| 标题 | PLM系统应用过程中的标准化工作 |
| 范文 | 赵慧艳 [摘 要] 随着科研生产和信息化的发展，为打破信息孤岛，企业建立了PLM信息化管理平台。标准化是信息化的前提，本文主要探讨在PLM系统在实施和应用过程中，企业标准化所做的工作，结合PLM系统的各项功能，提升企业标准化管理水平。 [关键词] PLM；标准化；信息化；实施；应用 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 01. 046 [中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2019）01- 0106- 03 1 引 言 随着时代的进步和社会的发展，全球化竞争日益加剧，用户需求呈现多样化和个性化，大规模定制模式逐渐取代传统的大规模生产模式[1]。企业为提高竞争力，降低产品成本，应用各种CAx/DFx技术，在有效提高产品设计和制造效率的同时，异构数据大量增加，部门与部门之间，员工与员工之间，缺乏有效的沟通手段，形成“信息孤岛”，产品全生命周期管理系统（PLM，Product Lifecycle Management）在这种情况下应运而生。PLM系统是以先进管理思想和网络技术为基础，对产品开发、设计、采购、生产、售后在内的全生产过程的信息和过程进行统一协调管理。企业生产过程中产生的数据量很大，分布在不同地点、存储于不同计算机、文件格式和存储介质多种多样，同时企业的工作流程也存在随意性，因此在PLM系统实施和应用过程中，企业需要改变传统的管理方式，针对PLM系统制定新的标准化工作方式，让PLM系统更好地发挥其作用。 2 PLM系统及其功能 2.1 PLM系统简介 根据业界权威的Cimdata的定义，PLM是应用于单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息[2]。它针对制造业，以网络为基础，提供全生命周期（包括市场需求调研、产品开发、产品设计、销售、售后服务）的信息管理，并在一定范围内为产品设计和制造以及维护建立一个并行的协作环境。不同部门，不同角色的使用者随时随地共享、使用产品数据，并将其应用到新产品的开发，快速响应市场。 2.2 PLM系统管理的三个阶段 产品全生命周期管理包括三个阶段：产品创新和新产品的开发阶段、生产组装和规划变更管理阶段、维护管理阶段。 2.2.1 产品创新和新产品的开发阶段 在新產品开发阶段，企业应抓住来自企业内部和外部的商机，迅速转化为实际的产品概念，利用现有产品和零件的重复性，面向生产设计，加快产品推向市场的速度，最大可能性地降低成本，实现利益最大化。 2.2.2 生产组装和规划变更管理阶段 企业通过PLM系统把与产品有关的信息（规格、制造方法或者材料清单）无缝地转移到供应链中，企业根据这些信息，判断生产状况，实现产品快速生产和组装。在此阶段，企业需要制定标准的流程，确保变更请求有效处理。 2.2.3 维护管理阶段 为了提高竞争优势，企业需要提供服务和维护解决方案。维护工程师或者服务人员通过PLM系统查看产品的销售和维护全过程，为客户提供完善的服务和维护解决方案。 2.3 PLM系统功能 PLM系统主要包括以下几个功能： 2.3.1 文档管理和权限管理 企业的各种信息是以图形文件、文本文件、数据文件、表格文件和多媒体文件等形式存在，包括合同、项目可行性报告、设计任务书、工程设计和分析数据、工艺设计文件、生产加工、装配、检验、备品备件清单、维修记录和说明书及使用手册、电气原理图或布线图以及规范文件等。PLM系统的文档管理功能将这些文档集中管理起来保证了数据的一致性和完整性，保证企业的设计和生产使用正确版本的文档。 PLM系统提供人员权限管理，不同用户对应不同的数据使用权限，保证各类数据不被非法修改或盗用。 2.3.2 产品结构和配置管理 产品结构管理是通过物料清单，把产品的所有工程数据和文档联系起来，实现对产品数据的有效组织、控制和管理，为各阶段，各部门和各类技术及管理人员提供信息服务。 