前言

    企業(yè)如何管理大量電子化數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞和變更進(jìn)行流程化管理，以及企業(yè)的“兩化融合”是企業(yè)需要解決重要問(wèn)題。公司全面推廣CAD/CAM技術(shù)以來(lái)，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到工藝到制造的整體信息化集成方案，引進(jìn)三維設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)全部產(chǎn)品三維建模，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)精度；之后又全面推廣了ERP和PDM/CAPP系統(tǒng)，取得很好的應(yīng)用效果。

重慶建設(shè)摩托車3CP平臺(tái)實(shí)施和應(yīng)用背景

    企業(yè)介紹

    重慶建設(shè)摩托車股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱重建摩）隸屬于中國(guó)兵器裝備集團(tuán)公司，下設(shè)重慶建設(shè)銷售有限責(zé)任公司、重慶北方進(jìn)出口貿(mào)易有限責(zé)任公司、重慶建設(shè)車用空調(diào)器有限責(zé)任公司、上海建設(shè)摩托車有限責(zé)任公司等四個(gè)子公司；重慶建設(shè)雅馬哈摩托車有限公司、株洲建設(shè)雅馬哈摩托車有限公司、重慶平山泰凱化油器有限公司等三個(gè)合營(yíng)公司。公司被國(guó)家授予“中國(guó)名牌產(chǎn)品”、“中國(guó)馳名商標(biāo)”、“全國(guó)用戶滿意產(chǎn)品”、“最具競(jìng)爭(zhēng)力的中國(guó)民族品牌”等榮譽(yù)稱號(hào)，是國(guó)內(nèi)最卓越的摩托車和汽車空調(diào)企業(yè)之一，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。

    企業(yè)實(shí)施3CP前研發(fā)體系和工藝體系的業(yè)務(wù)情況

    硬件資源

    公司在研發(fā)制造信息化基礎(chǔ)設(shè)施方面作了大量投入，搭建了覆蓋全廠的核心萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，每位員工均能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行日常工作；搭建了PDM應(yīng)用服務(wù)器、CAPP應(yīng)用服務(wù)器及存儲(chǔ)系統(tǒng)，確保了PDM/CAPP系統(tǒng)的高效運(yùn)行及數(shù)據(jù)的安全可靠；為每位設(shè)計(jì)人員和工藝人員配置了HP圖形工作站，能滿足日常三維設(shè)計(jì)的需要；建立了國(guó)內(nèi)一流的摩托車實(shí)驗(yàn)、CAE分析室、檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，大部分設(shè)備均能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，有利于今后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的集中收集、整理、分析及共享。

    軟件資源

    公司推行了基于UG Teamcenter的PDM系統(tǒng)、引入了物料及其清單精益化項(xiàng)目以及物料編碼器項(xiàng)目來(lái)支撐PDM系統(tǒng)的運(yùn)行，使用UG NX的三維系統(tǒng)、CPD項(xiàng)目管理系統(tǒng)、以及較為完善的CAD/CAE分析系統(tǒng)來(lái)完成日常設(shè)計(jì)工作，并在工藝部門搭建了基于三維CAD平臺(tái)的開目CAPP系統(tǒng)，將PDM系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)做了接口集成，使BOM清單能自動(dòng)傳遞，最終到達(dá)企業(yè)ERP系統(tǒng)中。具體使用的3CP平臺(tái)軟件如下表：

表1 3CP平臺(tái)應(yīng)用軟件

    3CP體系業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

    重建摩現(xiàn)有的研發(fā)系統(tǒng)是以PDM系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，通過(guò)三維設(shè)計(jì)使用CAD/CAE/CAM，實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)字樣機(jī)裝配與分析，并通過(guò)BOM將工藝部門使用的CAPP系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)與企業(yè)ERP系統(tǒng)集成。（圖1闡述了信息化系統(tǒng)如何覆蓋部門的業(yè)務(wù)流）

