一、全四维公司简介

   北京全四维动力科技有限公司（以下简称“四维公司”）是北京市中关村高新技术开发区的高新技术企业。长期以来，公司坚持走自主创新之路，致力于汽轮机新技术研制和新产品开发。

   技术方面，公司经过多年的理论研究和工程试验，2004年正式推出了具有完全自主知识产权的、当代国际领先水平的新一代汽轮机四维精确设计体系及其配套技术。

   产品方面，公司在提供标准产品设计的同时也一直为用户提供“定制式”产品设计，满足了常规火力发电、联合循环电站和工业余热利用等三大不同领域用户的产品需求。

   工程服务方面，公司内部实行严格的项目管理制度，每个项目均配有专家作为项目主管进行专人管理，从资金使用、技术支撑、进度协调、外协采购、安装监督直至调试指导等各方面为用户提供全方位的一站式服务，并得到了广大用户的认可。

   目前，公司已与南京汽轮电机（集团）有限公司、常州三维叶片厂、韩国DOOSAN重工结为战略合作伙伴，并积极发展与汽轮机制造业其他厂家间的合作关系。
 

二、需求重点

   1.研发管理需求

   全四维动力设计部门主要采用 AutoCAD Mechanical 2004 进行产品设计，图纸和技术文件采用Windows操作系统统一管理，没有有效地版本控制，检索和查询也不方便，零件的借用关系不清楚，工作流程随意性较大。因此，迫切需要规范产品开发技术管理，优化产品开发流程，实现技术部门研发过程的控制与管理。

   2.部门之间的协同平台需求

   设计部门与工程部门、项目部门主要是通过电话、传真进行沟通，这种方式不利于信息的保存和知识重用，而且会时常出现信息丢失、问题被耽搁遗忘。迫切需要建立基于产品全生命周期的信息记录与反馈平台，通过这一平台建立起多部门的协同响应机制。

   工程部门作为四维公司的重要职能部门，承担着产品的监造、安装和调试阶段的各项任务，需要一个电子文件管理和信息反馈平台，快速和其他部门进行信息传递以及协同响应。

   3.项目管理平台需求

   借助TiPLM系统的项目管理模块，搭建适合四维公司研发设计、产品制造、现场工程的项目管理平台，各部门工作中引入项目管理机制，使公司在研发设计、制造监理、产品交付各个环节在管理、服务水平上得到提高。

   4.企业间协同设计和变更管理需求

   四维公司在产品设计、制造等工作上需要频繁和南京汽轮机、常州汽轮机叶片厂进行业务往来， 文件夹共享、电话、口头通知等方式不能保证信息完整、及时传递给对方，需要一个协同工作平台，提高与协作企业的工作效率。
 

三、项目实施工作

   1. 项目概况

   项目采用由点到面、由易到难、分步实施、重点突破的实施策略进行实施工作，本项目实施分两期共六个阶段完成，2009年8月开始实施，项目实施周期约11个月。各阶段工作如下：

       一阶段完成PLM项目需求分析和确定总体规划方案；

       二阶段完成系统定制与典型产品验证，搭建设计部和研发部运行模型，进行典型产品验证，进行系统模型总体评估；

       三阶段实现研发部和设计部上线运行，实现了产品设计阶段的PLM管理；

       四阶段系统模型优化配置和项目管理实施，改进研发部和设计部系统模型并搭建工程部和项目部系统模型，开始工程部和项目部的PLM系统试运行；

       五阶段实现了项目管理验证和上线应用，并且完成了与南汽等协作厂的PLM系统邦联集成验证工作。
 

2.实施工作介绍

2.1 图文档管理

   全四维动力约有80%以上的设计图纸需要经过南汽工艺会签后才能进入南汽生产环节，四维设计图纸标准和要求参照南汽现有标准执行。我们推荐使用南汽PLM数据库作为全四维动力的PLM初始数据库，这样既保证了四维PLM数据库中图纸的正确性和完整性，也为四维和南汽以后的协同工作模式铺平道路。

   四维除了需要管理设计图纸，文档的管理也是实施的一个重点。实施小组梳理了四维公司的各类文档，按部门和阶段进行了整理和划分，结四维实际需要以及PLM管理模式，从文档命名、访问权限、存档文件夹、文档工作流程等方面进行了规划和整理，使得文档管理更加规范，文档检索、传递更加方便、快捷。

   四维文档共分为五大类、九十个小类。文档的编号采用了带有分类含义的编码，用户可以从编号上识别文档所属部门、项目的信息。PLM在建模上，采用定制属性的方式来划分小类。结合工程资源模块实现文档的小类管理。

图1 文档分类图

2.2 产品结构管理

   通过以产品结构为核心的产品数据模型，将产品结构关系、零部件与图纸文件、产品与技术文档、产品与工程维护文档关联起来，实现产品数据的全相关描述。当文档检入时，文档会自动挂接到产品下，用户查找文档只需要找到产品即可。

