1.前言
隨著國民經濟的發展,工程機械行業發展勢頭強勁,制造業正面臨著新的競爭,新的挑戰和新的機遇。日益激烈的市場競爭,促使企業加快產品轉型升級,市場與用戶日益增多的個性化需求要求企業積極推進創新變革,盡快由傳統的大規模生產模式革新為大規模定制模式,實現產品的敏捷制造和個性化定制生產。產品數據管理作為企業產品創新研發的核心內容,正在得到業內的廣泛重視,近年來越來越多的工程機械生產企業紛紛開展信息化建設,利用系統管理軟件,實施產品數據管理,為企業領導和研發人員提供有效的產品研發和項目管控手段,大大提高產品研發效率,降低研發成本,促進企業快速提升產品研發能力。
2.定義
產品數據管理(Product Data Management,PDM)是一門用來管理所有與產品相關信息(包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、產品結構、應用權限信息等等)和所有與產品相關過程(包括過程定義和管理)的技術。通過實施PDM可以提高生產效率,有利于對產品的全生產周期進行管理,加強對文檔圖紙、數據的高效率利用,規范工作流程,提高企業管理水平。PDM的產生和發展既與當今社會的大環境緊密相連,又與工程機械企業的自身發展息息相關。企業為積極適應市場而尋求發展和不斷進行自我完善的強烈需求,是促成PDM系統功能日臻完善的內在動力。
3.產品數據管理現狀
從上世紀70年代開始,計算機輔助設計、計算機輔助制造快速發展,企業在其設計和生產過程中開始采用CAD、CAM等技術,新技術的應用在促進生產力發展的同時也帶來了新的挑戰。對于制造企業而言,雖然各單元的計算機輔助技術已經日益成熟,但由于各部門數據信息自成體系,大量的產品數據信息都安靜地保存在企業的信息檔案室內(圖1所示為PDM系統前企業產品數據管理狀況),產品數據及相關文檔資料彼此之間缺少有效的信息共享和資源共用,形成所謂的“信息孤島”,主要體現在以下幾方面:
3.1 CAD圖紙文檔及數據分散地保存在設計師個人電腦中,設計信息不能共享,圖紙資料檢索、查找困難。數據的一致性難以保證,信息安全性差,產品研發數據完全依靠手工管理,產品研發數據在各部門之間手動更改,造成技術資料的準確性和管控的一致性無法得到保障;
3.2 設計過程和變更文件的審批、更改控制靠手工進行,文件以紙質形式進行流轉,更改歷史難以追溯,審批更改控制不規范。版本控制困難等,同時控制更改進程,分發、傳遞效率低,并行協同設計工程難以展開。
3.3 產品的設計知識和經驗由主管設計師個人掌控和管理,產品數據管理沒有集成平臺,造成技術文件及企業產品知識管理檢索查找困難,在產產品借用零件數量逐年遞增,零部件通用化管理開展困難;產品制造成本居高不下,不利于企業產品研發和技術革新。
3.4 新產品研發設計過程中,項目實施進度完全按個人經驗進行計劃安排,項目管理組織粗放,項目實施進程難以掌控,發生等工、怠工現象不能迅速應對。若產品研發計劃發生變動,無法及時對項目成員及研發資源進行定量描述,無法充分發揮研發效率,造成項目計劃進度失調,工作效率不能充分發揮,影響產品研發進程。
3.5 由人工通過紙質或重復輸入建立與生產系統、采購供應系統的聯系, 信息流傳遞不及時、數據不同步、信息的正確性和可靠性難以保證,管理效率低下。
4.產品數據管理的意義
隨著工程機械行業的不斷發展,各種先進技術層出不窮,工程機械產品開發周期縮短,但產品信息量卻在成倍增加,導致產品數據管理在企業中已占據愈來愈重要的位置。當前工程機械行業制造自動化、信息化快速發展,信息技術廣泛、深入地應用于工程機械行業的各個領域,企業逐步實現計算機信息化,標志著企業的進步與發展,信息化最有效的應用在于支持企業產品數據管理的實現,產品數據信息由企業創建,屬于一種新的企業資源,其利用程度(產品數據的創建、流動的速度與重用的程度),有效的管理(存取,版本)就成為企業實施信息化的重要任務:快速而準確地獲得產品數據信息,減少產品重復設計,提供方便的協同工具,增進交流合作,提高產品設計效率,與其它應用工具緊密集成,提高產品數據處理的方便性和時效性,促進企業產品數據的標準化,系列化和通用化,有效地提高企業新產品的開發效率和質量。因此工程機械行業迫切需要通過實施產品數據管理,提高產品數據資源的利用率,提高企業產品生產效率,促進新產品研發,實現企業信息化集成。
