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电子PLM-TiPLM应用提升桂容公司产品研发业务能力

桂林电力电容器有限责任公司

产品应用

PLM

一半科技

电子PLM

电子
近年来，随着我国经济的腾飞，各行业对于电力的需求非常旺盛，电力装备行业的发展速度也直接影响到经济发展的速度，因此国家对于电力装备行业的发展加大了投入，行业内越来越多的企业得到了迅猛的发展。
 
随着企业的不断进步，也就对于基础管理工作提出了更高的要求，特别是对于产品研发管理工作更加迫切。本文以桂林电力电容器有限责任公司（以下简称：桂容公司）为例，从企业项目情况、产品特点、研发管理特点及实施方案、过程及效果等方面介绍企业PLM应用整合公司研发业务情况，为相似类企业的PLM实施提供了典范。
 

 

一、项目情况

桂林电力电容器有限责任公司是中国电力电容器科研和生产基地，原机械部的直属企业，国家二级企业，全国大型500家电力机械及设备制造企业。公司拥有专门从事新材料、新技术及新产品研究和开发的试验研究室、高压试验大厅。企业产品系列达26个，规格型号上千种，年生产力达到2500万千乏。
 
桂容公司经过多年的发展已经积累了大量的技术力量，所生产的产品也在国内市场具有很高的市场占有率，随着公司的经营规模逐渐扩大，企业决策层逐渐意识到仅靠现有的管理手段很难适应企业的发展要求，因此企业先后实施了Oracle ERP系统，进一步推进了企业内部物流、信息流、资金流的全面管理。

   由于产品种类逐渐增多，仅靠传统的技术研发管理手段已无法满足企业发展要求，因此需要借助于先进的技术管理手段来适应企业发展要求，对PLM系统的需求也提上了重要的位置。
 
桂容公司于2009年初成立PLM项目选型小组，经过多方考察和比较，于2009年11月决定选择TiPLM系统，期望通过TiPLM系统实施，进行设计与工艺管理系统进行全面整合，形成统一的设计研发管理平台，提高企业快速反应能力，增强企业核心竞争力。

 

二、产品研发业务管理特点

桂容公司产品研发基本是按照订单组织设计模式，销售部门在接到产品的定货后，第一时间反馈到研发部门，研发部门根据销售订单的情况，从现有产品中借用已经成熟的零部件，对于不能从现有成熟零部件中找到的情况下，就指定相应的设计师开展新的零部件设计工作，最终构成整个产品设计BOM，由此设计BOM指导后续生产、采购等业务。

   设计师在设计过程中不会针对每个具体的订单指定精确的BOM结构，往往通过技术事务登记的方式记录可能存在的零部件选用情况，后续生产部门需要根据技术事务登记的内容才能明确具体的产品结构，缺乏产品研发业务整合的平台。桂容公司电容器产品及研发业务特点主要体现在以下几个方面：
 
1. 产品研发业务部门对于订单实施情况提前介入，掌握订单执行情况，及时了解订单执行变化，建立了市场与研发的协同机制。
 
2. 单台电容器产品的技术已经非常成熟，对于这种单台电容器产品的改动比较小，基本形成独立的模块，很少单独对外销售单台电容器产品。
 
3. 采取按照订单方式组织产品设计工作，一般采取成套产品销售，产品主管设计师根据订单的需求确定单台电容器产品的选型和连接方式，快速相应客户的需求。
 
4. 对整套产品的质量要求高，需要详细记录产品的质量，便于后续维护、保养。
 
5. 产品需承受用电季节性的变化影响，随着季节变化，用电量也变化，对成套电容器装置需要考虑用电量的波动，因此对于产品试验的要求非常高。
 
6. 产品的装配结构以参数方式体现在图面上，根据参数的变化，动态组合成实例化的产品结构，如：台架、标牌的不同构成不同的电容器实例化装配。
 
7. ERP实施后已经形成一套基于图号规则的动态变化的物料编码规则，需要从图号规则自动生成相应的物料编码。
 
8. 需要详细记录产品的装箱情况，形成详细准确的装箱清单，便于跟踪装箱情况。
 
基于上述产品及研发业务特点，需要通过PLM系统的实施解决研发业务管理需求，主要体现在以下方面：
1）建立销售、研发业务沟通平台，及时沟通订单实施情况，研发业务提前进行订单实施情况评审与交流，快速响应客户需求。
 
2）根据装配图中的零部件参数信息，通过与PLM系统物料匹配方式，快速形成实例化的BOM结构响应客户订单需求。
 
3）通过现有图号规则，快速转换形成物料编码，减少设计师的工作量。
 
4） 根据已有单台电容器基本模块，快速组合、搭建形成满足客户订单要求的电容器装置。
 
5）与Oracle ERP集成。

 

三、PLM关键业务解决方案

从桂容公司对PLM的需求来看，重点解决销售与研发的协同管理；根据产品图纸中的参数信息快速构建实例化的BOM结构；根据零部件类别自动将图号转换成物料号；电容器产品模块化设计管理以及与Oracle ERP集成等。

