PDM在华南船舶机械厂中的应用 - 文章

PDM在华南船舶机械厂中的应用

作者：华南船舶机械厂李成方

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一、应用背景：

国营华南船舶机械厂是一家船用甲板机械、海洋平台起重设备设计制造的专业厂家，近年来，随着市场经济的竞争的加剧，特别是加入WTO以来，工厂面对的是更加全球化、更加数字化的无国界竞争；从市场来看，用户对产品的要求已越来越高，不但技术要求先进，而且设计制造周期极短。这就要求工厂对市场需求要有更高的适应能力。从缩短设计周期、改善设计效率，到提高经营管理水平来看，都促使工厂把实现企业信息化放到了重要的议事日程中来，将计算机信息技术应用到工厂设计、制造、管理之中已刻不容缓。正是基于“运用信息技术改造传统产业，以信息化带动工业化”，这一基本国策于1997年引进了CAD/CAPP系统，1999年实施利玛ERP。但随着CAD技术的应用大量电子文档的管理和有效利用，安全保密被突现出来，ERP系统产品数据的再次输入即浪费了大量人力也限制了系统功能的发挥，企业引进PDM系统已水到渠成。

二、PDM与工厂的产品设计与制造：

产品数据管理（Product Data Management ，PDM）系统，从其职能上看主要是进行企业各种产品数据资源的计算机管理，根据我厂的实际情况，从经营人员跟踪市场信息，签订销售合同，到为用户提交认可资料，实施产品详细设计，直到组织实施生产，以及生产加工反馈，图纸的修改，最后到图纸的完工整理入库。此过程即一个基本产品的设计周期，包括了一系列的产品数据于其中，PDM系统正是对这一过程所相关产品数据实施计算机化管理的系统，以提高此过程中各个环节的效率，达到加快整个生产周期、实现产品数据有序管理的目的。我厂所实施的PDM系统正是围绕上述目的而设计运行的。在经过认真市场调研和多个PDM系统对比分析地基础上，我们最终选定了企业级产品数据管理系统----SMARTEAM。

三、系统基本结构特点及相关子系统：

系统核心由SMARTEAM系统构成，根据我厂已有的计算机信息化基础，计算机辅助设计CAD系统已应用多年，ERP系统已建立了两年多，在其应用及二次开发方面积累了丰富的经验，SMARTEAM系统的实施事实上体现了PDM系统在企业计算机集成制造系统的方面的桥梁核心作用。形成真正意义上的CAD/PDM/ERP集成信息系统。使企业从设计数据到物流、资金流等实现上下贯通。(与其他CIMS子系统的关系框图如下图示)

作为产品数据管理的SMARTEAM系统很显著的一个特点是其系统的柔性，它可以根据不同企业的实际运作情况，定制适合企业的管理模式。具体表现在产品数据管理的组织结构的定制、工作流程的定制。在此基础上通过SMARTEAM的提供的CAD等的丰富的文档接口（包括办公软件、二维/三维CAD等），把各种文档组织管理到我们所定义的数据结构中来，特别是从三维CAD装配中自动提取结构信息，形成一目了然的产品结构树，实现各种电子图档的系统管理；通过SMARTEAM系统的生命周期管理，自动控制产品数据的版本和发布；通过强大的工作流程的管理，实现在员工之间、部门之间、上下级之间、以及部门内部自动地控制工作的流动、任务的流动以及文档的流动，企业领导可以直观地了解工作流程的进展情况，及时排除瓶颈问题。通过对流程中的每一节点进行按用户的权限控制，来完成各种实际工作中的审批手续。我厂最典型的工作流程如下图所示：

