北京卫星制造厂AVIDM系统实施

作者：北京卫星制造厂技术四室 林小青 钟振宇

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 针对北京卫星制造厂AVIDM系统的应用要求，通过分布式网络环境实现了企业产品数据管理中的编码管理、文档管理、流程管理、静态库管理并以AVIDM系统为核心搭建了协同工作的平台。 一、前 言 AVIDM（Aerospace Vehicle Integrated Design Manufacture) —— 航天飞行器集成设计与制造系统是由北京神舟航天软件技术有限公司自行开发的产品数据管理系统。最初主要是针对航天型号产品数据管理所研发的一套PDM系统，经过十多年的发展，不断吸收国际PDM系统的理念，目前以成为适用于各行各业的通用PDM系统。已经成功地在二十多家企业进行了实施，其中北京卫星制造厂是比较典型的一家。下面我们针对AVIDM在该厂的实施过程与实施效果作详细介绍，以加深用户对AVIDM产品的感性认识。 二、企业背景 北京卫星制造厂隶属中国航天科技集团公司中国空间技术研究院。是从事人造卫星及其他空间飞行器的结构生产、总装、检测、试验及部分星上分系统产品的设计制造厂。 社会主义市场经济的建立，航天高科技的迅速发展，使北京卫星制造厂面临新的严峻考验和发展机遇。随着当今信息技术的飞速发展，企业领导敏锐地意识到：今后的世界必将是属于信息时代，假如没有很好地掌握和利用这一高新技术，在市场上将很难占到有利位置。所以从八十年代开始，陆续购买了一些计算机及CAD/CAPP软件，还引进了各种先进的加工设备，开发出一批先进的计算机控制和精密机械加工相结合的机电一体化的高科技产品。这一系列措施在随后的几年发展中取得了明显的效果，取得了良好的经济效益。 但随着产品的多样化、客户对产品的要求特殊化及交货时间越来越紧迫，国际市场竞争日趋激烈，企业的图纸、产品数据、资源以及经验不断增加和丰富，单靠原来简单的、处于“甩图板”水平的CAD以及手工管理模式已经越来越难于满足市场和现代管理的需求。为此，北京卫星制造厂高层管理者认为引进信息集成系统，实现企业级的信息集成，势在必行。 2002年初，企业开始着手实施企业信息化的准备工作，经过近一年的选型调研与分析，最后决定选用北京神舟软件公司的AVIDM作为整个企业信息化技术的集成平台。并且与北京神舟软件公司建立了长期的合作关系，为企业后备人才的培养和企业的持续性发展打下了基础。 三、企业面临的主要问题 目前，北京卫星制造厂已经建立了比较完善的局域网络，许多计算机辅助应用系统，如CAD、CAPP、CAM软件和质量管理、档案管理等管理软件也已经得到推广应用。它们的成功实施使北京卫星制造厂各个方面的工作效率都得到了显著提高，对企业不断发展壮大，逐步赢得市场竞争起到了非常积极的作用。但由于各系统管理的局限性，仍有大量工作要靠手工管理，存在的问题主要表现在以下几个方面： 1)目前各个应用系统之间仍然处于一种相互孤立的状态，应用于不同的部门，反映产品数据的不同方面，各系统之间难以实现信息的有效共享和自动传递，重复录入工作很多。这种信息手工频繁录入使得工作效率低下，数据的准确率降低，成为企业产品设计开发自动化的“瓶颈”。 2)在产品开发过程中，这些计算机辅助应用系统产生了大量的数据。它们分散在不同的部门，放置在不同的客户机上，没有相应的安全机制，缺乏对版本的控制，因而难以进行统一有效的管理，一方面由于人员流动频繁带来的技术流失，另一方面也造成了对相似设计的重复劳动，使设计重用率低下。 