電子電器行業(yè)企業(yè)目前主要分為三類(lèi)企業(yè)：以提供代工制造為主的OEM企業(yè)；部分代工制造但有一定自主研發(fā)能力的ODM企業(yè)以及具有自主設(shè)計(jì)制造能力的企業(yè)。三種企業(yè)的信息化在生產(chǎn)制造上的需求是共通的，但是ODM企業(yè)以及自主設(shè)計(jì)制造企業(yè)除了生產(chǎn)制造上的信息化需求外，還偏重企業(yè)的研發(fā)管理也就是設(shè)計(jì)工藝的需求。
一、設(shè)計(jì)工藝需求分析
電子電器行業(yè)產(chǎn)品的生命周期較其他行業(yè)產(chǎn)品要短很多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前手機(jī)產(chǎn)品的平均市場(chǎng)壽命只有10個(gè)月，建筑電器的平均市場(chǎng)壽命為8個(gè)月，而汽車(chē)電子產(chǎn)品的平均市場(chǎng)壽命稍長(zhǎng)，但是也只有18個(gè)月左右。這也就是說(shuō)，如果想快速進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代，除了在生產(chǎn)制造上下足功夫外，還必須引入一些有效的技術(shù)管理手段，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，控制產(chǎn)品成本。目前電子電器行業(yè)企業(yè)普遍采用了系列化模塊化的設(shè)計(jì)思想，更多的系列化模塊化產(chǎn)品為企業(yè)的技術(shù)管理又帶來(lái)了新的矛盾。
(1)首先是系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)圖文檔管理之間的矛盾。系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)有兩種方式，一種是根據(jù)市場(chǎng)的需求，一次設(shè)計(jì)一整個(gè)系列的產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮整個(gè)系列產(chǎn)品零部件及元器件的復(fù)用率。比較典型的產(chǎn)品是電腦產(chǎn)品；另外一種方式是先設(shè)計(jì)該系列下的一個(gè)產(chǎn)品，然后根據(jù)需要在這個(gè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行變型設(shè)計(jì)，逐步拓展成為一個(gè)系列。比較典型的產(chǎn)品是手機(jī)產(chǎn)品。
嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這兩種系列化設(shè)計(jì)的方式本質(zhì)上并無(wú)太大的不同，區(qū)別僅僅在于是以企業(yè)自己為主賣(mài)提供多種產(chǎn)品供客戶選擇還是根據(jù)客戶的需要在自己已有產(chǎn)品上進(jìn)行發(fā)展。兩種系列化設(shè)計(jì)的方式希望達(dá)到的管理目標(biāo)都是共同的，即在企業(yè)能力允許范圍之內(nèi)，盡可能多的為客戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。采用了系列化設(shè)計(jì)手段之后，企業(yè)往往會(huì)繪制一張系列產(chǎn)品的圖譜，去表示該系列下所有產(chǎn)品之間的物料差異，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中也盡可能的采用“表格圖”的方式將多個(gè)零部件繪制在一張圖上。通過(guò)這樣的方式，不僅可以有效的減少異形零部件或者特殊電子元器件的產(chǎn)生，降低了采購(gòu)及生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也減少了圖紙的設(shè)計(jì)數(shù)量，縮短了設(shè)計(jì)周期。
但是這種新的設(shè)計(jì)方式向傳統(tǒng)的一件一圖的管理方式發(fā)起了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的圖紙管理方式是“檔案袋”式的管理，所有的產(chǎn)品及零部件都是一件一圖，放入以這個(gè)產(chǎn)品命名的檔案袋中管理，這樣的方式顯然不能適應(yīng)系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的管理方式。
(2)其次是模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)圖文檔管理之間的矛盾。模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思想是為所有零部件建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)組合搭配已有的零部件，去滿足不同的客戶需要，電腦產(chǎn)品是最典型的模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。目前很多具有自主研發(fā)能力的企業(yè)也在應(yīng)用這一思想。
利用模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的零部件不在依附于某一個(gè)具體的產(chǎn)品，而是類(lèi)似放在“零部件倉(cāng)庫(kù)”中隨時(shí)準(zhǔn)備被調(diào)用的零部件，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員根據(jù)訂單的要求，直接在“零部件倉(cāng)庫(kù)”中調(diào)用需要的零部件進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，裝配設(shè)計(jì)完成后即可以立即投入現(xiàn)場(chǎng)制造。
