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电机企业信息化建设PLM解决方案
建设电机企业数字化制造信息化平台，支持电机企业核心业务(产品研发、工艺规划、生产准备、配套供应、生产物流、制造作业执行过程、质量保证与试验环节、产品交付、成本及财务
产品应用
引言
电机企业的信息化系统一般由产品生命周期管理(PLM)、企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)三大软件系统作为支撑体系，通过制造数据采集和系统集成形成对基础数据和动态制造数据的统一管理，并通过平台层集成形成电机企业的一体化业务协同平台。
建设电机企业数字化制造信息化平台，支持电机企业核心业务(产品研发、工艺规划、生产准备、配套供应、生产物流、制造作业执行过程、质量保证与试验环节、产品交付、成本及财务核算等产品生命周期全过程)的高效协同运作，为提高企业订单交付能力、保证产品质量和控制成本提供强有力的信息化管理手段，并支持企业面向工业4．0时代的持续发展和深化应用。
1 电机企业信息化建设方案
电机企业的信息化建设由产品生命周期管理(PLM)、企业资源计划(ERP)和制造执行系统(MES)三大软件系统作为支撑体系，见图1。通过制造数据采集(MDC)和系统集成形成对基础数据和动态制造数据的统一管理能力。并通过平台层集成形成企业的一体化业务协同平台。由PLM—MDC—MES和ERP—MDC—MES来分别支撑产品数字化制造和企业运营管理两条核心业务链的运行，由MDC支持两条业务链的信息集成与业务融合，从而实现对订单和产品的全生命周期管理。
数字化制造业务链的数字化信息贯通与高效运行，能够支持从第三方产品设计数据包接收(包括：图纸，技术文档，数模等)_统一产品数据管理(EBOM，数模等)——工艺设计——装配制造执行——质量管理——质量与产品数据追溯等产品实现的全过程。提供支持关键业务点的系统功能、实现整个业务链的信息化贯通、支持工程设计与制造执行过程的无纸化管理；支持制造作业现场的透明化管理和实时化数据采集与监控、实现生产和质量信息的全程可追溯，从而建立起电机企业的数字化制造与数字化车间管理模式。
数字化制造业务链进一步分解三条支撑业务链
(1)工程数据的全生命周期管理业务链：通过PLM系统与MES系统的深入集成，实现从客户数据包接收——EBOM管理——工艺设计(工艺路线规划，工艺规程制定，工艺定额等)——工艺文件的数字化传递与制造现场浏览——实例化工艺文件／制造工卡管理(更改处理、执行数据采集、工序流转)——实例化工程文件归档——产品数据追溯等全生命周期管理。
(2)制造执行业务链：通过与ERP系统的深入集成，由MES系统获取MRP下发的产品装配生产计划，并由MES系统实现对排产、派工、工序作业、车间物流、制造资源、制造数据采集与监控、完工入库等生产制造过程的管理。
(3)质量检验业务链：根据产品质量要求与相关策划，建立结构化的质量检验模型和故障数据库，以此为基础，实现进料复检、工序过程检、完工检、质量数据归集与报警、不合格品处理、质量分析报表、质量数据追溯等管理。
企业运营管理业务链主要在于实现对公司级计划与调度、生产准备与物质供应的信息化管理，为数字化制造业务链的运行提供准确及时的制造资源(如配套物料及设备、人员、工装等制造资源)保障，并实现基于实际制造过程数据的精细化成本管理，同时为主要业务部门的日常管理提供信息化支持。主要通过ERP系统的物料需求计划等相关模块的实施，实现以订单为出发点，由物料需求计划统一控制下的计划与供应管理，并通过与MES系统的集成应用和闭环管理，实现采购供应物流闭环、外协配套物流闭环、装配生产物流闭环。通过MES制造成本数据归集模块与ERP成本核算模块的集成应用，实现成本核算业务流程的完整拉通，并形成相关的统计报表。
2 电机企业信息化业务构架
电机企业的信息化系统将实现多层部署架构，各层次的系统角色及所部署的主要业务功能模块如图2所示。
图2 电机企业信息化业务构架
