中石化集團江漢石油管理局第四機械廠(四機廠)是國內(nèi)生產(chǎn)大型石油鉆采設(shè)備的主要生產(chǎn)廠家之一，產(chǎn)品主要有鉆井工程裝備、采油及井下作業(yè)設(shè)備、海洋鉆采設(shè)備、高壓流體控制元件等共分為五大類十六個系列，兩百多種型號。目前信息化建設(shè)資源情況為：主干光纖(1000M)網(wǎng)絡(luò)帶寬，桌面帶寬為100M；網(wǎng)絡(luò)交換機 46臺；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：1104個；各種應(yīng)用服務(wù)器18臺；計算機(PC)總量800多臺；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) (TIPDM 2007)；工藝設(shè)計系統(tǒng)(KMCAPP 6.0)；企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(MYSAP/ERP.ECC5.0)；DNC網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備達(dá)65臺；人事考勤管理系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、管理局公文辦公處理系統(tǒng)、固定資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)、桌面安全管理系統(tǒng)等。
一、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實施背景
進(jìn)入二十一世紀(jì)后，隨著市場化進(jìn)程的加快，以及石油競爭的加劇，石油機械市場需求旺盛，四機廠面對新的機遇和挑戰(zhàn)，提出了當(dāng)時的企業(yè)發(fā)展目標(biāo)。在經(jīng)濟快速發(fā)展的情況下，生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大，各種供需矛盾也日益突出，給企業(yè)管理帶來了很大的難度，而要想解決這些問題，僅靠手工管理和增加人力是不夠的。必須引入信息化管理的手段，開展集成應(yīng)用希望通過信息化先進(jìn)的思想理念、工具手段進(jìn)行優(yōu)化管理。
PDM(Product Data Management)即為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，PDM系統(tǒng)是幫助管理人員、工程技術(shù)人員以及其他人員管理產(chǎn)品與開發(fā)步驟的一種軟件系統(tǒng)。PDM系統(tǒng)幫助管理及工程人員追蹤在設(shè)計、制造、銷售以及售后服務(wù)與維修過程中所需求的大量信息。在有些地方又可被稱為工程數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品信息管理、技術(shù)數(shù)據(jù)管理或是技術(shù)信息管理等。正是PDM系統(tǒng)的出現(xiàn)，使企業(yè)快速響應(yīng)客戶需求，跟蹤管理客戶訂單的能力得到提升。PDM技術(shù)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程，其核心在于能夠使所有與項目相關(guān)的人在整個信息生命周期中自由共享于產(chǎn)品相關(guān)的異構(gòu)數(shù)據(jù)。
PDM技術(shù)在九十年代得到迅猛的發(fā)展，PDM可看作是一個企業(yè)信息的集成框架(Framework)。各種應(yīng)用程序諸如CAD、CAM、CAE、EDA、OA、CAPP、MRP……等將通過各種各樣的方式，如應(yīng)用接口、開發(fā)(封裝)等，直接作為一個個“對象(Object)”而被集成進(jìn)來，使得分布在企業(yè)各個地方、在各個應(yīng)用中使用的所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)得以高度集成、協(xié)調(diào)、共享，所有產(chǎn)品研發(fā)過程得以高度優(yōu)化或重組。目前國際上許多大企業(yè)正逐漸將它作為支持經(jīng)營過程重組、并行工程、ISO9000質(zhì)量認(rèn)證，從而保證企業(yè)競爭力的關(guān)鍵技術(shù)。
在企業(yè)管理流程上，四機廠技術(shù)部門體系由科技辦、鉆修產(chǎn)品研究所、固壓產(chǎn)品研究所、自動控制研究所、材料工藝研究所及各分廠、車間的技術(shù)組構(gòu)成。它們承擔(dān)著全廠的項目管理、產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、工藝等技術(shù)及管理工作，在企業(yè)經(jīng)營發(fā)展中占據(jù)舉足輕重的地位。但是部分技術(shù)工作流程缺乏規(guī)范性、科學(xué)性，相互間信息流通不暢，中間環(huán)節(jié)和重復(fù)勞動多，造成工作效率低，技術(shù)工作質(zhì)量達(dá)不到保證，結(jié)果影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成浪費，影響生產(chǎn)周期。
