某集团PLM项目需求分析

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1 项目背景

随着市场竞争的进一步加剧,竞争方式将从以前单纯的价格竞争转向技术实力、产品品质、品牌影响力、销售渠道、售后服务等全方位的竞争。因此,如何优化产品结构、提高产品品质、以较低的设计、制造成本及时推出满足市场需求的产品,是摆在企业面前亟待解决的课题。企业自主研发和创新能力是保持企业旺盛生命力的关键,而优化产品结构、提高产品品质是增强企业竞争力、创建产品品牌的重要方面。

信息化技术不仅为设计师提供了便捷的设计工具,如:CAD、CAPP、CAE和CAM等系统,改善了设计环境,提高了设计效率,同时也带来了一系列后续生产力与生产关系不协调的问题,诸如:信息孤岛、版本问题、查询困难、文档的关联、部门之间协同困难、细目表的生成依赖于手工、产品配置缺乏相应的工具等。海量和复杂的产品数据仅依靠传统的手工管理方式已无法满足企业的发展。信息技术作为提高企业竞争能力的有效手段受到越来越多的企业的重视,其实质是挖掘先进的管理理念,应用先进的计算机及其网络技术去整合企业现有的营销、研发、采购、生产、服务等业务流程,为企业的运作、管理和决策提供准确而有效的数据信息,以便对市场需求做出迅速而准确的反应,从而加强企业的“核心竞争力”。企业通过引入先进的信息化手段,以增强产品开发能力和管理水平,逐步提升企业的核心竞争力。

产品开发是一个综合流程,在这个流程中,子流程、组织结构、开发活动、技术以及工具共同运作在PDM系统的总体框架中。产品生命周期管理解决方案提供一组能力,使得企业能够在产品全生命周期(从市场需求到产品报废)范围内,高效的创新、管理其产品及相关服务。

2 企业现状

2.1 工程技术信息化现状

企业计算机及网络系统:目前企业的计算机软件设施较好,硬件基础较好,并已构建集团计算机网络系统,特别在技术部门已全部实行计算机进行产品开发设计作业。

企业计算机应用水平:由于企业领导的重视,公司计算机的应用已有较长的时间。在军品各研究所,由于CAD技术的广泛长期应用,大部分工程师都能熟练应用计算机进行产品设计。

目前企业软件应用情况:

CAD应用软件进行:

三维CAD:

CATIA V5R20 运行于Windows平台

Solidworks 2010 运行于Windows平台

二维CAD:

CAXA 2007 运行于Windows平台

AUTOCAD 2006 运行于Windows平台

CAE应用软件

安世亚太产品运行于Windows平台

Abaqus 运行于Windows平台

CAM软件应用情况:

SIEMENS NX7.5 运行于Windows平台

VERICUT 7.0 运行于Windows平台

办公软件:

Office 2007 运行于Windows平台

2.2 产品数据现状

本企业产品特点是“多品种、小批量”。在产品生命周期管理的主要现状如下:

对CAD、CAE、CAM及办公软件所产生的大量电子文件只为各部门所用,没有科学的为其他部门使用,形成信息的孤岛;

企业对CAD、CAE、CAM及办公软件的使用产生大量的电子文件没有进行管理;

产品资料的签署过程仍处于对纸质文件的签署;

企业对借用件没有进行管理,不能查出某一零部件是否被其他产品借用;

企业对标准件(包括企标件)没有进行管理,不能查出某一标准件(包括企标件)是否被产品所使用;

产品工艺数据是使用CAXA编制,没有使用专门制作产品工艺数据的CAPP系统完成工艺工作;

技术资料的管理、归档和下发还停留在70年代的水平,主要以纸质管理为主

技术文件的校对、会签、审核、批准的审批流程,还采用人工传递的方式,信息传递效率低,历史数据和信息查询困难,在现阶段保证电子设计、工艺文件与蓝图始终一致,将给设计人员带来巨大的工作量,也造成了电子设计、工艺文件可重用率低、准确性无法保证。

产品电子文档没有进行版本的有效管理;

产品明细表的输出仍然依赖于手工;

企业对产品资料的电子文件没有建立相应的管理规章制度。

2.3 面临挑战

随着全球化的商业环境变化以及由一对一竞争模式转换为一对多和多对多的竞争模式的变化,有效利用企业的资源以及对市场的快速反应能力已经成为企业发展的关键,对产品研发和制造也带来了新的挑战:

