PLM系統(tǒng)應(yīng)用過程中的標(biāo)準(zhǔn)化工作

趙慧艷

[摘 要] 隨著科研生產(chǎn)和信息化的發(fā)展，為打破信息孤島，企業(yè)建立了PLM信息化管理平臺。標(biāo)準(zhǔn)化是信息化的前提，本文主要探討在PLM系統(tǒng)在實施和應(yīng)用過程中，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化所做的工作，結(jié)合PLM系統(tǒng)的各項功能，提升企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。

[關(guān)鍵詞] PLM；標(biāo)準(zhǔn)化；信息化；實施；應(yīng)用

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 01. 046

[中圖分類號] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2019）01- 0106- 03

1 引 言

隨著時代的進(jìn)步和社會的發(fā)展，全球化競爭日益加劇，用戶需求呈現(xiàn)多樣化和個性化，大規(guī)模定制模式逐漸取代傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)模式[1]。企業(yè)為提高競爭力，降低產(chǎn)品成本，應(yīng)用各種CAx/DFx技術(shù)，在有效提高產(chǎn)品設(shè)計和制造效率的同時，異構(gòu)數(shù)據(jù)大量增加，部門與部門之間，員工與員工之間，缺乏有效的溝通手段，形成“信息孤島”，產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)（PLM，Product Lifecycle Management）在這種情況下應(yīng)運而生。PLM系統(tǒng)是以先進(jìn)管理思想和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，對產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、采購、生產(chǎn)、售后在內(nèi)的全生產(chǎn)過程的信息和過程進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，分布在不同地點、存儲于不同計算機(jī)、文件格式和存儲介質(zhì)多種多樣，同時企業(yè)的工作流程也存在隨意性，因此在PLM系統(tǒng)實施和應(yīng)用過程中，企業(yè)需要改變傳統(tǒng)的管理方式，針對PLM系統(tǒng)制定新的標(biāo)準(zhǔn)化工作方式，讓PLM系統(tǒng)更好地發(fā)揮其作用。

2 PLM系統(tǒng)及其功能

2.1 PLM系統(tǒng)簡介

根據(jù)業(yè)界權(quán)威的Cimdata的定義，PLM是應(yīng)用于單一地點的企業(yè)內(nèi)部、分散在多個地點的企業(yè)內(nèi)部，以及在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域具有協(xié)作關(guān)系的企業(yè)之間的，支持產(chǎn)品全生命周期的信息的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用的一系列應(yīng)用解決方案，它能夠集成與產(chǎn)品相關(guān)的人力資源、流程、應(yīng)用系統(tǒng)和信息[2]。它針對制造業(yè)，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，提供全生命周期（包括市場需求調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、銷售、售后服務(wù)）的信息管理，并在一定范圍內(nèi)為產(chǎn)品設(shè)計和制造以及維護(hù)建立一個并行的協(xié)作環(huán)境。不同部門，不同角色的使用者隨時隨地共享、使用產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并將其應(yīng)用到新產(chǎn)品的開發(fā)，快速響應(yīng)市場。

2.2 PLM系統(tǒng)管理的三個階段

產(chǎn)品全生命周期管理包括三個階段：產(chǎn)品創(chuàng)新和新產(chǎn)品的開發(fā)階段、生產(chǎn)組裝和規(guī)劃變更管理階段、維護(hù)管理階段。

2.2.1 產(chǎn)品創(chuàng)新和新產(chǎn)品的開發(fā)階段

在新產(chǎn)品開發(fā)階段，企業(yè)應(yīng)抓住來自企業(yè)內(nèi)部和外部的商機(jī)，迅速轉(zhuǎn)化為實際的產(chǎn)品概念，利用現(xiàn)有產(chǎn)品和零件的重復(fù)性，面向生產(chǎn)設(shè)計，加快產(chǎn)品推向市場的速度，最大可能性地降低成本，實現(xiàn)利益最大化。

2.2.2 生產(chǎn)組裝和規(guī)劃變更管理階段

企業(yè)通過PLM系統(tǒng)把與產(chǎn)品有關(guān)的信息（規(guī)格、制造方法或者材料清單）無縫地轉(zhuǎn)移到供應(yīng)鏈中，企業(yè)根據(jù)這些信息，判斷生產(chǎn)狀況，實現(xiàn)產(chǎn)品快速生產(chǎn)和組裝。在此階段，企業(yè)需要制定標(biāo)準(zhǔn)的流程，確保變更請求有效處理。