在產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理和傳遞上，隨著CAD技術(shù)在廠技術(shù)部門的普及應(yīng)用，產(chǎn)品的設(shè)計周期顯著縮短，設(shè)計質(zhì)量大為提高，經(jīng)濟效益顯著。但帶來了信息安全、管理等諸方面的新問題，具體如：大量舊資料的無序管理；單機、目錄文件級的管理存在諸多問題；對產(chǎn)品變更及版本管理缺乏有效的手段；電子資料的查詢、借用問題；缺乏安全管理手段；缺乏有效的信息共享機制完整性；物料清單信息的集成化管理；無法展開標(biāo)準(zhǔn)化的運作方式；無法具備對復(fù)雜零部件的裝配結(jié)構(gòu)及運動機構(gòu)的分析……在訂單配套和發(fā)運管理上，設(shè)備更加趨向于整體配套化，這樣導(dǎo)致的直接結(jié)果是客戶的訂單項目復(fù)雜、多變，同一訂單中的項目會在不同的時間、不同的地點進(jìn)行組裝發(fā)運。單純的手工報表來管理客戶訂單項目，容易造成項目的缺失和不準(zhǔn)確，出現(xiàn)配錯、發(fā)錯的現(xiàn)象，給客戶和企業(yè)帶來損失。在企業(yè)生產(chǎn)趨于裝備化、復(fù)雜化的情況下，針對產(chǎn)品數(shù)據(jù)、客戶訂單的信息管理顯得日益重要。企業(yè)內(nèi)部各部門要有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，建立一個公共的數(shù)據(jù)信息平臺，對客戶的訂單管理要詳細(xì)準(zhǔn)確，能夠為設(shè)計、銷售、制造、服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。
二、系統(tǒng)概況
四機廠產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理融合了國際上先進(jìn)的PDM技術(shù)原理，可以支持先進(jìn)設(shè)計制造技術(shù)的應(yīng)用于推廣，基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)，發(fā)揮集成框架作用，能夠支持信息、業(yè)務(wù)過程集成，數(shù)據(jù)完整性與安全性控制，能夠支持CIM(Computer Integrated Manufacturing)和CE(Concurrent Engineering)等技術(shù)的應(yīng)用，通過CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)集成，將企業(yè)中不同部門所使用的軟件如CAD、CAPP等生成的數(shù)據(jù)集成在一起，形成完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，使所有與項目相關(guān)的人在整個信息生命周期中自由共享于產(chǎn)品相關(guān)的異構(gòu)數(shù)據(jù)。它的應(yīng)用已超出了工程設(shè)計領(lǐng)域，延伸到生產(chǎn)計劃、物資供應(yīng)等管理部門，同時為銷售及售后服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。硬件系統(tǒng)方面，采用HP ML370D3高性能服務(wù)器，配備了雙至強超線程CPU，1.5G DDR ECC內(nèi)存，280G SCSI高速硬盤，采用RAID5磁盤陣列。采用硬件防火墻實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)隔離。軟件方面，采用了Windows 2000 Advance Server操作系統(tǒng)和Microsoft SQL Server 2000 EntERPrise Edition數(shù)據(jù)庫，并安裝了企業(yè)版防病毒軟件。
主要實現(xiàn)的功能：靈活的圖文當(dāng)管理、產(chǎn)品配置功能、權(quán)限管理功能、支持企業(yè)動態(tài)模型及動態(tài)演化、工程圖檔信息提取、內(nèi)嵌多格式圖文當(dāng)瀏覽器、統(tǒng)一的編碼方案、靈活的用戶自定義管理機制。經(jīng)過系統(tǒng)的推廣使用，SJPDM已在設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、采購、倉儲、銷售、質(zhì)量等相關(guān)過程得到廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)用戶達(dá)到200個，已有14大類152種產(chǎn)品及部件進(jìn)入了系統(tǒng)，零件119160個，各類圖檔103290份，圖檔每月以2400張的速度遞增，各類文檔以4000余份的速度增長。通過廣泛使用、全員參與SJPDM系統(tǒng)，配合遵守相應(yīng)的各類技術(shù)規(guī)范、工程流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)提供了一個通用的數(shù)據(jù)平臺，有效公用了企業(yè)內(nèi)部的各種技術(shù)資源，提高了工作效率，為快速響應(yīng)客戶訂單提供了保障，為企業(yè)創(chuàng)造了價值。
三、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實施的主要內(nèi)容與做法
SJPDM系統(tǒng)實施的過程為：需求分析和總體規(guī)劃→系統(tǒng)客戶化定制和典型應(yīng)用→二次開發(fā)和功能改進(jìn)→系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與驗收→運行維護階段共五個遞進(jìn)層次。