圖1 信息化系統(tǒng)覆蓋各部門的業(yè)務(wù)流

研發(fā)平臺(tái)應(yīng)用情況

    研發(fā)平臺(tái)選型

    隨著日益增加的研發(fā)任務(wù)，公司技術(shù)中心在技術(shù)資料的管理方面仍然比較落后，技術(shù)資料主要是存放于個(gè)人的電腦中，不利于查找和共享，無(wú)法進(jìn)行有效的版本控制；同時(shí)，因人員流動(dòng)性較大，而人員離職所導(dǎo)致技術(shù)資料丟失的現(xiàn)象比較嚴(yán)重；再加上公司的信息化很多規(guī)范缺失或不完善，在這種情況下，結(jié)合公司的實(shí)際情況，希望通過(guò)尋找一款產(chǎn)品過(guò)程管理軟件進(jìn)行系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施，建立適合重慶建設(shè)摩托車自身特點(diǎn)的一套業(yè)務(wù)流程和管理體系。經(jīng)過(guò)近一年時(shí)間的調(diào)研、學(xué)習(xí)、對(duì)比和分析，在2006年通過(guò)招標(biāo)確定采用西門子公司基于UG NX平臺(tái)的Teamcenter Engineering產(chǎn)品使用。在經(jīng)過(guò)8年的使用過(guò)程中，經(jīng)歷了兩期項(xiàng)目實(shí)施，目前PDM系統(tǒng)已經(jīng)全面覆蓋公司技術(shù)中心日常設(shè)計(jì)工作，大大提高了員工的設(shè)計(jì)效率，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期。

    設(shè)計(jì)工作流管理

    工作流程管理模塊管理著產(chǎn)品數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)定義過(guò)程，其中包括宏觀過(guò)程（產(chǎn)品生命周期）和各種微過(guò)程（如圖紙的審批流程）對(duì)產(chǎn)品生命周期的管理包括保留和跟蹤產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造直到停止生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中的所有歷史記錄，以及定義產(chǎn)品從一個(gè)狀態(tài)換到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)必須經(jīng)過(guò)的處理步驟。

    目前在PDM系統(tǒng)中企業(yè)內(nèi)部使用的工作流程有如下幾條（見表2）。

表2 PDM常用工作流程

    以定型后圖紙7審簽為例，設(shè)計(jì)人員在PDM系統(tǒng)中接收到設(shè)計(jì)任務(wù)后，在PDM系統(tǒng)中集成的UG環(huán)境下進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，并可以調(diào)用PDM中的專用件庫(kù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后UG會(huì)自動(dòng)生成與三維圖紙對(duì)應(yīng)的二維圖紙，PDM系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)匹配適合的流程供設(shè)計(jì)人員選擇并發(fā)起。接下來(lái)審核者在PDM系統(tǒng)中的任務(wù)列表里打開任務(wù)下目標(biāo)對(duì)象的二維圖紙，對(duì)有問(wèn)題的地方使用批注功能進(jìn)行批注，沒(méi)有問(wèn)題轉(zhuǎn)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在圖紙審簽運(yùn)行過(guò)程中，PDM會(huì)記錄每一個(gè)審核記錄，將審核人員的批注意見通過(guò)新建圖層的方式保留下來(lái)，以便查詢研發(fā)過(guò)程中的歷史記錄，保留了寶貴的歷史研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。后面的審簽人員依次登陸PDM系統(tǒng)完成校核、審查、工藝檢查、標(biāo)準(zhǔn)檢查、審定、批準(zhǔn)等節(jié)點(diǎn)審核。流程審批結(jié)束后，零部件對(duì)象及圖檔文件會(huì)添加上發(fā)布狀態(tài)（如：S、A、B）并會(huì)自動(dòng)在圖紙簽名的位置簽上參與過(guò)流程的設(shè)計(jì)人員姓名和處理流程的時(shí)間（如圖2）。 

圖2 設(shè)計(jì)流程審簽結(jié)果

    BOM傳遞方式

    物料清單（Bill of Materials，簡(jiǎn)稱BOM）是描述企業(yè)產(chǎn)品組成的技術(shù)文件，以BOM為主線組織的產(chǎn)品信息貫穿于企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、工藝、采購(gòu)、生產(chǎn)等整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的始終。企業(yè)各個(gè)業(yè)務(wù)部門都要依據(jù)統(tǒng)一的BOM格式組織數(shù)據(jù)并進(jìn)行工作。BOM是接受客戶定單、確定裝配需要的可選件、計(jì)算累計(jì)提前期、編制生產(chǎn)與采購(gòu)計(jì)劃、配套領(lǐng)料、跟蹤物流及生產(chǎn)過(guò)程、追溯任務(wù)來(lái)源、計(jì)算成本、投標(biāo)報(bào)價(jià)、改進(jìn)產(chǎn)品的三化工作（標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化）等都需要參照的重要文件。BOM是將用圖表示的產(chǎn)品組成改用數(shù)據(jù)表格的形式表示出來(lái)，它是研發(fā)系統(tǒng)到制造系統(tǒng)過(guò)程中的重要控制文件。（表3為我公司現(xiàn)有BOM明細(xì)表結(jié)構(gòu)）

