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    信息时代企业数据标准化管理的驱动器—PLM

    2016-12-02文章动态
     来源:e-works    作者:   
    企业通过实施PLM系统,可以快速建立一套符合自己的数据标准化管理体系。一方面,保证企业数据标准化、规范化;另一方面,实现信息与数据的快捷流通和及时、准确共享,提高效率,也为企业夯实信息化系统整体化、集成化和数据共享的建设基础。

    引言

        企业信息化的最大效益来自于信息的最广泛共享、最快捷地流通和对信息进行深层次地挖掘。将分散、孤立的各类信息变成网络化的信息资源,将众多“孤岛式”的信息系统进行整合,实现信息的快捷流通和共享,是企业息化过程中首要解决的问题。只有实现数据的标准和统一,业务流程才能通畅流转。数据标准化、规范化是实现信息集成和共享的前提,在此基础上才谈得上信息的及时、准确和完整。因此数据标准化管理是企业进行信息化建最基础的工作,是信息化系统整体化、集成化和数据共享的基本保证。

        对于处在信息化大环境下的企业来说,数据标准化管理工作已经逐步由传统模式过渡到信息化模式,这其中最大的变化在于合理应用各类信息化软件,而多数产品研发型企业,在适应市场而寻求发展与转型过程中已经慢慢开始接触或者已经导入了PLM系统,也逐渐在企业信息化大道上迈出重要的一步。

    1 企业数据标准化体系建设概述

        一个完整的企业级数据标准化建设体系包括企业数据标准化策略、组织架构、数据标准、标准化工作流程。数据模型是数据标准的主要实体,涵盖了数据字典、逻辑数据模型、元数据标准。数据规范通常包括了数据建模规范、数据编码规范、数据集成规范。如下图所示:

    图1 完整的企业级数据标准化建设体系 

    图1 完整的企业级数据标准化建设体系

        企业数据标准化策略

    •     统一标准的数据定义:减少数据定义的二义性;
    •     统一标准的企业数据模型:该企业数据模型必须是一个全企业范围的定义库,能够跨应用、跨业务地完整表述企业数据的统一的完整数据视图;
    •     统一标准的存储管理:统一规划使用存储资源,提高存储资源使用效率;
    •     统一标准的性能管理:根据实际业务需求,合理分配资源,确保对数据的访问性能能够满足业务的需要;
    •     统一标准的数据质量管:数据管理需要通过应用标准方法论和原则,实现对有价值的商业信息和数据进行完整的生命周期的管理,从而支持广东电网公司的业务;
    •     其它管理:提供对数据的其他统一标准化管理,包括统一编码标准。

    2 PLM系统简述

        2.1 PLM系统定义

        PLM(Product Data Management,产品数据管理)系统是一个用来管理企业所有与产品相关的信息(包括电子文档、数字化文件、数据库记录等)和所有与产品相关的过程(包括数据产生、数据审批与发布、数据使用、工程变更等过程)的系统平台。企业通过实施PLM系统,建立虚拟的产品模型,可以有效、实时、全面地对产品生命周期(从需求、规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养直到回收处理)中的数字化信息进行管理,加强对于文档、图纸、数据的高效利用,并使工作流程标准化、规范化,促进部门高效协同,提高生产效率。

        2.2 PLM数据管理范围

        PLM系统可以广泛地应用于各工业领域中,可以说是一种“管得很宽”的软件平台,凡是最终可以转换成计算机描述和存储的数据,它都可以有效地管理起来,例如:产品结构和配置、零件定义及设计数据、CAD绘图文件、工程分析及验证数据、制造计划及规范、NC编程文件、图像文件(照片、造型图、扫描图等)、产品说明书、软件产品(程序、库、函数等“零部件”)、各种电子报表、成本核算、项目规划书、多媒体音像文件、其它电子数据等。

        2.3 PLM产品主要功能

        一个能够满足企业各方面应用的PLM系统应具备以下几大功能:

    •     产品(项目)开发管理
    •     文档资料管理
    •     产品结构与配置管理
    •     零件库管理
    •     编码管理
    •     工作程管理
    •     在线查阅、批注和签核
    •     数据贯通,工作协同
    •     数据检索与匹配
    •     信息与数据汇总
    •     系统集成应用

