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電氣企業

 

項目背景

電氣公司于2002年成立,從事電站控制系統工程設計、設備成套、銷售、現場服務和部分配套產品的制造,主要經營:汽輪機控制系統(DEH);電站集散控制系統(DCS);汽輪機安全監視裝置(TSI);危急遮斷系統(ETS);燃機透平控制系統;聯合循環電站、核電、風力發電、水電等控制系統;集散工業控制系統及太陽能發電系統以及多晶硅生產的過程控制系統。

電氣公司自成立以來就開始著手企業信息化建設工作,幾年來公司信息化工作取得了長足的進步,在2005年完成了ERP物流、資金流信息化管理;2006年實施了辦公自動化OA系統;建立了以部套目錄、綜合零件明細表為中心進行產品數據管理的PDM系統。同時,為了滿足設計工作需求, 2008年開始陸續引入了電氣設計專業軟件和三維設計軟件,以專業的CAD軟件提升公司的設計能力。隨著公司的經營規模逐漸擴大,產品種類逐漸增多,在企業信息化工作穩步推進的同時,決策層逐漸意識到現有的PDM系統已經不能滿足于企業的業務發展要求。

2008年下半年公司成立PLM項目小組,開展了廣泛而深入的系統選型工作,先后比對考查多家國內、國外的PLM廠商,最終于2008年11月決定選擇TiPLM系統。

 

公司業務管理面臨困難

在實施PLM系統前,公司作為整個汽輪機產品中極其重要部分的研發單位,對于產品研發業務管理面臨諸多困難,期待著通過項目實施一一解決,主要困難體現在以下方面。

1.技術準備計劃管理困難

由于汽輪機產品所具有的特點,決定了產品的生產制造是邊設計邊生產的模式,設計生產制造周期相對較長,因此對于產品設計過程必須準確細致的規劃,提出了對技術準備計劃的管理要求。技術準備計劃是以部套目錄為載體進行項目任務分解,需要具體到負責部門、負責人員及要求完成時間,任務完成情況將作為考核的依據,由于同時開工的項目較多,項目任務計劃編制的工作量很大,當部門下達任務后,需要及時跟蹤和督促相關部門在規定的時間內完成項目任務。這部分業務雖然由專門技術管理部門負責,但是沒有統一的系統平臺支撐,編制任務時主要依靠辦公軟件進行處理,編制效率很低;同時無法及時監控和跟蹤項目任務執行情況,統計匯總工作非常困難。
 

2.物料分類管理困難

公司所涉及的產品種類繁多,各種產品所采用的物料種類較多,初步分出的大類大約有30余種,尤其是牽涉到的電器元件大約有1萬余件,每種大類物料除了公有屬性外,分別存在不同的私有屬性,而這些私有屬性,往往是描述物料的關鍵要素,為了精確描述電器元件,需要分別整理到不同的Excel中來描述各自的私有屬性。由于缺乏管理這些物料的私有屬性的機制,設計師在選擇物料時,無法精確選出某種物料,最終導致出現大量的冗余物料,如此大量的物料數據的分類管理成為了企業管理的困難之一。
 

3.BOM與圖文檔管理困難

公司CAD推行應用較早,經過多年的應用,已經產生了大量的電子數據,這些數據基于目錄方式存放在服務器中,或者存放在設計師個人電腦中,當設計師進行設計時,查找圖紙資料非常困難,知識得不到有效的再利用。同時也出現了由于數據的誤刪除或者系統硬盤故障所帶來了數據安全問題。這些困難影響著公司大量知識的積累。

作為聯系產品設計和生產的紐帶——BOM,雖然在原來的PDM系統中管理起來,但是由于缺乏嚴格的流程評審機制,往往會出現前端設計出來的BOM和后續生產部門所獲得的BOM不一致的情況出現,影響生產進度,因此對于BOM的管理也成為了企業管理的困難。
 

4.軟件程序管理困難

控制類產品需要軟件支撐才能運行,幾乎每種產品都需要編制控制程序,當設計師設計完成一套控制程序后,需要經過模擬調試、在公司內進行調試、現場調試等環節,在調試過程中,需要進行程序完善,同時將程序過程和最終版本都記錄下來,為產品后續維修、維護時提供依據,對于這些程序的有效管理也成為了企業管理的困難。
 

5.業務流程管理困難

公司已經通過了ISO9000:2000質量管理體系,形成了健全的管理規范,但是在執行過程中業務人員很難嚴格按照管理規范執行,缺乏有效的控制機制,當前流程執行到哪步?由誰正在執行等等,這些不能實時反應出來;此外設計師設計的輸出內容由于沒有控制機制,因此不能有效的限制設計完成后必須強制走什么樣的流程,這一過程主要靠人為控制,難免出現流程執行效率低,甚至出現流程執行錯誤的情況。尤其是工作經驗不足的人員,更容易出現這種情況。由于在貫徹質量體系的過程中出現的這些情況,導致體系文件有時形同虛設,體系文件的權威性受到挑戰,體系的貫徹也就打了折扣,在貫標檢查時,往往會查出許多問題,嚴重影響執行的效率,對于業務流程的管理同樣成為企業管理的一大難點。
 

