PDM在中小型制造企业的实施应用

　　一、实施背景

　　随着市场经济的发展，企业面临着越来越大的竞争压力。市场要求企业以更短的时间提供更好质量、更低成本的产品，能否满足这种要求已成为现代企业能否生存和发展的关键。随着现代计算机技术应用的不断深入和全球网络化的飞跃发展，信息技术为传统产品制造业揭开崭新的一页，使得产品的设计和制造向着优质、高效、低成本的方向发展。

　　中小型制造业的普遍特征是产品品种多、批量小。用户不同，要求也不同，随着企业规模的不断扩大和经营范围的持续扩展，数据共享、重复利用与各信息相互孤立之间的矛盾日趋明显。通常存在的主要问题有：(1)由于设计信息的不共享，企业的知识财富往往变成由个人保管；人员、岗位的变动、导致产品图纸丢失；由于不共享，容易造成重复、丢失、遗漏以及错误的隐患。(2)纸介质的归档数据因为疏漏、错误等原因导致对归档数据查询困难，影响设计的效率。(3)信息不共享导致对研发过程无法进行及时的了解和有效的监控。在新产品的开发过程中，主管人员需要不断的查询才能清楚项目的进展情况。(4)对产品的变更设计过程控制不足，易造成设计数据混淆，对变更影响范围无法控制。图纸新旧版本的区分及误用等，都将对工作效率产生负面影响。(5)由于设计部门不清楚采购部门的物料储备情况，会导致在设计时不能充分利用已有库存，加快资金流转；设计与生产之间的不沟通，设计人员对零部件的成品、半成品状况及外购、外协件的信息模糊，也会造成产品设计时的重复报料等等。(6)财务人员、相关主管领导由于对设计、物料等信息掌握不全面，从而缺乏对企业成本、经营状况的有效控制。

　　因此，如何统筹运用各个部门的产品数据信息，增强数据信息之间的互换性，高效地关联利用一个个的“信息孤岛”已成为我们迫切需要解决的问题。另外，开发人员在整理、查找跟踪数据花费了他们约70％的时间，真正用于设计的时间大约只有30%。上述这些存在的问题与企业发展的种种要求之间的矛盾都迫切需要一种以信息技术为基础、以产品为核心、集成和管理所有与产品相关的信息和过程的技术，将企业相关资源有效地调动和运用起来，而PDM一产品数据管理系统则能很好实现这一需求。

　　二、项目实施及实施过程中存在的问题

　　(一)确定PDM软件提供商，规划企业PDM基本架构

　　PDM软件系统本质上是一种公用的数据共享平台，企业相关用户按需通过平台实现各项工作，并留下痕迹(一种访问、存储或更改数据等操作所留下的记录)。由于每家企业的管理流程各不相同，所以应以通用的PDM软件为基础，再结合各自要求和特点进行企业应用型的二次开发。针对这一特点，必须对各种PDM产品进行调研、分析和比较，选定合适的PDM产品。

　　(二)成立PDM项目实施工作小组

　　针对企业的组织结构、PDM项目实施的特点和存在的问题，成立专门的PDM项目实施工作组。

　　(三)总体规划

　　在实施PDM系统的时候。充分考虑到系统的难度和复杂程度，应制定“总体规划，分步实施，平滑过渡”的实施原则，遵循“以线带面”的实施策略，项目计划分期实施。整个企业的PDM系统实一般分二期进行。项目一期，以基本的文档和BOM管理为切入点(BOM：Bill of Material——物料清单管理，表明产品组件、零件直到原材料之间的关系，以及每个组装件所需要的各下属部件的数量)，建立产品数据库，在产品研发部门实现产品数据的设计发放、产品数据的更改发放等流程管理；项目二期，以产品数据为核心的PDM(产品数据管理系统)系统为基础，在实现对产品设计进行有效的管理前提下，由设计数据向制造数据扩延，在一期的基础上集成CAPP系统，扩大PDM系统的应用管理范围，形成一个产品从设计到加工的统一数据管理平台，加强产品数据的保密性、数据存储的安全性、版次管理的可靠性等。

　　(四)一期项目实施目标

　　一期的实施主要围绕一个具有代表性的产品为试点展开，项目组通过对PDM系统深入的调研、分析讨论，最终提出了项目的实施目标：建立企业电子信息共享的规范、标准；建立安全的信息访问模型，集成二维、三维绘图工具，归档数据、集中管理；建立规范的、电子化的数据审批与更改流程；实现与创作工具无关的可视化浏览、圈阅，简化信息的访问；旧有数据的导入，支持原有图纸、工艺等技术文件的平滑迁移；建立零部件以及图文档的分类、配置电子化框架，形成易于使用的企业知识库。

　　(五)实施过程

　　一期实施阶段的划分。首先由PDM产品维护工程师对项目工作组成员进行一定时间的专业培训，在对PDM系统的概念及原理有一定的了解和认识后，项目工作组制定出详细的工作计划，按PDM标准的实施要求，将项目的整个实施周期分成三个主要的实施阶段。

