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煤炭机械行业PLM解决案例
普及PLM应用拓展PLM价值 一、 背景介绍 2005年随着全国经济形势全面走好，煤炭作为能源行业的支柱产业得到蓬勃发展，冀凯集团以煤炭机械为主体的中煤冀凯集团公司得到了前所未有的
产品应用
普及PLM应用拓展PLM价值
一、 背景介绍
2005年随着全国经济形势全面走好，煤炭作为能源行业的支柱产业得到蓬勃发展，冀凯集团以煤炭机械为主体的中煤冀凯集团公司得到了前所未有的发展空间。企业发展瓶颈进一步突出，凸现产品开发、产品质量等技术性管理部门产能不足。在当时，企业在设计部门使用CAXA、InteCAD、AutoCAD等设计软件进行产品设计，以蜡底图进行产品图纸的管理，以蓝图指导企业生产，以用友财务软件系统、用友物流管理系统进行企业整体财务和生产物资的管理。
二、 信息化目标与方针
07年后期，冀凯集团的领导决策用信息化的手段提升企业的研发和技术管理水平，经过大量的市场调研和对合作方的考察、方案评审，确定了冀凯产品开发管理系统的目标：
全面采用三维实体SolidWorks作为产品开发工具，为后续产品质量预测、产品分析作铺垫。
产品开发结束后必须同时完成二维、三维图纸的归档工作。
· PLM系统必须能够集成Solidworks的二维文件，能够从solidworks二维文件上提取产品明细、产品结构，并建立正确的产品结构和图文档结构。
· 建立以PLM系统为平台的产品开发设计与管理平台。
· PLM系统必须能够提供工时管理解决方案，能够提供可定制的工时管理框架，可定制化工时公式、可智能化调用工时计算、可追溯历史工时计算依据、可批量调整工时政策（工时政策是一种参数，不会影响工时计算中的加工工时部分，但会跟随企业在特定时期对工时调整的需要而改变的部分）。
· PLM系统必须及时将特定产品的特定结构在开发过程结束后迅速的传递给ERP系统。
由于上述目标的极度个性化（第3、5条），在实施过程中为降低风险，确定了在此过程中的实施原则：
· 项目技术验证后，再考虑PLM项目在产品管理、计划价管理、质量体系管理、业流程管理、产品开发流程管理等方面的工作。
1. 项目实施过程
冀凯集团本次信息化建设项目从基础数据、基础平台开始到业务流程的调整共经历了以下几个阶段：
07年9月—07年11月初完成项目基本环境的搭建，企业历史图纸资料的整理。
07年11月— 07年12月完成了对于产品计划价在PLM系统中开展的技术性验证。
08年2月—08年4月完成了产品计划价手工维护向由PLM系统自动运算的转化。
08年5月28—08年6月完成了产品质量系统支持。
08年6月—08年7月完成了PLM产品触摸屏系统的规划、开发、部署、应用。
08年8月—08年10月完成了冀凯产品开发流程中的各类技术类、管理类业务流程，真正实现了各部门协同工作、业务单元间电子化驱动、技术资料的自动化分发、触摸屏技术资料的自动化准备。
2. 应用特色
三维实体设计开发模式的全面应用。在PLM项目实施过程中，PLM系统把企业在现阶段对于编码、开发模式、业务流程模式、模块化设计思想的各类规范均通过与Solidworks系统的集成予以保证，这样既减少了人为错误的产生，又方便了广大技术人员。
技术资料无纸化管理全面应用。 PLM系统的触摸屏系统客观上解决了非技术人员使用PLM系统的需要， 加上PLM系统为管理者提供的电子仓库、版本管理、产品结构管理、部门协同、电子分发、绩效考核，原有的纸介质已经显得无用。现在冀凯集团除了外协需要通过纸介质表现其他均采用了无纸化信息流进行管理。