6.多CAD平臺數據管理與交互困難

公司產品涉及的專業較多,包括機械、電氣、軟件等,為不同專業的產品設計所提供的CAD工具也不相同,對于機械部分,主要采用SolidWorks作為主流設計工具;對于電氣部分,主要采用IGE See Electrical、Altium Design Summer作為主流設計工具,每種CAD工具都建立了獨立的元器件、零件庫,如何讓這些工具所管理的數據可以按照一定的規則進行交互,同時保證這些工具所采用的庫中數據一致,是管理中的最大困難,迫切需要建立一定的規則整合各種CAD工具中的數據。
 

7.與東汽公司業務往來頻繁,及時性管理困難

汽輪機控制系統部分雖然相對獨立,但是存在和東汽公司產品研發部門接口,相互間業務往來頻繁,東汽公司的產品設計任務需要延伸到自控公司,以便總體監控和把握項目進度,設計方案、圖紙等設計技術資料需要提供給自控公司會簽,通過后開展下一步設計工作;同時自控公司需要及時把完成的設計任務進度反饋給東汽公司,設計的方案、圖紙等技術資料提供給東汽公司會簽和確認。在這些業務的交互過程中,往往會出現任務下達和反饋不及時、會簽不完整的情況,任務進度監督困難,甚至嚴重影響項目進度。
 

8.變更管理困難

公司的圖紙資料等都是以紙介質管理為中心,進行變更時,很難查到哪些產品已經使用到這張圖紙,由于缺乏快速查找圖紙被使用的情況,因此很難準確得出變更影響度分析結果,只能靠經驗來進行;對于變更通知單,審批過程效率較低,由于需要相關單位進行審批,而采用手工的方式進行,執行需要花很長的時間,也就影響更改的效率,為了在短時間內完成更改,有時只能采取簡化的審批流程完成審批,變更的質量也就得不到保障;變更完成后,需要專門人員根據更改單的內容,對所有用到這張圖的單位進行修改,由于人為控制這種修改,難免出現漏改的情況,因此變更的及時性、準確性也成為了公司管理的難點。

針對以上所述公司管理面臨的困難,從PLM系統實施初期開始梳理公司產品研發業務,圍繞著提升公司管理水平,提高公司管理業務效率著手進行,通過PLM項目的實施,已經達到預定目標,產品研發效率大大提高,有效縮短了產品研發時間,使得各項產品研發管理業務井然有序,與東汽公司的業務往來更加透明。

 

TiPLM項目實施后業務變化

通過TiPLM項目實施,公司產品研發業務發生了巨大的變化,從技術準備計劃管理、物料分類標準化管理、BOM與圖文檔管理、軟件程序管理、業務流程管理、多CAD工具集成管理、與總廠業務邦聯管理以及與金蝶ERP集成管理等方面都順利起用,大大提高了公司產品業務管理效率。
 

1.透明的技術準備計劃管理

以產品部套目錄作為任務,項目經理在統一的PLM平臺中編制項目任務計劃,指定任務開始時間、負責部門、負責人、要求完成時間,可以根據任務級別,由各分任務的執行進行下一層次的任務分解??梢愿鶕椖扛上等岁P注和監控的內容,確定監控的對象,任務完成后自動更新實際完成時間及相應的信息。項目管理的相關人員可以按照月度、季度、年度進行匯總統計,實時生成報表,也可以根據個人工作量進行統計,作為考核的依據。如圖一所示,就是PLM系統中的技術準備計劃控制平臺。

                                                                                                                  圖1 技術準備計劃控制平臺

2.標準化的物料新增控制體系

為了有效控制和管理物料新增管理存在多個源頭、物料分類達到30余種(如圖2,物料分類)的情況,需要對電器元件類物料增加許多私有屬性來描述,而每類電器元件的私有屬性又各不相同,因此在窮舉物料私有屬性時,甚至高達100余個(如圖3,物料私有屬性),將會影響了應用效率。鑒于此,按照物料分類進行虛擬分組設置,針對每種電器元件設置顯示不同的屬性。如圖四,PLM中虛擬分組屬性設置,有效解決了物料私有屬性顯示。

                                                                                                                                    圖2 物料分類

                                                                                                                                  圖3 物料私有屬性

                                                                                                                                圖4 虛擬分組屬性設置

圖5 物料新增控制流程

為了加強物料數據的新增控制,保證物料從源頭新增時不會出現冗余和屬性描述不規范的情況,通過流程控制物料數據新增,如圖5所示。
 

3.BOM與圖文檔技術資料電子化管理

采用明細下圖的原則進行管理,徹底改變以往技術資料以紙介質為中心的管理模式,變成以電子數據為中心,實現電子化管理,PLM系統中的所有技術資料都是最新版本,在統一平臺中對外發布,BOM結構以樹結構顯示出來(如圖6,BOM結構樹),圖紙、技術文件等技術資料不依賴于編輯工具,而以通用瀏覽器作為瀏覽工具,只要擁有權限即能瀏覽指定類型的圖文檔,采用這種方式,對于圖紙、技術文件等資料的查詢效率大大提高。

