京城重工技术创新信息管理平台的建设和实施应用 - 文章

京城重工技术创新信息管理平台的建设和实施应用

作者：清软英泰彭旭曾庆勇

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一、京城重工信息化现状

北京京城重工机械有限责任公司（以下简称“京城重工”）是北京京城机电控股有限责任公司旗下的专业化的工程机械设备制造与服务供应商，是集工程机械产品开发、制造、销售为一体的法人实体，同时还拥有多家工程机械企业的股权。京城重工的主导产品包括汽车起重机底盘、轮胎起重机和其他起重机产品、高空作业设备、专用汽车等产品系列。

京城重工信息化建设起步较早，早期在硬件和软件建设上投入了很大的精力，为公司后期技术创新技术管理系统的建设打下了坚实的基础。随着近几年订单数量的迅速增长、产品开发速度的加快和产品数据的日益复杂，建立一个规范、标准、安全和协同的技术创新信息管理平台显得越来越迫切。因此，京城重工逐步考虑采用IT信息技术，加强信息化建设，提升产品研发效率和水平，坚持以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，有效促进了企业的快速发展。京城重工经过对国内外多家PLM供应商长达一年多的精心考察、论证和产品选型活动后，清软英泰十几年制造业专业解决方案和对行业经验的沉淀及长期可持续性的售后服务体系赢得了企业的一致认可。2007年7月，京城重工最终选择了清软英泰最具竞争力的设计和工艺一体化解决方案PLM产品作为技术创新信息管理平台，由清软英泰作为PLM项目实施服务方，共同建设京城重工技术创新信息管理平台。

二、京城重工PLM实施主要业务的应用

1.规范产品设计数据源头

京城重工在信息化建设过程中，建立了相关的规范标准，但CAD/CAPP/PLM/ERP系统涉及到的是对信息对象的管理，为此编制相应的标准是保证企业信息系统长远稳定应用的基础之一。产品设计一般需经过需求分析、概念设计和详细设计等设计过程，而产品大量设计数据以CAD数据为准，由CAD图纸生成结构化数据和非结构化数据，所以CAD是大量设计数据的源头，必须建立相应标准，规范产品设计CAD数据源头。

在实施前期阶段，京城重工标准化人员和清软英泰实施人员共同努力制定了图样目录和物料（自制件、标准件、外购件和材料等）编码规则，并制定了CAD相关制图标准，对图纸标题栏和明细表的填写及物料的选用进行了规范管理。在图样目录和物料编码管理上，建立了统一的物料编码管理中心，根据图样目录和物料编码规则，分别建立了产品图样选用库、自制件库、标准件库、外购件库、金属材料和非金属材料库；在制图标准上，对名称、图号、材料和明细表物料的选用制定了填写和执行标准，从而规范了产品设计CAD数据源头，为信息化建设奠定了基础，图1为京城重工CAD设计工作环境。

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图1 图纸标题栏和明细表填写环境

2.在PLM平台上建立电子数据仓库，实现数据的集中管理

实施PLM系统前，京城重工采取手工管理方式管理电子数据，管理混乱、查询困难，归档电子文档的安全性、完整性、正确性无法保证，尤其设计变更控制困难，图纸资料版本控制不善，文档更改和版本控制难以把握。经过前期数据的详细调研，采取动态建模技术，结合集中、结构化的分类技术数据管理方法，并考虑不同部门对数据访问的权限，对京城重工的产品数据进行了分类建模工作。在分类管理的基础上，京城重工所有产品历史资料批量导入到PLM中，从而建立规范、统一的企业级的知识资源库。PLM系统实施上线后，京城重工基础物料、企业标准与规范、产品技术图纸、工艺制造文件、质量文件、产品技术文件和销售合同等产品数据实现了集中统一管理。通过PLM知识库，使得所有人员能够上传、下载、申请借阅设计文件、工艺文件和其他相关产品数据。实现了技术数据的有效存储与安全性管理，包括更改管理及访问权控制等，并实现文档的分类、检索、查询和浏览功能。从根本上解决了京城重工电子数据手工管理带来的问题，最终实现了电子数据的集中统一管理。