        2.4 PLM用户对象

        PLM系统可以触及到现代企业的每个角落,每根神经。在企业内,只要是与产品数据打交道的人,都可以使用。

    3 基于PLM系统的标准化管理应用解析

        3.1 数据标准化

        3.1.1 电子文件规范分类,样式标准

        对于PLM系统而言,电子资料管理既要做到集中存储,又要实现分类存放,而要实现数据分类管理,则要求企业各部门产生的电子档资料最好要有规范的分类属性,便于用户快速分类检索、定位、使用等。

        现阶段,为保证电子资料分类标准化管理,可以通过在PLM系统中建立统一、符合标准的文件分类、文件模板(包括CAD图纸模板、各类明细表、产品规格书等等)来编制各类标准、规范的文件资料,保证数据标准化。

        3.1.2 企业资料库框架标准化

        PLM系统能够帮助企业建立一套完整的资料管理体系,搭建好统一的产品图文档资料库,规范管理产品图纸、BOM清单、技术文档等电子档资料,为销售、工艺、采购、生产、售后等部门提供需要的产品技术资料,实现产品技术文档的有效、有序和齐套管理与流转。企业资料库框架模型示例如下图所示:

    图2 企业资料库框架模型示例 

    图2 企业资料库框架模型示例

        3.2 文件名称、编码标准化

        3.2.1 文件名称标准

        在企业数据标准化体系建设进程中,数据模型标准化非常重要。其中,对于文件资料而言,标准化要求主要体现在文件名称、编码、属性、内部样式等方面。PLM系统能够协助企业建立一套适合自己的文件标准,保证文件资料唯一、准确,方便用户快速查找与使用。

        文件命名规则示例:

    •     图纸:物料编码(+零部件名称)
    •     BOM清单:图号或物料编码(+零部件名称)+清单类型+日期+流水码
    •     文档:产品(项目)编号+文件类型名称+日期+流水码

        3.2.2 统一编码体系

        企业编码的实质是解决分类问题,文件资料、产品零部件的有效分类恰恰是PLM系统要解决的主要问题,推行统一的编码体系同时也是企业信息化的基础。然而,过去企业的编码标准主要表现在纸上,使用人员只能靠翻阅手册,有时还需要人工协调才能完成编码,因此企业推行使用统一的编码规则相当困难。

        PLM系统为企业提供有效的编码管理和辅助生成工具:一方面,利用编码管理工具企业可以将编码规则定义到系统数据库中,方便用户随时在线查找浏览;另一方面,通过编码辅助生成工具,用户可以在PLM系统或设计软件中直接对生成的数据进行编码,保证编码的正确性、唯一性。

    图3 编码规则定义示例 

    图3 编码规则定义示例

        3.2.3 文件内部属性规范统一,数据标准化审查

        PLM系统可以规范管理企业的各类标准文件模板,保证基于模板产生的各类数据的内部属性都是统一标准,满足企业数据标准化管理要求,也便于后续开展数据标准化审查(校验)工作。

        3.3 物料规范分类,属性定义标准化

        前面谈到,PLM系统提供了对电子文件资料的分类管理功能,而对于产品零部件等物料数据而言,也能实现分类管理。PLM系统为企业提供统一的发管理平台,建立贴合企业实际情况的标准物料分类、物料基本属性(包括名称、图号/代号/型号、物料编码、规格、单位、材料、(表面处理)、(热处理)、用量、生产类型、备注等),所有工程师都可以按要求建立标准化的产品BOM,且物料可以按照分类、属性信息规范地检索,快速查看、借用、重用等。

        3.4 产品结构组织标准化

        PLM系统为企业提供统一地产品数据平台,可以按照产品类型的归类方式有序、规范地将企业所有的产品数据进行组织与管理,方便用户直观查看自己需要的产品结构信息。

        3.4.1 产品框架标准化定义

        PLM通过建立以产品结构树为核心的虚拟产品数据模型,将产品零部件的装配层级关系、借用关系、零部件装配数量等属性信息严格地管理起来,同时,在产品结构树中将各级零部件相关的设计数据(CAD/CAM/CAE/CAPP)、技术文档进行关联管理,方便工程师等用户快速检索、查阅、使用等。

        产品结构管理基础框架模型如下图所示:

    图4 产品结构管理基础框架模型 

    图4 产品结构管理基础框架模型
     

     3.4.2 产品BOM清单输出标准化

        有了产品结构数据,工程师或其他用户可以在PLM系统中依据设定好的汇总条件快速汇总与输出产品的各类BOM清单(Excel电子表格)。

    图5 汇总并输出产品的各类BOM清单 

    图5 汇总并输出产品的各类BOM清单

        3.5 数据管理流程标准化

        3.5.1 文件建立、归档、签核流程标准化管理

        (1)文件建立、归档

        有了标准的文件分类和文件模板,用户可以在PLM系统中按模板规范新建空的文件,之后,检出编写内容后保存再检入即可,整个过程符合ISO体系管理要求。

        (2)文件签核

        PLM系统协助企业规范定义和管控产品的设计、审批、变更等业务流程,通过电子化的递推方式使任务分配、审核、审批自动进行,将业务信息和具体的任务相关联,从而使企业的业务流程和文件流转更加方便快捷、正确,进一步提高工作效率。

        一般图档电子化审批流程示例如下图所示:

    图6 创建工作流程 

    图6 创建工作流程

    图7 查阅、审核、签核流程附件等 

    图7 查阅、审核、签核流程附件等

        3.5.2 物料申请、审核流程标准化管理

        产品研发阶段,尤其是工程师开展图纸设计输出工作时,一般都要设计一些新的零件。一般情况下,为了减少不必要的库存:一方面,要求工程师在设计过程中尽量考虑零(部)件的通用性;另一方面,在PLM系统中检索相似的零(部)件,如果能借用,则更好,如实在无法借用,可以在PLM系统中先按要求创建新的物料(包括填写物料属性、添加关联图档资料等),然后提交标准的物料审核流程至主管审批,严格管控新物料的增加,降低库存压力。

        3.5.3 变更流程标准化管理

        通过实施PLM系统,企业内部在数据变更方面也可以形成一套成熟的变更管理体系,结合数据回收与发布的标准收发管理机制,规范管理文件资料、物料等数据的变更过程和变更结果,便于后期查找匹配,使用正确的版本。

        (1)变更流程标准化定义

        对于产品研发型企业来说,任何环节(包括需求、规划、设计、生产等)产生的数据变更过程都需要有效地管控起来,不能随意处理,如果管理过程不标准、不透明,会给其他环节带来困难,造成不必要地损失。

        企业数据变更过程要想实现标准化管理,通过PLM系统强大的变更管理功能即可实现。PLM系统可以规划企业各类数据变更的工作业务流程,包括规定业务路线、各过程节点的工作内容、推送与通知策略等,让用户可以快速熟悉并能开展相应工作,协同工作,提高效率。

        (2)变更过程规范管理,详细记录

        数据变更过程将严格按照标准地变更流程模板运行,期间,会产生很多相关信息,如:变更申请时间、更改原因、更改内容、更改时间、审核意见、审核时间等,这些都会在流程中完整地记录下来,以便将来追溯。

        另外,参与变更和接受工程变更通知的人员在推送的变更流程中都可以看到与本变更通知相关的工程变更单、问题报告等附件以及更改申请、更改任务等信息,会很清楚更改的来龙去脉。同时,在变更流程中可以看到更改前是什么样,更改后是什么样,二者可以做差异性比较,比较方便、实用。

        (3)文件版本变更,方便追溯

        PLM系统有效管理所有电子档资料,文件在修改及变更后会在系统中产生新的版本/版次,即升版,且以往所有的版本都会完整地保存下来,作为历史版本。值得注意的是,在PLM系统中,任何图纸、文档只会有一个有效版本,即工作版本,其他的版本可以快速追溯、回看、使用。

    文件版本变更,方便追溯 

    图8 文件版本变更,方便追溯

    4 结语

        综上所述,不难看出,企业通过实施PLM系统,可以快速建立一套符合自己的数据标准化管理体系。一方面,在对产品生命周期中的信息和过程进行管理的同时,保证企业数据标准化、规范化;另一方面,结合标准化的工作流程,实现信息与数据的快捷流通和及时、准确共享,提高效率,也为企业夯实信息化系统整体化、集成化和数据共享的建设基础。

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