檔案部門在產(chǎn)品全生命周期管理中的作用探析

朱志赟

（上海飛機(jī)設(shè)計研究院，中國 上海 201210）

0 引言

《中國制造2025》提出在傳統(tǒng)制造業(yè)、高端裝備制造業(yè)、 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域開展創(chuàng)新設(shè)計示范，全面推廣應(yīng)用以綠色、智能、高效、協(xié)同為特征的先進(jìn)設(shè)計與制造技術(shù)， 提升企業(yè)智能化水平、 降低運(yùn)營成本、 降低產(chǎn)品不良品率。 產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）以產(chǎn)品為中心，對客戶需求、產(chǎn)品研發(fā)、工藝規(guī)范、 生產(chǎn)制造、 交付維護(hù)等全生命周期各個階段的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和流程進(jìn)行科學(xué)高效的管理， 實現(xiàn)三維設(shè)計軟件、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、集成質(zhì)量系統(tǒng)、試驗數(shù)據(jù)管理平臺、維修與保障系統(tǒng)等業(yè)務(wù)平臺無縫集成， 以此縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本等。 在工業(yè)制造領(lǐng)域，比較優(yōu)秀的PLM 解決方案包括PTC 的Windchill， 西門子的TeamCenter 和達(dá)索公司的ENOVIA。 在航空航天、汽車、電子、船舶等領(lǐng)域，各企業(yè)已廣泛應(yīng)用PLM 進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級。

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）是企業(yè)開展跨地域跨企業(yè)協(xié)同工作的平臺，是PLM 中數(shù)據(jù)輸入、輸出的唯一合法平臺。 產(chǎn)品圖文檔是產(chǎn)品數(shù)據(jù)重要組成部分，是企業(yè)核心資產(chǎn)。 在PDM 系統(tǒng)中，產(chǎn)品圖文檔經(jīng)設(shè)計人員編制、 管理人員核準(zhǔn)， 檔案人員完成數(shù)據(jù)分發(fā)并歸檔， 圖文檔管理系統(tǒng)與檔案管理系統(tǒng)實現(xiàn)無縫銜接。檔案人員負(fù)責(zé)保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)流的安全、完整、有效。 因此，明確檔案部門在PLM 系統(tǒng)中的管理職責(zé)，對于推動PLM 應(yīng)用具有重要作用。

1 檔案部門的數(shù)據(jù)管理功能

為避免交換信息出現(xiàn)的風(fēng)險，PLM 需要對各業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件的兼容性與版本進(jìn)行管理，并通過PDM 系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、簽審、分發(fā)等，實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的單一數(shù)據(jù)源、 數(shù)據(jù)共享和真正的并行協(xié)同。 檔案部門在PDM 系統(tǒng)中是數(shù)據(jù)管理者的角色，應(yīng)主動承擔(dān)相應(yīng)的職責(zé)。

1.1 數(shù)據(jù)的規(guī)范化定義

數(shù)據(jù)規(guī)范化是數(shù)據(jù)模型細(xì)化到一定層次時對數(shù)據(jù)定義的需求。 信息化過程要求企業(yè)實現(xiàn)流程規(guī)范、操作規(guī)范和數(shù)據(jù)規(guī)范的有機(jī)統(tǒng)一。[1]PLM 數(shù)據(jù)規(guī)范化重點(diǎn)是梳理企業(yè)全局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型， 并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)實施標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等），以發(fā)布項目內(nèi)部技術(shù)文件或管理制度的形式開展相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)范定義。 其主要工作內(nèi)容包括：

A）表達(dá)規(guī)范化。 表達(dá)規(guī)范是指在產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計或文件編制過程中，所使用的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語、概念、符號、計量單位、縮略語、翻譯等清晰明確，避免產(chǎn)生疑義的情況。

B）設(shè)計規(guī)范化。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)的二維、三維設(shè)計模型和相關(guān)技術(shù)文件符合嚴(yán)格的質(zhì)量控制要求， 主要包括建模的通用規(guī)范要求， 坐標(biāo)系定義及其裝換矩陣、三維尺寸及公差標(biāo)注、 電搭接建模規(guī)范、 數(shù)字化預(yù)裝配建模規(guī)定等。

