數(shù)據(jù)流即數(shù)據(jù)從無到有，一個環(huán)節(jié)接一個環(huán)節(jié)傳遞應(yīng)用，同時各個環(huán)節(jié)按照業(yè)務(wù)或規(guī)范等要求應(yīng)用、輸入和輸出，以及各個應(yīng)用系統(tǒng)之間相互對接的過程。在此過程中，各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)規(guī)范、業(yè)務(wù)要求以及正確應(yīng)用是數(shù)據(jù)流管理的關(guān)鍵所在。企業(yè)在實施、推行和應(yīng)用PLM的過程中，不同環(huán)節(jié)不同部門對數(shù)據(jù)信息的要求和使用各不相同，一定要重點關(guān)注數(shù)據(jù)輸入、輸出和應(yīng)用。數(shù)據(jù)信息的傳遞過程是否順暢與合理，直接決定著PLM系統(tǒng)的實施、推行和應(yīng)用成敗。

在當前刺激效應(yīng)衰減、信貸收減、經(jīng)濟低迷、產(chǎn)能過剩的情況下，對于工程機械行業(yè)來說，如何轉(zhuǎn)變增長方式、培育行業(yè)內(nèi)生力是當務(wù)之急。提升企業(yè)內(nèi)生力、提升企業(yè)產(chǎn)品競爭力、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本，其源頭在技術(shù)設(shè)計。至此提升企業(yè)技術(shù)管理水平、做好企業(yè)技術(shù)管理信息化尤為重要，最為關(guān)鍵；而其中產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)是技術(shù)管理的靈魂，其理念必須得到高度的重視，并在企業(yè)全面宣傳、灌輸與應(yīng)用。

1?山河智能PLM項目背景

公司前期研發(fā)管理平臺PDM存在的問題：無法實現(xiàn)異地研發(fā)數(shù)據(jù)管理與有效備份；無法實現(xiàn)產(chǎn)品多階段數(shù)據(jù)管理與維護；無法實現(xiàn)研發(fā)項目管理的有效性和設(shè)計集成性；無法進行有效的設(shè)計變更閉環(huán)管理；不支持三維\電氣\控制程序數(shù)據(jù)管理；無法實現(xiàn)集團物料編碼管理；不能有效支持設(shè)計標準化和模塊化；無法實現(xiàn)基本的工藝BOM管理。

基于以上問題，通過實施PLM系統(tǒng)以達到以下效果：搭建支持異地數(shù)據(jù)管理的集團級PLM工作平臺，實現(xiàn)分布式部署，在分布式部署基礎(chǔ)上支持集中管控；集團所有二維三維設(shè)計、電氣圖紙、工藝、工裝等圖文檔統(tǒng)一納入PLM平臺管理，形成企業(yè)知識管理體系，實現(xiàn)圖文檔全生命周期管理；實現(xiàn)多階段數(shù)據(jù)管理以及各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)以項目模式關(guān)聯(lián)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹關(guān)聯(lián)；在確保安全的前提下，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的高度共享，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)快速檢索，提高產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計效率；梳理、優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)、工程變更技術(shù)管理業(yè)務(wù)流程，建立完善的工程變更管理機制；提高產(chǎn)品研發(fā)的標準化、通用化、系列化水平，增強企業(yè)核心競爭能力；建立統(tǒng)一規(guī)范的編碼體系，實現(xiàn)企業(yè)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息集成；實現(xiàn)與項目管理系統(tǒng)的集成，提高產(chǎn)品研發(fā)項目管理能力。

2?山河智能PLM數(shù)據(jù)流管理

PLM數(shù)據(jù)流管理主要體現(xiàn)在CAD階段、編碼階段、BOM創(chuàng)建和管理階段、產(chǎn)品配置階段。

圖1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用與產(chǎn)品生命周期

2.1 基于業(yè)務(wù)內(nèi)核（BOM）的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用

以產(chǎn)品BOM為主線,實現(xiàn)產(chǎn)品基礎(chǔ)信息電子化，完善并提升產(chǎn)品數(shù)據(jù)標準；統(tǒng)一管理各種BOM視圖，提高設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、銷售、采購、財務(wù)、售后服務(wù)等BOM的一致性和準確性，實現(xiàn)與ERP/CRM等系統(tǒng)的有效集成；管理BOM對象間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)BOM數(shù)據(jù)的輔助轉(zhuǎn)換。

BOM作為數(shù)據(jù)流的核心骨干，在不同階段不同環(huán)節(jié)其用途、要求、BOM視圖均不一樣。從原始的CAD-BOM到具體的業(yè)務(wù)BOM，其演變過程復(fù)雜多變。故在PLM實施前一定要理清BOM在系統(tǒng)中的演變過程，以確定各項業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。如下圖2、圖3所示。