3.在PLM平台上实现标准化管理和规范设计选用

京城重工研发部门信息管理的主要目标是实现产品研发的技术信息管理，通过技术信息平台，以设计数据为源头，建立产品数据统一和共享的平台。基于PLM信息平台，设计、工艺、生产、采购、质量和销售等部门共同分享产品数据，并在这个平台上协同工作。清软英泰利用丰富的信息化咨询和实施经验，为实现京城重工产品研发的标准化管理和规范设计选用，在系统上线运行之前，清软英泰实施人员和京城重工除从产品设计数据源头制定了CAD制图标准和编码标准外，重点对名称标准化、文档模板格式标准化、数据标准化、方法标准化、工具标准化和业务流程标准化进行了大量工作。这些标准化工作，不同于以往企业对CAD图纸和设计技术文件格式模板和填写信息的规范工作，主要从技术管理、数据和业务流程上进行规范管理。对京城重工管理人员来说，不但提升了管理效率，使其管理工作更加标准和规范，还为企业的标准管理节约了管理成本；对研发人员，通过PLM提供的文档标准模板创建图纸和设计文件，并实时查询和调用设计资源库，规范了设计的选用，提高了设计效率，确保设计数据的准确性。

4．在PLM 平台上实现系列化变形管理和系列化配置设计

随着京城重工业务的发展，新产品推出速度的加快，变型种类越来越多，原有的产品信息管理体制和产品开发流程已经很难满足现行的业务需求。企业迫切需要建立一个基于电子产品信息管理系统基础上的集成化协作和开发平台，来增强企业内部设计、制造、采购、市场各部门间沟通与协作，提高产品数据的管理水平，保证产品结构的准确率和系列化变型配置管理能力、提高设计效率、提高产品质量和降低产品成本、实现并行产品开发。

京城重工产品大多数都是变形设计，研发部门接到市场订单，产品主任根据订单情况判断设计类型，设计类型分为新产品设计或定型产品的重大改进设计和定型产品的订单变形或配置设计。对于定型产品的订单变形或配置设计需要按照标准设计BOM搭建批次设计或配置BOM，所以对产品的系列化变形管理和配置设计要求很高。京城重工借助PLM灵活的产品结构管理和强大的产品结构编辑器，在PLM中维护产品全局设计BOM可以有效支持系列化产品管理。对于变形设计和配置设计产品，对于带有参数变化值的零件，将组成不同功能最小单元定义成模块，把可变部分模块挂接在产品结构的一级部件上，每个模块上定义配置变量的取值，在做订单BOM设计或设计变形产品时，可变部分先选择模块的变量取值（就可选择该取值所对应的模块），这样在产品全局设计BOM上可以快速构造出定单设计BOM，快速生成具体规格产品精确的实例化设计结构。另外，通过派生设计管理，在已有产品结构的基础上快速衍生新产品，从而实现系列化产品的快速变形设计，减少图纸文件查找和复制时间，提升京城重工产品设计效率和准确性。

5．在PLM平台上实现了设计和工艺一体化管理

制造企业应该从产品市场需求、概念设计、详细设计、产品研发、工艺准备、工艺过程规划、制定生产计划、加工装配和售后维修服务等过程，以设计、工艺和制造一体化为技术信息管理系统平台，真正达到企业产品数据的全生命周期管理。基于以上考虑，京城重工在PLM平台上，搭建了设计和工艺一体化数据模型、组织和权限模型、一体化流程模型和协同模型及统一数据输出模型。基于设计和工艺一体化管理彻底实现了PDM和CAPP系统的无缝集成，也无缝集成了京城重工相关业务。从而达到了设计和工艺真正一体化管理能够实现技术信息管理系统统一权限模型、统一数据模型、统一过程模型、统一数据源和统一操作环境。图2为京城重工设计和工艺一体化数据管理模型。

