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UGS:PDM系統(tǒng)搭建哈電信息化之路

時間:2010-11-15 09:48:22 來源:
概 述

  哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司(簡稱“哈電”)是 50 年代建廠的國有大型制造企業(yè)。主要承攬國內(nèi)外大型水電和火電機組設(shè)計和制造任務(wù)。經(jīng)過半個世紀(jì)的不斷發(fā)展,哈電產(chǎn)品設(shè)計手段已由過去的人人“趴圖板”轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在人手一臺電腦的電子化繪圖,生產(chǎn)銷售管理已由過去的電話、傳真以及紙制通知單等方式變?yōu)楝F(xiàn)在的 Intranet 和 Internet 網(wǎng)絡(luò)溝通方式。尤其是在近幾年三峽項目的承建過程中,原有的設(shè)計和管理模式逐漸顯露出諸多不適合國際市場需求的弊端,主要表現(xiàn)在: 1. 圖紙及文檔存儲分散且版本控制容易混亂,不易查詢和管理,時有丟失現(xiàn)象; 2. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)缺乏成套性,相似產(chǎn)品結(jié)構(gòu)重新配置重復(fù)工作多; 3. 產(chǎn)品的設(shè)計過程管理沒有實現(xiàn)電子化,因圖紙傳遞的時間長,會簽和審批(審核)效率低,圖紙的流動過程無法跟蹤和監(jiān)控,易造成責(zé)任不明確,互相推委現(xiàn)象; 4. 在設(shè)計軟件及其信息的集成方面,各軟件之間沒有實現(xiàn)功能集成,不同部門之間產(chǎn)品數(shù)據(jù)得不到有機的共享。這些弊端無疑會阻礙企業(yè)發(fā)展。殘酷的國內(nèi)外市場競爭以及與國際技術(shù)接軌的緊迫形勢迫使哈電下決心通過實施 PDM 系統(tǒng)開拓哈電企業(yè)信息化之路。

  開發(fā)與實施過程

  1. 產(chǎn)品選型

  產(chǎn)品選型是否符合企業(yè)實際是實施 PDM 系統(tǒng)的關(guān)鍵。哈電依著“技術(shù)成熟,定制方便,功能實用,具發(fā)展前景”的原則,在對國內(nèi)外多種 PDM 產(chǎn)品進行深入調(diào)研和論證,最終將目標(biāo)鎖定在具有一套科學(xué)實施方法論的美國 SDRC 公司(現(xiàn)為 EDS PLM Solutions )的 Metaphase 上。同時,為了保證嚴(yán)格執(zhí)行 SDRC 公司的 PDM 實施方法論,聘請 SDRC 公司中國工程師作為實施顧問。

  2. 開發(fā)團隊建設(shè)

  PDM 系統(tǒng)的成功實施首先要保證開發(fā)團隊具有豐富的實施經(jīng)驗和強大的戰(zhàn)斗力。哈電自申請立項開始,便將技術(shù)依托單位定在具有實施經(jīng)驗的清華大學(xué)精密儀器系。同時,在企業(yè)內(nèi)部各部門抽調(diào)以一把手掛帥的各專業(yè)業(yè)務(wù)骨干加入開發(fā)團隊,形成了以 PDM 產(chǎn)品供應(yīng)商為實施顧問,以名牌高等院校為技術(shù)依托,以企業(yè)內(nèi)部技術(shù)骨干為后備力量的協(xié)同開發(fā)團隊。這一有層次、多方位的團隊的組成既保證了充分地運用原型產(chǎn)品核心技術(shù)的對外開放性,又保證了系統(tǒng)客戶化內(nèi)容的實用性。

  3. 確定實施步驟

  哈電 PDM 系統(tǒng)開發(fā)團隊建立以后,便本著“重點突破,分步實施,求精務(wù)實,立足長遠”的原則,制定了系統(tǒng)實施步驟。哈電 PDM 系統(tǒng)實施經(jīng)歷了以下四個階段:

  ( 1 ) 需求分析與系統(tǒng)設(shè)計階段

  在此階段主要完成業(yè)務(wù)需求的調(diào)研,規(guī)范編碼標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)審批流程,系統(tǒng)建模與設(shè)計工作,最后生成雛形系統(tǒng)用以初步培訓(xùn)用戶和與用戶交互。

  ( 2 ) 模擬運行階段

  在此階段哈電以實際生產(chǎn)項目水輪機的一個完整部套“導(dǎo)水機構(gòu)”的設(shè)計考驗哈電 PDM 系統(tǒng)。該部套共有近萬個零部件組成,通過用戶在客戶化后的哈電 PDM 系統(tǒng)下實際應(yīng)用,不僅提高了用戶對 PDM 系統(tǒng)的理解和認識水平,而且還發(fā)現(xiàn)不少系統(tǒng)的不足,從而使系統(tǒng)得到了不斷的改進和完善。

  ( 3 )全面運行階段

  經(jīng)過多次改進并完善了的哈電 PDM 系統(tǒng)經(jīng)過國家驗收后,現(xiàn)已進入了全面運行階段,并且已經(jīng)逐步發(fā)揮了它的作用。

  系統(tǒng)特色

  1. 科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)

  確定科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)是成功實施 PDM 系統(tǒng)的基礎(chǔ)。哈電在 Metaphase 軟件先進科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行了切合實際的擴充,形成獨特的體系結(jié)構(gòu)。如圖 1 所示:


  2. 嚴(yán)密可靠的安全體系

  產(chǎn)品數(shù)據(jù)就是企業(yè)的財富,一旦泄露,完全可能導(dǎo)致企業(yè)在激烈的市場競爭中遭受嚴(yán)重損失。哈電 PDM 系統(tǒng)有著嚴(yán)密可靠的安全體系。按照文檔的工作狀態(tài),哈電把文檔分為兩類:一類是動態(tài)的工作文檔;一類是靜態(tài)的工程文檔。對于動態(tài)的工作文檔,哈電 PDM 系統(tǒng)主要依靠操作系統(tǒng)的權(quán)限和口令、哈電 PDM 系統(tǒng)的口令、用戶在哈電 PDM 系統(tǒng)中的基本角色和在工作組中的動態(tài)角色以及文檔庫的訪問權(quán)限機制,來層層控制對數(shù)據(jù)的訪問;而對于靜態(tài)的工程文檔(如歷史數(shù)據(jù)、已歸檔的文檔),則通過操作系統(tǒng)的權(quán)限和口令、用戶在哈電 PDM 系統(tǒng)中的基本角色和口令,以及工程數(shù)據(jù)庫的訪問審批流程,來保證工程數(shù)據(jù)庫的安全。

  哈電 PDM 系統(tǒng)文檔的安全模型如圖 2 所示:

 
  3. 豐富實用的功能

  ( 1 ) 通過文檔管理功能,解決哈電的動態(tài)數(shù)據(jù)歸檔、檢索問題。在數(shù)據(jù)的歸檔方面,對電子化的圖紙和文件利用電子倉庫進行有序分類和管理。在數(shù)據(jù)的檢索方面,系統(tǒng)提供豐富的查詢方式,不僅可以按照圖號等傳統(tǒng)方式查詢數(shù)據(jù),而且可以按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系進行查詢。

  ( 2 ) 通過實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置管理 , 解決哈電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的管理問題。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理通過記錄零部件之間的關(guān)系以及產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品設(shè)計文檔之間聯(lián)系 , 保證數(shù)據(jù)庫中文檔的成套性。同時通過記錄企業(yè)人員指定的文檔和具體產(chǎn)品裝配件、零部件的關(guān)系,以樹的形式將文檔、裝配件、零部件之間的關(guān)系表示出來,同時可以讓企業(yè)人員通過擴展產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹來實現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計文檔的查詢。