工时计算智能化应用。PLM系统为企业在工时管理方面提供了一种灵活可定制的框架。它支持根据企业自身情况设定工时计算、考核的依据，定义各种计算依据所需的公式、资源。最终用户可以在编制工艺过程中智能调用各类已经定义好的公式，初始化其参数，由系统运算出所需工时。
对于后续相关工时的管理，该框架还支持，历史计算依据的追溯、计算公式的调整等。该框架开发的成功，从根本上杜绝了工时计算过程人的各种因素，能够把企业关于工时的各类定义进行规范，并提供了循序渐进式的工时逐步优化机制，从而能够使企业工时管理更为合理，调整更为灵活。
质量管理集成化应用。PLM质量管理部分能够根据集团企业对于质量管理模块中标准编制的功能，能够为企业提供各类零部件质量标准的管理、集成，从而为冀凯后续整个质量管理模式提供了标准数据。
业务流程自动化。PLM业务流程部分彻底改变了原有企业在进行产品开发过程中的固有流程，为企业在电子业务过程驱动方式下协同作业、流程再造提供了支持，打破了原有业务流程中部门、个人的概念。它实现了一种全新的产品开发业务流程。
3. 项目难点分析
习惯模式的改变，PLM项目在冀凯的实施初期，面临的首要难题是如何改变广大设计人员的习惯：把原来使用的设计工具CAXA，autoCAD换成Solidworks。企业在经过多年的发展，积累了大量的电子图纸，这些图纸在产品中相互引用，其中的复杂关系用现有的数据模型难以描述，因为其引用图纸的标准是纸介质标准。
如何能够将习惯用的工具废弃而引用全新的三维设计模式，这成了摆在项目组面前的第一道难题。结合项目总体要求、实施项目周期，实施小组在solidworks培训期间和广大设计人员一起，参与学习，通过实际设计工作的应用搜集了第一手资料，洞察设计人员改变设计习惯难处的原因，及时调整集成方案，补充开发了Solidworks标准件图库与企业标准件明细库之间的对应关系，使得开发人员在进行产品设计的过程中能够把编码、 资源、企业标准、图纸、三维模型以及集成化需要在一个简单的界面中完成，为广大设计人员大面积的应用Solidworks扫清了技术性障碍。
当然，技术是保障，执行力才是关键。冀凯集团在这一点上能够及时配合项目进度，严格按照项目计划执行项目小组制定的项目实施计划表，是这一障碍扫除的关键。
到08年的4月份，冀凯集团产品开发部，完成了整套产品三维图纸的出图工作，开发人员完全由原有的二维设计转变为全新的三维立体建模设计。这种设计是全面的，没有条件的。这一点，在国内同行业位于首位。
准确的理解企业需求与产品的可扩展能力。TiPLM产品在冀凯集团实施的历程，可以理解为：关键技术探索、平台搭建、数据集成、拓展应用、企业业务流程整合。在项目的各个阶段，项目组均面临着新的难题和新的挑战。下面以“产品计划价管理”为例介绍。
在第一期项目实施末期，冀凯集团提出，要求在PLM系统中直接运算产品计划价。这一需求，在其他企业中以前有过先例，但是均由于各种原因没有应用。
关于计划价是在PLM中完成，还是在ERP财务系统中完成的讨论持续了一周时间，企业的决定正如我们在分析PLM系统可扩展方向的讨论那样：产品、零（组）件的计划价在产品开发完成后的第一时间必须出来。
在设计方案过程，项目组根据PLM技术数据特点以及价格变动频繁这一特征，提出把影响计划价格变动频繁的实际价格以及特定时期的人工劳动成本率剔出，不受PLM管理， PLM管理产品技术性的、固有的影响计划价的各类因素、关系、用量等。通过对技术性方案的讨论，大家一致认为方案设计合理，既能保证产品计划价格及时准确，也能保证计划价在受市场变动情况下的及时准确。
通过计划价的实际应用，发现原来财务人员在得到设计人员和工艺人员的报表后，需要2天的数据搜集、5天的计算，才能算出完整产品的计划价格。现在这一运算能够在5分钟内全部完成。值得一提的是，在该计划价的程序测试和人工核对过程中，人工计算错误率竟然高达100%。