圖2 PLM-BOM演進示意圖

圖3 PLM-BOM關(guān)系示意圖

2.2 數(shù)據(jù)流之分布式+集中式編碼(品號)數(shù)據(jù)源管理

物料編碼（品號）是企業(yè)PDM\CAPP\ERP\CRM\財務(wù)等系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息，做好物料編碼管理的實施和應(yīng)用至關(guān)重要。在前幾年，山河智能涉及到多個領(lǐng)域的制造，分公司分布在不同的省份，彼此之間采購件有類似或相同。如果按照獨立經(jīng)營的要求所有物料編碼(品號)信息完全可以獨立分開，然而按照集團管理要求采購件需進行集中采購，其他物料編碼（品號）及規(guī)則可以根據(jù)領(lǐng)域不同具有特殊性。面臨這樣的問題，使用集中式很難滿足不同地域不同領(lǐng)域要求，且對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求很高，成本也很高；如果使用分布式，則又很難滿足ERP提出的集中式采購需求。即既要實現(xiàn)集中采購又要實現(xiàn)獨立管理，為此公司編碼管理實現(xiàn)分布式+集中式，實現(xiàn)采購件集中，其他自制件物料編碼(品號)獨立分布。通過這樣很好地解決集團物料編碼(品號)共享與獨立的問題，不再依賴網(wǎng)絡(luò)、不再擔心因集團總部的服務(wù)器問題影響其他分公司或其他地域用戶的正常使用，只需要分公司服務(wù)器與集團服務(wù)器進行同步驗證即可。如圖4所示。

圖4 編碼系統(tǒng)模塊分布+集中式示意圖

公司通過分布＋集中方式建立集團公共物料庫（采購件庫），其中包括標準件、原材料、外購件，分公司或子公司調(diào)用集團總部編碼規(guī)則在各自的編碼系統(tǒng)中申請，通過采購件審批流程首先在集團公共庫發(fā)布，然后再定時同步到各分公司或子公司采購件庫；各分公司或子公司部件、零件等其他非采購件編碼均在本地服務(wù)器上直接調(diào)用相關(guān)編碼規(guī)則進行編碼申請，通過各分公司或子公司的審批流程完成編碼的申請與發(fā)布。通過以上方式，既實現(xiàn)了各公司非采購件獨立自由性，又實現(xiàn)了集團編碼采購件的一致性，管理和使用均靈活方便。

物料編碼(品號)規(guī)則的制定是很多企業(yè)實施PLM系統(tǒng)，甚至ERP等系統(tǒng)的一件頭等大事，規(guī)則制定直接關(guān)系到后續(xù)的使用、適用和靈活性，更有可能不利于標準化、模板化設(shè)計，造成重復(fù)設(shè)計，增加了生產(chǎn)管理成本和倉庫管理成本。不同領(lǐng)域不同公司對自己產(chǎn)品規(guī)則要求都不相同，自然在規(guī)則的定義上大相徑庭。不管理怎樣，編碼規(guī)則的制定一定要考慮到系統(tǒng)實施完成后的數(shù)據(jù)挖掘和分析使用；限制采購件的申請范圍，避免采購件重碼產(chǎn)生，確保采購件物料的唯一性，降低采購和倉庫管理成本；制定物料編碼（品號）名稱的填寫規(guī)范，形成相關(guān)標準規(guī)范，并遵循和應(yīng)用；最理想狀態(tài)是編碼系統(tǒng)模塊與CAD\PDM\ERP\PLM等系統(tǒng)實現(xiàn)集成，確保數(shù)據(jù)的一致性，以便系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流與共享。

2.3 山河智能PLM數(shù)據(jù)流特殊式應(yīng)用管理

PLM的應(yīng)用對于不同企業(yè)不同用戶均是五味俱全，界面操作要簡單、功能使用要靈活、點點鼠標就能了事，輕松便捷式工作，似乎個性化使用最為突出。

PLM的認知和了解直接決定了人們對PLM的使用要求和目的不同；關(guān)注的重點和方向不一樣，其實施的結(jié)果也就不一樣。而真正的PLM是集成人、流程、信息和業(yè)務(wù)的系統(tǒng)；戰(zhàn)略性的業(yè)務(wù)手段；業(yè)務(wù)解決方案的一體化集合；協(xié)同地創(chuàng)建、使用、管理和分享與產(chǎn)品相關(guān)的智力資產(chǎn)；支持上下游企業(yè)協(xié)同；跨越完整的產(chǎn)品/工廠生命周期,從概念產(chǎn)生到產(chǎn)品生命的終結(jié)；而不是人們理解的設(shè)計性工具，只追求功能應(yīng)用。山河智能PLM是結(jié)合業(yè)務(wù)管理以及特殊應(yīng)用而實施的，很多功能都帶有個性性以及獨特性?，F(xiàn)就幾個特殊應(yīng)用列舉如下：

