1.項(xiàng)目背景

    單位信息化現(xiàn)狀及問(wèn)題

    為了適應(yīng)單位產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)的需要，挖掘單位的研究開(kāi)發(fā)潛力，單位不斷采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、使用各種先進(jìn)的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)，建成了覆蓋全所的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和信息化管理系統(tǒng)ERP、OA等。目前單位信息化現(xiàn)狀及問(wèn)題如下：

    （1）主要設(shè)計(jì)與辦公平臺(tái)普遍實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，生產(chǎn)加工平臺(tái)信息化程度低。

    產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要平臺(tái)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)）和行政辦公主要平臺(tái)（行政、財(cái)務(wù)、人事）均已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，工作產(chǎn)品的第一載體大多不再是紙介質(zhì)，而是比特介質(zhì)（電子介質(zhì)）。

    CAM、CAPP等生產(chǎn)制造方面的數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)幾乎未得到應(yīng)用。

    （2）少量業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)信息化流轉(zhuǎn)

    結(jié)合OA平臺(tái)、StarTeam平臺(tái)、ERP平臺(tái)等協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境，部分業(yè)務(wù)流程已實(shí)現(xiàn)信息化流轉(zhuǎn)。信息化層次基本分為三類(lèi)：第一類(lèi)，實(shí)現(xiàn)程度深、應(yīng)用廣泛，如基于OA平臺(tái)的日常辦公業(yè)務(wù)流程；第二類(lèi)，單點(diǎn)功能及少量周邊應(yīng)用得到實(shí)現(xiàn)，但主業(yè)務(wù)流程未實(shí)現(xiàn)信息化，如StarTeam、ERP等平臺(tái)，僅實(shí)現(xiàn)了軟件配置存儲(chǔ)、庫(kù)管等單點(diǎn)功能；第三類(lèi)，業(yè)務(wù)流程未信息化，如科研、試驗(yàn)、生產(chǎn)、保障、財(cái)務(wù)等業(yè)務(wù)，均未得到體系化的信息化平臺(tái)支持。

    （3）業(yè)務(wù)流程離散化，數(shù)據(jù)未集中管理，信息孤島問(wèn)題突出

    目前各平臺(tái)、各業(yè)務(wù)流程產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)未實(shí)現(xiàn)集中管理，分別散布在不同的平臺(tái)和計(jì)算機(jī)上。各應(yīng)用平臺(tái)和業(yè)務(wù)流程信息體系未打通，均處于離散化運(yùn)行的狀態(tài)，信息沒(méi)有順暢的流動(dòng)通道，信息孤島問(wèn)題突出。

    （4）未建立基于電子數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)管理體系，數(shù)字化設(shè)計(jì)和紙質(zhì)數(shù)據(jù)管理的矛盾突出

    雖然主要應(yīng)用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了信息化，工作成果的第一載體已變?yōu)殡娮訑?shù)據(jù)，但單位未建立基于電子數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)管理體系，整體業(yè)務(wù)仍然按照傳統(tǒng)的、以紙質(zhì)信息為載體的管理體系進(jìn)行，在業(yè)務(wù)過(guò)程中往往需要將比特信息轉(zhuǎn)換成紙質(zhì)信息，以滿足信息傳遞、存儲(chǔ)和管理方面的要求，增加了管理成本，降低了業(yè)務(wù)質(zhì)量。例如，在以紙質(zhì)檔案為主要載體的管理模式下，需要花費(fèi)相當(dāng)?shù)墓芾沓杀救ゾS護(hù)紙版本和電子版本的一致性；例如，PCB設(shè)計(jì)、軟件編譯等工作成果現(xiàn)在往往難以依靠紙質(zhì)檔案表達(dá)，必須以電子版本存檔，但是目前對(duì)電子數(shù)據(jù)的管理手段和管理體系尚不完善，已嚴(yán)重滯后于業(yè)務(wù)需要。

    項(xiàng)目的確定

    為了有效解決單位業(yè)務(wù)流程離散化，數(shù)據(jù)未集中管理和信息孤島等問(wèn)題，而PDM系統(tǒng)是管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過(guò)程的方法和技術(shù)，可有效地組織這些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)合理的數(shù)據(jù)管理流程，控制設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的版本和狀態(tài)，使有效設(shè)計(jì)信息資源能夠在單位內(nèi)部得以充分共享和利用，為此，單位上馬PDM建設(shè)項(xiàng)目，以研發(fā)項(xiàng)目為背景，建設(shè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，解決單位在數(shù)據(jù)管理和利用方面存在的相關(guān)問(wèn)題。