表3 BOM表單結(jié)構(gòu)

    目前，考慮到我公司產(chǎn)品較為復(fù)雜，且設(shè)計(jì)、工藝、制造分別由技術(shù)中心、技術(shù)處和生產(chǎn)處來(lái)管理，所以物料清單按照完整BOM演變形態(tài)進(jìn)行，即對(duì)EBOM、PBOM、MBOM按照統(tǒng)一的格式分別進(jìn)行管理。具體傳遞過(guò)程如下，公司技術(shù)中心設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)零部件的同時(shí)在PDM系統(tǒng)中的PSE模塊內(nèi)搭建該零部件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，并補(bǔ)充BOM信息（如顏色、借用情況等）。當(dāng)整車設(shè)計(jì)定型完成后，由車輛研究所整車設(shè)計(jì)人員匯總各個(gè)零部件設(shè)計(jì)人員在PSE環(huán)境下搭建好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，形成完整的設(shè)計(jì)BOM表，傳遞到中間數(shù)據(jù)庫(kù)以備CAPP系統(tǒng)使用。（如圖3）

圖3 導(dǎo)放中間數(shù)據(jù)庫(kù)成功后的界面

工藝平臺(tái)應(yīng)用情況

    工藝平臺(tái)選型

    公司經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，工藝數(shù)據(jù)已達(dá)到一定的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)程度，數(shù)據(jù)的組織方式也進(jìn)行了約定，但從信息化整體角度看，還存在工藝規(guī)劃和設(shè)計(jì)效率低下；工藝設(shè)計(jì)模板不標(biāo)準(zhǔn)、不統(tǒng)一，復(fù)用程度差；工藝文件管理方式比較松散，數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象嚴(yán)重；數(shù)據(jù)傳遞依靠原始拷貝，數(shù)據(jù)存在不一致的現(xiàn)象；缺乏信息和資源共享的能力等問(wèn)題。對(duì)于以上問(wèn)題我們經(jīng)過(guò)近一年時(shí)間的調(diào)研、學(xué)習(xí)、對(duì)比和分析，在2011年通過(guò)招標(biāo)確定采用武漢開目公司基于CAD平臺(tái)的開目工藝管理系統(tǒng)進(jìn)行使用。CAPP系統(tǒng)是公司信息化建設(shè)的重要一環(huán)，是企業(yè)管理產(chǎn)品如何制造的技術(shù)信息管理系統(tǒng)，從企業(yè)信息鏈上看是連接產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)品生產(chǎn)制造的必要橋梁。通過(guò)CAPP系統(tǒng)的建設(shè)，將為公司建立起暢通的產(chǎn)品信息流，實(shí)現(xiàn)PDM→CAPP→ERP信息快速交換。同時(shí)也將大幅提高制造技術(shù)工作效率及水平，為縮短產(chǎn)品上市、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本提供有力支持。

    工藝過(guò)程管理

    工藝是一門以一定的產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)，研究如何以最少的消耗、最低的成本和最高的生產(chǎn)效率制造產(chǎn)品的科學(xué)。而在產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題中有60～70%是由于違反工藝流程，工藝管理不嚴(yán)造成的。因此，正確認(rèn)識(shí)工藝管理在制造企業(yè)中的作用，對(duì)于企業(yè)提高我們產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益有著十分重要的意義。提到工藝過(guò)程管理，就不得不說(shuō)工藝流程，目前公司CAPP系統(tǒng)包含了以下流程（見表4）：

