PDM/PLM技术在中国的十年

作者：UGS市场部高级顾问 莫欣农

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 二十年前UGS的CAD/CAM产品UG II首次进入中国市场，目前CAD技术已经深入人心，成为制造业工程设计中不可缺少的基本工具。CAD技术大大提高工程设计的效率，新产品开发的速度明显提高，设计文档数量急剧上升。电子文档易修改、易复制、易传播的特点引起技术部门管理人员的严重关注。早在上个世纪九十年代中期，UGS率先将国外先进的产品数据管理系统iMAN引进国内的企业，迈开了在中国探索数字化产品数据管理的征程。 1996年正是中国空调大发展的初期，市场需求旺盛，新技术层出不穷。为了更好、更快地开发出具有竞争能力的新产品，当时国内最大的空调设计研究院(以下简称研究院)大胆引进UGS公司的PDM产品iMAN，成为中国第一个使用PDM技术的用户。与此同时，沈阳飞机设计所(以下简称飞机所)从俄罗斯引进全套苏-27的图纸和零部件，准备自行组装当代最先进的战斗机。由于全部图纸需要进行翻译后才能使用，所以保证全套飞机图纸在翻译中不会发生丢失、混乱、差错等事故成为第一道难关。经过多方调研，飞机所最终选择的不是简单的电子文档管理系统，而是面向对象的产品数据管理系统。UGS的iMAN系统是当时国内少数可选的PDM系统之一。紧接着国内最大的印刷机械厂(以下简称印机厂)在国家863 CMIS专项技术的支持下，针对设计/制造必须适应多品种、小批量的特点，开展全面的制造业信息化建设。印机厂的信息化建设包括CAD/CAE/CAPP/CAM的升级和智能化、产品数据管理PDM和企业资源规划的集成等十多个课题。根据同样的理由，该CIME项目中的PDM也是采用iMAN系统。随着CAD技术的不断普及，PDM系统的奥秘也逐渐被越来越多的人们所认识。到目前为止，UGS在航天、航空、兵器、电子、汽车、机械、能源、家用电气、烟草等行业拥有300多个PDM/PLM系统用户。 回顾UGS PDM/PLM技术在中国经历的十多年历史，总结UGS中国的工程技术队伍与国内企业共同进步、不断创新的历程，从中归纳出成功的经验和教训，必然会对今后的推广应用带来一点有用的启示。 十多年前iMAN的3版本，无论从功能上还是实施团队的经验上都无法和现在相比。但是我们可以从上述三个先行者身上得到不同的结果中总结出宝贵的经验和教训。 PDM系统广泛采用面向对象的技术，将文档挂接到产品对象以后，通过管理产下简称飞机所)从俄罗斯引进全套苏-27的图纸和零部件，准备自行组装当代最先进的战斗机。由于全部图纸需要进行翻译后才能使用，所以保证全套飞机图纸在翻译中不会发生丢失、混乱、差错等事故成为第一道难关。经过多方调研，飞机所最终选择的不是简单的电子文档管理系统，而是面向对象的产品数据管理系统。UGS的iMAN系统是当时国内少数可选的PDM系统之一。紧接着国内最大的印刷机械厂(以下简称印机厂)在国家863 CMIS专项技术的支持下，针对设计/制造必须适应多品种、小批量的特点，开展全面的制造业信息化建设。印机厂的信息化建设包括CAD/CAE/CAPP/CAM的升级和智能化、产品数据管理PDM和企业资源规划的集成等十多个课题。根据同样的理由，该CIME项目中的PDM也是采用iMAN系统。随着CAD技术的不断普及，PDM系统的奥秘也逐渐被越来越多的人们所认识。到目前为止，UGS在航天、航空、兵器、电子、汽车、机械、能源、家用电气、烟草等行业拥有300多个PDM/PLM系统用户。 回顾UGS PDM/PLM技术在中国经历的十多年历史，总结UGS中国的工程技术队伍与国内企业共同进步、不断创新的历程，从中归纳出成功的经验和教训，必然会对今后的推广应用带来一点有用的启示。 十多年前iMAN的3版本，无论从功能上还是实施团队的经验上都无法和现在相比。