2.2.3 維護(hù)管理階段

為了提高競爭優(yōu)勢，企業(yè)需要提供服務(wù)和維護(hù)解決方案。維護(hù)工程師或者服務(wù)人員通過PLM系統(tǒng)查看產(chǎn)品的銷售和維護(hù)全過程，為客戶提供完善的服務(wù)和維護(hù)解決方案。

2.3 PLM系統(tǒng)功能

PLM系統(tǒng)主要包括以下幾個功能：

2.3.1 文檔管理和權(quán)限管理

企業(yè)的各種信息是以圖形文件、文本文件、數(shù)據(jù)文件、表格文件和多媒體文件等形式存在，包括合同、項目可行性報告、設(shè)計任務(wù)書、工程設(shè)計和分析數(shù)據(jù)、工藝設(shè)計文件、生產(chǎn)加工、裝配、檢驗、備品備件清單、維修記錄和說明書及使用手冊、電氣原理圖或布線圖以及規(guī)范文件等。PLM系統(tǒng)的文檔管理功能將這些文檔集中管理起來保證了數(shù)據(jù)的一致性和完整性，保證企業(yè)的設(shè)計和生產(chǎn)使用正確版本的文檔。

PLM系統(tǒng)提供人員權(quán)限管理，不同用戶對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)使用權(quán)限，保證各類數(shù)據(jù)不被非法修改或盜用。

2.3.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理是通過物料清單，把產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來，實現(xiàn)對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有效組織、控制和管理，為各階段，各部門和各類技術(shù)及管理人員提供信息服務(wù)。

產(chǎn)品配置管理能夠使企業(yè)的各個部門在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)共享同一產(chǎn)品配置，集中管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)資源及使用權(quán)限、數(shù)據(jù)有效性，保證各部門材料清單一致性，提供不同類型的配置信息，避免了查詢產(chǎn)品資料時間長，產(chǎn)品配置信息不準(zhǔn)確，設(shè)計和制造的材料清單不一致，工程更改造成產(chǎn)品配置信息混亂等問題。

2.3.3 工作流程和簽審管理

工作流程管理主要實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與修改過程的跟蹤與控制，包括審批流程和更改流程，實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)的提交與修改、管理和監(jiān)督、文檔的分布控制、自動通知等。企業(yè)在實施PLM系統(tǒng)前梳理了工作流程，并建立工作流程模型存放到PLM系統(tǒng)中，相關(guān)人員根據(jù)PLM系統(tǒng)的工作流程完成工作。PLM系統(tǒng)采用電子簽審，有權(quán)限的審批人員對工作進(jìn)行簽審，并將該次操作作為文檔的一部分，系統(tǒng)永久保存，以備查詢。PLM系統(tǒng)的會簽功能可實現(xiàn)多人同時審閱一張圖紙或文檔，避免了紙質(zhì)文件流轉(zhuǎn)造成的時間延誤，提高了審批流程的效率。

2.3.4 分類及檢索管理

PLM系統(tǒng)提供快速方便的分類技術(shù)，將全公司的所有數(shù)據(jù)和過程根據(jù)編碼自動分類。使用者可以按分類查找，也可以利用PLM系統(tǒng)提供的檢索功能，根據(jù)項目、名稱、規(guī)格、材料、文件名、設(shè)計者等屬性進(jìn)行組合檢索，高效地查詢數(shù)據(jù)、零件、標(biāo)準(zhǔn)件、文檔等對象和文件，減少重復(fù)設(shè)計，提高工作效率，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。

2.3.5 集成與協(xié)同管理

PLM是一種數(shù)據(jù)管理和信息集成軟件，是CAx，PDM，ERP，CRM，OA等工具的集成平臺，將各種異構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，打破信息孤島，實現(xiàn)了所有與項目有關(guān)的人在整個信息生命周期共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)，為并行工程提供系統(tǒng)工作環(huán)境。

2.3.6 項目管理

PLM提供項目管理功能，通過工作分解結(jié)構(gòu)（WBS，Work Breakdown Structrue）將項目層層分解成相對獨立，內(nèi)容單一的工作單元，并制定相應(yīng)的工作要求和驗收條件，實現(xiàn)項目工期、成本、質(zhì)量等的有效控制，同時，管理者通過PLM系統(tǒng)可以對項目成員實現(xiàn)績效考核。