3)北京卫星制造厂的信息传递主要是通过书面文件、报表及电话等联络方式进行，因而无法及时地收集工艺和制造过程中的反馈信息，不能适时反映设计过程中的变化，难以随时跟踪整个产品设计和制造的进展情况，增加了返工率。 4)文件的查找非常不方便，而且有的文件编码不唯一，只有经验丰富的工程师才能找到需要的图纸和文件。 5)由于设计更改，造成版本管理困难，并且存在电子文档与纸质文档不一致性。 6)设计人员在产品图纸设计完成后，需要花费大量时间生成各类报表，而且文件格式也不统一。 7)工艺文件管理比较混乱，工艺数据难以被其他部门利用。还经常出现补文件的现象。 8)缺乏项目监控手段。需要了解项目进程时，通常以会议或电话交流的方式进行。 9)缺乏共享的企业知识资源库。企业积累的设计经验不能反映，优秀的设计方法难以借鉴，新员工熟悉产品需要一个长的过程。 四、AVIDM系统实施过程 针对企业存在的这些问题，合作双方共同研究协商，确立了AVIDM实施的总体目标为：在企业内建立起所有产品完整的数据模型（包括产品设计数据、工艺数据和管理数据等），在此基础上逐步建立起企业级的数据共享、协同工作平台，总体提高产品设计开发效率，缩短产品制造所需的技术准备时间。 实现产品信息的完整性、产品信息的规范化、管理制度的科学化。 北京卫星制造厂的AVIDM系统实施分以下9个步骤进行： 1)成立AVIDM实施项目组 AVIDM实施项目组由“神软公司”的实施人员和“北京卫星制造厂”的技术四室型号人员组成。该小组的特点是，型号人员对本厂各部门的职能业务十分了解，自己本身也多年从事型号产品的研制工作，这样极大方便了实施过程中与各部门的沟通交流。 2)实施调研、确定实施目标，拟定实施计划 实施调研是实施过程中非常重要的一环，详细了解企业产品数据特点，分析企业现有业务流程，发现企业手工管理模式存在的问题，结合AVIDM系统功能，提出解决方案。 3)系统资源整理 系统资源的收集、整理与分析，包括北京卫星制造厂的组织结构，各部门的人员、文档类型、文档属性、图纸、模型、实验数据等以及相关的管理属性信息，企业的编码规则和目前所用到的工作流程。 4)信息建模及系统管理员培训 根据信息资源的收集整理结果在AVIDM系统中进行建模。建模的过程也就是根据北京卫星制造厂的需要进行系统定制的过程。主要包括，人员管理建模、产品数据类型建模、产品结构管理建模、业务流程模板定制和编码管理建模。此部分的定制工作全部由北京卫星制造厂AVIDM项目小组成员完成，神舟软件公司的实施人员仅作为指导。此部分工作完成后，系统管理员的培训也就基本完成了。 5)系统测试 系统定制完成后，需要进行全面测试才能正式运行。选用典型数据，由项目实施小组人员在系统中模拟设计人员、工艺人员等进行试运行，测试各部分功能是否正常，测试过程是对系统不断修正与纠错的过程，同时也是对系统深层次熟悉的过程。通过测试与调整，最终达到系统完善的目的。 6)系统试运行及小范围培训 系统测试完毕后，先把某型号产品数据纳入到AVIDM系统中进行管理，组织该型号人员进行培训，并在AVIDM系统中试运行，检验定制结果能否满足企业需要，各种业务流程能否在系统中实现，为全型号正式运行积累经验。 7)系统演示及收集意见 试运行一段时间后，召集全厂所有型号研制单位的领导（包括各设计室的主任，档案室主任及标检人员，质量处主任，科技处的主管领导）参加AVIDM系统演示大会，会上由AVIDM系统管理员模拟设计员，标检，图档人员完成文件的编写，送审，归档等一系列操作演示。听取各家意见，并把我们初步起草的管理规定和解决方案与大家协商，为全型号正式运行打下基础。 8)全员培训 这一阶段的培训分为五期进行，让所有员工熟悉掌握AVIDM系统的应用。 