前言

    企業如何管理大量電子化數據并對數據的傳遞和變更進行流程化管理，以及企業的“兩化融合”是企業需要解決重要問題。公司全面推廣CAD/CAM技術以來，實現從設計到工藝到制造的整體信息化集成方案，引進三維設計軟件，實現全部產品三維建模，提高產品設計精度；之后又全面推廣了ERP和PDM/CAPP系統，取得很好的應用效果。

重慶建設摩托車3CP平臺實施和應用背景

    企業介紹

    重慶建設摩托車股份有限公司（以下簡稱重建摩）隸屬于中國兵器裝備集團公司，下設重慶建設銷售有限責任公司、重慶北方進出口貿易有限責任公司、重慶建設車用空調器有限責任公司、上海建設摩托車有限責任公司等四個子公司；重慶建設雅馬哈摩托車有限公司、株洲建設雅馬哈摩托車有限公司、重慶平山泰凱化油器有限公司等三個合營公司。公司被國家授予“中國名牌產品”、“中國馳名商標”、“全國用戶滿意產品”、“最具競爭力的中國民族品牌”等榮譽稱號，是國內最卓越的摩托車和汽車空調企業之一，為國家經濟建設作出了巨大貢獻。

    企業實施3CP前研發體系和工藝體系的業務情況

    硬件資源

    公司在研發制造信息化基礎設施方面作了大量投入，搭建了覆蓋全廠的核心萬兆網絡平臺，每位員工均能通過網絡進行日常工作；搭建了PDM應用服務器、CAPP應用服務器及存儲系統，確保了PDM/CAPP系統的高效運行及數據的安全可靠；為每位設計人員和工藝人員配置了HP圖形工作站，能滿足日常三維設計的需要；建立了國內一流的摩托車實驗、CAE分析室、檢測實驗室，大部分設備均能實現數據的自動采集，有利于今后實驗數據的集中收集、整理、分析及共享。

    軟件資源

    公司推行了基于UG Teamcenter的PDM系統、引入了物料及其清單精益化項目以及物料編碼器項目來支撐PDM系統的運行，使用UG NX的三維系統、CPD項目管理系統、以及較為完善的CAD/CAE分析系統來完成日常設計工作，并在工藝部門搭建了基于三維CAD平臺的開目CAPP系統，將PDM系統和CAPP系統做了接口集成，使BOM清單能自動傳遞，最終到達企業ERP系統中。具體使用的3CP平臺軟件如下表：

表1 3CP平臺應用軟件

    3CP體系業務現狀

    重建摩現有的研發系統是以PDM系統為基礎平臺，通過三維設計使用CAD/CAE/CAM，實現虛擬數字樣機裝配與分析，并通過BOM將工藝部門使用的CAPP系統關聯起來，最終實現與企業ERP系統集成。（圖1闡述了信息化系統如何覆蓋部門的業務流）

圖1 信息化系統覆蓋各部門的業務流

研發平臺應用情況

    研發平臺選型

    隨著日益增加的研發任務，公司技術中心在技術資料的管理方面仍然比較落后，技術資料主要是存放于個人的電腦中，不利于查找和共享，無法進行有效的版本控制；同時，因人員流動性較大，而人員離職所導致技術資料丟失的現象比較嚴重；再加上公司的信息化很多規范缺失或不完善，在這種情況下，結合公司的實際情況，希望通過尋找一款產品過程管理軟件進行系統項目的實施，建立適合重慶建設摩托車自身特點的一套業務流程和管理體系。經過近一年時間的調研、學習、對比和分析，在2006年通過招標確定采用西門子公司基于UG NX平臺的Teamcenter Engineering產品使用。在經過8年的使用過程中，經歷了兩期項目實施，目前PDM系統已經全面覆蓋公司技術中心日常設計工作，大大提高了員工的設計效率，縮短了產品的研發周期。

    設計工作流管理

    工作流程管理模塊管理著產品數據的動態定義過程，其中包括宏觀過程（產品生命周期）和各種微過程（如圖紙的審批流程）對產品生命周期的管理包括保留和跟蹤產品從概念設計、產品開發、生產制造直到停止生產的整個過程中的所有歷史記錄，以及定義產品從一個狀態換到另一個狀態時必須經過的處理步驟。

    目前在PDM系統中企業內部使用的工作流程有如下幾條（見表2）。

表2 PDM常用工作流程

    以定型后圖紙7審簽為例，設計人員在PDM系統中接收到設計任務后，在PDM系統中集成的UG環境下進行三維設計，并可以調用PDM中的專用件庫進行輔助設計。設計完成后UG會自動生成與三維圖紙對應的二維圖紙，PDM系統會自動匹配適合的流程供設計人員選擇并發起。接下來審核者在PDM系統中的任務列表里打開任務下目標對象的二維圖紙，對有問題的地方使用批注功能進行批注，沒有問題轉下一個節點。在圖紙審簽運行過程中，PDM會記錄每一個審核記錄，將審核人員的批注意見通過新建圖層的方式保留下來，以便查詢研發過程中的歷史記錄，保留了寶貴的歷史研發經驗。后面的審簽人員依次登陸PDM系統完成校核、審查、工藝檢查、標準檢查、審定、批準等節點審核。流程審批結束后，零部件對象及圖檔文件會添加上發布狀態（如：S、A、B）并會自動在圖紙簽名的位置簽上參與過流程的設計人員姓名和處理流程的時間（如圖2）。 