    PDM系統(tǒng)的應(yīng)用為整個(gè)單位信息化體系奠定了良好基礎(chǔ)，它管理產(chǎn)品整個(gè)生命周期活動(dòng)中所產(chǎn)生的主要數(shù)據(jù)，是整個(gè)體系中的邏輯主干，其它各業(yè)務(wù)流程通過(guò)接口規(guī)則向其集成，如CAD、CAE、EDA等應(yīng)用平臺(tái)通過(guò)相應(yīng)的接口規(guī)則掛接到該系統(tǒng)。整個(gè)信息化結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

圖1 信息化結(jié)構(gòu)示意圖

2.項(xiàng)目目標(biāo)

    通過(guò)對(duì)單位現(xiàn)狀及問(wèn)題進(jìn)行分析，確定單位PDM系統(tǒng)總體目標(biāo)是在單位內(nèi)建立統(tǒng)一的PDM平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)，并通過(guò)各種權(quán)限控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)研發(fā)數(shù)據(jù)的安全共享和訪問(wèn)，管理研發(fā)數(shù)據(jù)的過(guò)程版本并保持?jǐn)?shù)據(jù)的可追溯性，在受控狀態(tài)下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽與下載。實(shí)施目標(biāo)為：

    ●實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集中管理，改善產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享環(huán)境，實(shí)現(xiàn)圖文檔的版本管理，定制快速檢索查詢(xún)工具，能夠快速查詢(xún)到所需數(shù)據(jù)；

    ●實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的有效管理，按照零部件版本和有效期等條件創(chuàng)建BOM，并實(shí)現(xiàn)BOM的快速輸出；

    ●在PDM平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)審批流程、更改流程和借閱流程的電子化，實(shí)現(xiàn)流程的歷史追溯，并保證電子文檔的正確性；

    ●實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的管理，有效控制系統(tǒng)用戶(hù)權(quán)限，實(shí)現(xiàn)對(duì)PDM系統(tǒng)內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全控制；

    ●建立多種應(yīng)用軟件（Solidedge、NX、Mentor、Altium等）集成環(huán)境，使PDM系統(tǒng)能夠管理不同應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，使得研發(fā)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程同管理活動(dòng)相關(guān)聯(lián)；

    ●實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理，采用面向?qū)ο笤L問(wèn)控制和基于權(quán)限規(guī)則為基礎(chǔ)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)行分類(lèi)訪問(wèn)控制。

3.項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容及階段劃分

    昆明精密機(jī)械研究所PDM項(xiàng)目的實(shí)施分成一期建設(shè)和補(bǔ)充建設(shè)兩個(gè)部分。

    一期建設(shè)實(shí)施內(nèi)容

    昆明機(jī)密機(jī)械研究所PDM項(xiàng)目一期建設(shè)用了12個(gè)月，初步完成了平臺(tái)建設(shè)，具體實(shí)施的功能包括：組織管理、權(quán)限管理、零部件管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、流程管理和BOM輸出等功能。

    補(bǔ)充建設(shè)實(shí)施內(nèi)容

    一期實(shí)施的PDM系統(tǒng)基本上能滿足本單位產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)管理需求，但在實(shí)施過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)要能方便地使用和推廣PDM系統(tǒng)，還需進(jìn)行補(bǔ)充建設(shè)，補(bǔ)充實(shí)施的功能包括：優(yōu)化PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)操作、零部件編碼管理、變型設(shè)計(jì)支持功能和用戶(hù)信息管理功能。

4.項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

    昆明精密機(jī)械研究所PDM建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施共分為五個(gè)階段：項(xiàng)目啟動(dòng)階段、需求分析與詳細(xì)方案設(shè)計(jì)階段、方案實(shí)施與系統(tǒng)功能客戶(hù)化階段、系統(tǒng)上線準(zhǔn)備階段和歷史數(shù)據(jù)整理導(dǎo)入和正式上線階段。

    項(xiàng)目啟動(dòng)階段

    項(xiàng)目啟動(dòng)，制定PDM項(xiàng)目實(shí)施工作計(jì)劃和完成項(xiàng)目小組成員基礎(chǔ)培訓(xùn)。建立項(xiàng)目實(shí)施環(huán)境，完成PDM系統(tǒng)服務(wù)器及測(cè)試用客戶(hù)端安裝。

    需求分析與詳細(xì)方案設(shè)計(jì)階段

    對(duì)于PDM系統(tǒng)實(shí)施來(lái)說(shuō)，需求分析與詳細(xì)方案設(shè)計(jì)階段尤為重要，本階段工作的成果，將直接作為PDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)的基礎(chǔ)輸入條件，決定了實(shí)施后的PDM系統(tǒng)是否能有效的使用。