但是我们可以从上述三个先行者身上得到不同的结果中总结出宝贵的经验和教训。 PDM系统广泛采用面向对象的技术，将文档挂接到产品对象以后，通过管理产指导书”。通过标准化实施阶段的划分、鉴定和统一的建模工具，明确规定需求分析、详细设计、安装培训、系统调试和上线运行等阶段工作的内容和相互之间的联系。MetaSDM规定五个阶段11项具体任务，使得用户的主管领导能够通盘掌握PDM项目实施的内容、进度、配合的资源和最终的结果。iMAN实施指导书中提出“九表一树”的需求分析模型，打破了PDM项目实施的神秘面纱，让用户直接结合日常工作的经验，配合实施工程师迅速投入PDM工程的实施工作。 实施方法的规范化大大提高项目的成功率，同时也有力地促进PDM技术的推广。随着同时开展PDM项目的数量大幅度攀升，摆在UGS公司面前的新问题是如何充分利用有限的实施资源，最大限度保证各个项目实施的质量。从2002年开始， UGS建立了包括全球范围的PDM项目实施质量管理系统——“Gloria”。Gloria系统将PDM项目实施分成4个质量控制阶段。第一阶段控制项目实施的最终目标、进度计划、人员组织和办公条件。第二阶段控制项目设计中采用的应用技术是否符合最终的目标、是否能够正常交付使用，确定项目验收的标准。第三阶段控制系统建设和测试中如何处理遇到的实际问题，详细记录各类问题的处理结果。第四阶段控制系统移交过程中如何导入数据和最终用户培训的计划。在四个不同阶段中，先后创建和持续更新13个管理文档，详细记录整个项目实施过程中的目标、技术、问题、解决方法和最后交付系统的详细说明。Gloria中有一分周报，详细记录每一周实施的内容、投入的资源、遇到的问题、采取的措施。周报中对本周和上一周的工作状态进行比较，用不同的颜色分别表示正常、有问题但能够解决和有问题需要外援等三种状态。通常在Gloria中不仅可以看到中国正在进行的PDM项目及其状态，同时也能看到全球其他国家进行的PDM项目。项目经理在实施中遇到难以解决的问题，可以在Gloria中寻找同行业的项目经理，交换经验。在Gloria的13个文件中专门有一个质量监督文件，详细规定每个阶段的考核内容。项目经理只有通过了这些考核，才能够获得下一阶段的实施资源。PDM实施团队总经理利用Gloria系统随时掌握各个项目的进度、质量、资源和开展关键技术的攻关，全面提升UGS PDM项目实施的质量和成功率。 伴随实施管理的不断进步和完善， UGS PDM的技术也在大踏步地前进。自1990年iMAN的1版本发布到现在的10版本(与此平行的是Teamcenter 2005 SR1)，从单纯的产品数据管理(PDM)系统逐步发展成为产品全生命周期管理(PLM)系统。 2006年发布的Requirements/Systems Engineering(以下简称SE)系统不仅建立各种需求之间的关联，更重要的是将需求和产品研发的具体对象关联起来，随时跟踪各项需求变更落实的情况，分析需求相互之间的影响，保证达到预期的目标。SE系统填补了PDM系统缺乏产品总体设计数据管理的能力，有效地对产品预研阶段中的用户需求、市场分析、技术标准、法律法规、实施过程等数据变更进行跟踪和控制管理。特别是2006年发布的2005 SR1中方案管理(Portfolio Management)模块专门对产品的总体方案进行综合比较、分析和跟踪，保证企业把正确的资金投入到正确的项目;使用正确的人员，开展正确的工作。 在PDM系统管理产品设计阶段的数据、流程的基础上，2000年UGS推出的Teamcenter Manufacturing将工艺、工序、工步、工装、设备、刀量夹具及工厂都作为和零部件一样的产品对象进行管理，实现产品(Product)、工艺(Process)、工厂(Plant)和资源(Resource)四位一体(P3R)的统一管理。