系统平台层：采用基于面向服务架构(SOA)理念的平台构建技术和多层结构设计(数据存储层、数据访问层、业务逻辑层、服务接口层、应用层)；具有开放和可扩展的平台特性，以及灵活的二次开发和高复用性的工具集合(包括业务规则及代码层的自定义和二次开发)，可提高行业化应用的定制效率和系统质量；采用标准规范的统一接口层技术，支持跨系统的信息双向处理和事件层的集成应用；采用统一的工作流管理和数据库管理技术，以及基础服务；基于插件式的软件体系结构，支持|央速定制开发和建模。
基础数据层：对企业的基础数据进行规范化管理，形成统一的基础数据库管理和共享机制，以保证企业基础数据管理的规范性、完整性、数出一处、以及跨系统共享性。包括：产品物料清单(BOM)数据、主物料数据、统一编码、制造资源(机床设备、工装、工具、检具等)数据、客户和供应商数据等，并对生产过程的制造数据进行集中管理。
制造执行层：部署生产制造业务执行过程中的各类功能和工具模块，实现对生产制造过程的全面精细化管理(包括条码应用)，并通过电子看板实时展示制造过程的动态信息(工序生产进度、齐套缺料、设备状态、质量及考核业绩等)，实现数字化的现场管理。该层业务主要由MES系统和试验管理系统提供技术和应用支持。
业务管理层：该层部署了产品研发、工艺技术准备、生产准备、配套供应、财务核算等企业核心业务管理模块，是企业级核心业务的管理层。该层业务主要由PLM系统和ERP系统提供技术和应用支持。
综合管理层：该层部署对企业生产运营信息进行综合查询与多维分析等模块，并支持管理者对合同订单及各类任务执行状况的全程跟踪，为企业管理者提供有效的决策支持。
企业展现层：通过统一门户，支持基于域用户认证的统一登录和统一任务管理，并支持不同业务板块和责任人员的有效沟通机制。系统的各层次分别承担不同的业务职能，通过企业信息化基础平台的有机协同、数据衔接和闭环信息反馈，能够有效支持电机企业核心业务的信息化流畅运转，实现企业信息化建设的总体目标。
3 信息化网络拓扑
网络建设会采用结构化设计，充分考虑开放性、灵活性和可扩展性，以及先进性，满足企业未来长久发展的需求，信息化网络拓补示意图见图3。网络能支持各种软件系统数据通信，支持任意信息点能够连结不同类型的系统和设备，如微机、打印机、终端等，全面满足整个企业信息化的要求。
图3 信息化网络拓扑示意图
4 预期应用效果
通过电机企业的信息化的实施，可达到如下主要应用效果。
(1)能够为电机企业提供高效、实用的信息化集成管理平台，使企业的产品研发、工艺规划、生产准备、物质与配套供应、生产计划、制造执行过程、质量检验与产品试验、生产物流、制造资源、成本与财务核算等关键业务环节，以及各类基础数据和制造资源，在统一的信息化平台上得到集中管理。
(2)能够实现三个主要物流闭环的完整信息化应用，可有效解决目前困扰各业务部门的主要问题及业务需求，有效解决目前企业生产运营中存在的各类瓶颈问题，提高企业的管理水平和工作效率。
(3)能够逐步优化物资供应，避免缺料，降低库存成本，并提高计划制定的合理性。
(4)可实现装配生产过程的无纸化和透明化管理，强化相关业务环节和责任人的沟通效率，及时处理生产异常情况，有效解决车间作业现场的黑箱管理模式。
(5)能够实时采集生产过程的各类制造数据和试验数据，支持对产品制造数据和质量数据的正、反向全程追溯。
(6)能够实现财务数据与生产业务过程的关联，支持精细化的产品成本核算。
(7)能够为各级管理者提供基于实时业务数据的订单执行和生产全过程的跟踪信息，以及各类业务的多维分析报表，为科学决策提供及时而必要的数据和信息。
(8)可实现对自制零件产品在计划层、执行层和自动化设备层的一体化管理与数字化监控，并为进一步适应工业4．0的发展奠定必要的技术和应用基础。
(9)通过信息化建设方案的实施，能够同时建立起企业在统一支撑平台和数字化制造环境下的管理制度、岗位职责和操作规范，形成企业在信息化环境下的高效管理和协同机制。提高企业的管理水平。
(10)信息化的实现，数字化制造业务链的贯通与协同，不但能够有效支持电机企业核心业务的高效运转，而且将为企业在工业4．0时代的进一步发展奠定必要的技术框架和应用基础。
5 结语
电机企业的信息化建设，支持电机企业的核心业务(产品研发、工艺规划、生产准备、配套供应、生产物流、制造作业执行过程、质量保证与试验环节、产品交付、成本及财务核算等产品生命周期全过程)的高效协同运作，为提高企业订单交付能力、保证产品质量和控制成本提供强有力的信息化管理手段，并支持企业面向工业4．0时代的持续发展和深化应用。