　　第一阶段：调研及收集公司相关部门信息及数据，为构建企业PDM管理框架及流程提供数据资料。对各部门实际情况的调研、需求分析是企业实施PDM的前提及重要依据。项目组对技术部、生产部及相关业务单元展开用户调研工作，分别从软硬件环境、组织机构、项目管理、数据结构、文档类别、现行签审流程、权限控制、接口集成、版本管理、更改机制、编码规则、打印管理、报表需求、工艺标准化要求等方面进行了详尽的调研，形成了大量的调研资料，同时也是第二阶段实施的重要依据。

　　第二阶段：确定企业PDM工作流程及各个模块的工作细节，形成本企业PDM管理系统。根据调研形成的一系列资料和信息，项目组则开始系统设计工作，整理、提取调研中获得的资料，并开始着手设计企业未来流程的物理模型、逻辑单元，形成企业未来的系统雏形。PDM的设计数据管理工作流程如下图：

　　从产品数据管理流程图可以看出基础及关键性的几个模块是——产品大类管理、用户组定义、存图入库。第一，产品大类管理。按企业现有及未来可能新增的产品类型、不同规格、型号进行产品的有效分类，形成清晰明了的产品结构树是提高产品管理效率的重要前提和手段。也是反映整个PDM效率的基础。通过与用户组模块的结合，可以控制不同用户对不同产品的访问及使用权限。

　　第二，进行用户组的定义。按产品管理要求进行相应用户组定义，确定人员管理模型。并按不同产品类型将设计人员分成相应的产品设计组，每组设组长、组员及确定各自隶属关系。用户组分配后按成员职责分工不同分配相应权限，通过用户名及密码录入PDM系统形成权限的控制。不同的权限对应相应的图纸浏览、更改、下载、打印等操作，正确的用户权限管理是保证产品数据资料的安全性，准确性、完整性和一致性的基础。

　第三，存图入库。设计人员完成的产品图只有正确存入PDM数据库后才能形成PDM的数据源。现阶段只加载了二维CAD绘图工具，在以后可以接入PRO／E、Solidworks等三维软件，进一步提升设计部门的创作能力。除了新设计产品需存图入库外，将已有历史产品分批入库，为不同用户按需从PDM提取信息提供数据来源。

　　第三阶段：定制统一的本企业CAD绘图环境，为技术制图提供标准的制图平台。并将已有典型产品数据通过规范整理、批量导入PDM系统。

　　PDM系统管理的数据来源是具体的产品，由一系列图纸所组成的BOM数据结构树。因此可以方便地查询每个部件所用的零件，也可查询每个零件或部件用在哪几个部件或产品上，并可按不同的格式生成零件目录表、部组件明细表等。后续所有物料、外购、外协、借用等信息的提取均是以此为数据基础。为实现项目实施的目标，必须规范设计源头数据，按PDM软件标准的要求在绘图环境下制定本公司的CAD制图标准、制图环境，规范物料(零部件、材料、外购件、标准件)的名称、编码、型号规格，规范设计图纸的图框、标题栏、明细栏样式等。

　　三、效益分析

　　在一个产品品种多、批量小的企业实施PDM，带来的效益和变化是十分明显的。

　　(一)直接效益

　　第一，加快新品上市速度，缩短产品上市周期。“加快新品上市速度，缩短产品上市周期”就意味着企业能够抢先占领市场，获得额外利润。对于企业的发展来讲，占领了市场就可以谋求更大的市场份额，进一步赢得对市场主导地位。

　　第二，促进设计重用，降低产品成本。PDM作为企业信息系统的集成平台，促进了信息流的畅通，企业产品知识的重复利用得到了进一步的简化——设计新产品的过程可以方便地参考原有的产品设计经验，降低了研发及试制成本。

　　第三，保障产品质量和产品服务。通过建立企业统一、完整的信息平台和严格的流程约束管理，减少了人为错误造成的产品报废、重复工作和多余部件，提高产品质量。

　　(二)间接效益

　　提升全企业的信息化管理理念；为领导的科学决策提供支持；树立企业形象，积累企业无形知识财富。

　　四、实施体会

　　第一，企业领导的重视和支持对实施工作的开展至关重要；第二，进行系统总体构架设计时，必须考虑企业的实际情况，要具有一定的弹性，以适应业务流程的调整和企业组织结构的调整；第三，选择技术和服务上具有优势的PDM产品和服务商非常重要；第四，有效的组织管理是PDM成功实施的保证；第五，明确总体目标、阶段目标，定期检查工作进度及完成整改情况；第六，企业的管理者、系统管理员、一般使用者等人员培训质量将直接影响到系统的使用和维护；第七，企业的PDM系统主要由企业自己的人员来维护和进行二次开发，并尽快参与开发工作非常重要；第八，跟踪技术发展的最新状况，及时调整系统的相关开发方向，不断地完善PDM系统。

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