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                                    机械装备制造行业现状简介 
                                    目前,中国已发展成为世界的制造大国,已成为全球的制造业基地,中国的机械装备制造业持续高速增长,但核心竞争力普遍不强,中低端产能过剩、竞争尤为激烈,很多产业的高端环节都被外资品牌牢牢掌控;同时,在关键零部件和核心技术方面,缺乏自主技术能力,中国机械装备制造业无论从管理机制、技术创新能力,还是从企业规模、竞争实力等方面,都与国外企业存在较大差距,仅仅依靠消耗资源、降低劳动力成本的机械制造业,难以维持可持续性发展,主要表现在以下几个方面。

                                        清软英泰PLM针对机械设备制造行业的特点,建立起一套适合的解决方案。 PLM系统作为技术信息管理平台,建立起企业在创新产品的过程中的信息集成和业务协作工作平台,保证了数据的安全性,同时无形中建立了企业知识库,让企业知识管理更加全面而且有效。同时也能增强公司响应市场需求的快速反 应能力,缩短产品研制周期,在降低研制成本的同时进一步提高产品质量和售后服务质量。
                                    机械装备制造行业研发管理需求 
                                    (1)企业面临的难题 
                                    1)文档
                                    1越来越多,手工难以管理,人员流失带来知识流失
                                    2文档版本管理缺失手段 
                                     
                                    2)数据 
                                    1零件数据快速增长,利润增长有限
                                    2变形设计,BOM统计工作量大
                                    3零件版本管困难,难以追溯 
                                     
                                    3)项目 
                                    1项目进度需专人统计,时效性差
                                    2项目资源安排不科学不合理
                                    3项目经常性拖期
                                    4项目文档齐套性差 
                                     
                                    4)信息共享 
                                    1研发部门内部
                                    2不同部门间
                                    3合作伙伴 
                                     
                                    (2)研发管理对策
                                    1)统一资源 
                                    1建立企业统一的编码体系
                                    2建立企业级的共享零件库 
                                     
                                    2)清晰高效的数据 
                                    1从CAD集成入手规范设计
                                    2建立产品结构文档管理模式
                                    3建立严谨的设计变更流程
                                    4打通PLM\ERP信息通道 
                                     
                                    3)高效研发项目管理 
                                    1研发流程和知识体系化
                                    2研发文档模版标准化
                                    3研发任务标准化
                                    4研发文档标准化
                                    5研发管理简单化 
                                     
                                    4)企业级的产品信息平台 
                                    1建立内外部产品信息共享平台
                                    2任务协同实现动态的信息传递

                                    机械、设备制造行业问题梳理 
                                    1.产品结构和生产过程复杂、零部件种类繁多、编码不规范且复杂 
                                    2.交付周期长、配套能力差 
                                    3.产品的动态变更频繁 
                                    4.图纸不唯一,缺乏版本管理,无法快速共享设计重用 

                                    1)自主开发能力低
                                    传统的机械制造企业的研究开发能力相对较弱,企业疲于应付产品交付,致使没有足够精力和能力投入新品研发上,技术创新能力低。高新技术装备和重大技术装备在很大程度上还要借助引进外国的技术。

                                    2)设计和制造技术较能力不强
                                    机械装备制造业受人才、技术、投资、设计开发条件等方面的制约,设计和制造技术能力普遍不高。

                                    3)研发管理水平低
                                    企业研发管理者通常是设计能力突出者担任,在专业能力上的能力较强,对研发过程中设计工具使用能力强,但偏向技术型的管理者,更多是的管理一些细节,很少接受研发创新先进的管理模式,较少使用研发管理工具,造成设计能力和效率尚可,但管理水平低下。


                                    机械装备制造行业特点及挑战 
                                    装备制造是产品全生命周期的“大制造”概念,包括产品和技术的研究开发、加工和装配、系统集成、销售、服务及产品报废后的回收再利用全过程。上下游企业构成了一个产业链,产业链长、社会大生产分工协作度高,企业内部管理难度大。

                                    机械装备制造业制造模式比较复杂,属于混合型制造模型,既有典型的多品种、小批量类型,也有按订单定制甚至单件定制的情况;如何在已有技术储备的前提下,完成快速的生产技术准备对于企业获得竞争优势非常重要。

                                    装备制造业产品结构、工艺、业务模式和生产过程复杂,业务多变性强,导致生产技术准备的工作量巨大,动态变更频繁,管理困难而复杂迫切需要统一的产品数据平台提供正确及时的产品数据。
                                    编码体系复杂,编码的应用与管理非常困难,如何从资源的角度解决编码的统一管理对企业构建合理的产品信息模型、梳理合适的业务流程非常重要。