9)正式运行 经过系统测试和系统试运行，取得良好的效果后，系统便走上了正式运行的轨道，到目前一直正常运行。 五、AVIDM系统实现的主要功能 1)图文档管理 AVIDM有强大的文档存储、检索和管理功能，通过与各种CAD系统以及Office等多种软件的嵌入式无缝集成，实现高效的图文档管理。内嵌式浏览器能够在AVIDM中直接浏览各种格式的文档，而不需打开相应的应用程序，如图1所示。 AVIDM通过文件对象的生命周期管理实现了图纸的版本控制；通过电子仓库与系统用户权限实现了系统文档的安全管理；通过内嵌的浏览器AutoViewer，可直接在AVIDM系统中浏览、圈阅各种图文档。 2)产品结构管理 AVIDM系统通过产品结构树来反映一个产品由哪些零部件构成以及这些零部件之间的构成关系。产品结构树不但可以清晰的了解产品的组成结构，并且可以方便地实现部件级的借用。如图2 所示： 产品结构管理就是组织、管理产品数据的一种有效形式。产品结构管理功能主要是按照产品结构组织产品数据，使用户能够定义产品结构，按照产品结构的层次关系把产品、部件和零件联系起来，把它们与描述它们的数据资料关联起来。以此支持对产品数据的查询，支持自动创建物料清单。 3)流程管理 利用AVIDM的流程管理功能，可以把企业的管理模式定义到工作流程之中，使产品数据通过流程产生、传送和修改，从而对企业的运作方式、工作顺序等进行全面性的控管。流程控管的结果是减少资料传送和处理的时间，改善各个工作步骤之间的衔接，使企业中的每一位员工会按照事先定义好的企业模板去做信息的处理工作，使企业的管理者能够对各项工作的完成情况进行有效的监督和控制，因而提高企业的运作效率。北京卫星制造厂技术文件审批流程如图3所示： 4)系统集成 由于AVIDM系统采用了完全组件化开发模式，提供了开放的二次开发接口、支持XML的通用数据传输格式、插件管理器等功能模块，使系统更加方便地能够集成企业内部各种软件系统，实现各种系统之间数据、方法的共享与交换。目前已经与北京卫星制造厂的CAPP系统和质量系统（QQweb）进行了集成，如图4所示： 六、实施情况与效益分析 （1）提高设计效率，缩短产品设计制造时间 AVIDM系统提供给使用者以有组织的方式和界面来查询资料和产品信息，加速寻找正确版本的设计图样或文件，从而缩短设计所需要的时间，大幅度降低在产品开发期间（特别是末期）发生设计变更的可能性和减少错误发生的几率。 （2）提高设计与制造的准确性和一致性 AVIDM系统提供的版本管理功能能够保证所有参加同一工程项目的员工采用同一数据来工作，并且是及时和最新的数据，确保设计过程数据的唯一性，减少设计中的重复和更改次数。同时在并行设计过程中，在设计的初期，就已经考虑产品的可制造性和产品的质量等因素。此外，当用户访问数据时，可以确保所有的主文件和历史记录的完整和一致性。 （3）改善产品与服务质量 AVIDM提供产品结构管理与配置管理，促进标准零件和标准设计的再利用，便于企业采用模块化设计方法，以减少零件的数量，简化产品的制造与维护过程。另一方面，AVIDM系统帮助企业进行并行产品开发，尽可能把修改工作量放在产品开发的初期，以减少甚至消除在制造过程中因修改而造成的损失。 （4）更好地管理工程变更 AVIDM系统的版本管理允许在数据库中生成和保存任一设计的多个修订版本和改型。使用户可以生成一个设计的多个替代方案，而不用担心前面的版本会丢失或意外被删除。而且，每一个版本和修订版都要“签字”和“标注日期”，消除对现有设计的任何有关分歧，提供完整的变更审查线索。 （5）提供并行工程的环境 AVIDM系统由于对所有的使用者具有广泛的流程控制与信息集成的能力，因此，AVIDM系统提供了并行工程的最佳环境。