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机械行业PLM解决案例

中国一拖集团有限公司是国家“一五”时期156个重点建设项目之一，1955年开工建设，1959年建成投产。新中国第一台拖拉机、第一台压路机、第一辆军用越野载重汽车在这里诞生。经过五

产品应用

plm

编码管理

机械行业

机械制造

信息集成管理
一、企业概述
   中国一拖集团有限公司是国家“一五”时期156个重点建设项目之一，1955年开工建设，1959年建成投产。新中国第一台拖拉机、第一台压路机、第一辆军用越野载重汽车在这里诞生。经过五十五年的发展，中国一拖已成为以农业机械、工程机械、动力机械、车辆及零部件为主要业务的大型综合性机械制造企业集团。


   中国一拖集团各产品系列相对独立，同一产品系列的不同专业厂在产品线上也有区分，如农业机械根据产品马力段分为：大轮拖、中轮拖和小轮拖，分别有不同的专业厂负责设计和生产，因此一拖集团在产品研发和经营管理上有着自己的特点。主要包括：
 
   1）集团企业研发组织体系
   为了适应市场与技术储备需要，集团企业一般会形成集团研发中心和各分子公司技术中心的两级研发体系，其中：一级研发体系（集团技术中心）的定位为：从事公司内一级新产品开发和前瞻性新技术研究，并为分子公司提供技术支持和服务；二级研发体系（各分子公司技术部门）的定位为：从事客户化产品开发、老产品延伸设计、工艺编制及各单位二级新产品开发等任务，通常由设计室和工艺室组成。这两者之间的关系相对松散，在研发项目管理上也是相对独立的。
 
   2）各业务板块的相对对立和协作
   一拖集团成员中有些业务板块（如农机、工程机械等）产品之间关联性比较小，产品数据和研发管理也相对独立。有些业务板块或专业厂之间则有着紧密的联系，如动力板块为拖拉机装配厂提供柴油发动机；齿轮厂和车身覆盖件厂为动力机械、农业机械、工程机械等板块提供零件及总装部件。这些专业厂之间产品协作研发和生产较多，部分产品资料需要及时共享。
 
   3）研发和产品数据管理的类似
   集团各企业虽然产品系列差别比较大、研发体系相对独立、企业间协同较少，但是鉴于集团统一管理的需要，尤其是人员的延续性，各分子公司和专业厂在研发体系的构建上具有很强的雷同性。集团型企业为充分挖掘整合的效率，各企业间除了具有相同的研发体系外，在研发资源上具有较强的继承性，一般都具有：类似的项目管理规范、类似的研发业务流程、统一编码体系、统一的图纸管理规范、统一的资源库、统一的采购管理等。
 

二、集团企业PLM框架模式
 
   由于集团企业在研发管理上具有以上特点，因此在规划和搭建PLM系统平台的时候不能照搬单个企业的实施经验，而需要站在业务实现的角度来考虑其合理的体系，尤其要认真的思考如何构建集团PLM整体框架，并在此框架下进行快速实现。
 
   集团型企业PLM系统的搭建通常有两种方式：集中式部署、分布式部署。其中集中式主要是指整个企业集团通过部署一套PLM系统，建立各专业厂统一应用的平台；分布式是指集团各下属分别部署各自的PLM系统，通过一定的集成手段实现各PLM系统数据共享和协同。结合一拖集团各企业的业务特点和集团管控模式，我们推荐通过集中和分布相结合的方式搭建PLM系统的应用框架。这包括：
 
   1.在集团技术中心建立单独的PLM系统，实现技术中心研发的各类产品资料的管理；
 
   2.农业机械板块建立单独的PLM系统，实现三个拖拉机专业厂的产品研发和数据的管理；
 
   3.动力机械板块建立单独的PLM系统，实现三个柴油机专业厂的产品研发和数据管理；
 
   4.在零部件厂建立单独的PLM系统，实现车身冲压件、齿轮等专业厂的产品研发和数据管理；
 
   5.通过系统邦联技术实现各独立PLM系统之间的数据共享和工作流程协同。
 

   这种PLM系统框架模式，考虑了不同专业版块的差异、同一专业版块不同专业厂的相似性、不同专业版块和专业厂之间的协同工作；同时也能有效均衡各PLM系统负载，降低对关键网络和硬件设备的过渡依赖；在实施方面可以更好地兼顾不同业务版块业务个性化的需求，在PLM实施周期和难度上控制在一个合理水平上。
 
图1 集团型PLM应用框架
 

三、集团企业PLM应用关键技术
 
   1 统一编码管理
 
   信息编码是企业信息化建设中的最基础工作，是企业信息化必须要做的事情。产品数据，特别是物料的编码更是企业实施PLM系统和ERP系统的基石。信息编码涉及集团公司各单位、各业务部门，信息量很大，因此对于编码的统一需要公司上下协调一致，需要高层领导的大力支持，还需要领域专家的有力指导和支持。
 
   集团企业在建立PLM和ERP系统之初应该建立统一的集团级的编码体系：对集团范围内的信息，特别是产品数据进行科学的分类，制定统一信息编码规则；依托信息化手段构建计算机辅助编码管理系统，随着集团公司PLM、ERP等信息系统建设，进行所涉及信息编码编制工作和管理工作；组建编码管理机构，制定管理流程与管理制度，构建信息编码组织体系架构。
 
   御云科技公司在一拖集团实施PLM系统的同时，与企业一起借助御云科技编码系统的项目实施，建立了一拖集团统一的编码管理平台和运行维护机构，为各业务信息在集团公司内部的共享和集成应用打下坚实的基础，大大推进公司信息化建设步伐；对公司业务信息进行标准化的过程，提高集团公司标准化工作；推进了公司各业务部门优化业务流程，提高产品研发设计规范性。
图2 集团编码管理
 