图2 关联模型定制图

图3 产品结构关联图

2.3 工作流程管理

   TiPLM系统作为全四维动力的协同工作平台，通过PLM系统中的工作流程将各部门的工作及时、有效的传递下去。目前，四维TiPLM系统工作流程支持从项目立项直到项目工程后期维护各阶段工作，包括项目前期技术支持、项目计划、技术人设计、设计更改、工程进度报告等。


   这些流程的逐步的顺利上线运行，标志着全四维动力各部门正整合到以TiPLM系统为核心的工作平台上。四维PLM库中一共定义有八十多个流程，涵盖项目立项、产品设计、工程监造、工程维护等各项工作。

图4 工作流程模板界面

2.4 设计知识库的建立

   四维公司经过多年的设计实践，积累了大量的设计资料，这些资料无论在项目售前、项目设计以及后期维护都有重要的借鉴作用，如何更好的使用这些经验资料，是项目实施小组的一个重要课题。通过和四维相关人员反复沟通与协商，我们确立了最终方案。

   TiPLM系统为四维量身定制了适合四维管理模式的设计知识库，通过知识库的运用，摆脱了原来依靠操作系统进行管理所带来的版本以及更改的束缚，并且提高了知识库的检索效率。

   由于设计资料的文件格式各异，除了常用的Office文档、CAD图档外，还大量存在各种其他专用设计工具软件生成的程序和文档，设计资料的管理要考虑这种情况，而且用户要求文件夹的结构也需要随这些文件一同管理；我们提出了使用Winrar打包管理方案，通过对Winrar打包方式的反复研究，最终用户认可了Winrar打包管理方案。我们在PLM中实现了对压缩包中的文件和文件夹进行浏览和修改的操作，提高了对压缩包中的对象修改效率。

2.5 项目管理机制的引入

   借助TiPLM系统项目管理模块，四维在产品设计阶段适时引入了项目管理机制。项目的定义、任务的分发、任务的提交都是通过TiPLM系统完成，改变了过去靠人工记录的落后模式，各项任务的完成情况及时准确的反馈到部门和公司领导的工作桌面。随着项目管理模块在设计部门的应用和逐渐完善，四维将项目管理机制引入到其他部门，TiPLM系统将成为公司级的项目管理平台。

   企业利益的最大化是引入项目管理机制的最终目标。随着项目管理的引入，结合项目管理的思想和理念，我们再次对工作流程进行了分析和优化。

   四维实现了项目的计划、执行和提交最终产品的管理，同时还能对每个时间点上的对项目进行质量、进度等多维度全方位及时监控。

图5 设计人员提交任务界面

图6 项目管理平台监控界面

2.6 协同平台的搭建

2.6.1 部门协同

   四维在TiPLM系统上有效的组织了各部门协同工作，信息在部门内部以及部门间的传递通过这个系统，实现了信息及时、准确的传递。通过这个系统，可以很方便的协调公司资源、共享信息、安排工作，响应时间大为缩短，工作效率显著提高。

2.6.2 企业间协同设计

   全四维动力与南京汽轮电机厂的战略关系，决定了全四维动力需要TiPLM系统提供一个与合作伙伴的协同工作的方案。实施小组分别调研了全四维动力与南京汽轮电机厂的协作业务后，提出了一个适合全四维动力PLM系统和南汽PLM系统邦联的协同工作解决方案，改变了过去电话、文件夹拷贝的沟通模式。

   目前通过全四维动力与南京汽轮电机厂PLM系统的邦联，实现了设计方的PLM系统的数据及时正确传递给对方进行工艺审核，并将需要修改的数据返回给设计方进行修改；两个PLM系统邦联可实现双向的传递，邦联支持的主要业务如下：

   四维公司在四维公司的PLM系统中发起图纸审签流程的同时，激活南汽PLM系统的审签流程，实现图纸审签，南汽可以将审核不通过的图纸退回到四维PLM系统中重新修改。审核通过后文件将分别存入南汽PLM系统和四维的PLM系统；

   在四维公司PLM系统中发起更改申请流程，激活南汽PLM系统的子流程，实现更改审签，审签通过后可更新南汽PLM系统和四维PLM系统的图档版本；南汽增、删、改设计资源将会传递给四维并更新四维设计资源库，四维公司PLM和南汽PLM的资源库达到同步应用。
 

四、实施效果分析

   截止到2010年底，四维PLM系统已经管理了项目(产品)接近图纸约1万张,已经运行的流程有六百多个；设计资料达到10G左右。

   四维公司通过实施TiPLM系统，提升了电子图文档的管理水平，规范了内部以及部门之间的工作流程，对研发项目的管控及时、有效；四维在管理制度化、信息化水平上得到了显著提高，而且与战略合作伙伴之间的信息沟通更加及时、准确。