浅谈PLM系统在智能装备企业的应用

一、引言

近年，随着国家智能制造2025的政策支持持续升温，各种智能制造企业如雨后春笋般涌现，行业竞争空前激烈，在此背景下，企业需要有一个可实现各部门协同的产品全生命周期流程管理系统，才能帮助企业提高研发效率、加大项目管控力度、提高质量、降低成本，进而增强产品的市场竞争力。

企业可以根据自身的情况，面向某类特定的业务问题，选用一种或几种系统来构建自己的企业信息化框架体系，在众多系统中，产品全生命周期管理（Product Life-cycle Management，PLM）系统是一个比较适合智能装备企业的系统。该系统是一个集成的、信息驱动的管理系统，它涵盖了从客户需求、研发、制造、销售、席务到最终报废的产品生命周期的全方位信息。

笔者所在的企业是格力电器下属的一家从事智能装备研发的子公司，为了提高研发管理实施了PLM系统管理。文章将结合PLM系统的使用经验进行讲解，说明智能装备制造企业实施产品的全生命周期管理的必要性及应用模块。

二、实施PLM系统管理的必要性

1、未实行PLM系统管理的弊端

一般情况下，智能装备企业在产品设计研发、生产过程中，真正用在做产品设计的时间在产品生命周期中的占比并不高，更多的时间是花在产品数据的运用，不管是设计员、工艺员还是生产人员、管理人员，花在查找所需的数据资料的时间占比很高。本公司实施PLM系统管理前只有简单的数据管理系统，无法解决企业目前面临的问题，主要体现在以下几个方面：

（1）研发过程输出不完整，归档和签审流程不规范。没有系统化的项目节点管理、输出管理，产品研发过程必然是松散、不完全或者失控的，必要的资料无法做到及时输出、总结归档；

（2）物料信息、图文信息等设计数据分散存储未实现数据互通，形成“信息孤岛”导致数据共享程度低；

（3）图文一致性得不到保证。获取渠道的不统一，存在生产单位用的是A版本，其实设计单位已经更新了C版本的情况；

（4）数据信息难以搜索，产品数据信息不在一个系统里，毋庸置疑，搜索起来必然也困难重重；

（5）存在重复设计现象，标准化管理程度低，可能某工作人员在申请一个型号的气缸编码，其他工作人员也在申请同一个型号的气缸编码；可能设计员A设计了一个零件结构，设计员B同时也在设计如此结构的零件。

2、实行PLM系统管理的效益

PLM系统管理的核心是产品数据的有序管理、设计过程的优化和资源的共享，是支持快速研发过程协同管理的一个集成协同框架。PLM系统功能强大，模块众多，提供了完美的多系统集成功能，可与三维设计软件Creo集成，可与企业资源计划（ERP系统）、SCM供应链管理系统集成，形成一整套从设计输出到生产的完美的全生命周期管理体系。实行PLM系统管理后主要效益体现在以下几个方面：

（1）通过信息化手段解决企业在研发过程中图文不受控、输出不完整等问题。对企业来讲，研发过程中的任何数据都是企业宝贵的财富，对这些数据的统一收集、完整受控对指导后续产品的研发有着极其重要的意义；

（2）实现产品数据系统化管理，消除“信息孤岛”现象，实现研发数据实时共享；

（3）建立PLM系统有助于企业对自身资源的分类管理，提高检索速度和产品开发效率，根据使用人员不同的需求与权限快速检索数据；

（4）高度集成的信息化系统，与Creo、ERP、SCM进行有效关联。PLM系统集中管理与产品有关的信息，不同的系统都可以从PLM中提取各自所需要的信息，再把结果反馈到PLM中，从而真正实现3C集成，加速新产品开发；

