1.項目背景
單位信息化現狀及問題
為了適應單位產品研究開發的需要，挖掘單位的研究開發潛力，單位不斷采用先進科學技術、使用各種先進的CAD/CAM/CAE系統，建成了覆蓋全所的網絡系統和信息化管理系統ERP、OA等。目前單位信息化現狀及問題如下：
（1）主要設計與辦公平臺普遍實現數字化，生產加工平臺信息化程度低。
產品設計主要平臺（結構設計、電子電路設計、軟件設計）和行政辦公主要平臺（行政、財務、人事）均已實現了數字化，工作產品的第一載體大多不再是紙介質，而是比特介質（電子介質）。
CAM、CAPP等生產制造方面的數字化應用平臺幾乎未得到應用。
（2）少量業務流程實現信息化流轉
結合OA平臺、StarTeam平臺、ERP平臺等協同設計環境，部分業務流程已實現信息化流轉。信息化層次基本分為三類：第一類，實現程度深、應用廣泛，如基于OA平臺的日常辦公業務流程；第二類，單點功能及少量周邊應用得到實現，但主業務流程未實現信息化，如StarTeam、ERP等平臺，僅實現了軟件配置存儲、庫管等單點功能；第三類，業務流程未信息化，如科研、試驗、生產、保障、財務等業務，均未得到體系化的信息化平臺支持。
（3）業務流程離散化，數據未集中管理，信息孤島問題突出
目前各平臺、各業務流程產生的電子數據未實現集中管理，分別散布在不同的平臺和計算機上。各應用平臺和業務流程信息體系未打通，均處于離散化運行的狀態，信息沒有順暢的流動通道，信息孤島問題突出。
（4）未建立基于電子數據的業務管理體系，數字化設計和紙質數據管理的矛盾突出
雖然主要應用平臺實現了信息化，工作成果的第一載體已變為電子數據，但單位未建立基于電子數據的業務管理體系，整體業務仍然按照傳統的、以紙質信息為載體的管理體系進行，在業務過程中往往需要將比特信息轉換成紙質信息，以滿足信息傳遞、存儲和管理方面的要求，增加了管理成本，降低了業務質量。例如，在以紙質檔案為主要載體的管理模式下，需要花費相當的管理成本去維護紙版本和電子版本的一致性；例如，PCB設計、軟件編譯等工作成果現在往往難以依靠紙質檔案表達，必須以電子版本存檔，但是目前對電子數據的管理手段和管理體系尚不完善，已嚴重滯后于業務需要。
項目的確定
為了有效解決單位業務流程離散化，數據未集中管理和信息孤島等問題，而PDM系統是管理所有與產品相關的信息和過程的方法和技術，可有效地組織這些設計數據，實現合理的數據管理流程，控制設計數據的版本和狀態，使有效設計信息資源能夠在單位內部得以充分共享和利用，為此，單位上馬PDM建設項目，以研發項目為背景，建設產品數據管理系統，解決單位在數據管理和利用方面存在的相關問題。
PDM系統的應用為整個單位信息化體系奠定了良好基礎，它管理產品整個生命周期活動中所產生的主要數據，是整個體系中的邏輯主干，其它各業務流程通過接口規則向其集成，如CAD、CAE、EDA等應用平臺通過相應的接口規則掛接到該系統。整個信息化結構示意如圖1所示。
圖1 信息化結構示意圖
2.項目目標
通過對單位現狀及問題進行分析，確定單位PDM系統總體目標是在單位內建立統一的PDM平臺，實現產品數據的集中存儲，并通過各種權限控制機制實現對研發數據的安全共享和訪問，管理研發數據的過程版本并保持數據的可追溯性，在受控狀態下對數據進行瀏覽與下載。實施目標為：
●實現產品數據的集中管理，改善產品數據共享環境，實現圖文檔的版本管理，定制快速檢索查詢工具，能夠快速查詢到所需數據；
●實現產品結構的有效管理，按照零部件版本和有效期等條件創建BOM，并實現BOM的快速輸出；
●在PDM平臺上實現數據審批流程、更改流程和借閱流程的電子化，實現流程的歷史追溯，并保證電子文檔的正確性；
●實現開發團隊的管理，有效控制系統用戶權限，實現對PDM系統內的產品數據的安全控制；
