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機械裝備制造行業現狀簡介 
目前,中國已發展成為世界的制造大國,已成為全球的制造業基地,中國的機械裝備制造業持續高速增長,但核心競爭力普遍不強,中低端產能過剩、競爭尤為激烈,很多產業的高端環節都被外資品牌牢牢掌控;同時,在關鍵零部件和核心技術方面,缺乏自主技術能力,中國機械裝備制造業無論從管理機制、技術創新能力,還是從企業規模、競爭實力等方面,都與國外企業存在較大差距,僅僅依靠消耗資源、降低勞動力成本的機械制造業,難以維持可持續性發展,主要表現在以下幾個方面。

    清軟英泰PLM針對機械設備制造行業的特點,建立起一套適合的解決方案。 PLM系統作為技術信息管理平臺,建立起企業在創新產品的過程中的信息集成和業務協作工作平臺,保證了數據的安全性,同時無形中建立了企業知識庫,讓企業知識管理更加全面而且有效。同時也能增強公司響應市場需求的快速反 應能力,縮短產品研制周期,在降低研制成本的同時進一步提高產品質量和售后服務質量。
機械裝備制造行業研發管理需求 
(1)企業面臨的難題 
1)文檔
1越來越多,手工難以管理,人員流失帶來知識流失
2文檔版本管理缺失手段 
 
2)數據 
1零件數據快速增長,利潤增長有限
2變形設計,BOM統計工作量大
3零件版本管困難,難以追溯 
 
3)項目 
1項目進度需專人統計,時效性差
2項目資源安排不科學不合理
3項目經常性拖期
4項目文檔齊套性差 
 
4)信息共享 
1研發部門內部
2不同部門間
3合作伙伴 
 
(2)研發管理對策
1)統一資源 
1建立企業統一的編碼體系
2建立企業級的共享零件庫 
 
2)清晰高效的數據 
1從CAD集成入手規范設計
2建立產品結構文檔管理模式
3建立嚴謹的設計變更流程
4打通PLM\ERP信息通道 
 
3)高效研發項目管理 
1研發流程和知識體系化
2研發文檔模版標準化
3研發任務標準化
4研發文檔標準化
5研發管理簡單化 
 
4)企業級的產品信息平臺 
1建立內外部產品信息共享平臺
2任務協同實現動態的信息傳遞

機械、設備制造行業問題梳理 
1.產品結構和生產過程復雜、零部件種類繁多、編碼不規范且復雜 
2.交付周期長、配套能力差 
3.產品的動態變更頻繁 
4.圖紙不唯一,缺乏版本管理,無法快速共享設計重用 

1)自主開發能力低
傳統的機械制造企業的研究開發能力相對較弱,企業疲于應付產品交付,致使沒有足夠精力和能力投入新品研發上,技術創新能力低。高新技術裝備和重大技術裝備在很大程度上還要借助引進外國的技術。

2)設計和制造技術較能力不強
機械裝備制造業受人才、技術、投資、設計開發條件等方面的制約,設計和制造技術能力普遍不高。

3)研發管理水平低
企業研發管理者通常是設計能力突出者擔任,在專業能力上的能力較強,對研發過程中設計工具使用能力強,但偏向技術型的管理者,更多是的管理一些細節,很少接受研發創新先進的管理模式,較少使用研發管理工具,造成設計能力和效率尚可,但管理水平低下。


機械裝備制造行業特點及挑戰 
裝備制造是產品全生命周期的“大制造”概念,包括產品和技術的研究開發、加工和裝配、系統集成、銷售、服務及產品報廢后的回收再利用全過程。上下游企業構成了一個產業鏈,產業鏈長、社會大生產分工協作度高,企業內部管理難度大。

機械裝備制造業制造模式比較復雜,屬于混合型制造模型,既有典型的多品種、小批量類型,也有按訂單定制甚至單件定制的情況;如何在已有技術儲備的前提下,完成快速的生產技術準備對于企業獲得競爭優勢非常重要。

裝備制造業產品結構、工藝、業務模式和生產過程復雜,業務多變性強,導致生產技術準備的工作量巨大,動態變更頻繁,管理困難而復雜迫切需要統一的產品數據平臺提供正確及時的產品數據。
編碼體系復雜,編碼的應用與管理非常困難,如何從資源的角度解決編碼的統一管理對企業構建合理的產品信息模型、梳理合適的業務流程非常重要。

目前我國的機械裝備制造業正在從傳統的手工模式管理向集成化、信息化、網絡化為特征的數字化設計、制造邁進。因此,企業需要加強技術創新體系的建立,企業信息化的實施也在向整體規劃、分步應用的模式轉變,特別需要能夠幫助企業整體規劃,同時提供完整解決方案和軟件系統的軟件供應商。