PDM系统与其他子系统关系框图

产品设计主流程

技术更改流程

而系统最基本的出发点则是以项目为主线，组织整个企业的产品数据，其中一个合同为一个项目，一个产品也是一个项目，也可抽象某一事务对象或一个集合对象为项目，(如一个采购事务可抽象成一个采购项目来反映这个采购事务过程中发生的各种采购文档、合同数据等)，而对应每一个项目则有与其相关的一系列项目数据，如产品项目的图档数据，合同项目的合同资料文档等，这也突出反应了PDM作为一个项目管理器的实质。我们厂的运作情况是，以签订的合同，来组织设计和生产，因此，在此过程中有各种的合同数据、产品数据、施工数据等，还扩展开来包括有各种的现场质量数据、各种审批文档等，形成一个以企业为顶点的一个详尽的树形结构来组织我厂整个生产过程中项目数据。

作为核心的产品项目则以合同为出发形成第一级树，随后是产品施工号作为第二级树，第三级树则是此一施工号所要实际生产的产品，每一级对应了其相关的资料数据，如合同一级项目对应有其与合同相关的文档数据如合同文本文档，施工号一级对应相关的施工文档数据，如技术联系信息、技术更改信息、现场反馈信息，产品项目一级对应与产品技术工艺相关的图档信息等。我厂按照目前的生产需求所设计的项目结构树的结构图见下图，其中“采购合同”、“综合信息项目”已属于抽象出来的项目，以应用于我厂的一些采购事务、行政管理、部门联络等方面的用途。(左图为总体视图，右图为产品项目结构视图)

项目结构树图

四、系统的二次开发及信息集成问题：

对于一个商品化的系统来说，往往无法考虑到每个用户的具体使用需要，用户根据自身的特点，会有很多自身的特殊功能要求，并且PDM系统作为CIMS系统的一个子系统，它置身于一个集成化的信息系统环境当中，首先就要考虑到与其他信息子系统的信息集成问题，所以PDM系统的开放性就成了很关键的一项内容。SMARTEAM系统通过提供一个强大二次开发包（API编程接口）给用户，让用户根据自己的要求，开发出能与SMARTEAM系统集成工作的实用功能，以解决用户所面临的特殊问题。或者由第三方开发者，开发一些SMARTEAM标准功能以外的一些实用程序，以扩展SMARTEAM的功能。更好地适应用户的应用环境。

我们厂自从实施ERP系统以来，使用者一直非常头痛的一事就是物品的编码，针对这一问题，在SMARTEAM系统的实施过程中，就考虑到SMARTEAM将为ERP提供编码数据，这可不能再把这个编码问题带到PDM系统中去，于是根据我们的要求，利用SMARTEAM的API接口编制了一个用于物品编码的编码器嵌入到SMARTEAM的界面中，以解决这一令人头痛的编码问题。

而信息的集成则是保证整个系统实施成功的关键问题之一，在我们厂实施PDM系统前我们已经拥有了ERP系统和CAD/CAE系统，而对于CAD系统来说，已经形成了与CAD图档的标准接口，这在SMARTEAM标准功能中已经提供，而难点则在于与ERP系统的接口，对于ERP来说，PDM管理着各种产品数据，PDM的数据也就成了ERP的数据源头，要实现集成化的信息系统，就必须解决PDM与ERP系统的接口问题，而ERP系统不象CAD系统有流行的标准的图档格式，软件公司就已经开发了与这些流行CAD系统的接口程序，ERP系统主要用于企业信息流方面的管理，各种ERP系统种类繁多，软件公司不可能提供这方面的接口（除了几个国际上知名的大型的ERP系统以外）。这样只能进行个性化开发，在SMARTEAM的开发培训的基础上，加上对我厂ERP系统二次开发的经验，我们自行开发了一个PDM与我厂原有ERP系统进行接口的接口系统，它的开发成功，在SMARTEAM（PDM）和ERP系统间搭起了一个桥梁，将SMARTEAM系统的产品结构数据直接传输到ERP系统中去。一方面解决了两个系统间的接口问题，实现双向数据沟通；另一方面解决了ERP系统的使用者大量的产品数据输入工作，免去了令人头痛的编码问题和重复数据录入工作，实现信息的有效集成。接口系统与PDM系统、ERP系统接口关系工作框图如下：