                                    目前我国的机械装备制造业正在从传统的手工模式管理向集成化、信息化、网络化为特征的数字化设计、制造迈进。因此,企业需要加强技术创新体系的建立,企业信息化的实施也在向整体规划、分步应用的模式转变,特别需要能够帮助企业整体规划,同时提供完整解决方案和软件系统的软件供应商。


                                       1.规范产品设计数据源头 
                                       在之前的信息化建设过程中,建立了适合企业的规范标准。但是在系统中最重要的事对信息对象的管理,所以制定相应的规范标准是企业信息系统长远发展的基础。在产品研发设计中一般都需要经过需求分析、概念设计和详细设计,企业的产品设计目前还是以二维设计软件CAD为主。所以CAD是大量研发设计的数据源头。所以第一步是规范CAD设计。

                                       在实施清软英泰PLM前期阶段,企业人员与我们的实施人员共同努力制定出数据目录和物料的编码规则,而且制定出企业的制图标准,对图纸中明细栏、标题栏进行了规范管理。建立统一的物料编码管理中心,根据产品特征建立了自制件库、标准件库、外购件库、金属材料库、非金属材料库。在CAD制图中,对图纸名称、图号、明细表物料的选用制定了标准,这样就在源头上决绝了制图规范问题。图1为机械、设备制造行业CAD设计工作环境。
                                    图纸标题栏和明细表填写环境
                                    图1 图纸标题栏和明细表填写环境
                                     
                                       2.在PLM平台上建立电子数据仓库 
                                       大多数企业想实施PLM系统的重要原因之一,是企业中采取手工管理方式去管理电子数据,手工方式的弊端很明显,管理混乱,查询检索困难,而且数据的安全性、正确性、完整性无法保证。尤其在产品研发变更过程更加难以控制,图纸的版本、更改难以做到把控。

                                       经过前期数据的详细调研,采取动态建模技术,结合集中、结构化的分类技术数据管理方法,并考虑不同部门对数据访问的权限,对机械、设备制造行业的产品数据进行了分类建模工作。 在分类管理的基础上, 所有产品历史资料批量导入到PLM中,从而建立规范、统一的企业级的知识资源库。PLM系统实施上线后,基础物料、企业标准与规范、产品技术图纸、工艺制造文件、质量文件、产品技术文件和销售合同等产品数据实现了集中统一管理。通过PLM知识库,使得所有人员能够上传、下载、申请借阅设计文件、工艺文件和其他相关产品数据。实现了技术数据的有效存储与安全性管理,包括更改管理及访问权控制等,并实现文档的分类、 检索、 查询和浏览功能。从根本上解决了纺织机械电子数据手工管理带来的问题,最终实现了电子数据的集中统一管理。

                                     
                                       3.在PLM平台上实现标准化管理和规范设计选用 
                                      研发部门信息管理的主要目标是实现产品研发的技术信息管理,通过技术信息平台,以设计数据为源头, 建立产品数据统一和共享的平台。 基于PLM信息平台,设计、工艺、生产、采购、质量和销售等部门共同分享产品数据,并在这个平台上协同工作。清软英泰利用丰富的信息化咨询和实施经验,为实现产品研发的标准化管理和规范设计选用,在系统上线运行之前,清软英泰实施人员和除从产品设计数据源头制定了CAD制图标准和编码标准外,重点对名称标准化、文档模板格式标准化、数据标准化、方法标准化、工具标准化和业务流程标准化进行了大量工作。这些标准化工作,不同于以往企业对CAD图纸和设计技术文件格式模板和填写信息的规范工作,主要从技术管理、数据和业务流程上进行规范管理。对机械、设备制造行业管理人员来说,不但提升了管理效率,使其管理工作更加标准和规范,还为企业的标准管理节约了管理成本;对研发人员,通过PLM提供的文档标准模板创建图纸和设计文件,并实时查询和调用设计资源库,规范了设计的选用,提高了设计效率,确保设计数据的准确性。 

                                       4.在PLM 平台上实现系列化变形管理 
                                       随着企业业务的发展,新产品推出的速度也随之加快,变型产品种类越来越多,企业原有的产品管理方式和流程已经满足不了逐渐发展的企业。企业急需建立一个电子产品信息管理系统基础上的集成化协作和开发平台,来增强企业内部设计、制造、采购、市场各部门间沟通与协作,提高产品数据的管理水平,保证产品结构的准确率和系列化变型配置管理能力、提高设计效率、提高产品质量和降低产品成本、实现并行产品开发。 