   1.規范產品設計數據源頭 
   在之前的信息化建設過程中,建立了適合企業的規范標準。但是在系統中最重要的事對信息對象的管理,所以制定相應的規范標準是企業信息系統長遠發展的基礎。在產品研發設計中一般都需要經過需求分析、概念設計和詳細設計,企業的產品設計目前還是以二維設計軟件CAD為主。所以CAD是大量研發設計的數據源頭。所以第一步是規范CAD設計。

   在實施清軟英泰PLM前期階段,企業人員與我們的實施人員共同努力制定出數據目錄和物料的編碼規則,而且制定出企業的制圖標準,對圖紙中明細欄、標題欄進行了規范管理。建立統一的物料編碼管理中心,根據產品特征建立了自制件庫、標準件庫、外購件庫、金屬材料庫、非金屬材料庫。在CAD制圖中,對圖紙名稱、圖號、明細表物料的選用制定了標準,這樣就在源頭上決絕了制圖規范問題。圖1為機械、設備制造行業CAD設計工作環境。
圖紙標題欄和明細表填寫環境
圖1 圖紙標題欄和明細表填寫環境
 
   2.在PLM平臺上建立電子數據倉庫 
   大多數企業想實施PLM系統的重要原因之一,是企業中采取手工管理方式去管理電子數據,手工方式的弊端很明顯,管理混亂,查詢檢索困難,而且數據的安全性、正確性、完整性無法保證。尤其在產品研發變更過程更加難以控制,圖紙的版本、更改難以做到把控。

   經過前期數據的詳細調研,采取動態建模技術,結合集中、結構化的分類技術數據管理方法,并考慮不同部門對數據訪問的權限,對機械、設備制造行業的產品數據進行了分類建模工作。 在分類管理的基礎上, 所有產品歷史資料批量導入到PLM中,從而建立規范、統一的企業級的知識資源庫。PLM系統實施上線后,基礎物料、企業標準與規范、產品技術圖紙、工藝制造文件、質量文件、產品技術文件和銷售合同等產品數據實現了集中統一管理。通過PLM知識庫,使得所有人員能夠上傳、下載、申請借閱設計文件、工藝文件和其他相關產品數據。實現了技術數據的有效存儲與安全性管理,包括更改管理及訪問權控制等,并實現文檔的分類、 檢索、 查詢和瀏覽功能。從根本上解決了紡織機械電子數據手工管理帶來的問題,最終實現了電子數據的集中統一管理。

 
   3.在PLM平臺上實現標準化管理和規范設計選用 
  研發部門信息管理的主要目標是實現產品研發的技術信息管理,通過技術信息平臺,以設計數據為源頭, 建立產品數據統一和共享的平臺。 基于PLM信息平臺,設計、工藝、生產、采購、質量和銷售等部門共同分享產品數據,并在這個平臺上協同工作。清軟英泰利用豐富的信息化咨詢和實施經驗,為實現產品研發的標準化管理和規范設計選用,在系統上線運行之前,清軟英泰實施人員和除從產品設計數據源頭制定了CAD制圖標準和編碼標準外,重點對名稱標準化、文檔模板格式標準化、數據標準化、方法標準化、工具標準化和業務流程標準化進行了大量工作。這些標準化工作,不同于以往企業對CAD圖紙和設計技術文件格式模板和填寫信息的規范工作,主要從技術管理、數據和業務流程上進行規范管理。對機械、設備制造行業管理人員來說,不但提升了管理效率,使其管理工作更加標準和規范,還為企業的標準管理節約了管理成本;對研發人員,通過PLM提供的文檔標準模板創建圖紙和設計文件,并實時查詢和調用設計資源庫,規范了設計的選用,提高了設計效率,確保設計數據的準確性。 

   4.在PLM 平臺上實現系列化變形管理 
   隨著企業業務的發展,新產品推出的速度也隨之加快,變型產品種類越來越多,企業原有的產品管理方式和流程已經滿足不了逐漸發展的企業。企業急需建立一個電子產品信息管理系統基礎上的集成化協作和開發平臺,來增強企業內部設計、制造、采購、市場各部門間溝通與協作,提高產品數據的管理水平,保證產品結構的準確率和系列化變型配置管理能力、提高設計效率、提高產品質量和降低產品成本、實現并行產品開發。 

    5.在PLM平臺上實現了設計和工藝一體化管理    
    制造企業應該從產品市場需求、概念設計、詳細設計、產品研發、工藝準備、 工藝過程規劃、 制定生產計劃、加工裝配和售后維修服務等過程,以設計、工藝和制造一體化為技術信息管理系統平臺,真正達到企業產品數據的全生命周期管理。 基于以上考慮,紡織機械在PLM平臺上,搭建了設計和工藝一體化數據模型、 組織和權限模型、一體化流程模型和協同模型及統一數據輸出模型?;谠O計和工藝一體化管理徹底實現了PDM和CAPP系統的無縫集成,也無縫集成了機械、設備制造行業相關業務。從而達到了設計和工藝真正一體化管理能夠實現技術信息管理系統統一權限模型、統一數據模型、統一過程模型、統一數據源和統一操作環境。圖3為機械、設備制造行業設計和工藝一體化數據管理模型。
 