3 標(biāo)準(zhǔn)化在PLM系統(tǒng)實施應(yīng)用中的作用

為滿足客戶的定制化需求，企業(yè)的生產(chǎn)模式逐步向敏捷制造和大規(guī)模定制生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，采取這樣的生產(chǎn)模式，企業(yè)可以以大規(guī)模生產(chǎn)的效率和速度來設(shè)計和生產(chǎn)定制的產(chǎn)品，提高市場響應(yīng)速度。企業(yè)通過企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理，設(shè)計團(tuán)隊圍繞已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的產(chǎn)品以及典型結(jié)構(gòu)并行設(shè)計產(chǎn)品，最大限度地提高設(shè)計繼承性和產(chǎn)品互換性，減少所采用原材料、元器件、標(biāo)準(zhǔn)件與外購件的品種和規(guī)格，降低風(fēng)險。標(biāo)準(zhǔn)化工作是企業(yè)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，是PLM項目和規(guī)范PLM工作流程的前提，是發(fā)揮PLM功能的基本措施和提高PLM工作效率的有效手段，成功的PLM系統(tǒng)建設(shè)必然建立在完善的標(biāo)準(zhǔn)化工作基礎(chǔ)上。

4 PLM實施和應(yīng)用過程中的標(biāo)準(zhǔn)化工作

標(biāo)準(zhǔn)化是PLM系統(tǒng)實施和應(yīng)用的基礎(chǔ)，在PLM實施過程中，企業(yè)通過兩套典型設(shè)備的技術(shù)資料上線準(zhǔn)備工作，規(guī)范了術(shù)語，制定了企業(yè)編碼體系及圖樣和技術(shù)文件模板，建立了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件和通用件數(shù)據(jù)庫，將標(biāo)準(zhǔn)化體系和質(zhì)量管理體系相融合，構(gòu)建涵蓋各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的知識庫，規(guī)范了產(chǎn)品開發(fā)和簽審流程等。

4.1 規(guī)范PLM實施術(shù)語

企業(yè)在以前的生產(chǎn)經(jīng)營活動中，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)習(xí)慣，結(jié)合企業(yè)自身特點形成一些個性術(shù)語，在PLM系統(tǒng)規(guī)劃時將這些與業(yè)務(wù)和產(chǎn)品相關(guān)的各類名詞術(shù)語、符號內(nèi)容、計量單位做統(tǒng)一規(guī)定，統(tǒng)一管理，制定了《產(chǎn)品型號編制方法》《產(chǎn)品和一級部裝參數(shù)表》等。

4.2 制定企業(yè)編碼體系

企業(yè)信息分類與編碼是企業(yè)信息化的基礎(chǔ)。PLM系統(tǒng)實施前，企業(yè)的產(chǎn)品采用全隸屬關(guān)系進(jìn)行編碼，由于產(chǎn)品品種多，物料描述不統(tǒng)一，存在“一物多碼”和“多物一碼”的情況，設(shè)計、生產(chǎn)、采購之間花費大量時間溝通協(xié)調(diào)，產(chǎn)品成本增加。準(zhǔn)備實施PLM后，企業(yè)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)實際情況，結(jié)合PLM系統(tǒng)的特點，制訂了一系列企業(yè)分類編碼標(biāo)準(zhǔn)：《企業(yè)信息編碼規(guī)則》《產(chǎn)品編碼方法》《部裝編碼方法》《零件編碼方法》《標(biāo)準(zhǔn)件編碼方法》《外購件編碼方法》《文檔編碼方法》《材料編碼方法》《企業(yè)資源編碼方法》等，規(guī)范了企業(yè)物料和技術(shù)文件的編碼方式。

4.3 建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件和通用件數(shù)據(jù)庫

當(dāng)今市場環(huán)境多變，制造企業(yè)由大規(guī)模生產(chǎn)方式向大規(guī)模定制方式過渡，零部件激增，在這樣的情況下，標(biāo)準(zhǔn)化人員提煉零部件的共性部分，建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件和通用件數(shù)據(jù)庫，降低企業(yè)內(nèi)部多樣性，實現(xiàn)柔性制造。為保證標(biāo)準(zhǔn)件、外購件、通用件的完整性、準(zhǔn)確性和唯一性，標(biāo)準(zhǔn)化人員制定了《標(biāo)準(zhǔn)件命名規(guī)范》《外購件命名規(guī)范》《材料命名規(guī)范》等等，指導(dǎo)物料導(dǎo)入。設(shè)計人員在進(jìn)行開發(fā)設(shè)計時，在標(biāo)準(zhǔn)件和通用件庫中查找所需零部件，如設(shè)計爐殼體，查找不帶接管的爐殼本體和接管，將接管按照設(shè)計意圖組合到本體上，減少重新設(shè)計和生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。如果沒有查找到相關(guān)零部件就提出申請，由標(biāo)準(zhǔn)化人員添加或者推薦設(shè)計者采用其他類似標(biāo)準(zhǔn)件或通用件，減少新增零部件。此外，PLM系統(tǒng)還提供物料引用次數(shù)功能，標(biāo)準(zhǔn)化人員可以定期統(tǒng)計引用次數(shù)少的物料，提醒設(shè)計者不使用該種物料，形成一定規(guī)模的批量生產(chǎn)，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件和通用件數(shù)據(jù)庫的使用，降低了新產(chǎn)品設(shè)計工作量，加快了新產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程，有效規(guī)避了技術(shù)風(fēng)險。