随着PLM深入应用，计划价也在项目实施过程中，逐步完成了同步集成、同步报表等工作，为后续的人工备案、审批打下了基础。
四、 实施效果
冀凯集团实施的PLM系统自实施应用以来实现了四个“现代化”：技术资料无纸化，质量管理集成化，工时系统智能化，计划成本自动化。技术资料从设计、工艺、制造、装配到质检已经看不到一张图纸了，触摸屏的应用保证了资料发放的安全性、准确性、一致性；质量管理方面各种产品及零部件的质量控制标准的制定在PLM系统内随设计图纸、工艺同步完成，并及时、准确地传输到了ERP系统中，由系统自动对比质量控制标准，判定被检测产品的质量状态，减少了人为因素造成的产品质量问题，增强了质量问题的可追溯性，大大提高了产品质量可靠性，质量工作中心由事后分析变为事先预测和过程控制；技术人员通过工时定额模块进行工时的自动计算，智能汇总，同时实现了工时定额智能回溯，工时定额人员的工作量大大减少，数据准确性得到保证，工作效率大大提高； 御云科技公司为冀凯开发了专门的计划成本核算模块 ，通过实施完成了企业对产品计划成本的快速、准确的核算，实现了产品计划成本的提前预测及产品相关成本控制措施，为降低新产品开发风险提供依据。
“我们实施PLM信息化项目以来缩短了新产品的研发周期，Solidworks、ERP、PLM的有效集成提高设计效率2倍以上，新产品开发周期可缩短40％，提高了设计和制造质量，由手工管理变为计算机管理，有效发挥了历史质量数据作用，质量工作的工作重心由事后分析变为事先预测和过程控制，废品率降低30%以上，预计每年减少不良品损失约50万元。”
一、 背景介绍
2005年随着全国经济形势全面走好，煤炭作为能源行业的支柱产业得到蓬勃发展，冀凯集团以煤炭机械为主体的中煤冀凯集团公司得到了前所未有的发展空间。企业发展瓶颈进一步突出，凸现产品开发、产品质量等技术性管理部门产能不足。在当时，企业在设计部门使用CAXA、InteCAD、AutoCAD等设计软件进行产品设计，以蜡底图进行产品图纸的管理，以蓝图指导企业生产，以用友财务软件系统、用友物流管理系统进行企业整体财务和生产物资的管理。
由于设计部门采用产品设计工具的不同使得设计信息、图纸信息、产品管理在部门内部难以共享、复用；这些信息在完成本阶段工作后难以为后续的ERP系统所利用，造成在后续部门在数据初始化过程中的重复劳动，极大地阻碍了企业信息流在管理系统的正常传递。
二、 信息化目标与方针
07年后期，冀凯集团的领导决策用信息化的手段提升企业的研发和技术管理水平，经过大量的市场调研和对合作方的考察、方案评审，确定了冀凯产品开发管理系统的目标：
全面采用三维实体SolidWorks作为产品开发工具，为后续产品质量预测、产品分析作铺垫。
产品开发结束后必须同时完成二维、三维图纸的归档工作。
· PLM系统必须能够集成Solidworks的二维文件，能够从solidworks二维文件上提取产品明细、产品结构，并建立正确的产品结构和图文档结构。
· 建立以PLM系统为平台的产品开发设计与管理平台。
· PLM系统必须能够提供工时管理解决方案，能够提供可定制的工时管理框架，可定制化工时公式、可智能化调用工时计算、可追溯历史工时计算依据、可批量调整工时政策（工时政策是一种参数，不会影响工时计算中的加工工时部分，但会跟随企业在特定时期对工时调整的需要而改变的部分）。
· PLM系统必须及时将特定产品的特定结构在开发过程结束后迅速的传递给ERP系统。
由于上述目标的极度个性化（第3、5条），在实施过程中为降低风险，确定了在此过程中的实施原则：
· 上述目标为冀凯技术管理信息化的必要条件，必须在两个月内完成技术可行性验证。
· 作为合作方，上海御云信息科技有限公司（以下简称御云科技）必须在项目立项后两个月内完成所有的技术开发、项目实施、技术验证的工作。如果不能完成，本合同中止。
