對(duì)科研院所生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改應(yīng)用管理的分析

王中華

【摘要】科研院所承擔(dān)電子產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)和服務(wù)的任務(wù)，主要生產(chǎn)方式為試制、小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為“高、精、尖、特、專”，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)更改是不可避免的，如何解決好生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改應(yīng)用管理是院所面臨的課題。本文通過對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)集成的介紹與分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改應(yīng)用管理。

【關(guān)鍵詞】科研院所 生產(chǎn)過程 設(shè)計(jì)更改 應(yīng)用管理

中圖分類號(hào)：C939 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著外部需求的變化和發(fā)展，科研院所承擔(dān)的系統(tǒng)和設(shè)備的研制、生產(chǎn)和服務(wù)的任務(wù)有了較大變化，呈現(xiàn)出產(chǎn)品功能高度復(fù)雜，跨地域設(shè)計(jì)制造、研制生產(chǎn)高度交叉且周期短、技術(shù)狀態(tài)控制難、質(zhì)量控制要求高等諸多特點(diǎn)。而科研院所主要生產(chǎn)方式為試制、小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出“高、精、尖、特、?！钡忍攸c(diǎn)。

設(shè)計(jì)更改（也稱設(shè)計(jì)變更）是指企業(yè)在產(chǎn)品研制、生產(chǎn)和服務(wù)等全生命周期中，由于設(shè)計(jì)改進(jìn)、工藝工裝要求、制作協(xié)調(diào)等要求，對(duì)某個(gè)產(chǎn)品或相關(guān)產(chǎn)品、文檔等進(jìn)行修改的活動(dòng)。

“產(chǎn)品，質(zhì)量第一”，這是對(duì)產(chǎn)品的首要要求，在整個(gè)研制生產(chǎn)過程的管理中，技術(shù)狀態(tài)管理是非常重要的，而設(shè)計(jì)更改的實(shí)施和管理又是技術(shù)狀態(tài)管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是顧客重點(diǎn)關(guān)注和控制的。面對(duì)產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)更改的不可避免，質(zhì)量管理嚴(yán)格與研制周期短的要求，如何做好研制生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改的管理，也就成為科研院所面臨的難題。通過建立相應(yīng)的管理機(jī)制，利用信息化的管理手段，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改控制的有效途徑，是提高研制質(zhì)量、縮短研制周期的重要手段。

一、業(yè)務(wù)需求和流程分析

需求變更、工藝改進(jìn)以及設(shè)計(jì)需求變化等使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更改不可避免，尤其在以高新技術(shù)為主的系統(tǒng)和設(shè)備的研制中體現(xiàn)得更為明顯。既然設(shè)計(jì)更改不可避免，設(shè)計(jì)更改管理對(duì)科研院所生產(chǎn)過程就尤為重要，即通過建立嚴(yán)格的更改業(yè)務(wù)流程，在手工或計(jì)算機(jī)工具支持下，使更改活動(dòng)始終處于可控的狀態(tài)，并記錄更改涉及的所有對(duì)象的變化，保證相關(guān)信息的一致性、完整性和可追溯性。

由于企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，生產(chǎn)的組織、方式、產(chǎn)品都會(huì)有差異，因此需要針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，具體分析，以找到適合自己的管理方式。

（一）分析要解決的問題

目前我國系統(tǒng)和設(shè)備的研制總體來說處于快速發(fā)展的階段，研制過程中采用大量新技術(shù)、新工藝、新材料，技術(shù)上引進(jìn)消化吸收與自主創(chuàng)新并舉，產(chǎn)品在試制、小批量生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)更改不可避免且頻度較高，這給生產(chǎn)過程的管理帶來客觀困難，概況如下：

1.滿足產(chǎn)品狀態(tài)追溯，質(zhì)量控制的要求

“產(chǎn)品，質(zhì)量第一”，作為產(chǎn)品承制單位實(shí)施技術(shù)狀態(tài)管理是基本要求，也是ISO9001質(zhì)量體系的重要要素，而設(shè)計(jì)更改的管理是其中的重要內(nèi)容。面對(duì)研究院所多品種、小批量的生產(chǎn)實(shí)際，在研制生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)更改應(yīng)用管理往往成為最難以控制的環(huán)節(jié)。

2.滿足研發(fā)與生產(chǎn)協(xié)同的要求

新技術(shù)、新工藝、新材料的大量應(yīng)用，為高頻度的設(shè)計(jì)更改埋下了伏筆；而研制生產(chǎn)高度交叉且周期短又是現(xiàn)實(shí)要求。面對(duì)設(shè)計(jì)與試制并行的客觀事實(shí)，傳統(tǒng)串行、手工方式已經(jīng)難以應(yīng)對(duì)和滿足生產(chǎn)交付節(jié)點(diǎn)的要求。