●建立多種應用軟件（Solidedge、NX、Mentor、Altium等）集成環境，使PDM系統能夠管理不同應用系統的數據，使得研發的具體設計過程同管理活動相關聯；
●實現權限管理，采用面向對象訪問控制和基于權限規則為基礎對數據對象實行分類訪問控制。
3.項目實施內容及階段劃分
昆明精密機械研究所PDM項目的實施分成一期建設和補充建設兩個部分。
一期建設實施內容
昆明機密機械研究所PDM項目一期建設用了12個月，初步完成了平臺建設，具體實施的功能包括：組織管理、權限管理、零部件管理、產品結構管理、流程管理和BOM輸出等功能。
補充建設實施內容
一期實施的PDM系統基本上能滿足本單位產品開發的數據管理需求，但在實施過程中，發現要能方便地使用和推廣PDM系統，還需進行補充建設，補充實施的功能包括：優化PDM系統數據操作、零部件編碼管理、變型設計支持功能和用戶信息管理功能。
4.項目實施過程
昆明精密機械研究所PDM建設項目實施共分為五個階段：項目啟動階段、需求分析與詳細方案設計階段、方案實施與系統功能客戶化階段、系統上線準備階段和歷史數據整理導入和正式上線階段。
項目啟動階段
項目啟動，制定PDM項目實施工作計劃和完成項目小組成員基礎培訓。建立項目實施環境，完成PDM系統服務器及測試用客戶端安裝。
需求分析與詳細方案設計階段
對于PDM系統實施來說，需求分析與詳細方案設計階段尤為重要，本階段工作的成果，將直接作為PDM系統設計和建設的基礎輸入條件，決定了實施后的PDM系統是否能有效的使用。
項目組通過多次對設計、工藝、采購等部門進行調研、訪談、總結歸納，熟悉了單位產品數據特點；與骨干人員、項目總師等就管理模式、業務流程、產品結構等方面做細致的梳理和分析，結合單位內部的程序文件、標準和規范要求，形成適合我們單位的《PDM需求分析報告》和《PDM系統詳細設計方案》，并以此作為整個PDM建設的工作指導。
方案實施與系統功能客戶化階段
本階段由PDM實施人員依據定稿的《PDM系統詳細設計方案》開展模型定制工作，進行方案實施和系統客戶化。方案實施完成后需進行系統初驗和集成測試，由項目組完成。項目組編制《PDM項目測試計劃》，并按提供的實際數據模擬企業實際業務工作流程，測試系統所有功能模塊，測試完成后項目組提交《PDM系統測試驗收報告》。
系統上線準備階段
這一階段是完成系統最后準備，包括確認測試，用戶和管理員培訓，校驗，系統管理。確認測試主要是要求用戶參與測試流程，由用戶自己結合工作實際對系統功能進行測試，檢驗系統是否能滿足實際業務操作的需求。在測試過程中，會不斷有問題發現和新需求產生，由實施方和企業進行評估后，對系統進行持續修改，最終滿足使用要求。這一階段的順利完成，使得PDM系統完成最后上線的準備工作，隨時可切換上線。
歷史數據整理導入和正式上線階段
將單位以前各類項目的數據（二維工程圖、三維模型、技術文件、電子電路等各類數據等）進行分類，按編碼規則和標準要求進行整理和批量導入PDM系統。歷史數據的存在將有利于系統的正常運轉和促進系統的使用。
歷史數據整理導入完成后，選取一個型號項目，按照企業實際業務工作流程進行終驗測試。終驗測試由所選型號項目人員完成，通過真正業務的處理，來檢驗系統。終驗測試過程中要求各相關部門人員嚴格按照前期制定的規范進行操作，有專人負責對遇到的問題進行記錄，PDM項目組負責解決。完成系統終驗后，項目組出具《PDM項目終驗報告》。本階段的完成，也就標志著PDM系統正式上線。|
5.項目實現的功能及效果
昆明精密機械研究所PDM項目通過一期和補充實施建設，取得了良好的效果，應用于型號項目有效解決了電子數據管理問題。PDM項目主要實現功能及效果如下：
1）零部件管理：根據單位目前產品數據的現狀將Item分為七類，實現對每類零部件的編碼、屬性定制、檢索及查詢，對每類零部件進行管理，從而實現對單位整個產品數據進行有序、分類和集中管理。