PLM特殊應(yīng)用1：工程變更管理是PLM系統(tǒng)實施的關(guān)鍵之一，工程變更流程的制定需結(jié)合生產(chǎn)、采購、售后等環(huán)節(jié)，不能只局限于技術(shù)部門，同時考慮工程變更流程的可執(zhí)行性、追溯性，能否形成閉環(huán)管理，如圖5所示。工程變更如果缺乏合理有效的管理機制、實施辦法、傳遞方式，從而會造成不必要的生產(chǎn)錯誤和制造成本浪費，更容易產(chǎn)生呆滯物料。

圖5 變更示意圖

PLM特殊應(yīng)用2：如何利用PLM實現(xiàn)標準化、系列化、模塊化設(shè)計，通過“三化”來提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和性能，降低產(chǎn)品制造和設(shè)計成本，如圖6所示；在PLM系統(tǒng)中建立產(chǎn)品模型庫，便于制造、銷售、售后管理、應(yīng)用和使用。這些在某種意義上體現(xiàn)了PLM的價值和效益。

圖6 標準化系數(shù)統(tǒng)計

PLM特殊應(yīng)用3：如何挖掘和利用PLM已有的數(shù)據(jù)，進行分析和總結(jié)，為管理和決策層提供數(shù)據(jù)支撐。在PLM中有很多數(shù)據(jù)可以通過挖掘分析，比如產(chǎn)品標準系數(shù)、產(chǎn)品重用率，通過分析了解產(chǎn)品主要成本體現(xiàn)在哪些方面，如圖7所示，又如何去降低成本，產(chǎn)生更大的市場價值。同時通過分析得出公司產(chǎn)品的差異化、競爭優(yōu)劣勢。

圖7 零部件分布及原材料示意圖

2.4 數(shù)據(jù)流過程中的項目管理

研發(fā)項目如果無法實現(xiàn)項目有效管理和過程的跟蹤監(jiān)控管理，沒有相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程支撐，使我們的任何項目都缺乏時效性和組織性，完全是在我們的意識形態(tài)中去自由式完成，使得任何項目效率較低、無法管控，更無法做到準時把產(chǎn)品推行市場，失去市場競爭力。這對企業(yè)來說是致命的打擊，不利于企業(yè)的發(fā)展。然而企業(yè)在推行研發(fā)項目過程總會遇到各式各樣的阻礙，這主要是中國企業(yè)注重創(chuàng)新，把設(shè)計工程師嬌慣壞而致。然而只有通過項目管理實現(xiàn)技術(shù)績效管理，提升技術(shù)管理水平，鞭策設(shè)計創(chuàng)新，才能有利于企業(yè)的創(chuàng)新推動，才能使創(chuàng)新具有源動力。項目管理關(guān)鍵在于執(zhí)行力，需建立相關(guān)的項目管理機制和強有力的執(zhí)行力，同時要得到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的充分重視和支持。只有實現(xiàn)項目管理才能發(fā)揮企業(yè)管理的精髓，一切才可能在掌控之中，如圖8所示。

圖8 任務(wù)監(jiān)控示意圖

山河智能的項目管理主要功能有：項目計劃管理、個人儀表盤、工作日志、資源統(tǒng)計、項目統(tǒng)計、績效報表等，如圖9所示。

圖9 項目計劃示意圖

山河智能在實施PLM過程中把原先的RPM項目管理系統(tǒng)整合到新PLM平臺中，充分整合公司的人、財、物等資源，提高項目運作效率，降低項目成本，確保項目質(zhì)量，實現(xiàn)知識沉淀，同時培養(yǎng)公司復(fù)合性人才，公司對所有的項目采用項目管理模式進行管理；并在此基礎(chǔ)大力推進技術(shù)績效管理，大大提升了設(shè)計工程師的工作激情。現(xiàn)今山河智能PLM項目管理支撐產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，建立集團項目管控平臺，實現(xiàn)可視化、精細化管理；支撐企業(yè)管理變革，預(yù)防和解決企業(yè)運行中諸如流程障礙、溝通障礙等問題；建立項目管理的知識體系，促進知識沉淀常態(tài)化，將項目管理工作上升到企業(yè)戰(zhàn)略高度引導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)。通過兩年多項目推行，產(chǎn)品開發(fā)項目周期縮短、項目完成質(zhì)量很高。使技術(shù)管理透明化，建立公平的競爭環(huán)境，為企業(yè)的內(nèi)增力提供極力的保障。