实施并行工程，除了在工程设计上可以缩短时间外，还进一步在制造、缩短交货期以及产量提高上提供了具体的效益。 （6）促进企业流程的优化 AVIDM可以实现流程的电子化，从而对企业整个业务流程进行重组。 例如：材料消耗单以往一式5份分别为技术室存档，其他四份送科技处，物资处计划组，物资处库房，车间，文件的传递是单向直线的。如图5所示。[注：方块代表材料消耗单，圆圈代表作业计划单。] 经过流程改造和电子审批，流程改为图6所示。注：方块代表材料消耗单，圆圈代表作业计划单，菱形代表物资处对料单。 通过对比可知，流程缩短并简化了，同时审批时间缩短了。 （7）通过与CAPP系统、质量系统（QQweb）的集成，避免了用户大量的重复录入工作，减少了信息错误的可能性 七、结 论 通过AVIDM系统在北京卫星制造厂的成功实施，得出如下的结论：企业要成功地实施PDM系统，必须注意以下几方面的因素。 1)PDM与管理自动化 PDM的应用并不意味着信息系统应用过程的简单自动化。实际上，PDM的应用特别要强调人的作用，它提供的是一种人机混合作业的优化运行模式，为人在设计过程中的决策活动和设计活动提供提高效率和可靠性的支持手段。 2)PDM与管理模式的协调 PDM管理模式的建立过程，实质上是管理制度科学化的过程，也就是调整企业的上层建设，完善现有的生产关系，以适应CAD/CAPP/CAM技术创造的新的生产力，因此既要兼顾原有的组织机构、管理方式、行为规范，又要考虑信息集成的要求和新的生产方式的特点。因此这将是一个艰苦的过程，尤其值得重视。 3)成功的PDM项目必须是“一把手”工程 PDM系统在技术部门的应用最初是由于大量应用CAX技术，从而导致大量电子数据的产生。对于这些电子数据的有限管理的需求成为一种原始的动力，并且形成一种趋势，推动以纸介质为载体的设计信息和管理模式转化。这个转化过程将是一个漫长的过程，它必然引发企业文化，以及基于这种企业文化之上的工作模式的变化。如果要保证这种趋势按照正确的方向发展，就必须得到企业领导者的认可和支持。 4)建立实用的PDM项目组 PDM项目组是企业建立PDM系统的核心力量，项目组成员应当包括未来的系统管理员。此外最好也能包括位居高层的领导者、未来用户的代表、企业部分部门的主管。这个小组中的每一个人都应该是他所在部门的业务骨干，应该对其所承担的业务有充分的了解，在他所处的部门中应该具有较高的人格魅力。只有这样才能在实施PDM系统后，能贯彻部门的工作模式的调整工作。一方面，保证这些调整的合理的，另一方面比较容易地说服同事接受这种改变。另外项目组的每个成员还必须保证有充分的时间来从事系统建立工作。 5)当执行方案时，将注意力集中正在进行的项目上 企业犯的一个最大的错误就是一口想吃成一个大胖子。企业应该脚踏实地地执行PDM方案，一步步确认是否达到了预期的目标。从小事做起，慢慢扩大可以逐步提高公司的竞争力，而且避免了一开始就暴露出大量的问题而措手不及。这样还可以让企业看到PDM确实给公司带来了一些利益，企业也可以看看企业的预期是否实现了，是否要改变计划中的某些不切实际的地方。每完成一个环节，企业都会有新的认识。企业应该抓住这个机会学习提高，因为这也是改进组织的一次难得的机会。 6)制定管理规定 为了适应新的工作模式，PDM实施小组必须编制相应的管理规定，这些管理规定是AVIDM系统顺利运行的可靠保障。 通过AVIDM系统，不断收集完善航天各型号产品的基础数据，为最终实现数字航天奠定了坚实的基础。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/17/2004)