2）產品結構管理和報表（BOM）輸出：通過定制和開發，實現了適合本單位實際情況的產品結構配置和零部件分類管理功能。以結構樹信息模型為基礎，可以方便地查詢產品或部件由哪些零部件組成，也可查詢每個零件或部件用在哪幾個部件或產品上，并按本單位明細表格式生成不同級別的明細表（產品級、組件級、部件級）等，如圖2所示。
圖2 報表輸出
3）流程管理：利用Teamcenter自帶模板，定制了一系列產品開發業務流程、簽署流程、變更流程、借閱流程等規范企業的管理，并結合工作流程管理實現對項目狀態及進度的審查與控制，對產品開發過程與更改過程中的所有活動進行跟蹤和監控，如圖3所示。
圖3 簽署流程
4）權限管理：PDM采用面向對象訪問控制和基于權限規則為基礎對數據對象實行分類訪問控制。PDM中還按工作流程的狀態指定具體的用戶或工作組的操作權限，從而有效確保各系統人員對數據的操作權限。
5）與系統集成：實現了與身份認證系統集成、SolidEdge集成、AutoCAD集成、Protel/Altium等的封裝；系統與中訊瑞爾身份認證系統集成，通過讀取中訊瑞爾信息進行登錄，無需用戶再次輸入密碼登錄Teamcenter系統，即保障了數據安全又方便了用戶使用。Teamcenter提供了SolidEdge、AutoCAD和NX集成模塊以及MSWord、Protel、Mentor等軟件的封裝集成接口，在實施過程中我們可以充分考慮已有接口的特點與優勢，并結合企業的實際情況對相關接口進行客戶化或開發，以保證所交付接口的實用性和易用性。
6）零部件編碼管理系統（特色）：通過二次開發出了一套編碼管理系統，創建數據時選擇系統或部件，系統自動生成編號，如圖4所示；（這個是一點特色，但描述得太簡單）
圖4 編碼自動生成示意
7）優化操作功能（特色）：Teamcenter提供的標準操作方式，盡管能夠滿足使用需求，但是由于其使用界面過于繁瑣，影響使用效率。因此，本著將PDM系統及應用軟件的使用界面盡量與紙質一致，建立圖紙化集成操作界面的原則，開發Teamcenter與主要應用軟件的操作界面接口，優化PDM系統數據操作方式，提高Teamcenter系統的應用效率。本部分需要開發Teamcenter零部件初始化集成界面、SolidEdge屬性定義規范化開發、AutoCAD屬性定義規范化開發、AutoCAD屬性定義規范化開發、Protel99SE/Altium數據批量導入程序開發和AutoCAD明細表編輯工具。開發出的新建零部件界面如圖5所示。
圖5 新建零部件界面
8）變型設計支持模塊（特色）：設計者登錄PDM系統根據新產品型號的性能參數和功能要求，查詢產品庫，檢索出相似產品的產品結構進行變型設計，完成后進行評審，通過評審的變型方案直接進行詳細設計，沒通過的重新進行方案設計。
圖6 變型設計對話框
6.結語
一個單位PDM系統實施的成功與否，關鍵在于能否將PDM系統功能與本單位業務進行有效緊密結合，以及對PDM系統進行適應本單位的客戶化工作。PDM系統的實施為后續應用積累了寶貴經驗，但離發揮PDM系統的功能和作用還有很大的距離，這就需要我們單位和我們單位的人持續不斷的努力。
最后，筆者認為不管PDM技術發展有多快、設計的多么完美、提供了多么有效的管理工具和手段，但真正要把它做好，還是靠我們單位自己的人。只有順應時代發展，融入現代發展格局，加快信息化建設我們才能謀求更大發展。
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本文標題：2014產品創新數字化征文：PDM系統在昆明精密機械研究所的實施
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