2.5 數(shù)據(jù)流過程中的工藝管理

企業(yè)怎樣用最低的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)成本去獲取最高的市場利潤是當前很多企業(yè)最關(guān)注的問題。但大家都忽視了工藝環(huán)節(jié)，現(xiàn)在比拼在某種程度上不是創(chuàng)新能力而是制造能力。目前很多國內(nèi)企業(yè)的現(xiàn)狀是：公司生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，而制造、工藝、設(shè)計脫節(jié)，形成“設(shè)計—制造—工藝”的形式，完全違背了“設(shè)計—工藝—制造”的原則，從而導(dǎo)致了很多生產(chǎn)問題，制造與設(shè)計總是問題不斷；工藝資源分散，未進行集中管理、共享與整合，工藝資源不能有效地進行工藝改善與提升；編制工藝過程中工藝術(shù)語不規(guī)范，容易產(chǎn)生加工制造過程中的理解錯誤等。

工藝管理系統(tǒng)以產(chǎn)品的工藝BOM為中心，實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化管理和工藝數(shù)據(jù)的共享，有效解決企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、工藝、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)性和數(shù)據(jù)集成性。工藝管理系統(tǒng)將作為PLM系統(tǒng)和ERP的橋梁和紐帶，切實實現(xiàn)工藝指導(dǎo)生產(chǎn)的目標。

在設(shè)計部門完成圖紙設(shè)計并在PLM系統(tǒng)中建立設(shè)計BOM后，工藝人員可對設(shè)計BOM轉(zhuǎn)換調(diào)整生成工藝BOM，基于工藝BOM，可在系統(tǒng)中完成工藝路線以及工藝過程的編制，每一個工藝過程節(jié)點就是一道具體的工序?；诠に囘^程描述，可實現(xiàn)按工序工種的工藝設(shè)計任務(wù)分配。每道工序可在InteCAPP中完成具體操作的工序卡編輯，并將工序卡存入?yún)f(xié)同平臺中，同時將工序卡中的工藝數(shù)據(jù)自動提取，存放到協(xié)同平臺的數(shù)據(jù)庫中，以便供ERP使用。如圖10所示。

圖10 工藝模塊功能示意圖

同時可對自制件和外協(xié)件編制其材料定額、工時定額、沖壓工藝、機加工藝、熱處理工藝、焊接工藝、涂裝工藝等信息。

基于工藝BOM可按照工位進行物料的分配形成裝配BOM，裝配過程卡和作業(yè)指導(dǎo)書掛靠在相應(yīng)的工位下。

在完成工藝BOM、工藝路線及材料定額等信息后可通過系統(tǒng)向ERP系統(tǒng)提交工藝BOM清單、品號信息、材料定額、工藝路線等信息。

作為設(shè)計向制造轉(zhuǎn)化的橋梁，工藝基礎(chǔ)信息規(guī)范和積累，直接影響到ERP數(shù)據(jù)準確性和應(yīng)用。隨著企業(yè)產(chǎn)品的多樣化、國際化，對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，從而更加依賴工藝，工藝也成為制約產(chǎn)品制造的瓶頸，工藝的成敗從某種意義上講決定了未來公司產(chǎn)品以及生產(chǎn)效率和市場占有的成敗?？傊に嚬芾黻P(guān)系到一個企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，關(guān)系一個企業(yè)的生產(chǎn)和制造能力，同時也關(guān)系到ERP能否順利應(yīng)用成功，它是PLM與ERP的橋梁，至關(guān)重要。

2.6數(shù)據(jù)流中號機配置管理

2.6.1配置原理

建立產(chǎn)品模型庫；關(guān)聯(lián)產(chǎn)品BOM根節(jié)點搭建模型BOM；定義產(chǎn)品參數(shù)、特征、性能等描述信息的選配行；再將這些選配項與模型BOM的零部件建立映射關(guān)系，選配時通過對選配項的選取，來決定BOM上哪些零件被選擇應(yīng)用；勾選選配項，系統(tǒng)自動進行邏輯校驗和處理，根據(jù)選擇的選配項對模型的超級工藝BOM進行篩選，形成選配后的定型BOM。