圖2 設計流程審簽結果

    BOM傳遞方式

    物料清單（Bill of Materials，簡稱BOM）是描述企業產品組成的技術文件，以BOM為主線組織的產品信息貫穿于企業生產的設計、工藝、采購、生產等整個生產活動的始終。企業各個業務部門都要依據統一的BOM格式組織數據并進行工作。BOM是接受客戶定單、確定裝配需要的可選件、計算累計提前期、編制生產與采購計劃、配套領料、跟蹤物流及生產過程、追溯任務來源、計算成本、投標報價、改進產品的三化工作（標準化、系列化、通用化）等都需要參照的重要文件。BOM是將用圖表示的產品組成改用數據表格的形式表示出來，它是研發系統到制造系統過程中的重要控制文件。（表3為我公司現有BOM明細表結構）

表3 BOM表單結構

    目前，考慮到我公司產品較為復雜，且設計、工藝、制造分別由技術中心、技術處和生產處來管理，所以物料清單按照完整BOM演變形態進行，即對EBOM、PBOM、MBOM按照統一的格式分別進行管理。具體傳遞過程如下，公司技術中心設計人員在設計零部件的同時在PDM系統中的PSE模塊內搭建該零部件產品結構樹，并補充BOM信息（如顏色、借用情況等）。當整車設計定型完成后，由車輛研究所整車設計人員匯總各個零部件設計人員在PSE環境下搭建好的產品結構樹，形成完整的設計BOM表，傳遞到中間數據庫以備CAPP系統使用。（如圖3）

圖3 導放中間數據庫成功后的界面

工藝平臺應用情況

    工藝平臺選型

    公司經過多年的發展，工藝數據已達到一定的規范化和標準程度，數據的組織方式也進行了約定，但從信息化整體角度看，還存在工藝規劃和設計效率低下；工藝設計模板不標準、不統一，復用程度差；工藝文件管理方式比較松散，數據丟失現象嚴重；數據傳遞依靠原始拷貝，數據存在不一致的現象；缺乏信息和資源共享的能力等問題。對于以上問題我們經過近一年時間的調研、學習、對比和分析，在2011年通過招標確定采用武漢開目公司基于CAD平臺的開目工藝管理系統進行使用。CAPP系統是公司信息化建設的重要一環，是企業管理產品如何制造的技術信息管理系統，從企業信息鏈上看是連接產品研發及產品生產制造的必要橋梁。通過CAPP系統的建設，將為公司建立起暢通的產品信息流，實現PDM→CAPP→ERP信息快速交換。同時也將大幅提高制造技術工作效率及水平，為縮短產品上市、提高產品質量、降低產品成本提供有力支持。

    工藝過程管理

    工藝是一門以一定的產品質量為目標，研究如何以最少的消耗、最低的成本和最高的生產效率制造產品的科學。而在產品的質量問題中有60～70%是由于違反工藝流程，工藝管理不嚴造成的。因此，正確認識工藝管理在制造企業中的作用，對于企業提高我們產品質量進而提高經濟效益有著十分重要的意義。提到工藝過程管理，就不得不說工藝流程，目前公司CAPP系統包含了以下流程（見表4）：

表4 CAPP常用工作流程

    以工藝規程審批流程為例，工藝人員在CAPP系統中接收到設計任務后，在CAPP環境中打開工藝卡片模版，在工藝模板中直接調用集成CAD環境設計二維工藝圖紙，然后在按照設計的工藝正確填寫工序步驟。當工藝卡片設計完成后設計人員可以選擇工藝規程審批流程并發起。接下來審核者在CAPP系統中的任務列表里打開任務下目標對象的工藝卡片，對有問題的地方使用批注功能進行批注，沒有問題轉下一個節點。在工藝規程審批流程運行過程中，CAPP系統會記錄每一個審核記錄，將審核人員的批注意見通過新建圖層的方式保留下來，以便查詢工藝工裝設計過程中的歷史記錄，保留了寶貴的歷史經驗。后面的審簽人員依次登陸CAPP系統完成校核、標準檢查、審定、批準、通知等節點審核。流程審批結束后，會自動在工藝圖紙簽名的位置簽上參與過流程的設計人員姓名和處理流程的時間（如圖4）。當效能工裝技術室人員接到工藝審簽完成的通知后，就可以計算出整個工藝的工時定額，以供指導車間進行生產。