电机企业的信息化系统一般由产品生命周期管理(PLM)、企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)三大软件系统作为支撑体系，通过制造数据采集和系统集成形成对基础数据和动态制造数据的统一管理，并通过平台层集成形成电机企业的一体化业务协同平台。
建设电机企业数字化制造信息化平台，支持电机企业核心业务(产品研发、工艺规划、生产准备、配套供应、生产物流、制造作业执行过程、质量保证与试验环节、产品交付、成本及财务核算等产品生命周期全过程)的高效协同运作，为提高企业订单交付能力、保证产品质量和控制成本提供强有力的信息化管理手段，并支持企业面向工业4．0时代的持续发展和深化应用。
1 电机企业信息化建设方案
电机企业的信息化建设由产品生命周期管理(PLM)、企业资源计划(ERP)和制造执行系统(MES)三大软件系统作为支撑体系，见图1。通过制造数据采集(MDC)和系统集成形成对基础数据和动态制造数据的统一管理能力。并通过平台层集成形成企业的一体化业务协同平台。由PLM—MDC—MES和ERP—MDC—MES来分别支撑产品数字化制造和企业运营管理两条核心业务链的运行，由MDC支持两条业务链的信息集成与业务融合，从而实现对订单和产品的全生命周期管理。
图1 信息化软件支撑体系
数字化制造业务链的数字化信息贯通与高效运行，能够支持从第三方产品设计数据包接收(包括：图纸，技术文档，数模等)_统一产品数据管理(EBOM，数模等)——工艺设计——装配制造执行——质量管理——质量与产品数据追溯等产品实现的全过程。提供支持关键业务点的系统功能、实现整个业务链的信息化贯通、支持工程设计与制造执行过程的无纸化管理；支持制造作业现场的透明化管理和实时化数据采集与监控、实现生产和质量信息的全程可追溯，从而建立起电机企业的数字化制造与数字化车间管理模式。
数字化制造业务链进一步分解三条支撑业务链
(1)工程数据的全生命周期管理业务链：通过PLM系统与MES系统的深入集成，实现从客户数据包接收——EBOM管理——工艺设计(工艺路线规划，工艺规程制定，工艺定额等)——工艺文件的数字化传递与制造现场浏览——实例化工艺文件／制造工卡管理(更改处理、执行数据采集、工序流转)——实例化工程文件归档——产品数据追溯等全生命周期管理。
(2)制造执行业务链：通过与ERP系统的深入集成，由MES系统获取MRP下发的产品装配生产计划，并由MES系统实现对排产、派工、工序作业、车间物流、制造资源、制造数据采集与监控、完工入库等生产制造过程的管理。
(3)质量检验业务链：根据产品质量要求与相关策划，建立结构化的质量检验模型和故障数据库，以此为基础，实现进料复检、工序过程检、完工检、质量数据归集与报警、不合格品处理、质量分析报表、质量数据追溯等管理。
企业运营管理业务链主要在于实现对公司级计划与调度、生产准备与物质供应的信息化管理，为数字化制造业务链的运行提供准确及时的制造资源(如配套物料及设备、人员、工装等制造资源)保障，并实现基于实际制造过程数据的精细化成本管理，同时为主要业务部门的日常管理提供信息化支持。主要通过ERP系统的物料需求计划等相关模块的实施，实现以订单为出发点，由物料需求计划统一控制下的计划与供应管理，并通过与MES系统的集成应用和闭环管理，实现采购供应物流闭环、外协配套物流闭环、装配生产物流闭环。通过MES制造成本数据归集模块与ERP成本核算模块的集成应用，实现成本核算业务流程的完整拉通，并形成相关的统计报表。
2 电机企业信息化业务构架
电机企业的信息化系统将实现多层部署架构，各层次的系统角色及所部署的主要业务功能模块如图2所示。
图2 电机企业信息化业务构架
系统平台层：采用基于面向服务架构(SOA)理念的平台构建技术和多层结构设计(数据存储层、数据访问层、业务逻辑层、服务接口层、应用层)；具有开放和可扩展的平台特性，以及灵活的二次开发和高复用性的工具集合(包括业务规则及代码层的自定义和二次开发)，可提高行业化应用的定制效率和系统质量；采用标准规范的统一接口层技术，支持跨系统的信息双向处理和事件层的集成应用；采用统一的工作流管理和数据库管理技术，以及基础服务；基于插件式的软件体系结构，支持|央速定制开发和建模。