采用面向对象技术管理工艺设计阶段数据的方法也称之为制造过程管理(MPM)，改变了以往面向工艺卡片的表格式管理方法，全面提高工艺和设计的协同能力，进一步提升工艺知识的重用和跟踪。2004年UGS并购Tecnomatix以后扩充了工艺仿真、产能分析、物流跟踪、质量数据采集与分析、产品实做(as-build)BOM等功能。从此UGS的PLM系统覆盖了产品总体规划、详细设计、工艺准备和生产制造等四个阶段中与产品有关的全部数据管理。 2007年初UGS在2005 SR1中推出维护修理和大修(Maintenance Repair & Overhaul MRO)模块。UGS的MRO主要包括企业运营资产管理、维护和大修工作中心、备件中心、操作经验库和PLM系统支持等五部分。按照设计规定的标准制定合理的维护和大修计划，按时开展各项维修工作，以最小的成本管理备件，详细记录各项维修的知识，快速和准确地获得产品维修和报废必须的技术文档，及时反馈维修中有利于改进产品设计、工艺和制造的信息等。从此UGS的PLM系统全面覆盖包括产品最后维修报废处理在内的全生命周期五个阶段的管理。 在管理产品全生命周期中与产品相关数据的同时，UGS的PLM系统还包括以下跨越整个产品全生命周期的管理模块。 产品全生命周期每个阶段的工作都需要利用项目管理系统协调资源和进度。自2000年开始UGS的项目管理模块不断加强和PDM系统的集成。在2005 SR1中完成了项目管理和数据管理的双向集成。即项目管理中的任务按预定的时间触发PDM系统中的工作流程，工作流程自动通知有关人员执行相应的任务。一旦工作任务告一段落，工作流程自动更新项目管理中对应任务的完成状态。项目管理人员和任务执行人员在各自的系统中都可以随时浏览工程进度和产品数据。 图形数据是产品数据中最有价值的数据之一。最大限度地利用图形数据也是PLM系统不可推卸的责任。UGS推出的可视化图形标准JT已经被所有主流CAD系统所接收，成为事实上的一个标准。UGS提供免费的基本型工具，可以处理二维图形的批注、查阅、测量、比较和三维图形的浏览和结构可视化处理。标准版可以对三维图形进行批注、测量和存储制造信息。专业版还可以对三维图形进行横截面扫描、三维模型比较、异构CAD系统的JT模型混合装配。数字样机版可以进行整个产品的静态与动态的间隙分析、人机工程仿真、公差分析、质量分析、运动仿真和运动轨迹设计等代替实物样机的高级分析工作。在2005 SR1中集成了可视化的出版模块(Teamcenter Visualization Publish)，将三维图形的快照及其批注直接发布到相应的技术文件中，同时还保留与原始JT文档的关联，使得产品全生命周期各阶段的人员都能够获得最新的准确的图形信息。 产品全生命周期管理不可避免涉及与外部供应商和合作伙伴的协同。在1999年开始UGS推行的协同社区(Community)就是针对异地、异构的PDM系统之间的协同。在2006年的2005 SR1中UGS完成了自己的PDM系统和Community的全面集成，提供一个易建、易用的企业间协同平台。 最近UGS又推出管理CAE数据(Teamcenter for Simulation)、面向机电一体化(Teamcenter Mechatronics)产品和加强供应商协同管理(Teamcenter SRM)、电子实验室笔记本(Teamcenter ELN)等解决方案。回首往事，历历在目;眺望前程，无穷无尽。随着企业生产力的不断提升，产品数据管理的要求也是不断变化。国外先进的生产力不断拉动PLM技术的发展，不断创造新的管理理念和方法，开发新的功能和软件。过去十年中PDM/PLM技术给企业带来了一定的效益，但愿不断前进的PLM事业能够在促进中国从制造大国走向制造强国中进一步发挥更多的作用。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (7/6/2007)