（5）通过系统报表功能进行二次开发，可定制各种所需的报表输出，使得技术人员、管理人员对产品从研发到生产的全过程一目了然。

三、PLM系统的功能应用

PLM是一种先进的产品开发管理模式和管理理念，本公司对PLM系统的应用从文档管理、图档管理、物料管理、项目管理、权限管理等模块进行。

1、文档管理

PLM文档的管理，顾名思义就是对各类文件实现电子化管理，替代纸介资料，可根据公司管理及交付资料的需要对文档进行大类、细类的划分，大类划分不同的文档库，细类划分每个文档库存储哪些文件，可如表1所示进行归类管理。

文件上系统受控必须按照一定的流程下发，这也体现出了企业的过程管理，一般可按如图1所示的流程进行生命周期设置及流程签审，图示的流程可作适当删减。

2、图档管理

按照PLM系统定义，图档管理是对产品每个零部件的图纸进行管理的模块，不管是Creo三维或者是其他格式二维图文，都归属到这个模块。

通常的做法是将二维图纸，即CAD、PDF、Excel、Word等格式的图纸统称ACAD图档，并建立通用的ACAD图档库；对于Creo三维图纸，根据三维性质及保密需要，可对于标准件建立标准件库、加工件建立通用件库和保密库，如图2所示，这样不仅可以做到按照研发单位或者项目管理专有三维图纸，也可以根据需求进行保密性的管理。

3、物料管理

物料是产品的最基本也是最重要的构成单元，对物料的管理是实现有序化产品产出的关键，PLM的物料模块可通过制定编码规则、流程设置来实现分类管理、版本管理、变更管理。当然，物料编码信息part也是图文受控的关键，笔者所在公司实行的是先有编码后有图文的受控管理模式，通过系统的集成，以PLM系统作为编码产生地，集成关联ERP系统，而Creo三维图纸的受控以三维里的编码信息作为唯一字段匹配PLM系统上的物料信息，确保一致性、唯一性。

具体的物料生命周期分为三个阶段：正在工作/重新工作、审阅环节、物料信息发ERP。正在工作/重新工作，此阶段由设计员核对修改物料信息，之后点击装载参与者触发进入审阅环节；审阅环节，此环节一般分为会签、标准化、数据审核三个节点，各节点签审人员固定直接后台配置，设计员无须再手工安装签审人员，节省时间；物料信息发ERP环节，此环节主要是根据编码规则生成编码，并将编码信息发到ERP系统。

物料的流程管理可如图3所示进行。

4、项目管理

PLM项目管理系统作为PLM系统中的一个重要功能点，对企业的产品研发过程、项目参与人、项目周期、项目交付物等统一管理，并提供相关的项目监控、项目考核、项目预警、项目报表等相关功能间。

为了更好地管理项目，以及方便立项人员操作，对项目管理建立相应管理系统，实行信息化管理，将项目阶段划分为方案阶段、设计阶段、评审试制、样机评审、小批验证、结题等阶段，各阶段根据项目管控需要再细分里程碑，如图4所示，建立有效的项目监控机制，提高管理和研发效率。

5、权限管理

PLM系统作为一个技术性管理系统，所管理的数据资料对企业来说是极其重要的，很多保密程度很高的资料，不可能对所有人都开放权限。

PLM的权限管理模块，可设置站点、组织、用户及用户组，如图5所示；可通过各存储库的团队设置角色/成员的访问权限，如图6所示，不同角色成员拥有不同的权限，由此控制具体用户访问的数据范围，最大限度地管控数据资料。

四、结论

在智能装备企业，PLM系统的使用能够很好地解决企业在产品研发、技术管理等管理过程中存在的问题，既能节省时间，提高工作效率，减少重复劳动和设计错误，同时，信息化、数据化的广泛应用可以提供详细的过程数据记录，对设计管理人员而言，可更加方便快捷的查询所需数据资料。

从某种意义上讲，PLM系统的应用程度可以看出智能装备企业技术管理的水平。使用PLM可以极大地提高公司新产品的开发速度，在市场竞争中不断取得优势，更符合国家两化融合的要求，实现企业长远发展目标。

（作者：曾庆新）