· 项目技术验证后，再考虑PLM项目在产品管理、计划价管理、质量体系管理、业流程管理、产品开发流程管理等方面的工作。
三、 项目实施过程
1. 项目实施过程
冀凯集团本次信息化建设项目从基础数据、基础平台开始到业务流程的调整共经历了以下几个阶段：
07年9月—07年11月初完成项目基本环境的搭建，企业历史图纸资料的整理。
07年11月— 07年12月完成了对于产品计划价在PLM系统中开展的技术性验证。
08年2月—08年4月完成了产品计划价手工维护向由PLM系统自动运算的转化。
08年5月28—08年6月完成了产品质量系统支持。
08年6月—08年7月完成了PLM产品触摸屏系统的规划、开发、部署、应用。
08年8月—08年10月完成了冀凯产品开发流程中的各类技术类、管理类业务流程，真正实现了各部门协同工作、业务单元间电子化驱动、技术资料的自动化分发、触摸屏技术资料的自动化准备。
2. 应用特色
三维实体设计开发模式的全面应用。在PLM项目实施过程中，PLM系统把企业在现阶段对于编码、开发模式、业务流程模式、模块化设计思想的各类规范均通过与Solidworks系统的集成予以保证，这样既减少了人为错误的产生，又方便了广大技术人员。
技术资料无纸化管理全面应用。 PLM系统的触摸屏系统客观上解决了非技术人员使用PLM系统的需要， 加上PLM系统为管理者提供的电子仓库、版本管理、产品结构管理、部门协同、电子分发、绩效考核，原有的纸介质已经显得无用。现在冀凯集团除了外协需要通过纸介质表现其他均采用了无纸化信息流进行管理。
工时计算智能化应用。PLM系统为企业在工时管理方面提供了一种灵活可定制的框架。它支持根据企业自身情况设定工时计算、考核的依据，定义各种计算依据所需的公式、资源。最终用户可以在编制工艺过程中智能调用各类已经定义好的公式，初始化其参数，由系统运算出所需工时。
对于后续相关工时的管理，该框架还支持，历史计算依据的追溯、计算公式的调整等。该框架开发的成功，从根本上杜绝了工时计算过程人的各种因素，能够把企业关于工时的各类定义进行规范，并提供了循序渐进式的工时逐步优化机制，从而能够使企业工时管理更为合理，调整更为灵活。
质量管理集成化应用。PLM质量管理部分能够根据集团企业对于质量管理模块中标准编制的功能，能够为企业提供各类零部件质量标准的管理、集成，从而为冀凯后续整个质量管理模式提供了标准数据。
业务流程自动化。PLM业务流程部分彻底改变了原有企业在进行产品开发过程中的固有流程，为企业在电子业务过程驱动方式下协同作业、流程再造提供了支持，打破了原有业务流程中部门、个人的概念。它实现了一种全新的产品开发业务流程。
3. 项目难点分析
习惯模式的改变，PLM项目在冀凯的实施初期，面临的首要难题是如何改变广大设计人员的习惯：把原来使用的设计工具CAXA，autoCAD换成Solidworks。企业在经过多年的发展，积累了大量的电子图纸，这些图纸在产品中相互引用，其中的复杂关系用现有的数据模型难以描述，因为其引用图纸的标准是纸介质标准。
如何能够将习惯用的工具废弃而引用全新的三维设计模式，这成了摆在项目组面前的第一道难题。结合项目总体要求、实施项目周期，实施小组在solidworks培训期间和广大设计人员一起，参与学习，通过实际设计工作的应用搜集了第一手资料，洞察设计人员改变设计习惯难处的原因，及时调整集成方案，补充开发了Solidworks标准件图库与企业标准件明细库之间的对应关系，使得开发人员在进行产品设计的过程中能够把编码、 资源、企业标准、图纸、三维模型以及集成化需要在一个简单的界面中完成，为广大设计人员大面积的应用Solidworks扫清了技术性障碍。
