核电设备的加工和制造需多专业协作加工，实施的周期较长，属于典型的离散型制造。因此，其生产过程较复杂、文档繁多、跟踪困难、数据种类多且使用者多、存储格式多样，从而造成数据的共享程度低、数据传递速度慢、业务数据难以集成、数据的管理水平低，更严重的是将导致设计和制造中的一些失误，制约企业进一步缩短产品研发和制造的周期。为了解决这个问题，上核采用PDM/CAPP 来对产品信息进行有效的组织和管理，以保证产品设计、工艺和生产信息的一致性和同源性，从而为企业的信息化管理打下坚实的基础。

一、生产特点及数据管理存在的问题

PDM系统的开发和实施是一个非常复杂的系统过程。必须要考虑到被实施企业的实际特点，结合该企业的产品特点、经营模式和现有的、可实施的计算机技术，从PDM的基本思想入手，建立企业PDM系统的基本框架，在此基础上才能分阶段地开展具体实施工作。开目公司通过前期对上核的产品 特点以及开发、制造流程进行了详细的调研和分析，为后续PDM/CAPP系统的设计奠定了基础。

1.企业产品生产特点

上核作为国内核岛主设备和化工设备的主要供应商，相对于其他行业的产品来说，其产品生产具有以下特点：①生产模式：单件小批量生产。②设备状况：以数控设备和加工中心为主，大型设备较多，投资巨大。③设计模式：按照业主或核电研究院提供的纸质图样转化设计。④工艺模式：以机加工、冷作和焊接工艺为主，多专业协作加工流转型。

2.企业产品数据管理存在的问题

一个核电设备项目的完整过程包括订单处理、项目策划、技术准备、采购、制造和质控等几个阶段，而每个阶段都由不同部门的人员进行处理，每个阶段都有不同的下级任务，过程中输入输出的文档数以万计，不同的输出文档有不同的签署确认流程。但在项目执行的过程中却没有信息的反馈，导致高管和项目管理员看不到整体直观的项目进展情况。同时，相关文档的长期流转和分散保存，易丢失且不易查询和借阅，更不利于相互协作。更严重的是，多种因素(如外来设计变更、内部生产工艺的变化或材料供应变化等)引起的技术文件变更，由于更新、换发的不及时，会造成版本管理上的混乱，降低技术文件的有效性和权威性。加之不同技术文件的调阅权限控制不力，易造成技术密秘泄漏和埋下安全隐患等。如图1。

 

 

二、项目解决方案

1.网状多视图数据管理

核电设备数据种类多、使用者多且存储格式多样，必须对其进行有效的管理，以保证数据的完整性、一致性、安全性和快速可用性。PDM通过提供产品数据多视图功能，为不同岗位上的用户提供不同角度的数据视图，从而使不同人员对数据的使用和查询能够各取所需。如图2。

 

 

在对产品进行多视图管理的同时，建立各类产品数据之间的网状联系，将所有产品数据联系为一个整体，在不同对象之间形成一个脉络清晰的关系网，从而能够方便地从一个对象顺藤摸瓜找到与它相关的其他对象。如图3。

 

2.自动化流程管理

由于核电设备自身所具有的质量要求高、制造周期长、过程复杂和配套链长等特点，造成文档繁多，跟踪困难，管理难度大，过程遵从性和研发效率存在矛盾等问题。针对企业业务流程存在的问题，项目组提出流程管理自动化的解决方案，在按质量保证体系和用户要求管理研发过程的同时，满足进度要求：①设置项目管理规范，自动分解项目任务;②设置过程文档模板，自动创建符合规范的输出文件;③设置图文档签审流程规范，文档自动流转，电子签名;④自动通知任务执行，自动报告任务超期;⑤对阶段任务的完成自动进行文档完整性和状态正确性检查。如图4。

 

3.数字化工艺与制造

工艺数据是制定车间作业计划、加工装配的关键数据，而工艺方案的优劣只有在制造中才能得到真实反映，且车间制造的反馈数据是进行工艺优化的重要依据。

在上核原有的设计制造模式中，工艺规划和制造相脱离，两者以串行方式进行，实际制造情况与工艺方案存在较大的偏差。通过实施PDM，将产品的设计和工艺信息无障碍、无衰减地发布并传递到制造部门，将工艺与制造相融合，真正地实现数字化工艺与制造。

4.全范围数据安全保障

核电设备关系到重大人身和社会安全，因此对其数据管理的长期安全性、历史可追溯性和保密性都有很高的要求。

PDM基于角色与用户自定义权限的授权，通过全面而细致的静态权限和动态权限分类安全机制，保证数据不被非法访问和破坏。动态权限可随着工作流程的流转自动授予和收回，在保证数据安全的同时，也极大地减轻了授权管理的工作量。

5.标准化工艺设计

由于核电站的特殊安全性和可靠性的要求，核电设备普遍具有高标准、高性能和高可靠性的要求，具有多种强制性的行业标准，因此需要建立基于行业标准的设计过程管理。据此，在PDM/CAPP系统中实现工艺信息模型标准化、工艺文件标准化、工艺流程标准化、数据来源标准化、数据内容标准化、输入输出标准化及工艺流程标准化等。同时，PDM/CAPP系统还应拥有强大的统计汇总和报表定制功能。

三、实施效果

1.实现核电设备企业工艺制造一体化

核电设备企业以前的工艺设计都是以二维工程图为基础进行的，CAPP也主要采用基于二维的工艺规划模式。实施PDM/CAPP后，企业突破传统的工艺设计模式，进行三维产品模型环境下的工艺设计。通过面向制造的工艺规划和工艺信息在制造现场的集成应用，实现工艺设计与制造的一体化， 提高数控设备的利用率，解决了困扰企业的高端数控设备利用率低的问题。

2.全方位数据安全策略，保证数据的历史可追溯性

在上核PDM/CAPP项目中，从最底层的数据库信息存储到数据库访问的开发工具和环境，以及应用组件、信息系统等每一个层次都设置安全措施，并将数据安全管理与项目管理相互配合，强调项目数据关联性追溯，实现了基于项目的数据安全管理，构筑全范围的强大的安全屏障，保证核电设备几十年历史数据的可追溯性。

3.建立起适合核电设备企业信息化的总体解决方案

上核PDM/CAPP信息化支撑平台的实施，提出了适合支撑核电设备行业“数字化工艺与制造”的信息化平台解决方案和实施方法，主要包括核电设备企业的业务模型、产品数据模型、工艺知识库和标准库，以及完整的实施过程规范等，成为核电设备企业信息化的整体解决方案样本。