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图2 京城重工设计和工艺一体化数据模型

6．PLM一体化工艺规划管理支持了京城重工工艺的持续创新

京城重工通过PLM系统建立了设计和工艺一体化工作环境，从而提升了工艺数据管理和工艺规划的持续创新。在PLM平台上，建立了多层次的工艺知识资源库，包括典型工序、设备、工艺装备、工具、工艺路线、工位、典型工艺和经验工艺等资源知识库，从而提高了工艺文件内容的标准化程度，减少用于数据交换时的转换，也提高了工艺文件的编制效率。一方面，以PLM为平台建立了统一BOM管理中心，以产品设计视图为数据源头，设计人员在系统设计视图搭建产品设计BOM，并维护设计相关数据，产品设计有关数据生效发布后，系统自动触发到工艺视图。工艺人员在设计BOM的基础上，按照企业工艺及加工生产的需要搭建PBOM，快速搭建订单生产需要的批次PBOM，并在此基础上开展工艺路线的编辑、材料定额、工艺过程等的编制以及工艺汇总工作，而在此期间的产品设计结构的变更（因为基于同一BOM）都会引起PBOM结构的变化，从数据底层保证了工艺数据和设计数据的一致性。另一方面，一体化管理提升了工艺规划、工艺控制、执行和加工过程追溯等管理效率，并通过一体化协同工作流程，实现了工艺任务的自动分派、数据的自动分发和接收，为工艺管理和工艺执行提供了协同工艺管理手段，从而支持了京城重工工艺设计的持续创新。

7. 在PLM平台上实现了协同业务过程管理

京城重工根据现有各业务部门工作的特点，实施突破了旧有思想约束，对现有的业务流程进行了优化，并对相关业务过程进行了重组，从根本上摆脱了以往手工管理的模式，最终目标是要达到各业务部门的协同管理。

以产品为协同工作中心对数据归档和发布等进行有效控制。京城重工依据工作流程业务规则定义执行相关任务分派与资源分配，加速了产品数据的流转效率，建立了以产品为协同工作中心的企业级研发业务过程协同工作平台，对产品整个生命周期中与各阶段操作相关的电子数据进行了有效归档控制、传递、交付和发放。

有效控制企业数据的变更与信息发布。京城重工实施变更管理后，更改申请人先提出变更申请，经相关部门和人员的评估通过后，申请人对需要更改的数据进行更改，保证产品数据的有序更改和变更数据的及时发布，从而实现京城重工变更业务的协同管理，保证变更数据的一致性、完整性和有效性。

各业务部门协同开展工作。京城重工是订单驱动型生产企业，实施PLM系统后，企业主要业务（数据审核、新产品设计、工程更改和综合管理等）在系统中以一定的业务过程进行驱动管理，系统为企业提供了协同业务过程的工作环境，并通过有效地沟通与协调方式相互支持及合作，保证了各业务部门工作有序进行。

三、项目效益分析

京城重工项目组和清软英泰实施人员的密切合作，在正确的实施方法论的指导下，PLM项目顺利上线运行和在全公司推广应用，为企业带来了可观的经济效益和社会效益。PLM为产品研发提供了先进开发手段，提高了产品数据的查找速度和产品设计的效率及正确性，降低了设计成本缩短了产品设计开发周期，并提升了工艺管理水平，为生产制造提供了正确数据。下表为京城重工PLM项目效益分析表。

四、结束语

京城重工PLM项目的成功实施，为京城重工建立了技术创新信息管理平台，设计、工艺和制造部门之间以及与外来企业间的数据信息传递得到了有效管理，实现了数据信息的共享。企业员工能够充分、有效的利用企业的知识资源，并通过系统核心数据的相关机制，保证了相关业务部门及时获取正确和完整的产品数据。此外，通过设计和工艺一体化信息协同工作环境，各业务部门协同并行开展工作。借助这个信息平台，使得京城重工在最短的时间内、消耗最少的资金、生产出了满足市场要求的高质量产品。在京城重工后续信息化建设过程中，清软英泰和京城重工形成了长期合作伙伴关系，将为京城重工提供长期信息化咨询和服务。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/12/2009)


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