、維修與保障系統等業務平臺無縫集成， 以此縮短產品開發周期、保證產品質量、降低成本等。 在工業制造領域，比較優秀的PLM 解決方案包括PTC 的Windchill， 西門子的TeamCenter 和達索公司的ENOVIA。 在航空航天、汽車、電子、船舶等領域，各企業已廣泛應用PLM 進行轉型升級。

產品數據管理系統（PDM）是企業開展跨地域跨企業協同工作的平臺，是PLM 中數據輸入、輸出的唯一合法平臺。 產品圖文檔是產品數據重要組成部分，是企業核心資產。 在PDM 系統中，產品圖文檔經設計人員編制、 管理人員核準， 檔案人員完成數據分發并歸檔， 圖文檔管理系統與檔案管理系統實現無縫銜接。檔案人員負責保證產品數據流的安全、完整、有效。 因此，明確檔案部門在PLM 系統中的管理職責，對于推動PLM 應用具有重要作用。

1 檔案部門的數據管理功能

為避免交換信息出現的風險，PLM 需要對各業務系統軟件的兼容性與版本進行管理，并通過PDM 系統進行產品數據的創建、簽審、分發等，實現產品生命周期內的單一數據源、 數據共享和真正的并行協同。 檔案部門在PDM 系統中是數據管理者的角色，應主動承擔相應的職責。

1.1 數據的規范化定義

數據規范化是數據模型細化到一定層次時對數據定義的需求。 信息化過程要求企業實現流程規范、操作規范和數據規范的有機統一。[1]PLM 數據規范化重點是梳理企業全局業務數據模型， 并結合相關數據實施標準（國家標準、行業標準和企業標準等），以發布項目內部技術文件或管理制度的形式開展相關數據規范定義。 其主要工作內容包括：

A）表達規范化。 表達規范是指在產品數據設計或文件編制過程中，所使用的標準術語、概念、符號、計量單位、縮略語、翻譯等清晰明確，避免產生疑義的情況。

B）設計規范化。 產品數據的二維、三維設計模型和相關技術文件符合嚴格的質量控制要求， 主要包括建模的通用規范要求， 坐標系定義及其裝換矩陣、三維尺寸及公差標注、 電搭接建模規范、 數字化預裝配建模規定等。

C） 保存規范化。 產品數據應統一規范其保存格式、編碼命名規則、版本標識、技術狀態標識、存放位置、 應用和維護方法等， 格式化表單應固化其模板樣式。

1.2 數據的一致性檢查

空客集團在設計A380 過程中，德國的工程師使用CATIA V4 來設計飛機的內部布線；而法國的空客工程師則使用CATIA V5 考慮機身的整體布線， 導致飛機背部和前端無法完成總裝。 A380 的電線總長長達483千米，用了40300 個連接器，手動調整根本是徒勞。 僅此一項，就使空客A380 的交付時間延遲了兩年，并損失高達60 億美元。[2]波音在推動PLM 過程中，要求所有參與B787 設計的工程師或合作伙伴都必須使用CATIA V5，而不準使用其他工具，并在一年中特定的4個時間點才能進行軟件升級， 并保持所有的使用者同步更新。

在PLM 系統中，企業、客戶、供應商和合作伙伴之間使用的軟件工具必須具有經過驗證的良好的兼容性，且必須通過PDM 系統進行數據交換。 主制造商規定所使用的軟件版本、數據格式，檔案部門對輸入、輸出產品數據進行一致性檢查。

檔案部門負責產品數據一級受控跟蹤管理。 對二維圖樣、三維數模、技術文件進行版次、軟件版本、簽審信息、 文件與圖樣的符合性、 文檔模板進行形式檢查，對數據的設計、審核、會簽和批準流程進行有效性檢查，對更改原因、具體更改內容、型號、更改執行序列等信息進行完整性檢查。 檔案部門向供應商分發數據， 供應商接收數據并反饋接收報告， 而檔案部門需要根據反饋報告， 核對無誤并確認數據的一致性后，生成數據發放接收完成報告，并在PDM 系統內保存相應的數據發放和接收確認記錄。

1.3 數據的完整性維護

PLM 系統自動記錄圖文檔與項目、產品等相關事物之間的關系，完整地顯現產品結構。[3]PDM 系統實現產品數據的層級管理，可以容易地追溯零部件的父級或子級構件，與產品的改型、新型號可以共用標準件庫、原有設計等。檔案部門通過PDM 系統維護數據之間的引用、替代、參考等關系，維持產品數據的完整性。

在PDM 系統中發布的產品圖文檔是現行有效的產品數據， 而換版、 作廢處理的數據文件則移交至檔案管理系統進行管理。 歸檔后的產品數據管理權限移交至檔案部門，其他人員無權進行更改、增刪操作，由檔案人員完成數據接收、補充著錄、組卷工作。 根據所屬的型號、設計生產階段建立案卷，將生產圖、非生產用圖和預生產圖、樣圖、模型及試驗件圖等集中存放，維護產品整個生命周期的數據完整性。

2 檔案部門的過程管理功能

PLM 系統是一種戰略性的業務模式和企業信息化策略，它實施一整套的業務解決方案，把人、過程和信息有效地集成在一起， 支持產品信息在全企業和產品生命周期內的創建、管理、分發和使用過程。 產品數據經檔案部門在各個業務模塊間流轉， 由此產品的生命周期由一個階段轉入下一個階段， 檔案部門扮演著過程管理的角色。

