開目PDM系統在東風康明斯的應用

東風康明斯發動機有限公司

【企業簡介】


東風康明斯發動機有限公司(DCEC)位於湖北省襄樊市高新技術產業開發區,是由東風汽車股份有限公司和美國康明斯公司各佔50%股份比例合資興建的現代化柴油發動機製造公司(美國康明斯在國內投資的還有西安康明斯、重慶康明斯等)。


東風康明斯發動機有限公司爲國家高新技術企業,主要生產康明斯多個系列的機械式柴油機、全電控柴油機、天然氣發動機,可廣泛應用於輕、中、重型載重汽車、客車、工程機械、船用主輔機、發電機組等領域。公司產品主供東風市場。近年來,公司積極開拓東風外部市場,安徽華菱,鄭州宇通、上海申沃、廈門金龍等國內著名汽車製造廠紛紛選用了東風康明斯發動機。


東風康明斯發動機有限公司通過引進技術和自行開發戰略,在產品開發上逐步與美國康明斯公司同步發展,在行業內率先通過汽車行業質量管理體系、環境管理體系和職業健康安全管理體系第三方認證。


【合作歷程】


2007年10月,引入開目PDM系統進行產品設計管理。


2009年12月,PDM系統的深化應用(集成應用)。


2010年10月,PDM系統的深化應用(項目管理)。


2011年11月,PDM系統的深化應用(SRM系統接口)。


2012年12月,PDM系統的深化應用(試製管理)。


【信息化背景】


東風康明斯在多部門多領域的信息化建設可以說是已經進入較爲成熟的階段,包括企業資源管理系統、辦公自動化系統、質量管理系統、軟件資產管理系統、產品數據管理系統、物流管理、現場總線、三維設計等應用,在國內屬先進水平。同時擁有自己的開發團隊,小規模應用的系統一般自行開發。


產品數據管理方面,東風康明斯在開目PDM實施之前已經在應用美國康明斯的兩個產品數據管理系統:CPIF(公司產品信息文件)和PPIF(工廠產品信息文件),通過這兩個PDM系統和QAD(一家美國的企業管理軟件公司的ERP系統),東風康明斯可以將自己的各類產品信息向美國康明斯總部發放,從而實現產品數據全球共享,方便了客戶的產品維修和保養,也使得東風康明斯產品可以在全球範圍內銷售及服務。通過這些系統的應用,完全可以滿足企業日常的業務。


但是基於三方面因素,東風康明斯不同部門和層次的人員一致認爲還需要再上第三個PDM,並且不是替代關係,而是同時並用。一方面,企業領導方考慮到東風康明斯未來的發展必須擁有一套自己管理和維護的產品數據管理系統,才能把握更多的主動權;另一方面,IT部門意識到目前所應用的產品數據管理系統在某些方面的功能不夠完備,如欠缺圖文檔管理、無流程管理等等,必須藉助文件服務器、OA系統等工具加以實現,並且效果不好;第三方面,產品系列多,產品變形也多,隨着市場的不斷擴大,多批次、小批量、週期短、需求獨特的訂單越來越多,這就給相關的產品部、市場部等過個部門不斷增加工作壓力,這就要求產品結構配置管理進一步優化,提高便利性,同時能夠快速生成訂單等。


【解決方案】


針對東風康明斯共享研發信息管理平臺、協同工作、以及提高數據管理和項目管理效率的需求,東風康明斯PDM系統(以下簡稱PFSM系統)主要實施以下功能:


1)  图纸文档管理


①  建立完善的零部件信息檔案,實現零部件信息的統一管理。


②  建立零件信息档案,保存零部件版本信息。


2) 零部件管理


① 建立完善的特徵分類號(成組技術分類編碼系統)和零件項目號間的連接關係,這樣能夠很容易地查詢、存取、瀏覽設計的信息。


② 用戶可以自定義查詢條件,方便用戶查詢零部件等相關信息。


3) 产品结构与配置管理


① 實現對產品結構與配置信息和物料清單(BOM)的管理。


② 利用PLM提供的圖形化界面來對產品結構查看和編輯。


③ 用戶可以自由的將各種產品定義數據與零部件關聯起來,最終形成對產品結構的完整描述,傳統的BOM也可以利用PLM自動生成,並自動轉化爲客戶銷售協議。


④  通過有效性和配置規則來對系列化產品進行管理。


4) 属性数据与结构数据管理


屬性數據與結構數據管理數據是從產品圖紙、文檔資料、工藝文件提取出來的,以數據庫文件格式存儲,這些數據是組織、檢索產品圖紙、文檔資料、工藝文件的源數據。


5) 项目与流程管理


PLM要對產品生命週期管理,必需從產品項目開發計劃開始,按產品流程不間斷的跟蹤,直到開發產品數據的動態定義過程。


對產品生命週期的管理包括保留和跟蹤產品從概念設計、產品開發、生產製造直到停止生產的整個過程中的所有歷史記錄,以及定義產品從一個狀態轉換到另一個狀態時必須經過的處理步驟。


6) 集成管理


① 建立與MES系統接口,PLM系統將PBOM導入到MES系統。


② 建立與ERP系統接口,CBOM導入到QAD系統中。


③ 建立與SRM系統接口,將零件圖紙分配給供應商。


④ 建立與PRO/E、CAD等應用軟件集成。


⑤ 公告、通知、提醒、催辦等信息均可以郵件方式通知用戶。


⑥ 安全便利的登錄方式(與AD域有效集成)。


根據東風康明斯對系統的整體規劃,對實施階段進行了以下劃分:


1) 項目一期:2007年10月—2008年12月 ,東風康明斯PFSM系統。


2)項目二期 :2009年12月—2010年4月,QAD/CDMS接口、系統優化。


3)項目三期:2010年5月—2011年6 月,PM(發動機項目管理)。


4)項目四期:2012年11月—至今,試製管理。


【信息化應用】


1. 一期项目主要实施内容


1) 实现零部件及其图文档关联管理


在實施PFSM系統之前,東風康明斯產品零部件的屬性信息、OPTION之間的兼容性和產品結構信息是由東風康明斯的PPIF系統進行管理的。而產品圖文檔則是存放在東風康明斯服務器的共享目錄中,產品零部件與圖文檔之間是分開進行管理的。


在東風康明斯PFSM項目中, PFSM系統將通過對數據的合理、科學的組織,建立一個全面的零部件及圖文檔管理和檢索查詢模型。同時,PFSM系統提供了高度可擴展性。在應用的逐步深入過程中,企業可以將產品的設計數據、工藝數據、質量管理數據、製造和維護數據以及其它用戶特有的數據逐步納入管理範圍,從而實現對產品生命週期各階段、各方面信息的全面管理。在此基礎之上,通過編碼管理、研發狀態管理、版本管理以及對系列化產品設計的有效支持,幫助企業產品研發業務快速有序地進行。



数据分类管理


2) 产品结构和产品配置管理


① 以全結構樹方式管理發動機Configuration


在PFSM系統中,可生成Configuration的全結構樹。在全結構樹上,可以找到組成Configuration的所有OPTION。


② 快速配置符合兼容性要求结构完整的订单


產品部產品定義組經常按客服工程的技術協議以及CCR文件要求,手工配置訂單產品。由於Configuration號下OPTION數量上千,其中有些是必選件,有些是可選件,並且OPTION之間存在着兼容性關係。手工配置訂單產品很難保證所有的必選件都選全了,也很難保證所選的OPTION之間都是兼容的。


在PFSM系統中,產品部定義組的技術人員按客戶的訂單,找到可以配置訂單的Configuration,對它進行訂單的編輯(訂單BOM配置);在選定Configuration結構樹上某個節點時,系統自動檢索Configuration的兼容性,保證每個節點成員列表中的可選成員都符合兼容性的要求,系統還可對所選的OPTION進行兼容性和結構完整性的校驗(自動進行零部件兼容性效驗),只有訂單產品通過了兼容性和結構完整性的校驗,配置出來的訂單產品纔是符合兼容性要求結構完整的訂單產品;最後可自動創建技術協議-規格清單、自動生成SO。