模塊化設(shè)計(jì)更加清晰的將研發(fā)和設(shè)計(jì)區(qū)分開(kāi)來(lái)：研發(fā)負(fù)責(zé)按照企業(yè)定義好的標(biāo)準(zhǔn)的接口進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)，研發(fā)完成的零部件納入“零部件倉(cāng)庫(kù)”中，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行選擇，設(shè)計(jì)人員從“零部件倉(cāng)庫(kù)”中選擇零部件進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)交給采購(gòu)及生產(chǎn)部門(mén)。實(shí)際上，模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)除了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品研發(fā)管理外，更加注重產(chǎn)品的可配置能力，即通過(guò)靈活的配置去滿足不同的客戶需要。
“零部件倉(cāng)庫(kù)”的引入，讓模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)于傳統(tǒng)的圖文檔管理之間的矛盾更加突出，因?yàn)樗械牧悴考疾灰栏接诰唧w的產(chǎn)品了，產(chǎn)品與零部件之間的關(guān)系不再是從前那種從屬的關(guān)系而是一種鏈接的關(guān)系，這種關(guān)系很難用“檔案袋”去管理。
(3)最后是系列化模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)之間的矛盾。采用了系列化模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)手段以后，我們就不難發(fā)現(xiàn)，以前與產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)手段也不再適用，工藝文件的設(shè)計(jì)也必須隨產(chǎn)品設(shè)計(jì)一起更新，形成系列化工藝和模塊化工藝。例如一個(gè)系列的產(chǎn)品，裝配過(guò)程大同小異，而不同系列的產(chǎn)品，裝配過(guò)程可能就有很大差別，所以如果能夠用一份裝配工藝表示一個(gè)系列下所有的產(chǎn)品的裝配過(guò)程，就無(wú)需為每個(gè)產(chǎn)品都單獨(dú)設(shè)計(jì)裝配工藝。這樣不僅可以大大縮短工藝設(shè)計(jì)的周期，也可以保證工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
電子電器行業(yè)系列化模塊化設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的人工管理手段已經(jīng)不能勝任，引入能夠支持這兩種設(shè)計(jì)方式的PDM軟件是最佳選擇。在PDM中，所有的產(chǎn)品信息以數(shù)據(jù)的方式存在，通過(guò)PDM可以反映整個(gè)產(chǎn)品與產(chǎn)品，零部件與零部件之間的數(shù)據(jù)關(guān)系，這些數(shù)據(jù)關(guān)系通過(guò)人工是無(wú)法理清的。
二、行業(yè)PDM/CAPP系統(tǒng)的需求分析
電子電器行業(yè)屬于典型的大批量生產(chǎn)型企業(yè)，大批量生產(chǎn)型企業(yè)一般90%以上的零部件外購(gòu)，因此在電子電器行業(yè)實(shí)施信息化時(shí)，ERP應(yīng)當(dāng)是實(shí)施的重點(diǎn)。ERP實(shí)施的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，很多ERP實(shí)施不利，在總結(jié)原因時(shí)都認(rèn)為是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備不足造成的。因此在電子電器行業(yè)實(shí)施信息化時(shí)，企業(yè)通常還需要考慮用PDM/CAPP系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理。
通過(guò)上述的需求分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是生產(chǎn)制造需求還是設(shè)計(jì)工藝需求，都離不開(kāi)基礎(chǔ)物料信息的管理。當(dāng)然，在ERP系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)部分物料信息的管理，但是對(duì)于那些有一定研發(fā)能力或者希望獲得一定研發(fā)能力的企業(yè)來(lái)說(shuō)，僅僅在ERP中管理是不夠的，企業(yè)需要一個(gè)工具對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行管理，這個(gè)工具就是PDM。而工藝作為從設(shè)計(jì)到制造的中間環(huán)節(jié)，既包含大量物料信息，有包含生產(chǎn)制造信息，這些信息如何在PDM/ERP系統(tǒng)中進(jìn)行傳遞，也是企業(yè)需要考慮的重要環(huán)節(jié)。
電子電器行業(yè)企業(yè)在進(jìn)行PDM/CAPP選擇時(shí)需要考慮一下幾點(diǎn)：