3.應(yīng)對(duì)多狀態(tài)生產(chǎn)管理的要求

企業(yè)產(chǎn)品不但具有批量小、種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，在一定階段內(nèi)還存在同一種產(chǎn)品、不同狀態(tài)同時(shí)處于生產(chǎn)狀態(tài)（如改裝升級(jí)狀態(tài)、國產(chǎn)化狀態(tài)等），一旦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)更改，人工手段很難做到有效管控。

（二）分析行業(yè)與企業(yè)的特性

科研院所的科研生產(chǎn)業(yè)務(wù)主要是根據(jù)顧客需求提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料制造、工藝研究、試驗(yàn)評(píng)定、批量生產(chǎn)以及使用維護(hù)保障等系列性、集成性的成品研制任務(wù)。這些企業(yè)通常都具有以下特性：

1.企業(yè)具備較為完善的質(zhì)量管理體系；

2.產(chǎn)品研制涉及的科研流程長、質(zhì)量程序多、質(zhì)量要求高，顧客的關(guān)注程度高；

3.企業(yè)擁有一定信息化管理手段，部分已經(jīng)實(shí)施產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、制造執(zhí)行（MES）、質(zhì)量信息管理等信息系統(tǒng)，但集成應(yīng)用不高，普遍處于集成建設(shè)級(jí)；

就本企業(yè)看，還有下列特點(diǎn)：

1.從產(chǎn)品類型看，覆蓋了系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品、整機(jī)級(jí)產(chǎn)品、分機(jī)、模塊、組件、元器件、軟件等，還包括外部大系統(tǒng)的綜合聯(lián)調(diào)；

2.從生產(chǎn)規(guī)?？矗煌a(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量從單臺(tái)（套）、十幾臺(tái)（套）到幾千臺(tái)（套）不等；

3.從生產(chǎn)組織看，主要按照項(xiàng)目方式進(jìn)行，生產(chǎn)任務(wù)并行，人員交叉嚴(yán)重；

4.從生產(chǎn)類型看，既有試制，也有小批量生產(chǎn)，還存在同一產(chǎn)品多狀態(tài)同時(shí)生產(chǎn)；

5.從管理手段看，企業(yè)已經(jīng)建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM），并運(yùn)行多年，生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)初步建立，并開始運(yùn)行。

（三）分析企業(yè)的業(yè)務(wù)流程

按照“技術(shù)狀態(tài)”管理要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)更改主要包括：更改啟動(dòng)、更改準(zhǔn)備、更改實(shí)施、更改檢查四個(gè)階段。

（四）業(yè)務(wù)需求

通過對(duì)研制生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改存在的問題、行業(yè)與企業(yè)的特l生及企業(yè)本身的業(yè)務(wù)流程分析，我們可以看出，新形勢下科研院所要面臨重點(diǎn)提升生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改的控制能力，以應(yīng)對(duì)科研生產(chǎn)任務(wù)對(duì)企業(yè)提出的管理要求。

第一是構(gòu)建投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)管理規(guī)范，規(guī)范投產(chǎn)過程的技術(shù)狀態(tài)，主要包括：

1.MBOM組成；

2.MBOM創(chuàng)建流程；

3.職責(zé)與操作要求；

4.MBOM變更控制。

第二是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)（PDM系統(tǒng)）到生產(chǎn)（生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)）的信息系統(tǒng)集成，以支撐管理規(guī)范的落實(shí)，主要包括：

1.建立投產(chǎn)前狀態(tài)檢查管理；

2.按照訂單（項(xiàng)目），建立MBOM管理；

3.建立生產(chǎn)狀態(tài)變更控制管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）的變更聯(lián)動(dòng)；

4.建立生產(chǎn)狀態(tài)變更與生產(chǎn)過程控制的管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)變化對(duì)生產(chǎn)過程觸發(fā)。

二、應(yīng)用實(shí)施

規(guī)范與手段的有機(jī)結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)有效管理必由之路，尤其是信息系統(tǒng)建設(shè)尤為重要。多數(shù)科研院所已擁有一定信息化管理手段，且普遍存在按照職能管理域進(jìn)行信息化建設(shè)，基本處于集成建設(shè)階段，所以要解決生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改應(yīng)用管理問題，通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與生產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)的集成是一條必由之路。

下面，通過本企業(yè)生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）集成，談?wù)効蒲性核绾螌?shí)施生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改應(yīng)用管理。

