統(tǒng)一PLM 系統(tǒng)平臺的設計研究

馬梅娟MA Mei-juan；劉曉燕LIU Xiao-yan

（寧夏天地奔牛實業(yè)集團有限公司，石嘴山 753001）

1 項目的背景和概況

在“中國制造2025”戰(zhàn)略的引領下，企業(yè)通過信息化平臺的建設，著力促進企業(yè)工業(yè)化和信息化的深度融合，不斷提升企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新能力和管理運營能力。 PLM 系統(tǒng)是當前企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和流程管理的關鍵業(yè)務平臺，是企業(yè)架構中的重要組成部分，PLM 系統(tǒng)的導入和實施是企業(yè)信息化過程中的一個重要里程碑。PLM 系統(tǒng)聚焦企業(yè)的核心需求，圍繞系統(tǒng)平臺構建系統(tǒng)支撐能力，功能涵蓋項目管理、產(chǎn)品設計管理、圖文檔管理、BOM 管理、零部件管理、CAD 集成管理、變更管理等多個模塊。

基于公司架構，建立了覆蓋公司技術的統(tǒng)一PLM 平臺，系統(tǒng)業(yè)務范圍覆蓋項目、技術、制造工程和生產(chǎn)等部門。

2 項目的總體目標

通過項目管理的方式（如圖1），項目按計劃進行分解后（如圖2），動態(tài)監(jiān)控項目過程執(zhí)行情況，當全部任務完成后，則項目完成。

圖1 項目管理

圖2 項目分解

3 統(tǒng)一的PLM 系統(tǒng)設計研究（圖3）

圖3 PLM 系統(tǒng)的設計研究

3.1 工作模式（圖4）

圖4 工作模式

3.2 產(chǎn)品設計管理（圖5）

圖5 產(chǎn)品設計管理

①BOM ：物料清單，定義經(jīng)制造或采購用來構建產(chǎn)品結構的零件的統(tǒng)一列表；

②BOM 視圖：是一種結構視圖，默認為設計的視圖，即：設計圖紙明細表對應的清單結構；

③BOM 視圖功用：用來表示零件裝配關系。

3.3 圖文檔管理（圖6）

圖6 圖文檔管理

圖文檔對象也是PLM 中的一種被管理對象，它和數(shù)據(jù)對象不同的是包含物理文件，比如二維圖檔、三維圖檔、一般圖文檔對象，擁有圖檔的屬性（編號、名稱等），圖文檔對象除了具有數(shù)據(jù)對象所有的方法以外，還擁有對圖文檔的特有操作，比如：替換主文件、可視化等。

3.4 流程管理（圖7）

圖7 流程管理

3.5 編碼管理

①編碼規(guī)則自定義：可根據(jù)編碼規(guī)則自定義編碼大類規(guī)則、碼段，可對每一個碼段所需的碼位數(shù)、每一個碼位的表現(xiàn)形式（分類+流水碼、字母或者數(shù)字）、每一個碼段和碼位所代表意義進行描述。

②編碼生成與使用：使用過程中用戶可根據(jù)已定義的編碼規(guī)則調(diào)用編碼器進行動態(tài)編碼，自動賦予申請對象相應的編碼。

③編碼回收：系統(tǒng)提供編碼狀態(tài)的管理，支持編碼回收，能夠對編碼進行回收重新啟用。

3.6 變更管理

①變更對象類型定義：支持定義各類變更類型，在每個變更類型中可以定義統(tǒng)一的問題報告、變更申請、變更通知；

②變更影響評估：零部件進行變更時，系統(tǒng)可找出更改零部件被使用于哪些產(chǎn)品，輔助更改人員進行設計更改影響程度分析；

③變更記錄追溯：更改時產(chǎn)生的相關數(shù)據(jù)，如更改原因、更改內(nèi)容、每個審核者的意見、時間，都在流程中完整的記錄下來，可隨時查閱他人的審核意見，以供參考；系統(tǒng)能夠記錄每次版本變遷歷史，以便將來追溯；