(1)是否具有靈活的零部件分類(lèi)管理方式。電子電器行業(yè)企業(yè)，一般來(lái)說(shuō)都有很多種產(chǎn)品，傳統(tǒng)的以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)為主要管理方式的PDM是很難管清楚如此之多種類(lèi)的產(chǎn)品的。我們可以想想一下，如果Windows不允許通過(guò)建立文件夾來(lái)管理諸多的文檔資料，我們查找電腦上的數(shù)據(jù)將會(huì)是多么痛苦的一件事。建立文件夾實(shí)際上就是通過(guò)分類(lèi)來(lái)管理電腦上的文檔資料。
在傳統(tǒng)的PDM軟件中，所有的零部件及相關(guān)信息都必須依附與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)，這與“檔案袋”管理圖紙的方式如出一轍。這種方式最明顯的缺陷是，除了在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)上查詢(xún)，幾乎沒(méi)有其他方式及時(shí)的找到想要找到的零部件，分類(lèi)的意義此刻凸現(xiàn)。
電子電器行業(yè)還有一個(gè)突出的業(yè)務(wù)特點(diǎn)是，有些零部件設(shè)計(jì)了一整個(gè)系列，但是該系列的產(chǎn)品還沒(méi)有設(shè)計(jì)完成，這時(shí)候那些已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的零部件就沒(méi)有具體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以依附，如果采用傳統(tǒng)的PDM管理方式，這些暫時(shí)沒(méi)有放入具體產(chǎn)品的零部件只能先游離于系統(tǒng)之外，待產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后再納入管理。如果PDM軟件除了以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)之外，還具有分類(lèi)組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)的能力，這個(gè)問(wèn)題就可以得到很好的解決。
做過(guò)信息化的人都清楚，信息化的第一步應(yīng)該是編碼，而編碼的第一步是分類(lèi)，一個(gè)好的分類(lèi)模型可以方便企業(yè)迅速查找相關(guān)的物料信息，能夠?yàn)榫幋a的定義帶來(lái)極大的便利。分類(lèi)的方法很多，可以按照產(chǎn)品分類(lèi)，或者按照組成產(chǎn)品的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模型分類(lèi)，也可以按照零部件的工藝類(lèi)型分類(lèi)或者按照零部件的材料分類(lèi)等等。
(2)是否支持系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式。系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式是電子電器行業(yè)普遍采用的設(shè)計(jì)模式，傳統(tǒng)的以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)為主的管理方式的PDM雖然可以提供不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的比較，但是很難獲得一個(gè)產(chǎn)品或者零部件系列的圖譜。
從某種角度上說(shuō)，系列化產(chǎn)品其實(shí)是更加明確的分類(lèi)，實(shí)際上就是將一組相近的零部件或者產(chǎn)品以一個(gè)統(tǒng)一的視圖的管理方式。系列化設(shè)計(jì)除了要有系統(tǒng)圖譜的要求之外，還要求能夠解決多零件共圖共工藝等產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件的要求，這一點(diǎn)在傳統(tǒng)PDM中也是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
電子電器行業(yè)突出的系列化設(shè)計(jì)模式?jīng)Q定了電子電器行業(yè)的PDM必須要具備系列零部件的管理能力，能夠在PDM系統(tǒng)中形成產(chǎn)品圖譜，能夠通過(guò)在產(chǎn)品圖譜上快速變型形成該系列下的新產(chǎn)品，能夠解決系列零部件共圖共工藝的問(wèn)題。
(3)是否支持模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式。模塊化設(shè)計(jì)個(gè)人認(rèn)為是系列化設(shè)計(jì)擴(kuò)展，打破了系列與系列之間的界限，讓同一功能的零部件具有相同的接口，同樣功能但是性能不同的零部件，既可以組裝成A系列的產(chǎn)品，又可以組裝成為B系列的產(chǎn)品，通過(guò)這樣的方式，可以用比較少的零部件組成比較多的產(chǎn)品滿足不同的市場(chǎng)需要，這實(shí)際上“大規(guī)模定制”思想的一個(gè)具體體現(xiàn)。
產(chǎn)品具有了一定的模塊化能力以后，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)市場(chǎng)的需要進(jìn)行靈活的配置。在傳統(tǒng)PDM軟件中，這個(gè)配置的過(guò)程通常需要手工完成，但是當(dāng)配置具有一定的規(guī)律及經(jīng)驗(yàn)后，配置完全可以由系統(tǒng)自動(dòng)完成，這時(shí)候就需要PDM具有支持企業(yè)模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品配置能力。