2.6.2 配置過程

山河智能產(chǎn)品成本配置主要分為四個過程(如圖11所示)。

圖11 產(chǎn)品配置過程

A.產(chǎn)品模型管理

產(chǎn)品模型是實施配置的基礎(chǔ)，系統(tǒng)提供對模型的分類管理及模型的完整BOM管理。

B.配置定義

配置定義是實施配置的條件和約束，在產(chǎn)品模型上建立多個選配項，再將選配項與模型的零件相互關(guān)聯(lián)，通過選項的取舍映射到BOM結(jié)構(gòu)上零件的取舍。選項之間還可設(shè)置跟隨、互斥規(guī)則。

C.選裝配置

選裝配置是實施配置并產(chǎn)生配置結(jié)果（定型產(chǎn)品），通過對選項的選取，再進行配置校驗（約束關(guān)系及完整性），最后由系統(tǒng)根據(jù)選項與零件的關(guān)聯(lián)關(guān)系運算出精確的定型產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)。

D.產(chǎn)品派生

配置產(chǎn)生的定型產(chǎn)品隨著運用場景的不同，BOM結(jié)構(gòu)有所不同，因此基于定型產(chǎn)品可派生出實際的業(yè)務(wù)BOM，如銷售BOM、售后BOM等。

2.6.3 執(zhí)行產(chǎn)品配置

產(chǎn)品選配是依據(jù)客戶和訂單需求，對產(chǎn)品模型進行選項的篩選，最終將產(chǎn)品模型實例化成定型產(chǎn)品的過程。山河智能產(chǎn)品配置過程實現(xiàn)流程化管理，進行了有效產(chǎn)品配置管理，確保產(chǎn)品配置的準確性。具體流程如圖12所示。

圖12 配置流程

通過建立模型，設(shè)置關(guān)聯(lián)關(guān)系，定義選配項后，BOM配置人員只需進行簡單的操作就可在簡單直觀的配置頁面，快速完成產(chǎn)品配置，并提交走流程，如圖13所示。

圖13 產(chǎn)品配置界面

針對每個產(chǎn)品，直接定義“標準配置”和“默認配置”，在查詢和使用過程中可以快速查看相關(guān)的默認配置和標準配置，類似的配置可以做更多。這些標準配置和默認配置隨著工程變更自動更新，保持BOM或配置中永遠使用最高版本的零部件。若需查詢以前的配置，只能通過號機管理中的配置來查詢。即在不同時期內(nèi)配置BOM清單中的零部件版本與其所在時期內(nèi)其真實的狀態(tài)有關(guān)。

2.6.4 號機管理

號機：為便于記錄、跟蹤整機或部件的數(shù)量而賦予的流水號。

號機是山河智能獨特的生產(chǎn)管理方式，相關(guān)的計劃、車間、倉庫、財務(wù)、采購、售后等都是圍繞其進行的。號機配置唯一性貫穿設(shè)計后的各個環(huán)節(jié)，它的準確性直接決定著每個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)的準確度。號機本應(yīng)是ERP或MES中的一部分，把它溶合到PLM系統(tǒng)中，就可以準確地定義每個客戶的準確配置，并把每個客戶產(chǎn)品信息完美地管理起來，便于后續(xù)的售后服務(wù)等事宜。

定義號機：當完成產(chǎn)品配置生成定型產(chǎn)品BOM，對定型配置指定一個號機范圍。相關(guān)業(yè)務(wù)部門按照號機完成任務(wù)。發(fā)貨部門在發(fā)貨填寫發(fā)給某個客戶的具體號機，并記錄下客戶相關(guān)信息，這樣就完成了號機在PLM系統(tǒng)中的管理。未來只要查詢某個客戶的配置，直接輸入客戶信息就可以直接查到到時的具體配置及零部件版本真實情況。如14所示。

圖14 創(chuàng)建號機信息

3?結(jié)論

山河智能產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)——PLM系統(tǒng)項目目標是搭建一個對工程機械產(chǎn)品數(shù)據(jù)和研發(fā)過程進行規(guī)范管理的協(xié)同工作平臺，有效地管理工程機械及其相關(guān)配件產(chǎn)品型譜數(shù)據(jù)，積累企業(yè)的產(chǎn)品知識經(jīng)驗，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性和一致性。通過實施PLM系統(tǒng)優(yōu)化企業(yè)業(yè)務(wù)流程，規(guī)范相關(guān)作業(yè)行為，強化技術(shù)標準化、模塊化工作，從而更好的適應(yīng)企業(yè)信息化發(fā)展，增強企業(yè)內(nèi)生力、提升企業(yè)產(chǎn)品競爭力、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本。

【作者：李茂森】