   2 多组织数据模型
   在集团的专业版块里由于多家专业厂共用一套PLM系统，因此要求PLM系统能够实现对多组织架构的支持，其系统配置和各功能模块能满足不同专业厂的业务需求。主要包括以下几点：
 
   1）零部件管理
   零部件是产品数据管理的核心内容之一。通过TiPLM系统为专业版块各专业厂建立零部件的电子仓库，实现零部件的分类和统一存储，提高零部件的检索和使用效率，并对零部件的变更和有效性进行控制；实现零部件统一管理的基础是在集团内做到“一物一码、同物同码”，这一点由集团编码来管控；但同时又要考虑到同一物料在不同专业厂具有不同的业务管理需要，这包括：

   a）同一物料的业务属性不同，如相同的零件在不同专业厂的工艺路线可能不同；

   b）同一物料在不同专业厂其分类可能不同，如有些零件在一个厂是自制件，但对另一个厂来说可能是采购件；

   c）更重要的是对于存在供应关系的专业厂，同一零部件的BOM因业务管理需要存在差异。

   如驾驶室在某一厂生产，其在PLM中表现为完成的产品BOM，包括制造驾驶室需要的所有子零件，而此驾驶室对于某拖拉机装配厂来说可能是整体采购的，其在PLM中表现为一个外购部件，其自身没有BOM结构。
 
   因此我们在PLM中建立基于统一零件类的子零件类，我们在零件类维护公共的属性信息，零件子类对应各专业厂，其自动集成父类的信息，同时可以定义个性化的属性信息。子零件类是可以动态扩展的，由其来实现各专业厂对产品BOM数据的管理。
 
图3零件管理
 
   2）产品和文档管理
   与零件管理方式相似，在TiPLM系统中建立统一的产品和文档电子化资料库，建立这些产品数据的分类管理框架式要兼顾考虑各专业厂个性化管理的需求，TiPLM提供与零件类似的分类管理方案。
 
图4 产品和文档管理
 
   3）权限管理
   在PLM系统中建立适合多组织应用的产品数据管理模型时，要充分考虑集团型企业对PLM系统权限和产品数据安全方面的需求。这包括：
 
   （1）建立多组织结构
   根据集团型企业的实际组织结构，结合PLM系统对各业务部门的实际业务支持管理情况，建立适合的组织架构。
 
图5组织架构
 
   （2）建立角色模型
   角色是TiPLM系统进行权限管理的主要实现载体之一，通过建立对应各专业厂工作岗位的角色，对登陆PLM系统的用户进行身份验证、系统操作功能授权、产品数据访问授权。
 
   TiPLM系统中的角色管理可以实现约束各专业厂的用户，只能创建、浏览和修改本专业厂的产品数据；可以约束只访问到产品数据的公共属性和各专业厂独立使用的属性信息。
 
图6 角色管理
 
   （3）建立多级权限管理
   TiPLM系统通过管理角色实现了多级授权：管理角色采用树状结构，从上往下分级，可以根据企业的需要创建多个子管理员，子管理员只能使用上级分配给自己的权限，同时可以创建自己的子管理员，以有效解决了集团型PLM应用权限多、比较难于分配管理的情况。对于一拖集团，可以为集团信息中心、技术中心、业务板块的各专业厂建立相应的管理角色，再由各个管理角色来维护自己所管辖区域的权限管理体系，有效保证整个系统的权限维护的准确性、及时性和方便性。
 
图7 权限分级管理
 
   3 信息集成管理
   一拖集团经过多年的信息化建设和信息管理系统的不断优化和整合，统一了编码管理系统（TiECMS）、产品数据管理系统（TiPLM）、生产经营管理系统（SAP），在集团层面实现对关键业务数据的统一管理。
 
   同时通过各系统之间数据集成接口的应用，有效保证各管理系统之间数据的共享和高度一致：实现了集团编码与PLM和SAP的物料集成，保证了产品数据的代号、名称、图号等基础信息的在三个系统的一致；PLM和SAP的统一接口，有效保证了产品数据的设计和工艺等业务信息的一致。一拖集团通过三个主要业务系统建立的信息集成管理平台，不仅保证了数据的规范性、一致性和完整性，同时还提高了数据的共享效率，减少人工维护成本。
 
图8 信息系统数据集成管理
 
   4 PLM系统间的邦联
   一拖集团各专业厂与技术中心，以及各专业版块，由于部署了多套PLM系统，他们之间的基于PLM系统的协同工作，通过多PLM系统邦联的方式实现。御云科技PLM系统通过异构系统业务流程调用、异构数据模型映射和转换技术，满足集团型企业PLM系统分布部署和协同工作应用模式。
 
图9 PLM邦联框架体系结构
 
   御云科技PLM系统在集团企业的邦联应用成效体现在以下两点：利用代理框架机制，在保证参与协作的不同流程独立运行于各自空间的基础上，无缝地实现不同流程之间的协作，从而将不同的PLM系统或流程管理系统集成起来；通过采用产品数据在不同进程空间与数据空间进行映射的方法，通过定义交换数据的标准，以实现现有的不同的PLM系统的运行独立性与数据完整性，并进行协作。
 

四、结束语
 
   集团型企业在实施PLM过程中，需要结合自身的产品研发和生产管理等业务特点，选择适合集团管控需要的部署模式，并在整体框架下，以关键技术环节作为突破点认真论证，立足当下，从实际需求出发，选择最适合自己PLM系统。在实施过程中坚持“统一规划、分步实施；基础做起、逐步提高；由点到面、稳步推广”的实施策略，这样才能最终取得项目成功和良好的应用效果。
 
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