表4 CAPP常用工作流程

    以工藝規(guī)程審批流程為例，工藝人員在CAPP系統(tǒng)中接收到設(shè)計(jì)任務(wù)后，在CAPP環(huán)境中打開工藝卡片模版，在工藝模板中直接調(diào)用集成CAD環(huán)境設(shè)計(jì)二維工藝圖紙，然后在按照設(shè)計(jì)的工藝正確填寫工序步驟。當(dāng)工藝卡片設(shè)計(jì)完成后設(shè)計(jì)人員可以選擇工藝規(guī)程審批流程并發(fā)起。接下來(lái)審核者在CAPP系統(tǒng)中的任務(wù)列表里打開任務(wù)下目標(biāo)對(duì)象的工藝卡片，對(duì)有問(wèn)題的地方使用批注功能進(jìn)行批注，沒(méi)有問(wèn)題轉(zhuǎn)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在工藝規(guī)程審批流程運(yùn)行過(guò)程中，CAPP系統(tǒng)會(huì)記錄每一個(gè)審核記錄，將審核人員的批注意見通過(guò)新建圖層的方式保留下來(lái)，以便查詢工藝工裝設(shè)計(jì)過(guò)程中的歷史記錄，保留了寶貴的歷史經(jīng)驗(yàn)。后面的審簽人員依次登陸CAPP系統(tǒng)完成校核、標(biāo)準(zhǔn)檢查、審定、批準(zhǔn)、通知等節(jié)點(diǎn)審核。流程審批結(jié)束后，會(huì)自動(dòng)在工藝圖紙簽名的位置簽上參與過(guò)流程的設(shè)計(jì)人員姓名和處理流程的時(shí)間（如圖4）。當(dāng)效能工裝技術(shù)室人員接到工藝審簽完成的通知后，就可以計(jì)算出整個(gè)工藝的工時(shí)定額，以供指導(dǎo)車間進(jìn)行生產(chǎn)。

圖4 工藝流程審簽結(jié)果

    BOM傳遞方式

    物料清單是制造企業(yè)的核心文件，各個(gè)不同的部門和系統(tǒng)都要用到 BOM，從BOM 中獲取特定的數(shù)據(jù)。BOM 作為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件, 是ERP 的主導(dǎo)文件。作為ERP 系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù), BOM 是否完善正確、格式設(shè)計(jì)是否合理、功能發(fā)揮如何, 直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。BOM 是實(shí)行ERP 的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。公司以中間數(shù)據(jù)庫(kù)的形式將PDM系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)做了集成。當(dāng)成車技術(shù)室工藝人員在CAPP系統(tǒng)中查詢到中間數(shù)據(jù)庫(kù)里面有設(shè)計(jì)BOM信息后，就可以在CAPP系統(tǒng)中直接將中間數(shù)據(jù)庫(kù)的BOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入到CAPP系統(tǒng)的BOM編輯界面，同時(shí)分解該設(shè)計(jì)BOM表，分別交給發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)室、沖焊涂裝技術(shù)室、機(jī)加鑄造技術(shù)室進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，一起在設(shè)計(jì)BOM表上加工，形工藝BOM雛形（如圖5、圖6）。待各個(gè)室將各自的工藝BOM完成后，分別再次提交給成車技術(shù)室匯總，形成工藝BOM。最后，工藝部門將制作好的工藝BOM交給制造部門再次加工，形成制造BOM并將BOM信息傳遞到企業(yè)ERP系統(tǒng)中，形成企業(yè)BOM的數(shù)據(jù)鏈。

圖5 工藝BOM列表編輯模式

圖6 工藝BOM結(jié)構(gòu)樹編輯模式

結(jié)論

    通過(guò)對(duì)公司3CP平臺(tái)的應(yīng)用，結(jié)合自身企業(yè)的現(xiàn)狀總結(jié)出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

    1.確定3CP平臺(tái)項(xiàng)目的范圍和目標(biāo)，從企業(yè)級(jí)或全盤目標(biāo)開始綜合考慮，搞清企業(yè)現(xiàn)狀，越具體、明確越好；建立將要“先做什么，后做什么”的定義：研究并取得一致意見,決定公司將來(lái)如何運(yùn)作，即決定研發(fā)制造系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)。接下來(lái)，按照項(xiàng)目總體規(guī)劃，分布實(shí)施的方法一方面保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，另一方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，再加上適當(dāng)?shù)膶?duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)充，以便逐步實(shí)現(xiàn)精益化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品開發(fā)的效率和質(zhì)量。