C） 保存規(guī)范化。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)范其保存格式、編碼命名規(guī)則、版本標(biāo)識、技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識、存放位置、 應(yīng)用和維護(hù)方法等， 格式化表單應(yīng)固化其模板樣式。

1.2 數(shù)據(jù)的一致性檢查

空客集團(tuán)在設(shè)計A380 過程中，德國的工程師使用CATIA V4 來設(shè)計飛機(jī)的內(nèi)部布線；而法國的空客工程師則使用CATIA V5 考慮機(jī)身的整體布線， 導(dǎo)致飛機(jī)背部和前端無法完成總裝。 A380 的電線總長長達(dá)483千米，用了40300 個連接器，手動調(diào)整根本是徒勞。 僅此一項，就使空客A380 的交付時間延遲了兩年，并損失高達(dá)60 億美元。[2]波音在推動PLM 過程中，要求所有參與B787 設(shè)計的工程師或合作伙伴都必須使用CATIA V5，而不準(zhǔn)使用其他工具，并在一年中特定的4個時間點(diǎn)才能進(jìn)行軟件升級， 并保持所有的使用者同步更新。

在PLM 系統(tǒng)中，企業(yè)、客戶、供應(yīng)商和合作伙伴之間使用的軟件工具必須具有經(jīng)過驗證的良好的兼容性，且必須通過PDM 系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 主制造商規(guī)定所使用的軟件版本、數(shù)據(jù)格式，檔案部門對輸入、輸出產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢查。

檔案部門負(fù)責(zé)產(chǎn)品數(shù)據(jù)一級受控跟蹤管理。 對二維圖樣、三維數(shù)模、技術(shù)文件進(jìn)行版次、軟件版本、簽審信息、 文件與圖樣的符合性、 文檔模板進(jìn)行形式檢查，對數(shù)據(jù)的設(shè)計、審核、會簽和批準(zhǔn)流程進(jìn)行有效性檢查，對更改原因、具體更改內(nèi)容、型號、更改執(zhí)行序列等信息進(jìn)行完整性檢查。 檔案部門向供應(yīng)商分發(fā)數(shù)據(jù)， 供應(yīng)商接收數(shù)據(jù)并反饋接收報告， 而檔案部門需要根據(jù)反饋報告， 核對無誤并確認(rèn)數(shù)據(jù)的一致性后，生成數(shù)據(jù)發(fā)放接收完成報告，并在PDM 系統(tǒng)內(nèi)保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)放和接收確認(rèn)記錄。

1.3 數(shù)據(jù)的完整性維護(hù)

PLM 系統(tǒng)自動記錄圖文檔與項目、產(chǎn)品等相關(guān)事物之間的關(guān)系，完整地顯現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。[3]PDM 系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的層級管理，可以容易地追溯零部件的父級或子級構(gòu)件，與產(chǎn)品的改型、新型號可以共用標(biāo)準(zhǔn)件庫、原有設(shè)計等。檔案部門通過PDM 系統(tǒng)維護(hù)數(shù)據(jù)之間的引用、替代、參考等關(guān)系，維持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性。

在PDM 系統(tǒng)中發(fā)布的產(chǎn)品圖文檔是現(xiàn)行有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)， 而換版、 作廢處理的數(shù)據(jù)文件則移交至檔案管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。 歸檔后的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理權(quán)限移交至檔案部門，其他人員無權(quán)進(jìn)行更改、增刪操作，由檔案人員完成數(shù)據(jù)接收、補(bǔ)充著錄、組卷工作。 根據(jù)所屬的型號、設(shè)計生產(chǎn)階段建立案卷，將生產(chǎn)圖、非生產(chǎn)用圖和預(yù)生產(chǎn)圖、樣圖、模型及試驗件圖等集中存放，維護(hù)產(chǎn)品整個生命周期的數(shù)據(jù)完整性。

