隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，部門之間信息壁壘，各環(huán)節(jié)反復確認，變更信息傳遞不及時，產品零件組裝不匹配，產品下線不合格，需要投入更多的管理資源來處理各類數據問題，導致企業(yè)運營成本虛高，嚴重制約了企業(yè)的發(fā)展。制造業(yè)企業(yè)的訂單數字化管理應用流程如圖 1 所示，從執(zhí)行層往上均為數字化管理，消除了大量的紙質文件與溝通阻力。
PLM作為將企業(yè)產品數據與變更過程進行流程化、系統(tǒng)化集成的信息化管理平臺，其發(fā)展至今已具有強大的數據連接整合能力，貫穿了產品全生命周期的數據管理，在眾多大型制造業(yè)企業(yè)得到應用，是應對信息技術不斷更新發(fā)展，市場對產品迭代速度要求不斷提高，實現(xiàn)企業(yè)數字化轉型的重要管理工具。企業(yè)數字化管理是集中高效的線上業(yè)務處理模式，基于標準化的數據基礎，構建從產品數據、工藝文檔、項目管理等各大環(huán)節(jié)資源數字化集成的一種企業(yè)管理模式。
數字化管理的標準化基礎
數字化管理應在企業(yè)標準化的基礎上實施，企業(yè)嚴格實施國家標準體系，使企業(yè)經營活動符合社會法規(guī)要求和對外相關業(yè)務的拓展更加有利。企業(yè)標準化源于國家頒發(fā)的《企業(yè)標準體系 要求》GB/T 15496-2017，企業(yè)標準化的過程就是將符合客戶需求與質量要求的重復活動進行規(guī)范化、流程化，并賦予具體的指標參數，以企業(yè)經營管理的最佳秩序與活動效益作為管理目標，將工作方式與方法科學化、具體化，能實現(xiàn)工作流程與結構的快速參照復制，保障相關工作人員操作規(guī)范、系統(tǒng)運行效率更高。企業(yè)標準化可分為事與物兩大類別，“物”指的是具體的人員、產品、材料、設備以及工具等;“事”則是在企業(yè)中開展工作的具體方法、參考示例、流程限定等能夠提升企業(yè)運行效率的操作或管理。標準化是企業(yè)信息化建設的前提，如PLM系統(tǒng)就要求立項必須包括項目名稱、業(yè)務板塊、產品類別、部門領導、實施流程等標準內容。
數字化基于標準化，企業(yè)運行過程中龐大的數據量需要標準化的管理基礎，混亂的數據需要做好分類，按照既定的規(guī)則進行數據整理，最后上傳到PLM系統(tǒng)對應的數據庫，形成具有極高參考價值的歷史數據，為新產品的開發(fā)提供依據和保障，倘若原始數據與操作流程未能形成標準化的分類管理，即使上傳到了PLM系統(tǒng)，也只是一堆毫無價值的數據垃圾，導致企業(yè)數據管理混亂，系統(tǒng)運作與實際工作格格不入。
PLM系統(tǒng)的成功推行需要標準化數據，研發(fā)設計團隊在此基礎上進行協(xié)同化的產品模塊組合設計。否則，PLM系統(tǒng)的項目無法集成優(yōu)勢資源，系統(tǒng)管理失去其意義。
企業(yè)標準化建設與PLM系統(tǒng)管理是相輔相成的，通過系統(tǒng)的高效管理，能夠使企業(yè)標準化的文件體系不斷更新完善，形成一個符合企業(yè)發(fā)展需求的標準文件結構及其管理體系。企業(yè)標準一般通過企管部進行審定與統(tǒng)一管理下發(fā)，通過使用PLM系統(tǒng)管理，將產品研發(fā)標準體系、產品制造標準體系、業(yè)務保障標準體系、崗位職責標準體系整合起來。此外，PLM系統(tǒng)導出功能同樣也方便了企業(yè)標準模板修訂、標準文件分級受控打印等工作，實現(xiàn)研發(fā)與標準化工作同步，不僅有效提升產品全生命周期管理能力，而且促進產品質量的提高與企業(yè)技術的進步。
PLM系統(tǒng)工藝管理數字化
應對零部件工藝規(guī)程管理，通過構建企業(yè)標準工藝規(guī)程要求的工藝資源體系，按照分類定義工藝系統(tǒng)中的工藝資源類別，實現(xiàn)工藝資源的集中管理，并采用結構化的數據框架將產品涉及的工藝標準、設備選型、模具、工裝容器、工藝參數、原材料等有序地關聯(lián)管理起來，形成能直接指導生產的完整工藝規(guī)程數據，同時將常規(guī)的工藝術語在PLM系統(tǒng)中進行嵌入式語言管理，方便設計員直接引用這些常用術語，提升工藝規(guī)程編制效率與規(guī)范度。