  ( 3 ) 通過流程管理使整個過程流得到有效的監(jiān)控,使產(chǎn)品數(shù)據(jù)的形成過程得到有效的保存,避免不同部門使用不同版本的設(shè)計圖紙的現(xiàn)象發(fā)生,以免出現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程中責(zé)任不明確而相互“推委”的現(xiàn)象。同時在流程管理中引入并行的產(chǎn)品設(shè)計思想,縮短文檔的傳遞以及處理時間,盡量提高哈電的設(shè)計效率。

  ( 4 ) 通過項目管理功能 , 實現(xiàn)項目任務(wù)的管理與控制,并對項目信息進行維護。這樣可以使項目的領(lǐng)導(dǎo)人員對整個項目的進展情況進行監(jiān)控,并做出相應(yīng)的調(diào)整和評價,保證產(chǎn)品能按時成功地開發(fā)出來,提高哈電產(chǎn)品開發(fā)的信譽和效率。

  ( 5 ) 通過建立工程數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對工程數(shù)據(jù)的管理功能。哈電 PDM 系統(tǒng)實現(xiàn)對哈電的歷史數(shù)據(jù)以及歸檔后數(shù)據(jù)的管理,相當(dāng)于實現(xiàn)哈電檔案館的作用。在工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安全控制機制的監(jiān)控下,使企業(yè)人員通過方便靈活的查詢方式,能盡快查找到所需要的歷史數(shù)據(jù)和文檔,使哈電傳統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗在計算機化的設(shè)計過程中得到有效的利用和發(fā)揮。這對于幫助沒有經(jīng)驗的設(shè)計人員盡快掌握設(shè)計思路和方法來說,是非常重要和必須的。

  ( 6 ) 由于哈電的各軟件之間沒有實現(xiàn)信息共享,不同部門之間產(chǎn)品數(shù)據(jù)得不到有機的共享,形成了一個個“數(shù)據(jù)孤島”,無法滿足集成化管理系統(tǒng)對設(shè)計數(shù)據(jù)的需求。哈電 PDM 系統(tǒng)中的接口管理系統(tǒng)就是用以解決這些“數(shù)據(jù)孤島”,將各種需要共享的數(shù)據(jù)有效地組織和管理起來,真正實現(xiàn)哈電內(nèi)部各個部門、各種軟件之間信息的共享,提高產(chǎn)品開發(fā)的效率,縮短開發(fā)時間。

  4. 緊密暢通的功能及信息集成

  PDM 系統(tǒng)作為企業(yè)的一種集成框架,是企業(yè)其它系統(tǒng)的“數(shù)據(jù)樞紐”。各系統(tǒng)以設(shè)計數(shù)據(jù)源頭 BOM 表作為“數(shù)據(jù)紐帶”在 PDM 系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與統(tǒng)一。哈電 PDM 系統(tǒng)與 CAD 以及 CAPP 系統(tǒng)達到了系統(tǒng)底層集成,實現(xiàn)了 CAD/CAPP 與 PDM 之間數(shù)據(jù)的雙向流動以及用戶操作環(huán)境的實時切換;與水輪機方案系統(tǒng)實現(xiàn)了功能集成 ; 與管理信息系統(tǒng)通過接口和中間數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。如圖 3 所示:



  5. PDM 與 CAPP 獨具匠心的完美整合

  多數(shù)企業(yè)實施 PDM 在處理與 CAPP 集成關(guān)系的做法往往都是另購商品化 CAPP 產(chǎn)品,再通過中間接口實現(xiàn)與 PDM 集成。而哈電將 CAPP 系統(tǒng)所處理的主要業(yè)務(wù)邏輯抽象成對一些類的操作,并通過 PDM 系統(tǒng)將這些類定義成系統(tǒng)底層的類(如 v1Gxgs , v1UsTime 類),由 PDM 統(tǒng)一管理,從而可以實現(xiàn) PDM 對工藝數(shù)據(jù)的實時控制, CAPP 系統(tǒng)也可實時共享 PDM 數(shù)據(jù)資源。