产品配置管理能够使企业的各个部门在产品整个生命周期内共享同一产品配置，集中管理产品数据资源及使用权限、数据有效性，保证各部门材料清单一致性，提供不同类型的配置信息，避免了查询产品资料时间长，产品配置信息不准确，设计和制造的材料清单不一致，工程更改造成产品配置信息混乱等问题。 2.3.3 工作流程和签审管理 工作流程管理主要实现产品设计与修改过程的跟踪与控制，包括审批流程和更改流程，实现工程数据的提交与修改、管理和监督、文档的分布控制、自动通知等。企业在实施PLM系统前梳理了工作流程，并建立工作流程模型存放到PLM系统中，相关人员根据PLM系统的工作流程完成工作。PLM系统采用电子签审，有权限的审批人员对工作进行签审，并将该次操作作为文档的一部分，系统永久保存，以备查询。PLM系统的会签功能可实现多人同时审阅一张图纸或文档，避免了纸质文件流转造成的时间延误，提高了审批流程的效率。 2.3.4 分类及检索管理 PLM系统提供快速方便的分类技术，将全公司的所有数据和过程根据编码自动分类。使用者可以按分类查找，也可以利用PLM系统提供的检索功能，根据项目、名称、规格、材料、文件名、设计者等属性进行组合检索，高效地查询数据、零件、标准件、文档等对象和文件，减少重复设计，提高工作效率，缩短产品研发周期。 2.3.5 集成与协同管理 PLM是一种数据管理和信息集成软件，是CAx，PDM，ERP，CRM，OA等工具的集成平台，将各种异构数据统一起来，打破信息孤岛，实现了所有与项目有关的人在整个信息生命周期共享产品数据，为并行工程提供系统工作环境。 2.3.6 项目管理 PLM提供项目管理功能，通过工作分解结构（WBS，Work Breakdown Structrue）将项目层层分解成相对独立，内容单一的工作单元，并制定相应的工作要求和验收条件，实现项目工期、成本、质量等的有效控制，同时，管理者通过PLM系统可以对项目成员实现绩效考核。 3 标准化在PLM系统实施应用中的作用 为满足客户的定制化需求，企业的生产模式逐步向敏捷制造和大规模定制生产模式转变，采取这样的生产模式，企业可以以大规模生产的效率和速度来设计和生产定制的产品，提高市场响应速度。企业通过企业标准化管理，设计团队围绕已经标准化和模块化的产品以及典型结构并行设计产品，最大限度地提高设计继承性和产品互换性，减少所采用原材料、元器件、标准件与外购件的品种和规格，降低风险。标准化工作是企业信息化建设的基础，是PLM项目和规范PLM工作流程的前提，是发挥PLM功能的基本措施和提高PLM工作效率的有效手段，成功的PLM系统建设必然建立在完善的标准化工作基础上。 4 PLM实施和应用过程中的标准化工作 标准化是PLM系统实施和应用的基础，在PLM实施过程中，企业通过两套典型设备的技术资料上线准备工作，规范了术语，制定了企业编码体系及图样和件模板，建立了企业标准件和通用件数据库，将标准化体系和质量管理体系相融合，构建涵盖各种技术标准的知识库，规范了产品开发和签审流程等。 4.1 规范PLM实施术语 企业在以前的生产经营活动中，依据国家标准和行业习惯，结合企业自身特点形成一些个性术语，在PLM系统规划时将这些与业务和产品相关的各類名词术语、符号内容、计量单位做统一规定，统一管理，制定了《产品型号编制方法》《产品和一级部装参数表》等。 4.2 制定企业编码体系 企业信息分类与编码是企业信息化的基础。PLM系统实施前，企业的产品采用全隶属关系进行编码，由于产品品种多，物料描述不统一，存在“一物多码”和“多物一码”的情况，设计、生产、采购之间花费大量时间沟通协调，产品成本增加。准备实施PLM后，企业根据国家标准和企业实际情况，结合PLM系统的特点，制订了一系列企业分类编码标准：《企业信息编码规则》《产品编码方法》《部装编码方法》《零件编码方法》《标准件编码方法》《外购件编码方法》《文档编码方法》《材料编码方法》《企业资源编码方法》等，规范了企业物料和件的编码方式。 