工藝變更與簽審管理，基于PLM系統(tǒng)強化設計工藝一體化變更管理，提升工藝變更管理可控性，增加設計工藝一體化變更中設計更改的工藝會簽環(huán)節(jié)，通過協(xié)同編輯程序實現(xiàn) MBOM數據的同步變更，建立對工藝資源數據的創(chuàng)建、審核、更改功能，限制不同賬號的更改權限與設置生產管理人員簽審環(huán)節(jié)，只有經過各環(huán)節(jié)簽審的工藝規(guī)程才能投入到批量生產，同時系統(tǒng)以歷史數據標識設計變更信息，保障設計工藝信息的一致性。設計更改歸檔后，下發(fā)工藝更改任務，整個流程在歷史數據欄進行顯示，方便管理人員查看變更過程信息，實現(xiàn)設計工藝一體化更改數字化閉環(huán)管理，并在生產車間配置 PC 端，方便生產班組直接查看電子工藝規(guī)程，消除紙質圖形文檔的打印與流轉，實現(xiàn)工藝規(guī)程與圖文數字化管理，從設計到生產的全過程產品工藝數字化管理流程如圖 2 所示，各個環(huán)節(jié)設置的工藝簽審與歷史變更記錄，減少了產品工藝過程管理的復雜度，大大降低了產品升級改進后數據管理的難度。
PLM系統(tǒng)產品管理數字化
ERP中的訂單確認后，即可形成對應的生產計劃需求，計劃下發(fā)到對應的生產系統(tǒng)，生產部根據MBOM清單，安排物料的采購與自制生產，PLM系統(tǒng)則按照既定的規(guī)則將 EBOM轉成 MBOM，構建EBOM與 MBOM之間的實時數據關聯(lián)，并對零部件BOM涉及的工藝規(guī)程進行管理。
通過PLM系統(tǒng)對BOM的生成進行標準化管理，減少企業(yè)資源的浪費。為滿足市場對產品定制化、多樣化的需求，同一規(guī)格的空調產品需設計多款型號，搭載不同的外觀與功能，應對不同的使用場景，這就導致配套的沖壓零件種類繁多，圖文設計變更頻繁，生產切換頻繁，大量的時間與加工資源浪費在不增值的校準、編程、工裝、模具切換步驟。為提升不同型號產品配套沖壓零件的兼容性，需依據PLM系統(tǒng)的連接規(guī)則對產品進行精益設計及標準化管理，同時采用仿真設計與模擬生產等先進技術，優(yōu)化設計結構，減少生產輔料的使用，并從源頭確定各型號產品對應的 X 系列沖壓零件結構通用化特征及同系列零件模塊化的BOM電子清單管理，以PLM系統(tǒng)為基礎，對應產品的物料信息采用數字化管理，圖 3 為產品各環(huán)節(jié)BOM清單數字化管理過程。
采用標準化、模塊化的BOM電子清單管理，消除因設計員或設計理念的變化對成熟產品的結構特征變化，其對應的物料編號都進行分類分族，嚴格進行設計圖文下發(fā)簽審。實際生產過程中，零件的外形設計應與設備的加工范圍相匹配，有些零件在滿足尺寸裝配要求的情況下，卻無法在現(xiàn)有的設備進行加工或加工的質量不符合控制要求，因此零件的設計審核者應當熟悉應用設備，確定零件的各項要求能夠正常保障，保障加工工藝符合現(xiàn)有生產條件，并形成該系列精益設計標準文件，減少因加工浪費造成的交期延后問題。通過產品模塊化精益設計，能夠大大縮短設計周期，提升設計面向生產的保障能力，有利于建立新員工標準化培養(yǎng)體系，縮短培訓周期。
PLM系統(tǒng)項目管理數字化
PLM系統(tǒng)具有產品結構管理、工作流程管理、工藝圖文管理、數據變更管理、零部件管理、集成與協(xié)同管理等功能，項目周期與產品生命周期 (PLM) 類似，通過PLM進行系統(tǒng)化、數字化的管理方式，將所有與產品相關的數據在其整個生命周期內進行集成管理，能夠實現(xiàn)數據跨企業(yè)、跨空間、跨時間的管理，能夠集成與產品相關的管理資源、標準流程、應用系統(tǒng)和數據信息。
PLM系統(tǒng)生成項目報表：不同層級的管理人員所關心的報表內容不同，公司領導者最關心公司整體的發(fā)展支撐項目概況、整體項目分布、整體投入成本、整體效益、回收周期，中層領導最關心的是本部門參與項目的概況、承接公司重大項目概況、部門異常項目，項目負責人則具體關注項目進度、資源分配、節(jié)點周期等，通過PLM系統(tǒng)進行管理的項目則可根據權限層級進行報表的生成與打印，進一步優(yōu)化了項目管理結構。
