1.項目背景

    單位信息化現(xiàn)狀及問題

    為了適應(yīng)單位產(chǎn)品研究開發(fā)的需要，挖掘單位的研究開發(fā)潛力，單位不斷采用先進科學(xué)技術(shù)、使用各種先進的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)狀及問題如下：

    （1）主要設(shè)計與辦公平臺普遍實現(xiàn)數(shù)字化，生產(chǎn)加工平臺信息化程度低。

    產(chǎn)品設(shè)計主要平臺（結(jié)構(gòu)設(shè)計、電子電路設(shè)計、軟件設(shè)計）和行政辦公主要平臺（行政、財務(wù)、人事）均已實現(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)用平臺幾乎未得到應(yīng)用。

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

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

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

    目前各平臺、各業(yè)務(wù)流程產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)未實現(xiàn)集中管理，分別散布在不同的平臺和計算機上。各應(yīng)用平臺和業(yè)務(wù)流程信息體系未打通，均處于離散化運行的狀態(tài)，信息沒有順暢的流動通道，信息孤島問題突出。

    （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)計和紙質(zhì)數(shù)據(jù)管理的矛盾突出

    雖然主要應(yīng)用平臺實現(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行，在業(yè)務(wù)過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，需要花費相當?shù)墓芾沓杀救ゾS護紙版本和電子版本的一致性；例如，PCB設(shè)計、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，必須以電子版本存檔，但是目前對電子數(shù)據(jù)的管理手段和管理體系尚不完善，已嚴重滯后于業(yè)務(wù)需要。

    項目的確定

    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題，而PDM系統(tǒng)是管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程的方法和技術(shù)，可有效地組織這些設(shè)計數(shù)據(jù)，實現(xiàn)合理的數(shù)據(jù)管理流程，控制設(shè)計數(shù)據(jù)的版本和狀態(tài)，使有效設(shè)計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)項目，以研發(fā)項目為背景，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)問題。

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

圖1 信息化結(jié)構(gòu)示意圖

2.項目目標

    通過對單位現(xiàn)狀及問題進行分析，確定單位PDM系統(tǒng)總體目標是在單位內(nèi)建立統(tǒng)一的PDM平臺，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集中存儲，并通過各種權(quán)限控制機制實現(xiàn)對研發(fā)數(shù)據(jù)的安全共享和訪問，管理研發(fā)數(shù)據(jù)的過程版本并保持數(shù)據(jù)的可追溯性，在受控狀態(tài)下對數(shù)據(jù)進行瀏覽與下載。實施目標為：

    ●實現(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，實現(xiàn)圖文檔的版本管理，定制快速檢索查詢工具，能夠快速查詢到所需數(shù)據(jù)；

    ●實現(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，并實現(xiàn)BOM的快速輸出；

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

    ●實現(xiàn)開發(fā)團隊的管理，有效控制系統(tǒng)用戶權(quán)限，實現(xiàn)對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)計過程同管理活動相關(guān)聯(lián)；

    ●實現(xiàn)權(quán)限管理，采用面向?qū)ο笤L問控制和基于權(quán)限規(guī)則為基礎(chǔ)對數(shù)據(jù)對象實行分類訪問控制。

3.項目實施內(nèi)容及階段劃分

    昆明精密機械研究所PDM項目的實施分成一期建設(shè)和補充建設(shè)兩個部分。

    一期建設(shè)實施內(nèi)容

    昆明機密機械研究所PDM項目一期建設(shè)用了12個月，初步完成了平臺建設(shè)，具體實施的功能包括：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。

    補充建設(shè)實施內(nèi)容

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

4.項目實施過程

    昆明精密機械研究所PDM建設(shè)項目實施共分為五個階段：項目啟動階段、需求分析與詳細方案設(shè)計階段、方案實施與系統(tǒng)功能客戶化階段、系統(tǒng)上線準備階段和歷史數(shù)據(jù)整理導(dǎo)入和正式上線階段。

    項目啟動階段

    項目啟動，制定PDM項目實施工作計劃和完成項目小組成員基礎(chǔ)培訓(xùn)。建立項目實施環(huán)境，完成PDM系統(tǒng)服務(wù)器及測試用客戶端安裝。

    需求分析與詳細方案設(shè)計階段

    對于PDM系統(tǒng)實施來說，需求分析與詳細方案設(shè)計階段尤為重要，本階段工作的成果，將直接作為PDM系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)的基礎(chǔ)輸入條件，決定了實施后的PDM系統(tǒng)是否能有效的使用。

    項目組通過多次對設(shè)計、工藝、采購等部門進行調(diào)研、訪談、總結(jié)歸納，熟悉了單位產(chǎn)品數(shù)據(jù)特點；與骨干人員、項目總師等就管理模式、業(yè)務(wù)流程、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面做細致的梳理和分析，結(jié)合單位內(nèi)部的程序文件、標準和規(guī)范要求，形成適合我們單位的《PDM需求分析報告》和《PDM系統(tǒng)詳細設(shè)計方案》，并以此作為整個PDM建設(shè)的工作指導(dǎo)。

    方案實施與系統(tǒng)功能客戶化階段

    本階段由PDM實施人員依據(jù)定稿的《PDM系統(tǒng)詳細設(shè)計方案》開展模型定制工作，進行方案實施和系統(tǒng)客戶化。方案實施完成后需進行系統(tǒng)初驗和集成測試，由項目組完成。項目組編制《PDM項目測試計劃》，并按提供的實際數(shù)據(jù)模擬企業(yè)實際業(yè)務(wù)工作流程，測試系統(tǒng)所有功能模塊，測試完成后項目組提交《PDM系統(tǒng)測試驗收報告》。