4.3 建立企业标准件和通用件数据库 当今市场环境多变，制造企业由大规模生产方式向大规模定制方式过渡，零部件激增，在这样的情况下，标准化人员提炼零部件的共性部分，建立企业标准件和通用件数据库，降低企业内部多样性，实现柔性制造。为保证标准件、外购件、通用件的完整性、准确性和唯一性，标准化人员制定了《标准件命名规范》《外购件命名规范》《材料命名规范》等等，指导物料导入。设计人员在进行开发设计时，在标准件和通用件库中查找所需零部件，如设计炉壳体，查找不带接管的炉壳本体和接管，将接管按照设计意图组合到本体上，减少重新设计和生产准备时间。如果没有查找到相关零部件就提出申请，由标准化人员添加或者推荐设计者采用其他类似标准件或通用件，减少新增零部件。此外，PLM系统还提供物料引用次数功能，标准化人员可以定期统计引用次数少的物料，提醒设计者不使用该种物料，形成一定规模的批量生产，降低企业生产成本。企业标准件和通用件数据库的使用，降低了新产品设计工作量，加快了新产品开发进程，有效规避了技术风险。 4.4 建立CAD和件模板的文档库 图样和件的标准化是产品研发过程中的一项重要工作。在PLM实施过程中，标准化人员需要规定图样和件的模板，使之符合PLM系统的要求，这样PLM系统可以自动提取设计者在图样中填写的名称、材料、规格、设计者等信息，这些模板固化到PLM流程中，以此保证PLM系统设计环境中调用和产生的文件都符合标准化的要求，确保数据的规范性和准确性，同时也减少了标准化人员审查的工作量。 4.5 标准化体系和质量管理体系相融合 企业标准化与质量管理体系通过PLM系统紧密结合到一起。企业质量管理体系确定各个过程的输入、输出、控制准则和所需资源、文件、记录，对于可由计算机完成的活动，将其嫁接到 PLM 系统，并将 PLM 各个模块的报表输出格式统一为质量管理体系要求的质量记录，形成一个在一定范围和层次上互相渗透的有机整体。 4.6 建立国际、国家、行业、企业标准库和样本库 标准化人员利用PLM系统建立国际、国家、行业和企业标准以及外购件样本数据库，跟踪掌握国际、国家、行业标准和配套厂家产品的最新动态，及时发布，给设计人员提供及时准确的标准信息服务，避免因标准或配套件信息版本更新不及时或版本过多导致的使用错误。设计人员可以通过标准号、标准名称、发布日期、厂家等对标准和样本进行检索，系统还提供标准及样本的电子文本在线阅览、下载等功能。 4.7 规范产品开发流程 企业按照项目难度分为常规项目、派生项目、开发项目和研发项目四种类型，分别制定工作流程，并将这些工作流程固化在PLM软件内部，在系统中实现设计制造、工程变更和项目的标准化管理，在任务执行时由系统自动分派和通知，从而保证了业务流程的规范，同时减少了任务执行的传递时间，提高数据信息的准确性，减少人为失误，有效地开展并行工作，提高任务执行效率。 5 结 语 企业通过PLM系统实施和应用过程中的标准化工作，实现产品数据的统一管理，简便快捷的电子签审，方便的产品文档齐套审查，文档版本的有效控制，资源共享，质量管理体系与PLM系统的有机结合，工作流程的标准和统一等。企业标准化工作与PLM系统之间是相互依存的共同体。标准化工作是PLM系统建立和实施的基础，并始终贯穿于每一个环节；PLM系统的成功实施又将推动企业标准化工作的开展和进步，将标准化要求尽可能地嵌入设计、管理、生产等工作流程，使得标准化工作的重心可以从日常烦琐的标准化审查转为制定各类“规则”，充分发挥PLM系统的各项功能。 主要参考文献 [1][美]大卫·M·安德森，B·约瑟夫·派恩二世.21世纪企业竞争前沿——大规模定制模式下的敏捷产品开发[M].冯涓，等，译.北京：机械工业出版社，1999. [2]黄培.PLM，产品创新的利器——PLM技术应用与发展综述[J]. CAD/CAM与制造业信息化，2005（5）：21-24. |
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