4.4 建立CAD和技術(shù)文件模板的文檔庫

圖樣和技術(shù)文件的標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)品研發(fā)過程中的一項重要工作。在PLM實施過程中，標(biāo)準(zhǔn)化人員需要規(guī)定圖樣和技術(shù)文件的模板，使之符合PLM系統(tǒng)的要求，這樣PLM系統(tǒng)可以自動提取設(shè)計者在圖樣中填寫的名稱、材料、規(guī)格、設(shè)計者等信息，這些模板固化到PLM流程中，以此保證PLM系統(tǒng)設(shè)計環(huán)境中調(diào)用和產(chǎn)生的文件都符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求，確保數(shù)據(jù)的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，同時也減少了標(biāo)準(zhǔn)化人員審查的工作量。

4.5 標(biāo)準(zhǔn)化體系和質(zhì)量管理體系相融合

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量管理體系通過PLM系統(tǒng)緊密結(jié)合到一起。企業(yè)質(zhì)量管理體系確定各個過程的輸入、輸出、控制準(zhǔn)則和所需資源、文件、記錄，對于可由計算機(jī)完成的活動，將其嫁接到 PLM 系統(tǒng)，并將 PLM 各個模塊的報表輸出格式統(tǒng)一為質(zhì)量管理體系要求的質(zhì)量記錄，形成一個在一定范圍和層次上互相滲透的有機(jī)整體。

4.6 建立國際、國家、行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)庫和樣本庫

標(biāo)準(zhǔn)化人員利用PLM系統(tǒng)建立國際、國家、行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及外購件樣本數(shù)據(jù)庫，跟蹤掌握國際、國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和配套廠家產(chǎn)品的最新動態(tài)，及時發(fā)布，給設(shè)計人員提供及時準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)信息服務(wù)，避免因標(biāo)準(zhǔn)或配套件信息版本更新不及時或版本過多導(dǎo)致的使用錯誤。設(shè)計人員可以通過標(biāo)準(zhǔn)號、標(biāo)準(zhǔn)名稱、發(fā)布日期、廠家等對標(biāo)準(zhǔn)和樣本進(jìn)行檢索，系統(tǒng)還提供標(biāo)準(zhǔn)及樣本的電子文本在線閱覽、下載等功能。

4.7 規(guī)范產(chǎn)品開發(fā)流程

企業(yè)按照項目難度分為常規(guī)項目、派生項目、開發(fā)項目和研發(fā)項目四種類型，分別制定工作流程，并將這些工作流程固化在PLM軟件內(nèi)部，在系統(tǒng)中實現(xiàn)設(shè)計制造、工程變更和項目的標(biāo)準(zhǔn)化管理，在任務(wù)執(zhí)行時由系統(tǒng)自動分派和通知，從而保證了業(yè)務(wù)流程的規(guī)范，同時減少了任務(wù)執(zhí)行的傳遞時間，提高數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，減少人為失誤，有效地開展并行工作，提高任務(wù)執(zhí)行效率。

5 結(jié) 語

企業(yè)通過PLM系統(tǒng)實施和應(yīng)用過程中的標(biāo)準(zhǔn)化工作，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，簡便快捷的電子簽審，方便的產(chǎn)品文檔齊套審查，文檔版本的有效控制，資源共享，質(zhì)量管理體系與PLM系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，工作流程的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一等。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作與PLM系統(tǒng)之間是相互依存的共同體。標(biāo)準(zhǔn)化工作是PLM系統(tǒng)建立和實施的基礎(chǔ)，并始終貫穿于每一個環(huán)節(jié)；PLM系統(tǒng)的成功實施又將推動企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展和進(jìn)步，將標(biāo)準(zhǔn)化要求盡可能地嵌入設(shè)計、管理、生產(chǎn)等工作流程，使得標(biāo)準(zhǔn)化工作的重心可以從日常煩瑣的標(biāo)準(zhǔn)化審查轉(zhuǎn)為制定各類“規(guī)則”，充分發(fā)揮PLM系統(tǒng)的各項功能。

主要參考文獻(xiàn)

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