                                                                                                                                 圖6 BOM結構樹

                                                                                                                             圖7 TiPLM軟件程序管理

4.按工程項目的軟件程序管理

對于自控公司來說,軟件程序需要按照每個工程項目進行管理,同時記錄該軟件程序版本及其狀態,尤其是在進行程序調試過程中的修改記錄需要全面記錄下來,以便后續作為進行該工程產品維護、維修依據。在TiPLM系統中管理軟件程序時,將軟件程序及代碼進行打包,集中進行管理(如圖7,工程項目軟件管理界面)。
 

5.業務流程電子化管理

公司通過了ISO9000質量體系,建立了大量的適合公司的管理規范,所有的業務流程都是形成在紙面上,執行流程的過程中需要不斷查找相應的操作規范,對于業務不熟悉的人員來說,在執行流程時可能無從下手,甚至執行錯誤;在手工管理模式下,技術資料的評審只能采取串行作業模式,影響到技術資料評審效率,對于評審中的意見也不能及時進行溝通,采取電子化管理模式后,徹底解決了以上問題,使得技術資料的評審效率更高、可控。
 

6.CAD工具軟件集成管理

由于公司所設計的產品種類較多,需要采用的CAD工具也很多,目前所采用的工具包括 IGE See Electrical、Altium Designer 2008、SolidWorks2009等,此外,為了向東汽公司提供設計圖紙,還需要支持AutoCAD所產生的DWG文件,這些工具所產生的文件格式能夠納入到統一的平臺中管理,能夠在此平臺中正常瀏覽,通過PLM平臺審批后,自動實現電子簽名和圖紙簽名打印。
 

7.系統流程邦聯集成管理

電氣公司與東汽公司存在業務往來,分別生成的技術資料需要相互會簽,以確定技術方案是否合理。這種業務的存在概括起來就是電氣公司所生成的技術資料,在完成公司內部評審后,通過流程代理,在東汽PLM系統中發起會簽子流程,相應專業進行會簽,根據會簽的結果反饋到自控公司,同時把會簽過程中的信息傳回自控公司PLM系統;同理,對于東汽公司所生成的技術資料,在完成東汽公司內部評審后,通過流程代理,將技術資料傳遞到電氣公司PLM系統。在電氣公司TiPLM建立的主流程模板(如圖8所示),主流程執行到“總廠會簽”節點將自動調用東汽PLM系統中子流程模板(如圖9所示),同時將數據傳遞到東汽PLM系統(如圖10所示)。

                                                                                                                        圖8 自控公司邦聯主流程模板

                                                                                                                             圖9 東汽會簽子流程模板

                                                                                                                              圖10 傳遞到東汽PLM的數據

                                                                                                                               圖11 ERP集成插件界面

8.及時準確的變更管理

通過PLM系統的實施,有效解決了變更管理的及時性和準確性,具體處理流程如下:在得到需要變更的請求后,需要確認本次變更的影響,進行變更影響度分析,變更請求通過后,鎖定需要變更的對象,之后再實施變更,對于自控公司內部產品,變更后只需要在公司內部發布,如果與東汽公司有關的產品,需要通過流程邦聯實現在東汽公司會簽,變更后,再發布到東汽公司。
 

9.與金蝶ERP集成

納入PLM系統管理的BOM與物料數據發布后,可以根據金蝶ERP系統要求的物料和BOM格式,及時輸出到ERP系統中,如圖11所示,ERP集成插件界面。
 

10、產品數據貫穿應用于生產、調試和質量管理

隨著PLM系統在項目管理、設計等部門的大力推廣,越來越多的工程資料、技術圖檔進入了信息化系統,而自控公司在生產、調試和質量部門的人員計算機配備充足,信息共享和應用有著良好的條件。通過PLM系統的實施,不僅實現了車間裝配現場、生產線的無紙閱圖,還實現了調試、質檢等環節的無紙化管理,將試驗規程、證明書、調試任務單等技術圖檔和工作單據通過流程進行規范,顯著提高工作效率的同時提高了工作質量。
 

實施應用效果

目前電氣公司的產品研發業務全部納入PLM系統管理。

 

結束語

電氣PLM系統的實施按照“由點到線、由易到難、分步實施、重點突破”的原則進行,抓住了公司主要面臨的困難,從技術準備計劃管理、物料分類標準化管理、BOM與圖文檔管理、軟件程序管理、業務流程管理、多CAD工具集成管理、與東汽公司業務邦聯管理以及與金蝶ERP集成管理入手,理順了產品研發業務,在后續應用中將逐步完善多CAD集成和與東汽公司PLM業務流程邦聯功能。

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