    項(xiàng)目組通過(guò)多次對(duì)設(shè)計(jì)、工藝、采購(gòu)等部門(mén)進(jìn)行調(diào)研、訪談、總結(jié)歸納，熟悉了單位產(chǎn)品數(shù)據(jù)特點(diǎn)；與骨干人員、項(xiàng)目總師等就管理模式、業(yè)務(wù)流程、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面做細(xì)致的梳理和分析，結(jié)合單位內(nèi)部的程序文件、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，形成適合我們單位的《PDM需求分析報(bào)告》和《PDM系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案》，并以此作為整個(gè)PDM建設(shè)的工作指導(dǎo)。

    方案實(shí)施與系統(tǒng)功能客戶(hù)化階段

    本階段由PDM實(shí)施人員依據(jù)定稿的《PDM系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案》開(kāi)展模型定制工作，進(jìn)行方案實(shí)施和系統(tǒng)客戶(hù)化。方案實(shí)施完成后需進(jìn)行系統(tǒng)初驗(yàn)和集成測(cè)試，由項(xiàng)目組完成。項(xiàng)目組編制《PDM項(xiàng)目測(cè)試計(jì)劃》，并按提供的實(shí)際數(shù)據(jù)模擬企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)工作流程，測(cè)試系統(tǒng)所有功能模塊，測(cè)試完成后項(xiàng)目組提交《PDM系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》。

    系統(tǒng)上線準(zhǔn)備階段

    這一階段是完成系統(tǒng)最后準(zhǔn)備，包括確認(rèn)測(cè)試，用戶(hù)和管理員培訓(xùn)，校驗(yàn)，系統(tǒng)管理。確認(rèn)測(cè)試主要是要求用戶(hù)參與測(cè)試流程，由用戶(hù)自己結(jié)合工作實(shí)際對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)系統(tǒng)是否能滿足實(shí)際業(yè)務(wù)操作的需求。在測(cè)試過(guò)程中，會(huì)不斷有問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和新需求產(chǎn)生，由實(shí)施方和企業(yè)進(jìn)行評(píng)估后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)修改，最終滿足使用要求。這一階段的順利完成，使得PDM系統(tǒng)完成最后上線的準(zhǔn)備工作，隨時(shí)可切換上線。

    歷史數(shù)據(jù)整理導(dǎo)入和正式上線階段

    將單位以前各類(lèi)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)（二維工程圖、三維模型、技術(shù)文件、電子電路等各類(lèi)數(shù)據(jù)等）進(jìn)行分類(lèi)，按編碼規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行整理和批量導(dǎo)入PDM系統(tǒng)。歷史數(shù)據(jù)的存在將有利于系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和促進(jìn)系統(tǒng)的使用。

    歷史數(shù)據(jù)整理導(dǎo)入完成后，選取一個(gè)型號(hào)項(xiàng)目，按照企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)工作流程進(jìn)行終驗(yàn)測(cè)試。終驗(yàn)測(cè)試由所選型號(hào)項(xiàng)目人員完成，通過(guò)真正業(yè)務(wù)的處理，來(lái)檢驗(yàn)系統(tǒng)。終驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中要求各相關(guān)部門(mén)人員嚴(yán)格按照前期制定的規(guī)范進(jìn)行操作，有專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行記錄，PDM項(xiàng)目組負(fù)責(zé)解決。完成系統(tǒng)終驗(yàn)后，項(xiàng)目組出具《PDM項(xiàng)目終驗(yàn)報(bào)告》。本階段的完成，也就標(biāo)志著PDM系統(tǒng)正式上線。|

5.項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的功能及效果

    昆明精密機(jī)械研究所PDM項(xiàng)目通過(guò)一期和補(bǔ)充實(shí)施建設(shè)，取得了良好的效果，應(yīng)用于型號(hào)項(xiàng)目有效解決了電子數(shù)據(jù)管理問(wèn)題。PDM項(xiàng)目主要實(shí)現(xiàn)功能及效果如下：

    1）零部件管理：根據(jù)單位目前產(chǎn)品數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀將Item分為七類(lèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每類(lèi)零部件的編碼、屬性定制、檢索及查詢(xún)，對(duì)每類(lèi)零部件進(jìn)行管理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單位整個(gè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行有序、分類(lèi)和集中管理。

    2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和報(bào)表（BOM）輸出：通過(guò)定制和開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了適合本單位實(shí)際情況的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置和零部件分類(lèi)管理功能。以結(jié)構(gòu)樹(shù)信息模型為基礎(chǔ)，可以方便地查詢(xún)產(chǎn)品或部件由哪些零部件組成，也可查詢(xún)每個(gè)零件或部件用在哪幾個(gè)部件或產(chǎn)品上，并按本單位明細(xì)表格式生成不同級(jí)別的明細(xì)表（產(chǎn)品級(jí)、組件級(jí)、部件級(jí)）等，如圖2所示。

