用PDM系統(tǒng)開拓哈電企業(yè)信息化之路

1、用PDM系統(tǒng)開拓哈電企業(yè)信息化之路哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司計算中心 王艷秋 李寶江一、 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)

2、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。二、三、 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

3、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EDS PLM Solutions公司（即原SDRC）的Teamcenter Enterprise（前身為Metaphase）上。同時，為了保證嚴格執(zhí)行EDS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

4、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，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，

5、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。四、 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Teamcenter Enterprise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重損失。哈電P

6、DM系統(tǒng)有著嚴密可靠的安全體系。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：圖2 文檔安全模型圖 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)

7、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)

8、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

9、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

10、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：圖3 系統(tǒng)集成圖 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

11、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。類結(jié)構(gòu)如圖4所示：參考文件工序工時工具工裝關(guān)系類 圖4 工藝類結(jié)構(gòu)圖五、 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)。

12、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

13、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?？偟目磥?，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?？梢哉f，哈電PDM系統(tǒng)已經(jīng)為哈電拓開了企業(yè)信息化的高速之路。六、 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Teamcenter Enterprise是國際具有PDM行業(yè)標(biāo)準的產(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Teamcenter Enterprise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)秉著嚴謹求精的態(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、