2 檔案部門的過程管理功能

PLM 系統(tǒng)是一種戰(zhàn)略性的業(yè)務(wù)模式和企業(yè)信息化策略，它實施一整套的業(yè)務(wù)解決方案，把人、過程和信息有效地集成在一起， 支持產(chǎn)品信息在全企業(yè)和產(chǎn)品生命周期內(nèi)的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和使用過程。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)經(jīng)檔案部門在各個業(yè)務(wù)模塊間流轉(zhuǎn)， 由此產(chǎn)品的生命周期由一個階段轉(zhuǎn)入下一個階段， 檔案部門扮演著過程管理的角色。

2.1 維護(hù)流程的合法有效性

檔案部門是企業(yè)接收數(shù)據(jù)的唯一合法接口， 只有通過檔案部門輸入、 輸出的數(shù)據(jù)才能作為正式工作依據(jù)。 制造企業(yè)接收到設(shè)計企業(yè)的數(shù)據(jù)輸入， 檔案部門根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行檢查，不符合要求的，則不予接收，并以正式渠道退回。 合法有效的文件、圖樣，根據(jù)專業(yè)分類，進(jìn)行分發(fā)并執(zhí)行。

在PLM 中，數(shù)據(jù)的傳遞通過PDM 系統(tǒng)進(jìn)行，由檔案部門進(jìn)行分發(fā)確認(rèn)， 項目管理部門和檔案部門共同維護(hù)分發(fā)路線、PDM 系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置、安全控制等。未被PDM 覆蓋的供應(yīng)商或合作伙伴，由檔案部門通過數(shù)據(jù)發(fā)送單及紙質(zhì)文件、 光盤等物理載體形式進(jìn)行分發(fā)傳遞， 數(shù)據(jù)發(fā)送單和物理載體文件必須加蓋企業(yè)資料發(fā)送專用章和項目資料專用章。 涉密數(shù)據(jù)或文件則由檔案部門通過機(jī)要交通途徑進(jìn)行傳遞， 以維護(hù)數(shù)據(jù)流程的合法有效性。

2.2 監(jiān)督檢查項目進(jìn)度

在PLM 的過程管理中， 任務(wù)管理是實現(xiàn)流程控制的一種重要機(jī)制。[4]任務(wù)管理貫穿于產(chǎn)品全生命周期，一項型號任務(wù)被分解為眾多的子任務(wù)， 子任務(wù)繼續(xù)細(xì)分， 直到能夠分配至員工個人。 個人計劃任務(wù)的完成情況直觀反映整個項目任務(wù)的完成情況。

圖文檔設(shè)計編輯是產(chǎn)品開發(fā)過程中的主要任務(wù)，其成果就是項目交付物， 圖文檔經(jīng)過歸檔后表示交付物完成，項目任務(wù)狀態(tài)顯示“完成”。 檔案部門依據(jù)年度項目工作計劃設(shè)置歸檔計劃， 按月度統(tǒng)計歸檔完成情況， 定期出具項目進(jìn)度報告， 項目管理部門及團(tuán)隊負(fù)責(zé)人則能夠掌握各個子任務(wù)開展情況， 準(zhǔn)確地了解項目進(jìn)展，控制項目風(fēng)險。

2.3 提升構(gòu)型管理能力

在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)，產(chǎn)品的改進(jìn)型號、衍生型號、 客戶定制型號等不同的選配構(gòu)型同時存在并生產(chǎn)，大量通用設(shè)計能夠縮短開發(fā)周期、減少成本。 以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為組織方式，將各階段產(chǎn)品數(shù)據(jù)（結(jié)構(gòu)信息、工藝信息等）關(guān)聯(lián)起來是產(chǎn)品構(gòu)型管理的基礎(chǔ)。

在協(xié)同研制中， 應(yīng)充分重視檔案在構(gòu)型管理方面的作用，在構(gòu)型管理人員的幫助下，以構(gòu)型項為基礎(chǔ)，設(shè)計產(chǎn)品檔案歸檔、 傳遞的規(guī)則， 形成系統(tǒng)的產(chǎn)品檔案管理制度， 從源頭上控制， 充分保證產(chǎn)品檔案的成套性及動態(tài)有效性，以促進(jìn)生產(chǎn)現(xiàn)場的有序管理。[5]