                                        5.在PLM平台上实现了设计和工艺一体化管理    
                                        制造企业应该从产品市场需求、概念设计、详细设计、产品研发、工艺准备、 工艺过程规划、 制定生产计划、加工装配和售后维修服务等过程,以设计、工艺和制造一体化为技术信息管理系统平台,真正达到企业产品数据的全生命周期管理。 基于以上考虑,纺织机械在PLM平台上,搭建了设计和工艺一体化数据模型、 组织和权限模型、一体化流程模型和协同模型及统一数据输出模型。基于设计和工艺一体化管理彻底实现了PDM和CAPP系统的无缝集成,也无缝集成了机械、设备制造行业相关业务。从而达到了设计和工艺真正一体化管理能够实现技术信息管理系统统一权限模型、统一数据模型、统一过程模型、统一数据源和统一操作环境。图3为机械、设备制造行业设计和工艺一体化数据管理模型。
                                     
                                       6. 在PLM平台上实现了协同业务过程管理 
                                       根据现有各业务部门工作的特点,对现有的业务流程进行了优化,摆脱了以往手工管理的模式,所有的业务流程全部转换为电子流程。使各部门能协同工作、信息共享。 以产品为协同工作中心对数据归档和发布等进行有效控制。依据工作流程业务规则定义执行相关任务分派与资源分配, 加速了产品数据的流转效率, 建立了以产品为协同工作中心的企业级研发业务过程协同工作平台,对产品整个生命周期中与各阶段操作相关的电子数据进行了有效归档控制、传递、交付和发放。图四为工作流
                                     
                                     
                                       有效控制企业数据的变更与信息发布。实施变更管理后,更改申请人先提出变更申请,经相关部门和人员的评估通过后,申请人对需要更改的数据进行更改,保证产品数据的有序更改和变更数据的及时发布,从而实现机械、设备制造行业变更业务的协同管理,保证变更数据的一致性、完整性和有效性。
                                     
                                     
                                    行业研发管理信息化目标 
                                    机械装备制造行业在PLM建设过程中,主要目标有如下几点:

                                    1)建立以电子档为核心的产品数据管理新体系
                                    通过PLM系统的建设,改变手工以纸质为核心的产品数据管理模式,变为电子档为核心的新的管理模式,将帮企业实现产品设计数据和资料的唯一性、共享性和安全性,确保数据源的唯一性,实现数据共享和数据协同;产品设计电子数据通过流程进行发布,实现设计数据的版本管理和控制,保证版本的有效性和一致性。

                                    2)建立统一编码体系和分类物料库管理
                                    建立企业级的统一编码体系,建立满足产品开发管理要求的产品设计通用件、企标件、标准件、专用件等物料分类库,以便技术人员方便、快速、准确地查询企业已有的零部件,以便确定是否选用已有零部件,最大化实现设计重用,避免物料存在一物多码、物料种类膨胀。

                                    3)建立以BOM为核心的产品数据管理新模型
                                    通过PLM系统建立以BOM为核心的产品数据管理模型,使得BOM与设计文档、工艺文件、业务流程等自动关联,通过设计数据之间的关联关系,在发生设计更改导致设计资料更改时能够提供方便的查询工具查询所影响的产品范围、数据范围等,防止出现漏改情况的发生。

                                    4)建立网络化审批流程
                                    基于PLM系统建立企业内部的业务流程协同,实现产品数据和业务处理的流程电子化,实现产品设计数据和资料的流程签审和版本发布,规范变更流程的过程和执行,并可通过网络实现自动分发,保障了信息传递的及时性和准确性。

                                    5)建立新品开发过程管理
                                    产品开发流程和项目管理,实现项目执行的透明化和规范化、项目计划与流程一体化、项目资源的分派和负荷平衡、项目预警机制和项目阶段评审管理,最大程度地保证项目开发进度,解决项目执行管理过程中依靠人工检查、跟踪的方式,能够从多种角度实时了解和监控项目开发执行进程、存在风险,以及技术资料和物料采购计划执行情况,为项目管理的实时监控提供有效的手段。

                                    6)解决信息孤岛问题
                                    建立与CAD、CAM、CAPP及ERP系统的集成统一平台,通过集成应用,提高设计数据的深层次应用,提高了数据传递效率,有效支持生产系统的运行。

                                    机械、设备行业PLM行业解决方案 
                                    方案总体架构图 
                                     
                                     
                                    方案特点 
                                    英泰PLM产品生命周期解决方案项目化管理企业所有产品研发设计,实现产品开发过程的规范化,缩短产品开发周期 ;流程化管控产品研发阶段,控制产品开发过程,保证产品研发质量;借助统一PLM产品研发管理平台实现各部门各专业的协同化作业,同时数据化管理产品研发过程成果,提高产品改型设计效率,搭建企业产品研发知识、经验和规范库,实现产品设计方法的规范化,产品数据的标准化,以便控制产品成本;借助英泰多全一全面集成,实现产品设计、工艺和制造业务和数据的一体化,为生产制造及时、准确提供所需产品数据 。
                                     