圖2 報(bào)表輸出

    3）流程管理：利用Teamcenter自帶模板，定制了一系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)流程、簽署流程、變更流程、借閱流程等規(guī)范企業(yè)的管理，并結(jié)合工作流程管理實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目狀態(tài)及進(jìn)度的審查與控制，對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程與更改過(guò)程中的所有活動(dòng)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控，如圖3所示。

圖3 簽署流程

    4）權(quán)限管理：PDM采用面向?qū)ο笤L問(wèn)控制和基于權(quán)限規(guī)則為基礎(chǔ)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)行分類(lèi)訪問(wèn)控制。PDM中還按工作流程的狀態(tài)指定具體的用戶(hù)或工作組的操作權(quán)限，從而有效確保各系統(tǒng)人員對(duì)數(shù)據(jù)的操作權(quán)限。

    5）與系統(tǒng)集成：實(shí)現(xiàn)了與身份認(rèn)證系統(tǒng)集成、SolidEdge集成、AutoCAD集成、Protel/Altium等的封裝；系統(tǒng)與中訊瑞爾身份認(rèn)證系統(tǒng)集成，通過(guò)讀取中訊瑞爾信息進(jìn)行登錄，無(wú)需用戶(hù)再次輸入密碼登錄Teamcenter系統(tǒng)，即保障了數(shù)據(jù)安全又方便了用戶(hù)使用。Teamcenter提供了SolidEdge、AutoCAD和NX集成模塊以及MSWord、Protel、Mentor等軟件的封裝集成接口，在實(shí)施過(guò)程中我們可以充分考慮已有接口的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況對(duì)相關(guān)接口進(jìn)行客戶(hù)化或開(kāi)發(fā)，以保證所交付接口的實(shí)用性和易用性。

    6）零部件編碼管理系統(tǒng)（特色）：通過(guò)二次開(kāi)發(fā)出了一套編碼管理系統(tǒng)，創(chuàng)建數(shù)據(jù)時(shí)選擇系統(tǒng)或部件，系統(tǒng)自動(dòng)生成編號(hào)，如圖4所示；（這個(gè)是一點(diǎn)特色，但描述得太簡(jiǎn)單）

圖4 編碼自動(dòng)生成示意

    7）優(yōu)化操作功能（特色）：Teamcenter提供的標(biāo)準(zhǔn)操作方式，盡管能夠滿足使用需求，但是由于其使用界面過(guò)于繁瑣，影響使用效率。因此，本著將PDM系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的使用界面盡量與紙質(zhì)一致，建立圖紙化集成操作界面的原則，開(kāi)發(fā)Teamcenter與主要應(yīng)用軟件的操作界面接口，優(yōu)化PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)操作方式，提高Teamcenter系統(tǒng)的應(yīng)用效率。本部分需要開(kāi)發(fā)Teamcenter零部件初始化集成界面、SolidEdge屬性定義規(guī)范化開(kāi)發(fā)、AutoCAD屬性定義規(guī)范化開(kāi)發(fā)、AutoCAD屬性定義規(guī)范化開(kāi)發(fā)、Protel99SE/Altium數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入程序開(kāi)發(fā)和AutoCAD明細(xì)表編輯工具。開(kāi)發(fā)出的新建零部件界面如圖5所示。

圖5 新建零部件界面

    8）變型設(shè)計(jì)支持模塊（特色）：設(shè)計(jì)者登錄PDM系統(tǒng)根據(jù)新產(chǎn)品型號(hào)的性能參數(shù)和功能要求，查詢(xún)產(chǎn)品庫(kù)，檢索出相似產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行變型設(shè)計(jì)，完成后進(jìn)行評(píng)審，通過(guò)評(píng)審的變型方案直接進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，沒(méi)通過(guò)的重新進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

圖6 變型設(shè)計(jì)對(duì)話框

6.結(jié)語(yǔ)

    一個(gè)單位PDM系統(tǒng)實(shí)施的成功與否，關(guān)鍵在于能否將PDM系統(tǒng)功能與本單位業(yè)務(wù)進(jìn)行有效緊密結(jié)合，以及對(duì)PDM系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)本單位的客戶(hù)化工作。PDM系統(tǒng)的實(shí)施為后續(xù)應(yīng)用積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，但離發(fā)揮PDM系統(tǒng)的功能和作用還有很大的距離，這就需要我們單位和我們單位的人持續(xù)不斷的努力。

    最后，筆者認(rèn)為不管PDM技術(shù)發(fā)展有多快、設(shè)計(jì)的多么完美、提供了多么有效的管理工具和手段，但真正要把它做好，還是靠我們單位自己的人。只有順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，融入現(xiàn)代發(fā)展格局，加快信息化建設(shè)我們才能謀求更大發(fā)展。

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本文標(biāo)題：2014產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文：PDM系統(tǒng)在昆明精密機(jī)械研究所的實(shí)施

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