自动创建技术协议-规格清单


③ 按规则自动配置订单产品


在PFSM系統中,可以按規則自動的配置出訂單產品。在運用規則配置訂單產品之前,首先確定出OPTION之間選配的內在規則,然後在Configuration的全結構樹定義好每個OPTION的選配規則。只有當所有的規則定義好這後,就可以按客戶不同訂單要求,按不同的規則,自動地快速地配置出客戶所需要的訂單產品。


3) 实现对图文档审批流程的管理


東風康明斯的圖文檔的產生大都有嚴格的審批流程,例如ER文件的審批流程爲編制-校對-審覈-產品定義-批准,而圖紙審批流程爲設計-校對-審覈-批准等。


紙質圖文檔的審批過程很難得到有效控制,經常出現正在審批的圖文檔不知到了執行到了哪一步,有時甚至會出現丟失圖文檔的情況,而且很難追究相關的責任人,這就造成許多工作經常不能按時完成,成爲影響項目的進度重要因素。


在PFSM系統中,系統提供了一個可視化的界面,可直觀地將東風康明斯所有圖文檔的審批流程定義到PFSM系統中,並且這些定義好的審批流程通過指定,與相應的圖文檔關聯在一起,成爲這個圖文檔的默認工作流。


在PFSM系統中,只要圖文檔被提交審批,圖文檔會按指定好的審批流程一步步自動執行。當流程中文檔的某個步驟完成後,自動流轉到下一個步驟的執行者,自動提示他執行這個任務,同時人員、文檔、權限及各類數據資源跟隨流程的過程而自動變化。


PFSM系統採用工作流管理的價值在於可以讓圖文檔的籤審過程實現自動化,這樣,提高了文檔流轉的效率、安全性和規範性,同時給設計者提供一個最方便的工作環境。



CCR流程


4) 按发布的ER文件系统自动维护产品信息


東風康明斯的產品經常需要按客戶更改單、產品更改單和客戶反饋單等要求進行產品更改或設計新的零部件。不論是新設計的零部件還是對原有產品進行更改,都會用ER文件記錄這些變化。


產品部產品定義組經常會按ER文件的要求,手工在PPIF系統中去維護相應產品的零部件屬性、OPTION之間的兼容性和產品的結構。在PPIF系統中手工維護這些信息週期長而且還容易出錯,很不方便。


在PFSM系統中,產品部設計組編制的ER文件通過審批後, PFSM系統會按ER的更改要求,找到需要更改的Configuration,自動地維護這個Configuration的兼容表和產品結構。


系統會按ER文件的BOM頁的內容維護Configuration的結構,增加需要新增相應的OPTION,取消需要取消的原有組件。系統會按ER文件的Compatibility頁的內容維護Configuration的兼容性表,增加新增的OPTION兼容性,或刪除被取消的OPTION兼容性。系統會按ER文件的Item Option Notes頁的內容去維護新設計的零部件屬性信息。


5) 實現對零部件更改的有效性和版本有效性的管理


產品部產品定義組在PPIF系統中對產品的結構、零部件屬性和OPTION之間兼容性關係按要求進行維護後,它的生效時間需要得到多個部門的確認。


生效時間與各部門的準備時間有關,不同的產品零部件需要準備的時間差別較大。由於生效時間與產品信息維護時間之間有一段時距,這就造成很難確切知道某一天有哪些零部件生效。



在PFSM系統中,零部件生效時間快到期時,系統可按要求時間(如一週)提前向相關業務人員以手機短信或郵件的方式進行生效時間的預警。


6) 客户更改、内部更改流程


客戶更改單、內部更改單經過多部門可行性進行審批之後,提交給產品部根據其內容編制工程發放文件,經過內部審批之後由專人將其歸檔併發放給其他部門,然後進行設計研發和有限裝機,經材料部、市場部評審通過後編制產品技術問題通知書,並審批、發佈。