   6. 在PLM平臺上實現了協同業務過程管理 
   根據現有各業務部門工作的特點,對現有的業務流程進行了優化,擺脫了以往手工管理的模式,所有的業務流程全部轉換為電子流程。使各部門能協同工作、信息共享。 以產品為協同工作中心對數據歸檔和發布等進行有效控制。依據工作流程業務規則定義執行相關任務分派與資源分配, 加速了產品數據的流轉效率, 建立了以產品為協同工作中心的企業級研發業務過程協同工作平臺,對產品整個生命周期中與各階段操作相關的電子數據進行了有效歸檔控制、傳遞、交付和發放。圖四為工作流
 
 
   有效控制企業數據的變更與信息發布。實施變更管理后,更改申請人先提出變更申請,經相關部門和人員的評估通過后,申請人對需要更改的數據進行更改,保證產品數據的有序更改和變更數據的及時發布,從而實現機械、設備制造行業變更業務的協同管理,保證變更數據的一致性、完整性和有效性。
 
 
行業研發管理信息化目標 
機械裝備制造行業在PLM建設過程中,主要目標有如下幾點:

1)建立以電子檔為核心的產品數據管理新體系
通過PLM系統的建設,改變手工以紙質為核心的產品數據管理模式,變為電子檔為核心的新的管理模式,將幫企業實現產品設計數據和資料的唯一性、共享性和安全性,確保數據源的唯一性,實現數據共享和數據協同;產品設計電子數據通過流程進行發布,實現設計數據的版本管理和控制,保證版本的有效性和一致性。

2)建立統一編碼體系和分類物料庫管理
建立企業級的統一編碼體系,建立滿足產品開發管理要求的產品設計通用件、企標件、標準件、專用件等物料分類庫,以便技術人員方便、快速、準確地查詢企業已有的零部件,以便確定是否選用已有零部件,最大化實現設計重用,避免物料存在一物多碼、物料種類膨脹。

3)建立以BOM為核心的產品數據管理新模型
通過PLM系統建立以BOM為核心的產品數據管理模型,使得BOM與設計文檔、工藝文件、業務流程等自動關聯,通過設計數據之間的關聯關系,在發生設計更改導致設計資料更改時能夠提供方便的查詢工具查詢所影響的產品范圍、數據范圍等,防止出現漏改情況的發生。

4)建立網絡化審批流程
基于PLM系統建立企業內部的業務流程協同,實現產品數據和業務處理的流程電子化,實現產品設計數據和資料的流程簽審和版本發布,規范變更流程的過程和執行,并可通過網絡實現自動分發,保障了信息傳遞的及時性和準確性。

5)建立新品開發過程管理
產品開發流程和項目管理,實現項目執行的透明化和規范化、項目計劃與流程一體化、項目資源的分派和負荷平衡、項目預警機制和項目階段評審管理,最大程度地保證項目開發進度,解決項目執行管理過程中依靠人工檢查、跟蹤的方式,能夠從多種角度實時了解和監控項目開發執行進程、存在風險,以及技術資料和物料采購計劃執行情況,為項目管理的實時監控提供有效的手段。

6)解決信息孤島問題
建立與CAD、CAM、CAPP及ERP系統的集成統一平臺,通過集成應用,提高設計數據的深層次應用,提高了數據傳遞效率,有效支持生產系統的運行。

機械、設備行業PLM行業解決方案 
方案總體架構圖 
 
 
方案特點 
英泰PLM產品生命周期解決方案項目化管理企業所有產品研發設計,實現產品開發過程的規范化,縮短產品開發周期 ;流程化管控產品研發階段,控制產品開發過程,保證產品研發質量;借助統一PLM產品研發管理平臺實現各部門各專業的協同化作業,同時數據化管理產品研發過程成果,提高產品改型設計效率,搭建企業產品研發知識、經驗和規范庫,實現產品設計方法的規范化,產品數據的標準化,以便控制產品成本;借助英泰多全一全面集成,實現產品設計、工藝和制造業務和數據的一體化,為生產制造及時、準確提供所需產品數據 。
 
核心應用功能
(1)建立統一編碼體系和物料庫管理 
PLM提供對編碼的規則定義,定義物料(零部件、原材料、產成品)、各類圖文檔等相關的編碼規則,通過碼段劃分、字典填充,在PLM、CAD、三維模型前端均能自動獲取生成編碼,并可控制碼值的維護和回收等。以庫的方式,構建了產品設計的基礎數據,通過編碼規則實現對零部件的統一編碼,并按零部件的編碼、名稱、規格、型號、版本等屬性進行分類匯總和管理??山⒎诸悗?,以方便設計人員利用庫快速設計,同時可利用庫掌握ERP庫存信息,以便設計時的選擇更適合物料降低成本。另外,包含零部件的借用關系查詢,支持分類管理??啥x各類物料的相關屬性。 
 