2.1 維護流程的合法有效性

檔案部門是企業接收數據的唯一合法接口， 只有通過檔案部門輸入、 輸出的數據才能作為正式工作依據。 制造企業接收到設計企業的數據輸入， 檔案部門根據相關要求進行檢查，不符合要求的，則不予接收，并以正式渠道退回。 合法有效的文件、圖樣，根據專業分類，進行分發并執行。

在PLM 中，數據的傳遞通過PDM 系統進行，由檔案部門進行分發確認， 項目管理部門和檔案部門共同維護分發路線、PDM 系統權限設置、安全控制等。未被PDM 覆蓋的供應商或合作伙伴，由檔案部門通過數據發送單及紙質文件、 光盤等物理載體形式進行分發傳遞， 數據發送單和物理載體文件必須加蓋企業資料發送專用章和項目資料專用章。 涉密數據或文件則由檔案部門通過機要交通途徑進行傳遞， 以維護數據流程的合法有效性。

2.2 監督檢查項目進度

在PLM 的過程管理中， 任務管理是實現流程控制的一種重要機制。[4]任務管理貫穿于產品全生命周期，一項型號任務被分解為眾多的子任務， 子任務繼續細分， 直到能夠分配至員工個人。 個人計劃任務的完成情況直觀反映整個項目任務的完成情況。

圖文檔設計編輯是產品開發過程中的主要任務，其成果就是項目交付物， 圖文檔經過歸檔后表示交付物完成，項目任務狀態顯示“完成”。 檔案部門依據年度項目工作計劃設置歸檔計劃， 按月度統計歸檔完成情況， 定期出具項目進度報告， 項目管理部門及團隊負責人則能夠掌握各個子任務開展情況， 準確地了解項目進展，控制項目風險。

2.3 提升構型管理能力

在產品的全生命周期內，產品的改進型號、衍生型號、 客戶定制型號等不同的選配構型同時存在并生產，大量通用設計能夠縮短開發周期、減少成本。 以產品結構為組織方式，將各階段產品數據（結構信息、工藝信息等）關聯起來是產品構型管理的基礎。

在協同研制中， 應充分重視檔案在構型管理方面的作用，在構型管理人員的幫助下，以構型項為基礎，設計產品檔案歸檔、 傳遞的規則， 形成系統的產品檔案管理制度， 從源頭上控制， 充分保證產品檔案的成套性及動態有效性，以促進生產現場的有序管理。[5]

3 檔案部門的檔案管理功能

工業產品的全生命周期較長，PLM 系統要求與之相關的產品數據必須保存至該型產品完全退出市場，因此檔案部門需要通過邏輯與物理實體控制等措施確保產品數據長期處于穩定狀態，并可讀、可利用。 檔案作為企業的重要智力資產， 檔案部門應主動開發檔案信息資源，為企業知識管理、技術創新提供支撐。

3.1 檔案資源的長期保存

產品數據檔案的物理存貯由企業檔案部門負主體責任， 信息化部門提供技術支持。 信息化部門負責企業全系統內電信數字設備安全， 及時維護、 更換存儲設備。

檔案部門應健全數字檔案安全管理制度， 對于重要檔案采用異地異質備份策略。目前，各業務系統普遍使用硬盤以及以硬盤為基礎的各種存儲系統（磁盤陣列、NAS 存儲、SAN 存儲、集群存儲等）為主要存儲設備。 但是，硬盤由于受到機械結構的限制，只能保固3-5 年，時間過久則普遍會出現壞道甚至數據損毀。 磁帶因具有價格低廉、容量可擴展性強、安全性高、性能穩定、文件系統獨立等特性，在長期保存數據方面擁有磁盤無法取代的優勢。[6]檔案部門應定期將檔案數據由業務系統遷移至穩定的長期保存系統，并做到安全保管。

3.2 檔案資源的開發利用

檔案資源綜合管理系統是管理產品數據檔案的主要工具、 手段， 不僅存儲現行有效數據， 還負責對作廢、換版等失效數據提供利用、監測管理等。 檔案資源綜合管理系統提供利用模塊接口， 實現申請者對檔案資源的自主檢索查詢，提交利用申請，查閱、下載、復制檔案資源。 對于已失效的產品數據利用管控更加嚴格， 非本專業的借閱者需要獲得原設計專業相關領導的審批。 檔案資源綜合管理系統具有成熟的業務處理能力，具有一定程度的報表輸出、編研、專題庫等開發能力。

知識管理能夠有效地支持PLM 管理， 促使隱形知識顯性化、顯性知識系統化，提高各項工作效率。 檔案資源是企業知識沉淀載體， 是知識挖掘的重點。 檔案部門與業務部門合作建設知識管理平臺， 以檔案信息為知識源構建實例性和程序性知識庫， 支持企業的核心能力建設。[7]

4 結語

PLM 已成為設計、制造企業實現信息化、轉型升級的主流趨勢， 面對檔案管理的數字時代挑戰， 檔案部門應在PLM 變革中積極適應角色轉換，主動謀求職能拓展，實現管理升級。 在PLM 中的數據管理中維護產品數據的規范化、一致性和完整性；在PLM 的過程管理中保障流程的合法有效性， 和項目管理部門合作監督項目進度； 在檔案管理中， 承擔起檔案長期保存的主體責任， 積極開發檔案信息資源， 支持企業知識管理。