1 以零部件為核心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理：從產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的發(fā)展歷程來看，PDM系統(tǒng)經(jīng)歷了以文檔為核心和以零部件(物料)為核心兩大階段；以文檔為核心組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)“真實”反映了企業(yè)技術(shù)部門的實際業(yè)務(wù)，成為PDM的初級階段和EDM產(chǎn)品，國外早期產(chǎn)品和目前國內(nèi)大部分PDM產(chǎn)品均處于這種水平或偏上水平，典型特征：借用概念根深蒂固。以零部件(物料)為核心是基于企業(yè)數(shù)據(jù)管理全局化考慮，在將來就會很好的支持產(chǎn)品生命周期管理，達(dá)到企業(yè)信息化長遠(yuǎn)目標(biāo)。以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為主線組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)是經(jīng)過對產(chǎn)品設(shè)計過程和設(shè)計理念進(jìn)行深化，并經(jīng)過和其它應(yīng)用系統(tǒng)集成、融合而形成能夠(也是唯一)反映產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理特點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在這種描述中，包括文檔在內(nèi)的所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)均是對零件對象的描述，通過這種方法才能使得產(chǎn)品文檔有效的以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為主線起來(以文檔為核心的無論如何也不能流暢的做到這一點，同時無法支持計算機行業(yè)模塊化設(shè)計特征明顯業(yè)務(wù))。SJPDM系統(tǒng)可以將與該零件相關(guān)的所有文檔(產(chǎn)品圖、工藝圖、工藝文件、其它相關(guān)文檔等)管理起來。解決了企業(yè)中一圖多件或一件多圖的問題，清理了零件、圖紙、工藝文件之間的版本關(guān)系這也是從企業(yè)全局考慮，為整個企業(yè)信息化做好基礎(chǔ)工作，便于將來與其它軟件進(jìn)行有效集成。
2 有效的數(shù)據(jù)錄入工作：只有規(guī)范的產(chǎn)品數(shù)據(jù)才是企業(yè)真正意義上的財富。SJPDM具有從圖檔文件批量創(chuàng)建零件和自動匹配產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的功能，即數(shù)據(jù)錄入工具INPUT。要使數(shù)據(jù)規(guī)范，也必須從開始截止垃圾數(shù)據(jù)流入。經(jīng)過對技術(shù)人員使用計算機和繪圖軟件的習(xí)慣的深入研究，全面貫徹執(zhí)行企業(yè)的制圖規(guī)范，雙方對INPUT工具進(jìn)行了大量的個性化開發(fā)，從而使系統(tǒng)具有強大的錯誤攔截功能，涉及到設(shè)計人員可能出錯而導(dǎo)致垃圾數(shù)據(jù)流入的各種情況。如零件圖紙初始化時選擇了明晰欄、圖紙標(biāo)題欄編碼項為空、零件名稱為空、明晰欄圖號為空、重量和數(shù)量欄有非數(shù)值型字符、多列明晰欄圖號相同、明晰欄有空行等。為了確保圖檔部件明晰欄中的圖號與零件圖檔標(biāo)題欄圖號一致，程序一旦發(fā)現(xiàn)有圖檔沒有關(guān)聯(lián)上，數(shù)據(jù)錄入按鈕即自動關(guān)閉。整個入庫數(shù)據(jù)的詳細(xì)情況在線自動生成一個文本文件存放在一個特定文件夾中，設(shè)計人員打開這個文件便能知道整批圖紙的相關(guān)信息，極大地方便了設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)并改正圖紙中不符合制圖規(guī)范的信息，提高了設(shè)計人員規(guī)范圖紙的效率，同時有效執(zhí)行了企業(yè)的CAD制圖規(guī)范。
3 強大的查詢、統(tǒng)計功能方便信息使用和管理：信息化的程度高低在于使用信息手段的人對信息的利用程度的高低。大量的產(chǎn)品信息存在于PDM系統(tǒng)中，要使它們真正成為企業(yè)實實在在的財富則必須依靠各種查詢、統(tǒng)計、輸出功能來實現(xiàn)。零件查詢功能模塊中，查詢條件可以為零件代號、名稱、類型、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間、編碼、種類、備注、材料、重量、安全級別、設(shè)計人、產(chǎn)品型號中的任意一項或多項的組合，同時，具有非條件，可以對結(jié)果進(jìn)行更加嚴(yán)格的篩選和界定。選擇對零件的當(dāng)前版本、歷史版本進(jìn)行查詢。對于采用成組分類技術(shù)對零件編碼后，統(tǒng)計結(jié)果直接顯示出同類零件的詳細(xì)情況。具備零件單層和多層使用情況功能，用于檢查零件的通用性，為設(shè)計和更改提供參考。在瀏覽產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹時，系統(tǒng)隨著光標(biāo)的位置實時顯示當(dāng)前節(jié)點下的一級子件個數(shù)，有圖檔的子件個數(shù)等相關(guān)信息。圖文檔查詢可以根據(jù)文檔分類進(jìn)行查詢，在瀏覽產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時，可以指定任意節(jié)點對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行匯總，并可以選擇不同的報表樣式，設(shè)定復(fù)雜匯總條件，制定匯總曾數(shù)，得出各種BOM清單，通過集成的Office軟件導(dǎo)出，直接打印或用作數(shù)據(jù)庫記錄為生產(chǎn)計劃、采購等部門使用。在圖文檔分類輸出打印功能模塊中，匯總條件可多重定義，匯總結(jié)果有相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果，便于使用者核對輸出結(jié)果正確與否。