4.1 從產品數據管理來講,實施PDM系統可幫助組織產品設計,完善產品結構變更,跟蹤項目進展中的設計概念,及時方便地找出存檔數據以及相關產品信息。PDM管理的是產品在整個生命周期中所包含的全部數據。企業全面實施PDM系統,能夠實現產品數字化研發,加強產品數據管理,通過采用虛擬制造技術和先進的集成制造模式,建立集成、并行、虛擬、協同的產品研發網絡,達到優化產品設計、加快產品研發速度、提高產品設計效率和設計質量,降低產品研制成本,縮短新產品開發周期,滿足客戶的個性化、多樣化需求,提升產品技術含量和競爭力的目的。采用PDM系統能夠保證產品數據的一致性、安全性,避免數據信息流失,提高產品數據的標準化和規范化程度,提供系統集成的產品研發平臺,避免產品數據重復錄入,錯誤輸出,提高企業產品的研發能力,快捷、有效地管理產品數據的變更。PDM系統提高對產品研發相關文檔、標準化資料、產品變更通知以及質量檢驗等環節的文檔信息管理,提供了簡單、快捷的集成平臺,便于檢索、追溯以及管理。圖2所示為企業實施PDM系統后產品零部件管理界面。圖3所示為企業實施PDM系統后產品研發的文檔管理界面。
4.2 從產品研發過程管理來講,PDM系統可協調組織整個產品生命周期內諸如:設計審查、批準、變更、工作流程優化以及產品發布,企業產品知識管理等過程發生的事件。工程機械企業要滿足經濟市場日益個性化和多樣性的需求,必須具備個性化的量產能力,打破過去的批量化和標準化生產體系,盡快適應符合未來發展趨勢的生產模式,變成大規模、個性化的準時制量產,實現敏捷生產和柔性制造的可重構組織模式。上述問題的產生與積累勢必對企業研發管理體系提出了越來越高的要求。通過基于信息化系統的業務流程管理系統,以推拉結合的方式,提高產品研發業務推進效率;PDM系統基于可視化的業務流程管理平臺實現研發項目推進的實時監控;通過業務流程記錄能夠實現業務管理的可追溯性。業務流程化既可以幫助企業提高研發項目推進效率的同時,還可以轉“人治”為“法制”,擺脫研發人員發動變動對整體研發項目的影響,而且通過不斷積累的業務流程記錄,可以不斷優化業務流程,積累企業知識管理,使企業不斷通過業務流程“進化”,實現企業管理模式的逐步優化。基于PDM平臺的業務流程管理體系能夠幫助企業在助力企業新產品研發的同時保持企業可持續性的良性發展基因,促進企業不斷提升管理水平及研發能力。圖4所示為企業實施PDM系統后產品研發的流程管理界面。
4.3 從企業信息化建設來講,PDM系統是依托IT技術實現企業最優化管理的有效方法,是科學管理企業框架與企業實際問題相結合的產物,也是計算機技術與企業文化相融合的一項創新。當前,工程機械行業正面臨著新的競爭,新的機遇和新的挑戰,要求企業建立完善的產品數據管理體系,并在此基礎上梳理產品研發過程中的各項產品研發文檔管理流程文檔等,通過PDM項目的實施建設,加快企業各部門PDM系統的有機應用,最終提高企業的研發制造能力,提升企業的核心競爭力。經營一體化是整合企業內外資源,發揮企業競爭優勢的重要手段。通過經營一體化系統集成,促使企業內外各協作部門和單位的信息及時同步,及時發現問題,及時解決;定位優勢環節,放大競爭優勢;避免信息孤島,實現通力合作。經營一體化將打破企業內部之間、企業與外部資源之間的壁壘,是實現“敏捷制造”的重要環節。PDM系統是企業實現“數據標準化”、“業務流程化”、“經營一體化”的核心組成部分。
綜上所述,PDM是一種幫助管理人員進行產品數據和產品研發過程集成管理的工具,而企業實施PDM的最終目標是達到企業級信息集成的目的。
5.結語
2017年10月,舉世矚目的十九大提出了新時代、新矛盾的重大判斷,對未來中國做出了高屋建瓴、大氣磅礴的規劃。制造業是中國經濟發展的根本和基礎,也是經濟增長的脊梁。十九大報告中指出,“加快建設制造強國,加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合,在中高端消費、創新領域、綠色低碳、共享經濟、現代供應鏈、人力資本服務等領域培育新增長點、形成新動能”,為制造業的發展指明了方向。在數字化時代,產品數據管理的實施夯實了企業工程基礎數據管理,為企業全面信息化管理打好了堅實基礎,產品數據管理的實施是制造企業邁向智能制造、智能管理的必經之路。
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