PLM系統(tǒng)與規(guī)范流程：產品從概念到投產需要經歷一個又一個的優(yōu)化及篩選流程，產品的開發(fā)過程按照項目的方式進行管理，不同的產品需求對應不同的項目類型，如拓展產品開發(fā)、系列化產品開發(fā)、創(chuàng)新研究型課題等。對按照項目的不同路線進行標準化整理，對應到系統(tǒng)上相應的產品開發(fā)流程，包括項目資源、研發(fā)簽審、工藝簽審、技術簽審等，從而形成標準的工程分解 WBS，這樣可以做到分工明確，環(huán)節(jié)可控，任務清晰，方便整個過程的管理，圖 4 為項目 4 大過程的數字化管理，各環(huán)節(jié)均形成了過程記錄，方便項目管理人員對項目周期的管控。
PLM項目管理模板：PLM系統(tǒng)一項重要的功能是項目管理模板建設，使用不同項目類型對應不同的細分模板，可減少不必要的資源投入，如研發(fā)型項目立項時對應到研發(fā)部門的資源配置與成果量化標準，按照項目的重要度與緊急程度參與的人員職級也可進行對應。項目管理過程在系統(tǒng)對應了標準處理模塊，如評審看板 : 提供各單位評審整改問題相應信息和各單位關鍵技術圖文相應信息;待辦任務 : 可處理所有PLM任務，在任務區(qū)中集成簽審需查看對應狀態(tài)內容，如打開主要內容，更改單內容，實現(xiàn)快速簽審;批量編制：實現(xiàn)同類型的升級流程或變更流程，同文檔細類的標準流程可集中維護并批量啟動;批量簽審：實現(xiàn)同文檔細類且同簽審節(jié)點批量簽審;重新分配任務：實現(xiàn)將已收到不屬于自己的任務重新分配給他人。
項目計劃 WBS 分解：完整的項目可細化分解到具體的實施步驟，如對項目開發(fā)的周期進行分解，可分為項目立項、項目方案、實施計劃、交付計劃、控制計劃等。工程分解結構 (WBS) 分解的實施步驟需切實可行，且能支撐項目落地的各個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可用關鍵路線圖 CPM 進行事件與活動的可視化表述，對應到項目成員時可在立項階段進行節(jié)點負責人維護，項目成員進行節(jié)點簽審，并在工作看板中了解自身的工作任務，按照周期提交對應成果，保障項目整體交付。分解實施后的項目，隨著各個環(huán)節(jié)的交付，最終在系統(tǒng)形成完整的過程文檔，實現(xiàn)整個項目周期數字化管理。
PLM
以沖壓生產車間的數字化管理應用為例，沖壓生產車間的建設基于各大項目的集成應用，通過PLM與生產車間MES信息化系統(tǒng)的數據連接共享實現(xiàn)對相關落地項目的全生命周期管理，可以有效地監(jiān)控項目在生產車間的應用狀況，MES信息化系統(tǒng)通過運用數據采集技術、網絡技術和數據庫技術等將線體設備狀態(tài)、工藝圖文信息、生產決策管理、實時進度數據等進行數字化集成，通過配置匯集 Creo 助手及 Creo參數化工具，應用沖壓 Creo 參數化工具查看三維圖紙，配置系統(tǒng)個人看板管理，提供個人實時的系統(tǒng)信息，極大方便了車間班組長的日常管理工作，實現(xiàn)了車間資源的數字化管理與內外部信息聯(lián)通利用，進一步改善車間生產過程的資源組織和管理，優(yōu)化各類資源的柔性化配置，有利于提高車間的制造質量、效率和過程可控性。
結束語
制造業(yè)企業(yè)實施PLM系統(tǒng)管理首先應建立各項數據的標準化，并對各層級管理人員進行認知與操作培訓，構建系統(tǒng)實施基礎。制造業(yè)企業(yè)通過應用PLM系統(tǒng)，從點到面實現(xiàn)企業(yè)產品全生命周期的數字化管理，改善了企業(yè)內部管理結構，使企業(yè)從研發(fā)到生產流程更加規(guī)范合理，進一步發(fā)揮了企業(yè)各項資源優(yōu)勢，有效避免了各類數據的混亂與管理資源的浪費，極大提升了企業(yè)運營效率，是企業(yè)規(guī)?；l(fā)展的重要管理工具。
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數據分類分級方法、標準及應用實踐