圖4 工藝流程審簽結果

    BOM傳遞方式

    物料清單是制造企業的核心文件，各個不同的部門和系統都要用到 BOM，從BOM 中獲取特定的數據。BOM 作為計算機可以識別的產品結構數據文件, 是ERP 的主導文件。作為ERP 系統中最重要的基礎數據, BOM 是否完善正確、格式設計是否合理、功能發揮如何, 直接影響系統的運行質量。BOM 是實行ERP 的基礎與關鍵。公司以中間數據庫的形式將PDM系統、CAPP系統與ERP系統做了集成。當成車技術室工藝人員在CAPP系統中查詢到中間數據庫里面有設計BOM信息后，就可以在CAPP系統中直接將中間數據庫的BOM數據導入到CAPP系統的BOM編輯界面，同時分解該設計BOM表，分別交給發動機技術室、沖焊涂裝技術室、機加鑄造技術室進行協同設計，一起在設計BOM表上加工，形工藝BOM雛形（如圖5、圖6）。待各個室將各自的工藝BOM完成后，分別再次提交給成車技術室匯總，形成工藝BOM。最后，工藝部門將制作好的工藝BOM交給制造部門再次加工，形成制造BOM并將BOM信息傳遞到企業ERP系統中，形成企業BOM的數據鏈。

圖5 工藝BOM列表編輯模式

圖6 工藝BOM結構樹編輯模式

結論

    通過對公司3CP平臺的應用，結合自身企業的現狀總結出以下幾點經驗：

    1.確定3CP平臺項目的范圍和目標，從企業級或全盤目標開始綜合考慮，搞清企業現狀，越具體、明確越好；建立將要“先做什么，后做什么”的定義：研究并取得一致意見,決定公司將來如何運作，即決定研發制造系統的管理結構。接下來，按照項目總體規劃，分布實施的方法一方面保證系統的正常運行，另一方面對系統進行持續優化，再加上適當的對系統功能進行擴充，以便逐步實現精益化設計，提高產品開發的效率和質量。

    2.在實施3CP項目之前，一定要重視統一各個系統之間運行軟件的版本。目前我公司研發系統使用的設計軟件是UG 6.0，但是工藝系統使用的設計軟件是Auto CAD2007，導致現階段PDM系統和CAPP系統之間圖紙查看不能實現聯動，迄今為止都找不到一個有效的手段能實現兩個軟件之間圖紙的轉換，這是現階段公司3CP平臺的一個缺陷。

    3.在項目推進過程中，培訓相關操作是必須進行的。因為項目推進是一個長期的過程，強化培訓也是必須經歷的過程。建議可以采用優先培訓種子選手，再由各種子用戶自行培訓各項目相關人員，把遇到的問題收集起來統一提交給實施方進行逐一解決。

    4.詳細的業務流程調研是信息化項目實施過程中的一個重要環節，目標是對用戶需求進行定義，項目的成功與否在很大程度上取決于這個階段的工作是否充分。通過詳細的調研掌握用戶的真正需求，及時修訂完善項目目標，使之更更適應企業的發展目標和管理需求。調研的目光應放得更遠些，應該用全局的觀點看問題，不要只局限于該項目。同時，詳細的調研能夠保證后期項目實施的有效性，能夠大大的減少返工，縮短項目的實施周期。

    5.企業研發制造信息化中的標準化工作主要包含設計過程的標準化和技術管理體系的標準化。這個工作是企業信息化實施中的基礎工作，如果此項工作缺失，將嚴重影響企業信息化的實施。標準化工作需要在企業研發制造信息化工作的初期就介入，制定完整的規范和標準，應當是先有標準，再實施信息化項目。只有把標準化工作和信息化工作進行有機結合，著眼信息化工作制定出符合自身企業現狀的規范和標準，才能規范有序的推進企業研發信息化工作。

    6.通過對3CP平臺的各個項目實施，體會到信息化項目不只是企業信息化部門的事，而是整個公司發展的要求，所以需要公司各個部門都積極的參與，只有信息化部門的力量是遠遠不夠的。企業信息化部門只能是起到牽頭的作用，企業的業務流程及管理思想等只有各個職能部門最為熟悉。所以，只有各部門積極配合信息化部門，才能使信息化項目成功。另外，各個部門要通過行政手段支持項目推進，首先要讓領導熟悉各個系統，了解各個模塊的功能和使用情況，提出領導自己的管理要求，并適當納入考核內容。其次是要搭建一個專門的項目組，成員包含部門的行政領導以及各相關處室的專業人員，讓項目組全程配合實施公司參與到項目實施。必要的周例會制度必須堅持下來，并真正的做到由領導到員工的全員參與。

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本文標題：2013PLM征文：淺談重慶建設摩托3CP平臺應用

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