（一）實(shí)施環(huán)境

本單位是一個(gè)綜合性研究所，生產(chǎn)任務(wù)分為研制（含預(yù)研）、批生產(chǎn)項(xiàng)目，產(chǎn)品類型覆蓋了系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品、整機(jī)級(jí)產(chǎn)品、分機(jī)、模塊、組件、器件、軟件等，還包括外部大系統(tǒng)的綜合聯(lián)調(diào)。每種產(chǎn)品的訂購數(shù)量從單臺(tái)（套）、十幾臺(tái)（套）到幾千臺(tái)（套）不等，是一個(gè)典型的工程研制型企業(yè)。企業(yè)歷經(jīng)多年的信息化建設(shè)，已經(jīng)初步建立覆蓋設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、職能、資產(chǎn)的信息化管理平臺(tái)，但“信息孤島”還較為嚴(yán)重，設(shè)計(jì)到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息傳遞方式較為原始，無法有效進(jìn)行管理和質(zhì)量控制。

為了有效實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程的管理，企業(yè)啟動(dòng)了覆蓋“物流、計(jì)劃、齊套、生產(chǎn)、裝配、調(diào)試”等全過程管理的生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)的建設(shè)工作，其中的一個(gè)重點(diǎn)工作就是解決設(shè)計(jì)到生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)傳遞，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）的集成。

（二）管理規(guī)范

在制度規(guī)范上，傳統(tǒng)的手工方式有一套完整的流程，主要以紙質(zhì)的方式進(jìn)行傳遞，靠人工方式進(jìn)行控制和閉環(huán)。總體來說，整個(gè)過程控制力度較弱、效率較低、可追溯性差，難以適應(yīng)現(xiàn)代的管理要求，需要結(jié)合現(xiàn)有的管理手段，重新梳理投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)，使管理規(guī)范、業(yè)務(wù)活動(dòng)、信息系統(tǒng)三者有機(jī)結(jié)合、無縫對(duì)接，以支持管理的要求。

為此，專門依據(jù)企業(yè)現(xiàn)有管理要求，結(jié)合信息系統(tǒng)集成實(shí)際，制定了《生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)MBOM規(guī)范》。規(guī)范從范圍、工具要求、MBOM的組成、創(chuàng)建、流程與職責(zé)、變更等方面對(duì)投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行了要求。

（三）集成設(shè)計(jì)

由于研制與批產(chǎn)，其技術(shù)狀態(tài)固化的情況不一樣，所以其MBOM的管理以及變更控制是有所區(qū)別的，最大的不同在于：批產(chǎn)項(xiàng)目是按照整個(gè)投產(chǎn)訂單，一次性完成投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)確定，一次創(chuàng)建MBOM。而研制項(xiàng)目，由于研制的特殊性，是現(xiàn)按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解（PBS），隨著研制的進(jìn)展，逐步完成其MBOM的創(chuàng)建，換而言之，研制狀態(tài)固化一個(gè)部分，即可投產(chǎn)一部分。

從系統(tǒng)集成層面看，重點(diǎn)是要解決從產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）獲取BOM的實(shí)際、方式、傳遞數(shù)據(jù)的效驗(yàn)、數(shù)據(jù)的組織等。

MBOM建立以后，系統(tǒng)集成處理的重點(diǎn)就是變更通知與變更處理，其中包括：變更通知、變更影響范圍、MBOM變更處理、交制清單的處理、在制品的處理。批產(chǎn)項(xiàng)目MBOM的整個(gè)創(chuàng)建及變更控制流程與研制類似，但控制和復(fù)雜程度略有不同。由于現(xiàn)實(shí)情況要求，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中還存在“多狀態(tài)生產(chǎn)”，即在一定階段存在同一種產(chǎn)品、不同狀態(tài)同時(shí)處于生產(chǎn)狀態(tài)。針對(duì)該類生產(chǎn)，可采用基線投產(chǎn)的方式加以解決。處理方式如下.

1.在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）建立基線；

2.在創(chuàng)建MBOM時(shí)，通過基線號(hào)從產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）獲取BOM；

3.變更通知和變更影響范圍按照基線方式進(jìn)行通知與處理。

三、結(jié)語

科研院所主要承擔(dān)電子產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)，面對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改不可避免的情況，需要研究具體的解決方法。通過建立管理規(guī)范，實(shí)施生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的集成，使管理規(guī)范、業(yè)務(wù)活動(dòng)、信息系統(tǒng)三者有機(jī)結(jié)合、無縫對(duì)接，有效解決生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)更改應(yīng)用管理，提高管理效率，提升管理質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程技術(shù)狀態(tài)的跟蹤與追溯。