产品数据管理系统实施

蔡安 E-Works

1 概述

信息化进程的推进为产品研发的快速实施提供了可能。产品研发全生命周期形成的数据，对产品的改进改型提供了坚实的基础。越来越多的企业已经或正在准备采用PDM技术来对企业产品生命周期内的信息进行管理。目前，国内、外PDM软件很多。从市场情况来看，主要是国外软件，如：Team Center、Windchill、ENOVIA LCA、eMatrix等。这些软件可以帮助企业构筑全数字化的协同环境，软件服务商可以提供从概念设计、数字样机到协同开发、知识管理的完整解决方案。对于国内研发的PDM系统，优点虽然可以量体裁衣，但现有的软件不支持数字样机，开发周期长，需要投入相当大的人力、物力和财力，风险大。在近十年的时间里，西飞公司设计部门对国内、外的PDM软件均进行了尝试。

2 西飞公司设计部产品数据管理实施过程简介

西飞公司设计部门承担着两个机种十几个型号的改进改型工作，小批量，多品种，研制周期短，迫使设计部门必须对其产品数据进行有效的管理，以适应快速研制的要求。

1996年借鉴波音公司的早期的产品数据管理模式，设计部完成了西飞产品数据管理系统。该系统是在以色列的软件基础上进行量体定制的，零件属性、图号树、零件树、文件编号、报表查询、报表生成及简单的审批程序都符合企业的工作方式，但由于该系统仅能管理零件属性，对技术文件、二维图纸及三维模型不能管理，节点数最多十个，无法保证近400名设计人员在线，保证数据的实时有效，该系统没有应用起来便退出了。

在国家重点项目863并行工程中，针对设计使用的CAD为NX的情况，选用了iMAN作为PDM系统，结合MA60飞机内装饰改进设计，完成了基于iMAN平台下的并行设计工作的探讨研究。为了推进应用成果，在短舱改进设计中，在起落架、短舱、发动机支架进行了产品数据管理是运行工作。但由于设计CAD为NX，制造CAD为CATIA V4，数据需转换才能使用。同时，iMAN节点数仅有10个，经费落实存在困难，设计全面应用受到限制。

对设计部门而言，实施产品数据管理除保证CAD、CAE、PDM相关软件数量具备同设计能力相应的指标外，服务器、客户端、网络等硬件环境是实施成功的重要保证。在选择PDM产品的时候，应该充分考虑其CAD与PDM的互操作问题，避免异构的数据问题给应用带来困难。同时，购买比较成熟的PDM产品，并获得软件商的技术服务支持，不必要做过多的个性化开发，以减少资金投入、减轻系统维护工作，缩短实施周期，减小实施风险。

3 LCA产品数据管理实施

3.1 LCA介绍

在当今的数字化经济中，产品全生命周期管理（PLM）为企业提供了独特的机遇，可以帮助企业实现：

——提高产品生命周期的创新实力，并将之进一步转化为更高的收入、更大的市场份额、更短的推向市场的时间以及更高的产品成功率。

——转换企业的决策流程，通过该流程，企业可以确定应当提供什么样的产品、如何向市场推销出这些产品以及在整个产品生命周期中谁提供了最多的商业价值。

——通过在企业基础上管理产品知识这种多样化的智力资本，并在多个程序和增收活动中利用它来增加其价值。

——利用完全电子化的、加速解决方案替代耗时及的传统流程，实现产品生命周期成本的最小化。

法国达索公司基于上述理念，为企业提供产品全生命周期集成解决方案——LCA，其涵盖了企业内的所有业务流程。即：商业管理、产品研制、规划和方法、采购、制造、流程及售后服务。

3.2 产品数据管理的需求

针对集设计与制造于一体的航空制造企业，将相对成熟的产品信息进行提升，使这些信息成为企业级的共享信息，在产品生命周期的相关阶段，将所有扩展企业内与产品相关的部门信息加入到业务流程中，以实现制造性企业的高水准的产品数据管理，降低产品推向市场的时间与成本，从而增加市场的占有率。

3.3 设计部门LCA实施过程

2002年起，以副总工程组织相关人员进行PDM实施的前期工作。在进行了大量详细分析之后，形成了《西飞公司PDM系统实施需求分析报告》，确定了以产品结构为主线组织产品设计、工艺、工装等数据的管理目标，确定了西飞公司的PDM系统选用达索公司的LCA软件系统，确立了PDM与CAPP、ERP系统的集成方案。

根据公司LCA实施计划安排，设计部成立了以专业带头人为主体的LCA实施工作组。标准规范处也参加了系统客户化工作，建立LCA实施应用标准规范。

3.3.1 实施应用情况

a)在xx型号研制工作中，设计部门全面贯彻GJB9001A-2001《质量管理体系要求》，实施技术状态管理，对产品全生命周期进行管理，而LCA就是基于技术状态管理理念的PDM产品。因此，设计部的实施工作组在完成了培训后，就提出了产品LCA客户化需求：

●零件的属性的定义

●技术文件的属性的定义

●相关的各类报表的需求

●提出了建立标准件库、成品件库的需求

●提出了版次管理办法

●对工程更改控制

●生效性及发放

●流程定义

b)2004年6月底，项目组完成了零件属性、流程等系统定置，编制了LCA使用的一系列的工作规范、管理规范和操作手册，对产品设计和工装设计的试应用专业设计员进行了5期培训。

c)由于LCA是对产品全生命周期的管理，系统支持至上而下的设计，其又与CATIA具有高度集成，不仅从逻辑上对3D模型进行管理，而且对3D模型的空间关系进行管理，为的是给基于LCA的协调及电子样机提供了保障。但在实施拉LCA时，任何企业一定存在大量的已经有的3D模型，这对LCA与CATIA互操作的模型规范提出了要求，针对这一情况，编制了LCA与CATIA互操作规范作为检查模型的要求。

d)在积累了试运行经验的基础上，针对民用飞机的用户个性化要求，尝试LCA至上向下的设计方式，在LCA中建立MA60的结构树，发至CATIA进行3D设计，再将3D模型存回LCA管理。

e)完成了LCA的结构标准件库的建立，管路标准件在测试库中进行了应用。

f)改变了以往的一个型号一个架次管理办法。根据改进、改型的特点，将型号对应于系统中的规格的概念，按一类产品给出通用的架次号，灵活地生成过滤的型号树，也可按需求生成结构树。

3.3.2 存在的问题

经过在一定范围的测试应用后，2005年12月设计部门在型号上全面上线。在全面应用及型号新的需求的过程中，产生了许多的问题，严重影响应用的进程。主要问题如下：

a)运行速度太慢，存在属性录入长时丢数据的问题；

b)审批流程操作复杂，批准过程很难实现；

c)系统按架次控制的生效性存在漏洞，很难满足民用飞机模块化管理的要求；

d)更改单、临时更改单、技术单管理存在异议，对单架机的BOM生成存在问题；

e)整架机的BOM不能一次生成，报表开发复杂。对用户研制过程中的新需求，必须重新定义，对实施方依赖较强。

f)各类与生效性相关的文档管理不明确方案。

4 建议