当然，技术是保障，执行力才是关键。冀凯集团在这一点上能够及时配合项目进度，严格按照项目计划执行项目小组制定的项目实施计划表，是这一障碍扫除的关键。
到08年的4月份，冀凯集团产品开发部，完成了整套产品三维图纸的出图工作，开发人员完全由原有的二维设计转变为全新的三维立体建模设计。这种设计是全面的，没有条件的。这一点，在国内同行业位于首位。
准确的理解企业需求与产品的可扩展能力。TiPLM产品在冀凯集团实施的历程，可以理解为：关键技术探索、平台搭建、数据集成、拓展应用、企业业务流程整合。在项目的各个阶段，项目组均面临着新的难题和新的挑战。下面以“产品计划价管理”为例介绍。
在第一期项目实施末期，冀凯集团提出，要求在PLM系统中直接运算产品计划价。这一需求，在其他企业中以前有过先例，但是均由于各种原因没有应用。
关于计划价是在PLM中完成，还是在ERP财务系统中完成的讨论持续了一周时间，企业的决定正如我们在分析PLM系统可扩展方向的讨论那样：产品、零（组）件的计划价在产品开发完成后的第一时间必须出来。
在设计方案过程，项目组根据PLM技术数据特点以及价格变动频繁这一特征，提出把影响计划价格变动频繁的实际价格以及特定时期的人工劳动成本率剔出，不受PLM管理， PLM管理产品技术性的、固有的影响计划价的各类因素、关系、用量等。通过对技术性方案的讨论，大家一致认为方案设计合理，既能保证产品计划价格及时准确，也能保证计划价在受市场变动情况下的及时准确。
通过计划价的实际应用，发现原来财务人员在得到设计人员和工艺人员的报表后，需要2天的数据搜集、5天的计算，才能算出完整产品的计划价格。现在这一运算能够在5分钟内全部完成。值得一提的是，在该计划价的程序测试和人工核对过程中，人工计算错误率竟然高达100%。
随着PLM深入应用，计划价也在项目实施过程中，逐步完成了同步集成、同步报表等工作，为后续的人工备案、审批打下了基础。
四、 实施效果
冀凯集团实施的PLM系统自实施应用以来实现了四个“现代化”：技术资料无纸化，质量管理集成化，工时系统智能化，计划成本自动化。技术资料从设计、工艺、制造、装配到质检已经看不到一张图纸了，触摸屏的应用保证了资料发放的安全性、准确性、一致性；质量管理方面各种产品及零部件的质量控制标准的制定在PLM系统内随设计图纸、工艺同步完成，并及时、准确地传输到了ERP系统中，由系统自动对比质量控制标准，判定被检测产品的质量状态，减少了人为因素造成的产品质量问题，增强了质量问题的可追溯性，大大提高了产品质量可靠性，质量工作中心由事后分析变为事先预测和过程控制；技术人员通过工时定额模块进行工时的自动计算，智能汇总，同时实现了工时定额智能回溯，工时定额人员的工作量大大减少，数据准确性得到保证，工作效率大大提高； 御云科技公司为冀凯开发了专门的计划成本核算模块 ，通过实施完成了企业对产品计划成本的快速、准确的核算，实现了产品计划成本的提前预测及产品相关成本控制措施，为降低新产品开发风险提供依据。
冀凯集团已经成为河北制造业信息化应用的领跑着， 2008年7月18日冀凯集团被河北省科技厅推荐为河北省制造业信息化示范企业代表接受了科技部专家组的检查，与会领导专家对冀凯集团信息化情况作出了高度评价，PLM系统的深入应用受到了专家组的一致好评，冀凯集团财务部负责人崔密增部长在项目验收会上这么评价PLM项目：
“我们实施PLM信息化项目以来缩短了新产品的研发周期，Solidworks、ERP、PLM的有效集成提高设计效率2倍以上，新产品开发周期可缩短40％，提高了设计和制造质量，由手工管理变为计算机管理，有效发挥了历史质量数据作用，质量工作的工作重心由事后分析变为事先预测和过程控制，废品率降低30%以上，预计每年减少不良品损失约50万元。”
项目验收会议现场暨科技部中期检查