                                    核心应用功能
                                    (1)建立统一编码体系和物料库管理 
                                    PLM提供对编码的规则定义,定义物料(零部件、原材料、产成品)、各类图文档等相关的编码规则,通过码段划分、字典填充,在PLM、CAD、三维模型前端均能自动获取生成编码,并可控制码值的维护和回收等。以库的方式,构建了产品设计的基础数据,通过编码规则实现对零部件的统一编码,并按零部件的编码、名称、规格、型号、版本等属性进行分类汇总和管理。可建立分类库,以方便设计人员利用库快速设计,同时可利用库掌握ERP库存信息,以便设计时的选择更适合物料降低成本。另外,包含零部件的借用关系查询,支持分类管理。可定义各类物料的相关属性。 
                                     
                                     
                                    (2)建立统一的企业文档库管理 
                                    英泰PLM帮助企业建立分类文档库管理,实现可使企业在整个产品生命周期中,对不同格式的文档(图形、文本、表格和多媒体等)进行储存、共享访问、技术状态标识和发放,并对文档版本进行控制。图文档的各种模板定义,调用。图文档的安全权限控制,图文档可基于规则的自动分发,可自由定义各类图文档的属性主要涉及的包含:二维和三维图纸,工艺文件、项目文件等。通过浏览工具实现各种异构数据在线可视化浏览(各种Office、PDF、AutoCAD、三维等相关设计软件的浏览)和圈阅处理。使用可视化的用户自定义工具,定义产品全生命周期中的各种业务流程模型。通过工作流管理,构建设计开发过程的协作模式,并按流程节点对设计活动进行控制,并对图文档、技术文件的审批和分发进行管理等。 
                                     
                                     
                                    (3)建立以BOM为核心数据管理 
                                    英泰PLM以产品为核心实现对不同阶段产品数据的动态管理,通过产品设计BOM管理,在工艺设计过程中生成工艺BOM等,关联产品不同生命周期阶段的设计文档、工艺文档、工装文档、试制文档、试验文档、质量管理文档、售后技术服务文档等,形成以BOM为核心的产品数据全相关性的管理。
                                    英泰PLM的BOM管理是通过自顶向下的方式对产品零部件层次结构与属性进行管理,并以树状结构进行可视化的表达。可使企业在整个产品生命周期中,建立产品数据收集、整理、重用的机制,实现设计信息管理的标准化,使企业的知识得以固化、继承。产品结构BOM的配置管理、版本管理、明细表的输出、结构的差异分析及材料消耗汇总等功能。 
                                     
                                     
                                    (4)建立以项目管理为主线的过程管理 
                                    英泰PLM支持以项目管理为主线,关联新产品设计业务流程定义、设计任务的动态创建、多项目执行进程对比分析、项目执行过程中对设计资源的占用信息查询与统计,利用先进的管理手段来实现对新产品开发全过程的管理。

                                    英泰PLM的项目管理功能是通过WBS、甘特图、网络计划图等技术,在产品设计过程中,进行项目任务分解、计划、下达,实现项目进度控制、设计团队管控、质量管理。项目计划:可以快速复制、依赖流程、BOM等自动分解。项目的执行:任务通过执行人,自动到任务接收人桌面,甘特图动态显示整个状态。项目的瓶颈分析:通过项目问题与缺陷管理,随时发现问题,找到解决方案,优化项目过程。项目资源:建立项目团队,对项目人力资源负荷进行分析,达到充分、合理利用资源。项目绩效:绩效分析,最后可以HR衔接,加强考核。 
                                     
                                     
                                    (5)建立严格的变更过程控制 
                                    变更管理过程主要是对生效后的文档、零部件及产品结构信息,按企业规定的变更流程,进行设计更改的申请、执行、批准、生效和通知,实现更改过程的可追溯性控制、文档的有效性和设计与工艺之间的有效关联。英泰PLM变更管理内容包括工程变更执行(预变更)、变更审签(变更通知书、产品图、明细表等)、变更生效、变更通知、关联变更分析(物资反查)实现,它们分别用来描述一个工程变更从发起到实施不同阶段。 
                                    变更管理控制流程  
                                     
                                    (6)与CAD系统集成应用 
                                    通过与CAD工具软件的集成,实现在CAD前端对资源的充分的利用(调用已有物料),调研企业级的编码体系,规范源头,包括对标题栏明细栏的信息提取,到PLM中形成BOM结构等,实现数据的高效采集,并能实现零部件与图纸自动关联等。对于三维模型,可以直接提供相关结构信息,并可与模型自动关联。同时可在三维模型前端调用标准模型库,实现快速建立装配模型等。 

                                    应用及应用价值 
                                    PLM实现对研发过程的精益管理
                                    PLM建立起企业级文档库
                                    PLM建立统一物料管理平台
                                    PLM实现以BOM为核心的产品数据管理
                                    PLM与CAD设计软件紧密集成
                                    PLM实现与ERP系统双向集成 



                                     
                                    

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