根據客戶更改流程或內部更改流程的文檔,系統自動創建或更改零部件、零部件之間的兼容性,配置結構樹,以及發送機結構,爲用戶快速提供統一的、完整的零部件及結構平臺。


7) 国产化对应关系


經過審批之後,系統自動增加、更改國產化零部件對應關係,同時根據這一關係將設計BOM改爲標準BOM,並將相關數據導入ERP系統中,以便降低發動機成本,同時方便ERP覈算成本,物料排程等。


8) 指定供应商零件关系


經過審批之後,系統自動增加、更改指定供應商零件關係,同時根據這一關係將標準BOM改爲生產BOM,並將相關數據導入MES系統中,以便適應客戶要求,完成現場裝配。


9) 历史数据继承


PFSM系統在項目實施前期完成數據建模後,就可直接讀取CPIF和PPIF系統提供的產品數據,並在PFSM系統創建相應的Configuration和OPTION對象,與此同時生成Configuration的全結構。


在PFSM系統中,可以對每個Configuration下的不同訂單產品SO進行結構比較,新增了哪些零部件,取消了哪些零部件。並將比較的結果提供給QAD系統,及時地更新QAD系統中相應產品的數據,使PFSM與QAD兩系統中數據保持同步。


PFSM系統還可以與東風康明斯的ATPU和SRM系統進行直接集成,從這兩個系統中讀取數據,並向這兩個系統提供數據。


2. 二期項目主要實施內容:實現系統之間的有效集成


東風康明斯存在多個管理系統,系統之間數據需要相互傳遞,CPIF系統的數據要傳遞給PPIF系統,PPIF系統的數據要傳遞給QAD系統。QAD系統中的數據要傳遞給ATPU系統。


由於每個管理系統都有各自側重的業務,所以每個系統的數據及其結構不盡相同。也就是說每個系統管理的產品數據並不完整,很難從一個單獨的管理系統中傳遞出完整的產品信息給其它系統,這樣使得管理系統之間的接口複雜化。


1) 与ERP的集成


PFSM系統中的數據需要向下遊進行傳遞,以指導下游的生產準備及製造。東風康明斯PFSM系統主要通過數據導出,實現數據向ERP系統的傳遞。系統流程如下圖所示:



PFSM向ERP数据传递流程示意


2) 其他集成


電控系統集成、SRM系統集成(零部件圖文檔、基礎信息)、CRM系統集成(零部件圖文檔、基礎信息)、郵件集成、手機短信的集成、AutoCAD2005(機械版)集成、ProE2(野火版)集成、Office2003集成等。


3. 三期项目主要实施内容:项目管理


東風康明斯設計及產品開發是按照項目來分配設計任務、管理設計開發過程、考覈人員工作量的。一、二期項目實施完成後,產品部應用的開目PDM系統雖然已經涵蓋了部分項目管理功能,但不能滿足東風康明斯項目管理方面的關鍵需求。因而雙方決定開展第三期合作,主要提供一個項目管理平臺,將項目計劃、任務管控、任務文檔進行統一管理,使管理人員和設計人員的工作方便、快捷,對項目中的任務執行過程進行快速、直觀的進行監控,同時提供的對部門及個人工作量進行有效統計功能,滿足項目管理人員及產品開發人員對項目管控及項目進度的跟蹤的需求,提高項目管理效率。



项目过程管理概要图


项目管理主要工作流程如下:


1) 项目管理建模


2) 新建项目并组建项目团队


3) 需求审评


4) 组建项目主线任务


項目可以在需求評審過程中或評審完成後根據項目需要,從 “項目管理”、“產品設計”、“電控性能”、“機械性能”、“可靠性”選擇添加項目功能模板摘要任務。對產品開發組的每一團隊成員,可以指定其數據和流程的操作權限,同時提供良好的任務協調機制,使項目有關人員能夠在正確的時間得到正確的資料,開展正確的工作。項目中支持權限的層級分派。權限可以控制到每個任務和每個文檔。