    系統(tǒng)上線準備階段

    這一階段是完成系統(tǒng)最后準備，包括確認測試，用戶和管理員培訓(xùn)，校驗，系統(tǒng)管理。確認測試主要是要求用戶參與測試流程，由用戶自己結(jié)合工作實際對系統(tǒng)功能進行測試，檢驗系統(tǒng)是否能滿足實際業(yè)務(wù)操作的需求。在測試過程中，會不斷有問題發(fā)現(xiàn)和新需求產(chǎn)生，由實施方和企業(yè)進行評估后，對系統(tǒng)進行持續(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)完成最后上線的準備工作，隨時可切換上線。

    歷史數(shù)據(jù)整理導(dǎo)入和正式上線階段

    將單位以前各類項目的數(shù)據(jù)（二維工程圖、三維模型、技術(shù)文件、電子電路等各類數(shù)據(jù)等）進行分類，按編碼規(guī)則和標準要求進行整理和批量導(dǎo)入PDM系統(tǒng)。歷史數(shù)據(jù)的存在將有利于系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)和促進系統(tǒng)的使用。

    歷史數(shù)據(jù)整理導(dǎo)入完成后，選取一個型號項目，按照企業(yè)實際業(yè)務(wù)工作流程進行終驗測試。終驗測試由所選型號項目人員完成，通過真正業(yè)務(wù)的處理，來檢驗系統(tǒng)。終驗測試過程中要求各相關(guān)部門人員嚴格按照前期制定的規(guī)范進行操作，有專人負責(zé)對遇到的問題進行記錄，PDM項目組負責(zé)解決。完成系統(tǒng)終驗后，項目組出具《PDM項目終驗報告》。本階段的完成，也就標志著PDM系統(tǒng)正式上線。|

5.項目實現(xiàn)的功能及效果

    昆明精密機械研究所PDM項目通過一期和補充實施建設(shè)，取得了良好的效果，應(yīng)用于型號項目有效解決了電子數(shù)據(jù)管理問題。PDM項目主要實現(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，實現(xiàn)對每類零部件的編碼、屬性定制、檢索及查詢，對每類零部件進行管理，從而實現(xiàn)對單位整個產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行有序、分類和集中管理。

    2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和報表（BOM）輸出：通過定制和開發(fā)，實現(xiàn)了適合本單位實際情況的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置和零部件分類管理功能。以結(jié)構(gòu)樹信息模型為基礎(chǔ)，可以方便地查詢產(chǎn)品或部件由哪些零部件組成，也可查詢每個零件或部件用在哪幾個部件或產(chǎn)品上，并按本單位明細表格式生成不同級別的明細表（產(chǎn)品級、組件級、部件級）等，如圖2所示。

圖2 報表輸出

    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)合工作流程管理實現(xiàn)對項目狀態(tài)及進度的審查與控制，對產(chǎn)品開發(fā)過程與更改過程中的所有活動進行跟蹤和監(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問控制和基于權(quán)限規(guī)則為基礎(chǔ)對數(shù)據(jù)對象實行分類訪問控制。PDM中還按工作流程的狀態(tài)指定具體的用戶或工作組的操作權(quán)限，從而有效確保各系統(tǒng)人員對數(shù)據(jù)的操作權(quán)限。

    5）與系統(tǒng)集成：實現(xiàn)了與身份認證系統(tǒng)集成、SolidEdge集成、AutoCAD集成、Protel/Altium等的封裝；系統(tǒng)與中訊瑞爾身份認證系統(tǒng)集成，通過讀取中訊瑞爾信息進行登錄，無需用戶再次輸入密碼登錄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，在實施過程中我們可以充分考慮已有接口的特點與優(yōu)勢，并結(jié)合企業(yè)的實際情況對相關(guān)接口進行客戶化或開發(fā)，以保證所交付接口的實用性和易用性。

    6）零部件編碼管理系統(tǒng)（特色）：通過二次開發(fā)出了一套編碼管理系統(tǒng)，創(chuàng)建數(shù)據(jù)時選擇系統(tǒng)或部件，系統(tǒng)自動生成編號，如圖4所示；（這個是一點特色，但描述得太簡單）

圖4 編碼自動生成示意

    7）優(yōu)化操作功能（特色）：Teamcenter提供的標準操作方式，盡管能夠滿足使用需求，但是由于其使用界面過于繁瑣，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。本部分需要開發(fā)Teamcenter零部件初始化集成界面、SolidEdge屬性定義規(guī)范化開發(fā)、AutoCAD屬性定義規(guī)范化開發(fā)、AutoCAD屬性定義規(guī)范化開發(fā)、Protel99SE/Altium數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入程序開發(fā)和AutoCAD明細表編輯工具。開發(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)計支持模塊（特色）：設(shè)計者登錄PDM系統(tǒng)根據(jù)新產(chǎn)品型號的性能參數(shù)和功能要求，查詢產(chǎn)品庫，檢索出相似產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行變型設(shè)計，完成后進行評審，通過評審的變型方案直接進行詳細設(shè)計，沒通過的重新進行方案設(shè)計。

圖6 變型設(shè)計對話框

6.結(jié)語

    一個單位PDM系統(tǒng)實施的成功與否，關(guān)鍵在于能否將PDM系統(tǒng)功能與本單位業(yè)務(wù)進行有效緊密結(jié)合，以及對PDM系統(tǒng)進行適應(yīng)本單位的客戶化工作。PDM系統(tǒng)的實施為后續(xù)應(yīng)用積累了寶貴經(jīng)驗，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，筆者認為不管PDM技術(shù)發(fā)展有多快、設(shè)計的多么完美、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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本文標題：2014產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文：PDM系統(tǒng)在昆明精密機械研究所的實施

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