(4)是否支持與EDA軟件的集成。電子電器行業(yè)除了進(jìn)行機(jī)械部部分設(shè)計(jì)以外，還需要進(jìn)度電子電路的設(shè)計(jì)。因此除了普通的CAD軟件外，還會(huì)應(yīng)用到諸如Protel這樣的EDA軟件。傳統(tǒng)的PDM主要應(yīng)用在離散制造行業(yè)，能夠比較好的同CAD軟件進(jìn)行集成，但是對(duì)EDA軟件及電子元器件的管理還缺乏一定的深度。
例如電子電器行業(yè)一般不自己加工制造電路板，通常是自己設(shè)計(jì)完成后外委加工。此時(shí)如果將電路板看成是一個(gè)部件，所有的電子元器件看成是組成電路板的零部件，是有些問(wèn)題的。首先電路板上的電子元器件有的數(shù)量龐大，都作為下級(jí)零部件顯示在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，會(huì)造成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的膨脹。其次將電子元器件作為組成電路板的下級(jí)零部件并沒(méi)有多少實(shí)際的意義，電子元器件全部都是外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，即不需要管理圖紙，又不需要管理結(jié)構(gòu)信息。我們只需要在設(shè)計(jì)時(shí)了解這些這些電子元器件的性能，設(shè)計(jì)完成后獲得一個(gè)電子元器件清單，而這些功能，所有的EDA軟件都具有。因此在PDM中管理，只需要管理電子元器件的清單，讓使用PDM的其他人不借助EDA軟件就能夠看到設(shè)計(jì)的電路板以及電子元器件清單就可以了。
電子電器行業(yè)的工藝文件除了傳統(tǒng)的機(jī)械部分工藝外，還有一種特殊的工藝——電裝工藝。電裝分兩種——機(jī)插和手插。高度集成的電路一般是機(jī)插，機(jī)插不需要設(shè)計(jì)工藝，但是很多企業(yè)為了降低成本采用集成度并不非常高的電路設(shè)計(jì)，電路板上的電子元器件需要手工插到電路板上，這時(shí)候企業(yè)就需要進(jìn)行電裝工藝的設(shè)計(jì)。雖然電裝工藝的表現(xiàn)形式不同，但是基本目的都是分步分工位的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作人員按照由低到高，由小到大，先正后反的順序?qū)㈦娮釉骷迦氲诫娐钒迳稀?/p>
企業(yè)在設(shè)計(jì)電裝工藝時(shí)，為了能夠清楚的表示該工序電子元器件插入的位置，需要插入大量的圖形，這些圖形有些是樣版的彩色照片，有些是從EDA軟件中轉(zhuǎn)換出來(lái)的圖形，這些圖形插入后，電裝設(shè)計(jì)人員需要在圖形或者圖片上用顯眼的記號(hào)進(jìn)行對(duì)該工位工序需要插入的電子元器件進(jìn)行標(biāo)記。無(wú)論是圖形或者圖片，現(xiàn)有的工藝編制手段在進(jìn)行標(biāo)注時(shí)都非常不方便。
電子電器行業(yè)需要專(zhuān)業(yè)的電裝工藝編制工具，這個(gè)工具能夠直接從EDA軟件中讀取設(shè)計(jì)的電路板的圖形，或者提供圖片的插入工具，并能夠快速進(jìn)行電子元器件的定位，以解決企業(yè)編制電裝工藝的這個(gè)難題。
(5)是否支持與ERP軟件的集成。電子電器行業(yè)產(chǎn)品多，產(chǎn)品變型快，如果靠手工進(jìn)行產(chǎn)品物料信息的錄入，肯定無(wú)法滿足企業(yè)生產(chǎn)管理快速變化的需要。企業(yè)在實(shí)施企業(yè)信息化的時(shí)候，除了ERP以外重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)考慮PDM與ERP的集成，讓物料信息在PDM中產(chǎn)生，然后將這些信息傳遞到ERP當(dāng)中去，只有這樣才能保證ERP能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲得產(chǎn)品的物料信息。
PDM與ERP集成的方式有很多種，這些集成方式都有其固有的優(yōu)勢(shì)和缺陷，這里不再贅述。其實(shí)真正影響集PDM與ERP集成效果的不是集成的方式，而是集成的內(nèi)容。除了集成基本的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息以外，PDM與ERP還應(yīng)當(dāng)集成物料的屬性信息、工藝過(guò)程信息、設(shè)備工裝信息等等。只有擁有了這些信息，才能組成一個(gè)完整的、ERP真正需要的制造BOM結(jié)構(gòu)。加入僅僅有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，那么ERP需要的多數(shù)與生產(chǎn)相關(guān)的屬性信息依然需要到ERP中維護(hù)，集成很難獲得一個(gè)良好的效果。
那么這些與生產(chǎn)相關(guān)的信息是如何產(chǎn)生的呢？其實(shí)與生產(chǎn)相關(guān)的大多數(shù)信息都在工藝文件中有所表現(xiàn)，只是以前缺乏手段將這些信息提取出來(lái)向其他系統(tǒng)傳遞。因此電子電器行業(yè)的PDM必須考慮設(shè)計(jì)/工藝一體化在PDM中既能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)信息的管理，由可以進(jìn)行工藝信息的管理，只有這樣，設(shè)計(jì)和工藝的信息才能夠通過(guò)PDM這個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)向包括ERP在內(nèi)的其他系統(tǒng)傳遞。
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本文標(biāo)題：電子電器行業(yè)PDM的需求
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