5) 项目任务分派



选择项目子任务并进行任务分派


6) 项目过程控制



7) 项目的多视图管理


採用項目、部門、個人多個視角的任務管模式,這樣項目管理者和企業領導可以從項目出發,對整個項目進行監控,而部門(或小組)和個人更關注與自己有關的任務,使工作明確、工作效率更高。


爲了便於工作,部門任務自動進行部門工作目錄,啓動後的任務自動進入相應負責人的個人工作目錄。在項目任務的執行過程中,任務可以增加、修改、停止或刪除。任務中的文檔可以有自己的工作流程,也可能沒有工作流程,文檔工作流程可以在系統中按類別進行預先定義,文檔工作流不顯示在任務結構樹中,完成後文檔自動進入項目文檔項目中。



項目中的部門自動進行相應的部門項目管理目錄中


項目經理可以隨時監控項目進行度,對項目輸入的文檔進行檢查,並根據情況對項目計劃進行調整。


8) 项目计划管理


開目PDM中項目目標及任務可以逐級分解,每一級都可以指定具體負責人,每一級的時間計劃都應與總計劃相適應。


9) 项目预警管理


在我的任務管理列表中,PLM用戶可根據自已的需要設定項目預警時間,用戶在登錄PLM系統時系統會自動彈出預警任務。如果用戶沒有及時登錄系統,系統會以郵件的形式發送到用戶指定的郵箱中,提醒用戶有任務需要處理。



10) 项目文档齐套性检查


企業完整的產品開發流程對項目過程中每一步驟,尤其是決策點和里程碑的輸出成果進行了規範的定義,包括輸出成果的內容、格式、樣式和數量。開目PLM支持項目決策點和里程碑的齊套性檢查,能夠根據預先定義好的滿足企業管理規範的檢查規則自動檢查任務輸出成果是否滿足要求,並報告檢查結果。


企業可以預先定義多個齊套性檢查規則,在具體項目上可指定該項目適用的檢查規則。檢查規則可指定多個。用戶可以通過勾選的方式進行規則選擇。



项目文档检查规则定义



检查结果提醒


11) 项目计划的批量维护



更新项目计划


12) 与PROJECT集成


在項目中設置PROJECT項目計劃對象,在檢入或引入PROJECT計劃文檔時,從Project文件中提取信息建立或更新項目的任務樹。除了項目根任務有對應的項目計劃對象,其子任務也可以有對應的項目計劃對象,子任務和Project集成功能和處理邏輯與項目任務一樣。



【應用價值】


產品數據管理系統的應用目的旨在爲企業在產品設計方面節省時間、節省成本、將設計人員的經歷集中在產品性能研發上來,從而實現企業設計能力的提升,東風康明斯PDM系統的應用就是一個很好的體現,具體如下:


1) 业务角度


① 增強公司銷售的靈活度,有效的佔領市場;


② 實現管理所有產品數據和業務流程的基礎架構;


③ 支持产品全生命周期管理;


④ 缩短产品设计周期、延长产品生命周期。


2) 组织角度


① 提高企业内部沟通的能力;


②加快"无纸化办公";


③ 减免零部件设计的重用;


④ 减少管理成本;


⑤ 增强应用软件工具的集成度;


⑥ 提供安全的数据访问模式。


3) 用户角度


① 提供单一数据源以及强大的搜索引擎;


② 保持企業用戶的溝通,及時實現知識傳遞;


③ 提高工作效率,减少管理成本。


4) 流程角度


① 實現文檔電子化管理,包括文檔的評閱和審批;


② 改进变更管理,降低变更成本;


③ 提供快速的數據訪問手段,縮短緊急事件的響應時間;


④ 利用流程管理功能改善公司的開發流程,實現全面質量管理。


5) 产品及服务角度


① 缩短对用户查询的响应时间;


② 提高質量,縮減故障時間,減少嚴重的產品錯誤和產品變更;


③ 更有效管理产品结构。