    2.在實(shí)施3CP項(xiàng)目之前，一定要重視統(tǒng)一各個(gè)系統(tǒng)之間運(yùn)行軟件的版本。目前我公司研發(fā)系統(tǒng)使用的設(shè)計(jì)軟件是UG 6.0，但是工藝系統(tǒng)使用的設(shè)計(jì)軟件是Auto CAD2007，導(dǎo)致現(xiàn)階段PDM系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)之間圖紙查看不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，迄今為止都找不到一個(gè)有效的手段能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軟件之間圖紙的轉(zhuǎn)換，這是現(xiàn)階段公司3CP平臺(tái)的一個(gè)缺陷。

    3.在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中，培訓(xùn)相關(guān)操作是必須進(jìn)行的。因?yàn)轫?xiàng)目推進(jìn)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，強(qiáng)化培訓(xùn)也是必須經(jīng)歷的過(guò)程。建議可以采用優(yōu)先培訓(xùn)種子選手，再由各種子用戶自行培訓(xùn)各項(xiàng)目相關(guān)人員，把遇到的問(wèn)題收集起來(lái)統(tǒng)一提交給實(shí)施方進(jìn)行逐一解決。

    4.詳細(xì)的業(yè)務(wù)流程調(diào)研是信息化項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目標(biāo)是對(duì)用戶需求進(jìn)行定義，項(xiàng)目的成功與否在很大程度上取決于這個(gè)階段的工作是否充分。通過(guò)詳細(xì)的調(diào)研掌握用戶的真正需求，及時(shí)修訂完善項(xiàng)目目標(biāo)，使之更更適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和管理需求。調(diào)研的目光應(yīng)放得更遠(yuǎn)些，應(yīng)該用全局的觀點(diǎn)看問(wèn)題，不要只局限于該項(xiàng)目。同時(shí)，詳細(xì)的調(diào)研能夠保證后期項(xiàng)目實(shí)施的有效性，能夠大大的減少返工，縮短項(xiàng)目的實(shí)施周期。

    5.企業(yè)研發(fā)制造信息化中的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要包含設(shè)計(jì)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)管理體系的標(biāo)準(zhǔn)化。這個(gè)工作是企業(yè)信息化實(shí)施中的基礎(chǔ)工作，如果此項(xiàng)工作缺失，將嚴(yán)重影響企業(yè)信息化的實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)化工作需要在企業(yè)研發(fā)制造信息化工作的初期就介入，制定完整的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)是先有標(biāo)準(zhǔn)，再實(shí)施信息化項(xiàng)目。只有把標(biāo)準(zhǔn)化工作和信息化工作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，著眼信息化工作制定出符合自身企業(yè)現(xiàn)狀的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，才能規(guī)范有序的推進(jìn)企業(yè)研發(fā)信息化工作。

    6.通過(guò)對(duì)3CP平臺(tái)的各個(gè)項(xiàng)目實(shí)施，體會(huì)到信息化項(xiàng)目不只是企業(yè)信息化部門的事，而是整個(gè)公司發(fā)展的要求，所以需要公司各個(gè)部門都積極的參與，只有信息化部門的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。企業(yè)信息化部門只能是起到牽頭的作用，企業(yè)的業(yè)務(wù)流程及管理思想等只有各個(gè)職能部門最為熟悉。所以，只有各部門積極配合信息化部門，才能使信息化項(xiàng)目成功。另外，各個(gè)部門要通過(guò)行政手段支持項(xiàng)目推進(jìn)，首先要讓領(lǐng)導(dǎo)熟悉各個(gè)系統(tǒng)，了解各個(gè)模塊的功能和使用情況，提出領(lǐng)導(dǎo)自己的管理要求，并適當(dāng)納入考核內(nèi)容。其次是要搭建一個(gè)專門的項(xiàng)目組，成員包含部門的行政領(lǐng)導(dǎo)以及各相關(guān)處室的專業(yè)人員，讓項(xiàng)目組全程配合實(shí)施公司參與到項(xiàng)目實(shí)施。必要的周例會(huì)制度必須堅(jiān)持下來(lái)，并真正的做到由領(lǐng)導(dǎo)到員工的全員參與。

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本文標(biāo)題：2013PLM征文：淺談重慶建設(shè)摩托3CP平臺(tái)應(yīng)用

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