接口系统与PDM系统、ERP系统接口关系工作框图

接口系统的软件界面

五、生命周期管理：

SMARTEAM系统提供了强大的生命周期管理功能，在系统的服务器端设置有一个管理所有电子文档的电子仓库，通过生命周期管理功能，从一个文档（如一张CAD图纸）的建立，到不断的设计修改、发布进行施工、最后完工整理、入库归档的一系列过程，都能进行有序的管理控制。电子仓库的三个区域集中反映了每一个文档所处的当前状态，系统跟踪文档所经历的每一个操作。在同一个区域里又有相应的版本控制，便于文档设计者、使用者、管理者区分、跟踪每一个文档的版本、历史修改情况，最终达到每个文档的整个生命周期的有序管理。特别是在对我厂贯彻ISO9000系列质量认证体系具有重要意义。系统的生命周期管理框图如下：

六、系统的应用与工厂设计管理效率：

SMARTEAM系统通过它的项目管理、图档管理、工作流程管理、生命周期管理等主要功能，为企业在产品的设计、生产的整个产品生命期当中产生的各类产品数据提供了系统有序的、可跟踪的管理模式，实现了产品项目的高效管理，建立起一个比较完善的文档保存、管理、更改、查询、发布、归档机制。实现了设计人员之间的协作和开展并行设计、工作组设计，提高设计开发效率；以及实现各个部门之间、设计与生产之间的协同和沟通，建立起一个管理者与下属的沟通与监控机制，随时了解设计人员的设计进度和产品的开发进度，掌握产品的开发、生产主动权，以缩短开发、生产周期。同时对曾发生的产品开发、制造问题的记录，为后续产品开发提供宝贵的经验，为解决各种疑难问题提供借鉴，达到提高产品设计、生产质量的目标。举一个实际提高效率的例子，我厂在没有上PDM系统前，专门有几名专职送单员，负责传递各部门之间的资料、更改单等，每天团团转还经常延误，Smarteam上线后，这个职位被取消，反而部门之间、人与人之间扯皮现象减少到几乎零发生状态。

七、保证系统成功实施的有关因素：

公司于2003年5月8日开始软件安装，人员培训，系统的客户化定制到8月5日不到三个月的时间就开始投入试运行，并于九月下旬进行扩容到35个节点，经过一年的使用，系统运行良好。回顾实施过程有如下体会：

第一，一个信息系统的成功实施最最重要的一点在于从厂一级领导到各部门领导，特别是厂一级领导的重视分不开，我厂从系统调研开始，到成立实施小组，实施过程中部门间的协调，厂领导都得到了厂领导极大的支持；从人的工作贯性来看，一个新的系统从他的出现到被接受，总会经历一个痛苦的过程，这一过程中领导政策支持最显得宝贵。

第二，拥有能进行软件的二次开发能力的计算机技术人员和各部门派出熟悉本部门业务的人员共同组成的实施小组将是系统成功实施的技术保障。这个实施小组将自始致终负责整个系统的定制实施过程。

第三，选择一个技术力量雄厚，经验丰富的合作伙伴比软件的选择更重要。

第四，坚持持续改进和重视培训，一个新的系统总会在应用、修改、再应用、再修改的反复中取得完善。应用人员的培训将直接影响到系统的推广，应用人员的素质将会直接系统的应用水平，因此，对员工实施系统培训将是一项很艰巨任务，为保证系统的成功应用，员工的培训将是最直接的因素。

第五，一个PDM系统的成功三分因素在项目实施，七分因素在应用推广；工作习惯变化带来的不适是项目的最大敌人,如何跨越这个障碍是摆在我们面前的课题，还好，我们幸运地找到了答案。

(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/30/2004)


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