④更改通知：能夠將變更原因、變更內(nèi)容按照任務下發(fā)的形式下發(fā)到具體負責人，并以郵件的形式通知相關人員。

3.7 模板管理

PLM 系統(tǒng)采用的是結構化工藝，為滿足車間看圖，生成CAPP 版卡片式工藝。卡片工藝采用模板定制：提供工藝卡片模板定制工具，通過合并、拆分單元格、單元格屬性、格式定義方式定制各類工藝文件模板，模板中單元格可以與數(shù)據(jù)庫相應字段關聯(lián)，滿足用戶數(shù)據(jù)存儲的自定義需求，實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)結構化存儲，方便用戶進行工藝資源關聯(lián)。

3.8 權限管理

針對組織結構的對象，建立適合企業(yè)內(nèi)部的權限模型并自定義系統(tǒng)內(nèi)部各類對象的操作權限。

4 結構化BOM 管理（圖8）

在PLM 系統(tǒng)設計中，以結構化BOM 構建研發(fā)數(shù)據(jù)管理體系，是企業(yè)PLM 系統(tǒng)的主線之一。結構化BOM 管理是產(chǎn)品開發(fā)部門的主要交付成果，同時也是下游生產(chǎn)計劃和制造工程部門的主要輸入。PLM 系統(tǒng)通過與二維AutoCAD 集成設計工具全面集成，提取和生成BOM 結構，實現(xiàn)BOM 的快速構建、BOM 版本管理、BOM 選配管理、BOM 變更和發(fā)放管理，以及以BOM 為中心的圖文檔管理等關鍵內(nèi)容。

在BOM 結構中，根據(jù)零部件的不同來源和管理需求，區(qū)分為設計件、標準件、產(chǎn)品和部件等不同零件類型，并針對不同零件類型制定對應的管理策略和編碼規(guī)則。同時，利用PLM 系統(tǒng)的零部件分類管理框架，形成統(tǒng)一的零部件庫。

①通過統(tǒng)一零部件庫，實現(xiàn)零部件數(shù)據(jù)的統(tǒng)一組織和呈現(xiàn)，促進零部件重用。

②針對不同零部件分類定義分類屬性，實現(xiàn)零部件信息的精細化管理，并與二維AutoCAD 集成相結合，提高零部件選用的效率和準確性。

5 實現(xiàn)與ERP 集成設計環(huán)境

ERP 集成管理是企業(yè)PLM 平臺建設的重要內(nèi)容，為保障PLM 與ERP 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的相對獨立性, 采用中間表方式，將PLM 系統(tǒng)中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)：包括物料、設計BOM（工藝BOM），發(fā)送至中間表，ERP 負責從中間表讀取物料、BOM 相關數(shù)據(jù)，寫入到ERP 數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)上下游數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)一致性。當物料、設計BOM（工藝BOM）發(fā)生更改后，將PLM 系統(tǒng)發(fā)送最新數(shù)據(jù)至中間表，ERP 負責從中間表讀取最新數(shù)據(jù)更新至ERP 數(shù)據(jù)庫。 這樣就保證了數(shù)據(jù)一致性。

6 項目成果分析

公司PLM 系統(tǒng)經(jīng)過一年的建設，已進行全面的推廣和應用。PLM 系統(tǒng)構建實現(xiàn)了如下目標。

①促進了企業(yè)信息化水平的大幅提升。

②建立了統(tǒng)一的企業(yè)研發(fā)基礎平臺，助力企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新能力和運營能力的提升。

③落地和固化了企業(yè)研發(fā)管理規(guī)范和措施。

④實現(xiàn)了企業(yè)數(shù)據(jù)源的建立，為下游系統(tǒng)和業(yè)務部門的數(shù)據(jù)提供保障。

⑤構建了協(xié)同、集成的設計環(huán)境，提高設計效率和數(shù)據(jù)水平。

⑥利用量化指標進行評估，PLM 系統(tǒng)的導入和應用提高了研發(fā)活動的效率和數(shù)據(jù)質量（如圖9）。

圖9 PLM 系統(tǒng)與原先系統(tǒng)區(qū)別

⑦較大程度上提高了研發(fā)項目運行效率，提高了任務的及時完成率。

⑧系統(tǒng)化、結構化的數(shù)據(jù)管理，提高了數(shù)據(jù)查詢和獲取效率。

⑨系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)管理規(guī)則和流程固化大幅提高了數(shù)據(jù)質量。

⑩統(tǒng)一物料庫和數(shù)據(jù)清理，以及物料匹配的應用，大幅提供了物料的重用率。

?大幅提高了CAD 設計效率和BOM 生成效率。