4 以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對客戶訂單管理：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是支持企業(yè)管理復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)據(jù)的核心。目前PDM系統(tǒng)支持由圖檔構(gòu)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和采取配置變量運算的方式進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置兩種方法，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中可選件較少的企業(yè)適用于由圖檔構(gòu)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的方法，反之選用配置變量運算的方式進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置。四機廠產(chǎn)品有五大類，十六個系列，生產(chǎn)零件達(dá)幾十萬個，屬于面向訂單的制造企業(yè)。針對企業(yè)狀況和系統(tǒng)功能，我們提出了產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品客戶化結(jié)構(gòu)的理念，將涵蓋各種待選零件綜合而成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)稱之產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)會隨著企業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品不斷成熟而得到擴充。在得到客戶詳細(xì)需求后，設(shè)計人員以產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對各待選件一一確認(rèn)生成產(chǎn)品客戶化結(jié)構(gòu)，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)化為客戶的設(shè)備生產(chǎn)和配套BOM，也為售后服務(wù)提供依據(jù)。
5 流程管理保證技術(shù)數(shù)據(jù)的規(guī)范：寫入圖檔中，并打上各項工作完成的日期，無需人為干預(yù)，保證圖紙數(shù)據(jù)的正確性，省去了審批人員再簽字的種種麻煩提高工作效率。
6 系統(tǒng)集成和可擴展性促進(jìn)廣泛應(yīng)用：隨著PDM系統(tǒng)得實施和應(yīng)用，散布在企業(yè)中的各個信息孤島被連成一體，在設(shè)計、工藝、制造、財務(wù)、銷售、質(zhì)量管理、售后等部門間建立了一條完整的信息鏈，形成了一動全動、一有全有的協(xié)同工作環(huán)境，逐步建立起敏捷制造、快速響應(yīng)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。在CAD界面中集成PDM的零件、圖檔、結(jié)構(gòu)查詢功能，在設(shè)計的同時，可在線查看已有的設(shè)計信息，同時提供圖檔的復(fù)制功能，借鑒成熟技術(shù)，極大提高設(shè)計效率。通過和CAPP的集成，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹建立后，融合零件相關(guān)工藝信息，進(jìn)行工藝信息匯總，產(chǎn)生加工路線、加工設(shè)備、工時花費、材料消耗、成本計價等一系列統(tǒng)計信息，為上游生產(chǎn)計劃和下游加工制造、財務(wù)核算提供數(shù)據(jù)。PDM系統(tǒng)在這個過程中起著將雜亂無章的信息串聯(lián)起來的作用。SJPDM和主流三維軟件如Pro/e的集成就尤為重要了，與裝配件ASM已經(jīng)形成了結(jié)構(gòu)關(guān)系，PDM只需將其讀入，對于采用TOP—DOWN設(shè)計的工程，PDM則需管理骨架、布局等要素，為實現(xiàn)運動仿真、結(jié)構(gòu)分析、力學(xué)分析、模擬裝配、數(shù)字樣機等高端應(yīng)用。SJPDM數(shù)據(jù)庫已能與ERP進(jìn)行良好地集成和應(yīng)用。
SJPDM系統(tǒng)的成功實施與應(yīng)用可歸納為如下六點體會：
1 取得了企業(yè)決策者的高度重視和全力支持；
2 充分的明確了PDM的定位和所要達(dá)到的目標(biāo)；
3 制定了可行有效的實施策略；
4 重視實施隊伍建設(shè)，選擇技術(shù)力量雄厚，經(jīng)驗豐富的合作伙伴；
5 重視培訓(xùn)工作；
6 充分重視產(chǎn)品數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和流程的規(guī)范化。
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本文標(biāo)題：企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDM/ERP的實施經(jīng)驗
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