1、监控和管理产品生命周期中全过程的挑战:如何适应企业外部商业环境的变化,以满足不同客户的各种要求,企业必须寻求解决方案来管理整个产品设计和制造过程来协同企业部门间以及企业和供应链上合作伙伴间的所有过程,因为正如我们所知道的,不断地进行产品和技术创新是企业发展之源动力。显然仅采用传统的管理模式,无法对客户的要求做出快速反应。

2、知识管理的挑战:我们企业中最宝贵的资源是人才,这是因为人才是知识和信息的载体。有价值的经验、方案和技巧,都保留在员工的大脑中,为企业发挥着作用。但人又是流动的、不易控制的载体。因而需要把人的知识、信息转移到一个易控制、方便共享的载体上。

3、标准化工作的挑战:计算机外的所有流程都有ISO9000进行规范,所有业务的交流都是通过纸介质进行,而产生这些纸介质的所有数据和文件都是在计算机里完成的,但是计算机内的产品数据管理确是各自为政,无章可寻,没有一个统一的管理平台,造成文档管理混乱、更改不一致、重复设计、名称无规则等等。另外,企业为提高设计效率,规范工作程序,需要寻找一个平台使得企业管理标准和工作标准上升到一个新的台阶。

4、快速设计的挑战:由于缺乏有效的控制和管理平台,使得企业的公用零部件(功能组件)、基础技术、知识库无法得到沉淀和积累,大大制约了设计进程。需要寻找一个系统平台,让企业的知识资产得到高效管理,加快知识的再利用。

5、数据共享及并行工程的挑战:一个产品的设计文件及相关的文档,将在企业设计、工艺、生产、销售、产品维护的全过程被引用。如仅仅文件的创作者知道数据的位置,在不谈人员变动的情况下,必将造成其它部门及人员引用数据的麻烦。就是在同一设计部门,也不能满足其它设计人员的借用设计要求。在并行工程方面,由于企业采用的是传统的串行作业方式,即上道工序不完下道工序就无法进行,人员与人员之间,部门与部门之间无法协同工作。产品设计的下游部门无法提前参与到产品的设计中去。所以,搭建一个协同设计的平台势在必行。

6、数据查询:面对急剧增加的产品信息,信息的查询、数据检索存在很大的困难。造成数据分散化、多样化,数据维护、备份工作量大的同时,一个工程师要花很长的时间来寻找想要的正确数据,即使查着了,也不知是否是正确的版本。

7、版本的管理:现在产品设计更改/变形设计频繁,而目前系统的柔性不足。产品在设计过程中,由于需要满足各方面的要求和动态适应市场的变化,设计的频繁更改不可避免;从而同一零件会有不同的版本。目前企业采用的管理方式,已不能满足企业的应用要求。

8、产品的流程管理:设计信息的准确、及时传输有较大困难。设计信息需要经过设计、审核、标检、会签和发放等过程,不仅要求能在设计部将设计信息从设计者顺利地送到审核、批准者,而且还要跨部门传递发送,如何对业务过程进行有效地控制?如何使项目计划做到准确、及时、可控?如何在有效的制度下进行有效的监督?所以必须对现有业务流程进行再造和优化。

9、数据安全:产品数据是企业的战略资源,仅通过Windows系统无法对现有数据进行有效的管理和控制,所以必须借助于PLM平台对其进行高效管理。

3 PLM需求分析

3.1 单一数据源

从软件技术角度,CAD、CAE、CAM、CAPP等单元技术(或系统),只有共享统一的数据库,同一数据模型,才能叫实现了真正的单一数据源,消除数据的复制传递,绝对保障数据的一致性;从研制过程角度,大家能共享统一的用户访问权限控制机制,共享统一的工作流,这样才能实现跨部门的审批流程、更改流程,提高业务流程效率,实现更改的真正闭环管理;

3.2 标准化

通过PLM系统的实施,使得企业在研发部门的管理标准、工作标准和技术标准得到升华,产品研发各阶段的质量保证体系得到有效执行。

3.3 知识驱动

通过PLM系统平台的建立,理顺产品信息,搭建企业特有的机型目录、产品视图、技术文件视图以及各种数据库等。通过PLM系统与CAD系统的紧密集成,实现知识驱动的产品设计工程。

3.4 消除信息孤岛

通过系统集成消除信息孤岛,保证在计算里输入的信息的畅通和准确性。

3.5 设计、工艺、生产的协同

产品已经应用三维模型进行设计,这样在工艺设计过程中如何方便的浏览三维模型,进行工艺设计和工装的设计、工艺路线的生成等就比较关键,因此CAPP软件与三维CAD软件的集成非常重要,可以为将来无纸化工艺打好坚实的基础。统一的数据源、统一的用户、统一的工作流来实现设计、工艺、生产的协同工作。

4 PLM系统目标