 
(2)建立統一的企業文檔庫管理 
英泰PLM幫助企業建立分類文檔庫管理,實現可使企業在整個產品生命周期中,對不同格式的文檔(圖形、文本、表格和多媒體等)進行儲存、共享訪問、技術狀態標識和發放,并對文檔版本進行控制。圖文檔的各種模板定義,調用。圖文檔的安全權限控制,圖文檔可基于規則的自動分發,可自由定義各類圖文檔的屬性主要涉及的包含:二維和三維圖紙,工藝文件、項目文件等。通過瀏覽工具實現各種異構數據在線可視化瀏覽(各種Office、PDF、AutoCAD、三維等相關設計軟件的瀏覽)和圈閱處理。使用可視化的用戶自定義工具,定義產品全生命周期中的各種業務流程模型。通過工作流管理,構建設計開發過程的協作模式,并按流程節點對設計活動進行控制,并對圖文檔、技術文件的審批和分發進行管理等。 
 
 
(3)建立以BOM為核心數據管理 
英泰PLM以產品為核心實現對不同階段產品數據的動態管理,通過產品設計BOM管理,在工藝設計過程中生成工藝BOM等,關聯產品不同生命周期階段的設計文檔、工藝文檔、工裝文檔、試制文檔、試驗文檔、質量管理文檔、售后技術服務文檔等,形成以BOM為核心的產品數據全相關性的管理。
英泰PLM的BOM管理是通過自頂向下的方式對產品零部件層次結構與屬性進行管理,并以樹狀結構進行可視化的表達??墒蛊髽I在整個產品生命周期中,建立產品數據收集、整理、重用的機制,實現設計信息管理的標準化,使企業的知識得以固化、繼承。產品結構BOM的配置管理、版本管理、明細表的輸出、結構的差異分析及材料消耗匯總等功能。 
 
 
(4)建立以項目管理為主線的過程管理 
英泰PLM支持以項目管理為主線,關聯新產品設計業務流程定義、設計任務的動態創建、多項目執行進程對比分析、項目執行過程中對設計資源的占用信息查詢與統計,利用先進的管理手段來實現對新產品開發全過程的管理。

英泰PLM的項目管理功能是通過WBS、甘特圖、網絡計劃圖等技術,在產品設計過程中,進行項目任務分解、計劃、下達,實現項目進度控制、設計團隊管控、質量管理。項目計劃:可以快速復制、依賴流程、BOM等自動分解。項目的執行:任務通過執行人,自動到任務接收人桌面,甘特圖動態顯示整個狀態。項目的瓶頸分析:通過項目問題與缺陷管理,隨時發現問題,找到解決方案,優化項目過程。項目資源:建立項目團隊,對項目人力資源負荷進行分析,達到充分、合理利用資源。項目績效:績效分析,最后可以HR銜接,加強考核。 
 
 
(5)建立嚴格的變更過程控制 
變更管理過程主要是對生效后的文檔、零部件及產品結構信息,按企業規定的變更流程,進行設計更改的申請、執行、批準、生效和通知,實現更改過程的可追溯性控制、文檔的有效性和設計與工藝之間的有效關聯。英泰PLM變更管理內容包括工程變更執行(預變更)、變更審簽(變更通知書、產品圖、明細表等)、變更生效、變更通知、關聯變更分析(物資反查)實現,它們分別用來描述一個工程變更從發起到實施不同階段。 
變更管理控制流程  
 
(6)與CAD系統集成應用 
通過與CAD工具軟件的集成,實現在CAD前端對資源的充分的利用(調用已有物料),調研企業級的編碼體系,規范源頭,包括對標題欄明細欄的信息提取,到PLM中形成BOM結構等,實現數據的高效采集,并能實現零部件與圖紙自動關聯等。對于三維模型,可以直接提供相關結構信息,并可與模型自動關聯。同時可在三維模型前端調用標準模型庫,實現快速建立裝配模型等。 

應用及應用價值 
PLM實現對研發過程的精益管理
PLM建立起企業級文檔庫
PLM建立統一物料管理平臺
PLM實現以BOM為核心的產品數據管理
PLM與CAD設計軟件緊密集成
PLM實現與ERP系統雙向集成 



 
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項目管理理論是指“在項目活動中運用專門的知識、技能、工具和方法,使項目能夠實現或超過項目干系人的需要和期望”的理論。項目管理包括整體、范圍、時間、成本、質量、人力資源、溝通等方面的管理。

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