3 檔案部門的檔案管理功能

工業(yè)產(chǎn)品的全生命周期較長，PLM 系統(tǒng)要求與之相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)必須保存至該型產(chǎn)品完全退出市場，因此檔案部門需要通過邏輯與物理實體控制等措施確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，并可讀、可利用。 檔案作為企業(yè)的重要智力資產(chǎn)， 檔案部門應(yīng)主動開發(fā)檔案信息資源，為企業(yè)知識管理、技術(shù)創(chuàng)新提供支撐。

3.1 檔案資源的長期保存

產(chǎn)品數(shù)據(jù)檔案的物理存貯由企業(yè)檔案部門負(fù)主體責(zé)任， 信息化部門提供技術(shù)支持。 信息化部門負(fù)責(zé)企業(yè)全系統(tǒng)內(nèi)電信數(shù)字設(shè)備安全， 及時維護(hù)、 更換存儲設(shè)備。

檔案部門應(yīng)健全數(shù)字檔案安全管理制度， 對于重要檔案采用異地異質(zhì)備份策略。目前，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)普遍使用硬盤以及以硬盤為基礎(chǔ)的各種存儲系統(tǒng)（磁盤陣列、NAS 存儲、SAN 存儲、集群存儲等）為主要存儲設(shè)備。 但是，硬盤由于受到機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，只能保固3-5 年，時間過久則普遍會出現(xiàn)壞道甚至數(shù)據(jù)損毀。 磁帶因具有價格低廉、容量可擴(kuò)展性強(qiáng)、安全性高、性能穩(wěn)定、文件系統(tǒng)獨(dú)立等特性，在長期保存數(shù)據(jù)方面擁有磁盤無法取代的優(yōu)勢。[6]檔案部門應(yīng)定期將檔案數(shù)據(jù)由業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移至穩(wěn)定的長期保存系統(tǒng)，并做到安全保管。

3.2 檔案資源的開發(fā)利用

檔案資源綜合管理系統(tǒng)是管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)檔案的主要工具、 手段， 不僅存儲現(xiàn)行有效數(shù)據(jù)， 還負(fù)責(zé)對作廢、換版等失效數(shù)據(jù)提供利用、監(jiān)測管理等。 檔案資源綜合管理系統(tǒng)提供利用模塊接口， 實現(xiàn)申請者對檔案資源的自主檢索查詢，提交利用申請，查閱、下載、復(fù)制檔案資源。 對于已失效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)利用管控更加嚴(yán)格， 非本專業(yè)的借閱者需要獲得原設(shè)計專業(yè)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的審批。 檔案資源綜合管理系統(tǒng)具有成熟的業(yè)務(wù)處理能力，具有一定程度的報表輸出、編研、專題庫等開發(fā)能力。

知識管理能夠有效地支持PLM 管理， 促使隱形知識顯性化、顯性知識系統(tǒng)化，提高各項工作效率。 檔案資源是企業(yè)知識沉淀載體， 是知識挖掘的重點(diǎn)。 檔案部門與業(yè)務(wù)部門合作建設(shè)知識管理平臺， 以檔案信息為知識源構(gòu)建實例性和程序性知識庫， 支持企業(yè)的核心能力建設(shè)。[7]

4 結(jié)語

PLM 已成為設(shè)計、制造企業(yè)實現(xiàn)信息化、轉(zhuǎn)型升級的主流趨勢， 面對檔案管理的數(shù)字時代挑戰(zhàn)， 檔案部門應(yīng)在PLM 變革中積極適應(yīng)角色轉(zhuǎn)換，主動謀求職能拓展，實現(xiàn)管理升級。 在PLM 中的數(shù)據(jù)管理中維護(hù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的規(guī)范化、一致性和完整性；在PLM 的過程管理中保障流程的合法有效性， 和項目管理部門合作監(jiān)督項目進(jìn)度； 在檔案管理中， 承擔(dān)起檔案長期保存的主體責(zé)任， 積極開發(fā)檔案信息資源， 支持企業(yè)知識管理。