基础数据层：对企业的基础数据进行规范化管理，形成统一的基础数据库管理和共享机制，以保证企业基础数据管理的规范性、完整性、数出一处、以及跨系统共享性。包括：产品物料清单(BOM)数据、主物料数据、统一编码、制造资源(机床设备、工装、工具、检具等)数据、客户和供应商数据等，并对生产过程的制造数据进行集中管理。
制造执行层：部署生产制造业务执行过程中的各类功能和工具模块，实现对生产制造过程的全面精细化管理(包括条码应用)，并通过电子看板实时展示制造过程的动态信息(工序生产进度、齐套缺料、设备状态、质量及考核业绩等)，实现数字化的现场管理。该层业务主要由MES系统和试验管理系统提供技术和应用支持。
业务管理层：该层部署了产品研发、工艺技术准备、生产准备、配套供应、财务核算等企业核心业务管理模块，是企业级核心业务的管理层。该层业务主要由PLM系统和ERP系统提供技术和应用支持。
综合管理层：该层部署对企业生产运营信息进行综合查询与多维分析等模块，并支持管理者对合同订单及各类任务执行状况的全程跟踪，为企业管理者提供有效的决策支持。
企业展现层：通过统一门户，支持基于域用户认证的统一登录和统一任务管理，并支持不同业务板块和责任人员的有效沟通机制。系统的各层次分别承担不同的业务职能，通过企业信息化基础平台的有机协同、数据衔接和闭环信息反馈，能够有效支持电机企业核心业务的信息化流畅运转，实现企业信息化建设的总体目标。
3 信息化网络拓扑
网络建设会采用结构化设计，充分考虑开放性、灵活性和可扩展性，以及先进性，满足企业未来长久发展的需求，信息化网络拓补示意图见图3。网络能支持各种软件系统数据通信，支持任意信息点能够连结不同类型的系统和设备，如微机、打印机、终端等，全面满足整个企业信息化的要求。
图3 信息化网络拓扑示意图
4 预期应用效果
通过电机企业的信息化的实施，可达到如下主要应用效果。
(1)能够为电机企业提供高效、实用的信息化集成管理平台，使企业的产品研发、工艺规划、生产准备、物质与配套供应、生产计划、制造执行过程、质量检验与产品试验、生产物流、制造资源、成本与财务核算等关键业务环节，以及各类基础数据和制造资源，在统一的信息化平台上得到集中管理。
(2)能够实现三个主要物流闭环的完整信息化应用，可有效解决目前困扰各业务部门的主要问题及业务需求，有效解决目前企业生产运营中存在的各类瓶颈问题，提高企业的管理水平和工作效率。
(3)能够逐步优化物资供应，避免缺料，降低库存成本，并提高计划制定的合理性。
(4)可实现装配生产过程的无纸化和透明化管理，强化相关业务环节和责任人的沟通效率，及时处理生产异常情况，有效解决车间作业现场的黑箱管理模式。
(5)能够实时采集生产过程的各类制造数据和试验数据，支持对产品制造数据和质量数据的正、反向全程追溯。
(6)能够实现财务数据与生产业务过程的关联，支持精细化的产品成本核算。
(7)能够为各级管理者提供基于实时业务数据的订单执行和生产全过程的跟踪信息，以及各类业务的多维分析报表，为科学决策提供及时而必要的数据和信息。
(8)可实现对自制零件产品在计划层、执行层和自动化设备层的一体化管理与数字化监控，并为进一步适应工业4．0的发展奠定必要的技术和应用基础。
(9)通过信息化建设方案的实施，能够同时建立起企业在统一支撑平台和数字化制造环境下的管理制度、岗位职责和操作规范，形成企业在信息化环境下的高效管理和协同机制。提高企业的管理水平。
(10)信息化的实现，数字化制造业务链的贯通与协同，不但能够有效支持电机企业核心业务的高效运转，而且将为企业在工业4．0时代的进一步发展奠定必要的技术框架和应用基础。
5 结语
电机企业的信息化建设，支持电机企业的核心业务(产品研发、工艺规划、生产准备、配套供应、生产物流、制造作业执行过程、质量保证与试验环节、产品交付、成本及财务核算等产品生命周期全过程)的高效协同运作，为提高企业订单交付能力、保证产品质量和控制成本提供强有力的信息化管理手段，并支持企业面向工业4．0时代的持续发展和深化应用。