  實施效果

  哈電 PDM 系統(tǒng)從論證、模擬運行到全面推廣應(yīng)用經(jīng)歷了多次磨難和考驗,亦得到不斷的改進和完善,現(xiàn)已進入企業(yè)內(nèi)全面推廣應(yīng)用階段,并已在哈電設(shè)計過程中發(fā)揮了巨大作用。到目前為止,哈電已用 PDM 系統(tǒng)先后完成“ 650MW 秦山核電項目”、“ QFSN-350-2 遼電汽發(fā)項目”和“空冷 150MW 汽輪發(fā)電機項目”三個項目共 4 個產(chǎn)品的設(shè)計任務(wù)。尤其是其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置功能使用戶在設(shè)計“空冷 150MW 汽輪發(fā)電機項目”中結(jié)構(gòu)關(guān)系有大部分相似的二個產(chǎn)品時,通過不到半小時輕松的配置,就完成了以往要 3 至 5 天的工作。以往要耗費一周時間繪制的零件明細表通過哈電 PDM 系統(tǒng)的報表導(dǎo)出工具只需 3 至 4 小時即可打印完成。用戶心理上由原來消極被動地應(yīng)用也轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在主動要求安裝使用。在過程控制方面,用戶將圖紙通過流程走下來既節(jié)省了拿著圖紙到各個部門會簽審批的時間,又可使工藝反饋信息提前介入,方便交流,而且責(zé)任明確。在項目管理方面,項目負責(zé)人隨時都可監(jiān)控項目進展情況。另外,從應(yīng)用范圍看,哈電 PDM 系統(tǒng)在橫向和縱向都得到廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)以 BOM 表、電子圖檔、工藝文件和通知單等橫向上貫穿公司設(shè)計部、工藝部直至生產(chǎn)計劃部等處室,縱向上從公司延伸到分廠以及車間技術(shù)組。總的看來,哈電已形成一種和諧統(tǒng)一的技術(shù)管理模式,就是利用 PDM 集成環(huán)境使設(shè)計部進行設(shè)計開發(fā),使工藝部進行工藝編制,使分廠車間進行材料定額和工序工時制定,使生產(chǎn)計劃部進行生產(chǎn)計劃和調(diào)度。可以說,哈電 PDM 系統(tǒng)已經(jīng)為哈電拓開了信息化的高速之路。

  實施后的啟示

  哈電 PDM 系統(tǒng)的成功實施并不是一帆風(fēng)順的。作為典型的國有大型制造企業(yè),有必要也有責(zé)任總結(jié)一下實施經(jīng)驗和啟示:

  1. 慎重選型

  要選擇適合企業(yè)實際的 PDM 產(chǎn)品。哈電作為萬人大廠,數(shù)據(jù)量大,涉及部門多,管理模式復(fù)雜,一般的 PDM 產(chǎn)品無法滿足哈電需求。而 Metaphase 是國際具有 PDM 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,能以其強大的技術(shù)支持力量適應(yīng)各種需求,哈電作為 Metaphase 國內(nèi)第一家用戶取得成功也證明了這一點。

  2. 深入調(diào)研

  調(diào)研不細致,需求不明確都將使系統(tǒng)偏離實際。作為哈電 PDM 系統(tǒng)實施技術(shù)依托單位清華大學(xué)秉承嚴(yán)謹(jǐn)求精的態(tài)度積極與哈電內(nèi)部開發(fā)人員配合,多次共同與最終用戶交流,保證系統(tǒng)的實用性。

  3. 分層次對員工培訓(xùn)

  重點要對企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)管理維護人員進行深層次培訓(xùn)。因為系統(tǒng)交付使用后,系統(tǒng)管理維護人員起者承上啟下的作用,既要指導(dǎo)用戶應(yīng)用,還要針對用戶提出的具體要求對系統(tǒng)進行調(diào)整。其次要對系統(tǒng)的最終用戶進行普及培訓(xùn),如果最終用戶對系統(tǒng)不了解,操作不熟練,產(chǎn)生抵觸心里勢必阻礙實施進度。

  4. 獲得企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)支持

  通過講座等形式使企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層真正了解 PDM 給企業(yè)帶來的好處,堅定其實施信心,從而可以借助企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的組織調(diào)動能力推動實施。

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