 
1. 销售与研发的协同管理方案
桂容公司销售部门根据研发所提供的产品规格、型号及性能，向客户推荐产品，过程中研发部门与销售部门及时沟通技术情况，待合同确定后，研发部门和销售部门通过订单实施联系单进行业务沟通和具体产品确认。

   订单实施联系单中记录项目信息、各部门会签意见等，这些信息需要以电子方式及时准确送到相应部门，需要借助于PLM平台中表单和业务流程进行管理。
 
销售部门在PLM系统中创建订单实施联系单，并完成相关属性的维护，之后将订单实施联系单纳入订单实施联系单审批流程，经过设计主管、工艺主管、生产主管填写相应会签意见后，确定产品方案，具体设计人员再根据订单实施联系单的要求开展产品设计工作。以订单实施联系单为纽带实现销售与研发的业务协同，图1所示为订单实施联系单会签协同意见填写界面。


 
图1 订单实施联系单协同

 
2. 物料匹配与精确BOM管理方案
由于电容器产品图纸管理的特殊性，往往会在同一张装配图上描述不同参数，如图2所示参数表，再根据这些不同的参数进行零部件组合，通过与PLM系统中物料匹配如图3，导入PLM系统后形成产品结构。

   参数表描述了不同装配件所对应的电容器台架、标牌等，PLM系统通过提取图面上的对应参数信息，与PLM系统中的对应物料进行匹配，如果PLM系统只有一条物料信息与图面的信息匹配，那么就直接显示该物料；如果有多条物料信息与图面的信息匹配，那么显示出多条物料，由设计师选择适合的物料，再导入PLM系统形成实例化的产品结构。


 
图2 设计图面参数表
 


 
图3 物料匹配界面
 
3. 图号自动转换成物料号管理方案
产品设计图纸的标题栏和明细栏的代号列填写了图号，需要通过PLM系统提取出图号信息，再根据图号规则自动转换成物料编码，这样可以减轻设计师搭建BOM结构转换物料编码的工作量，提高产品设计的效率。分别针对不同的零部件类型，整理出图号转换成物料号的规则，通过对图号转换规则的分析与处理，快速形成物料编号。
 
4. Oracle ERP集成管理方案
桂容ERP集成方案主要解决TiPLM系统中物料、BOM两部分数据的集成问题，其中物料信息以及BOM信息由TiPLM给出。集成过程中的数据流向如图4所示：


 
图4 TiPLM与Oracle ERP集成数据传递示意图
TiPLM系统的数据传递到Oracle ERP的中间接口表中，再由Oracle ERP系统发起数据接受请求实现数据导入到ERP系统。

 

四、PLM系统实施过程

在实施PLM系统前，桂容公司已经实施了Oracle ERP系统，通过ERP系统的实施，源头基础数据规范管理、统一编码管理、BOM结构统一管理等问题逐渐暴露出来；追踪这些问题出现的根源，主要在技术部门没有有效贯彻工作流管理、缺乏统一平台协调管理这些数据、变更管理没有及时有效进行等。

   公司正视这些问题，对PLM系统的实施提出了明确的目标；制定了详细而周密的实施计划，明确到人，便于任务过程的追踪；突出实施解决的重点问题，逐步深入应用。
 
PLM系统实施过程是按照总体规划分布实施的原则开展工作，实施周期6个月左右，项目主要分为四个阶段：系统调研与总体规划、系统模型构建、系统上线运行与项目验收、系统运行支持。

 

五、实施体会与系统运行效果

PLM系统实施过程中狠抓重点，开展产品研发业务过程统一管理、统一BOM管理、实现与Oracle ERP系统集成等工作。
 
1. 在实施PLM系统前，产品研发业务过程全部靠手工管理，管理部门无法评估产品研发效率，只能以宏观的时间把握项目考核进度。如：订单实施联系单的会签过程仍然采取纸介质传递方式，加之需要会签的部门相距较远，严重影响会签的效率，对于一些订单周期要求比较短的订单来说，还没有会签完毕，就需要开展产品设计工作，给产品设计工作预留的时间非常短，严重影响产品设计质量，最终，管理部门只能以纸质签字时间为准确定考核时间。

   因此在实施初期，重点考虑产品研发业务过程，借助电子审批流程提高流程会签效率，从梳理订单实施联系单业务流程开始，再到产品研发任务下达、设计和工艺开展相应的设计工作、为生产提供相应的数据为主线，形成桂容公司产品研发最后的业务流程线。
 
2. 从梳理基础物料入手，在PLM系统中统一管理BOM结构，由设计师根据图号规则自动转换成物料号，负责设计BOM构建，保证设计BOM和图纸数据准确；再由工艺人员根据设计BOM结构和生产的要求，进行制造BOM的调整工作，将设计BOM和制造BOM纳入PLM系统管理。
 
3. 在充分了解ERP所需制造BOM后，将这部分工作前置在PLM中完成，最终为ERP系统提供所需的制造BOM结构，BOM结构变更后，基于一定的规则实现ERP数据的变更。

   通过TiPLM项目实施，桂容公司产品研发业务发生了巨大的变化，从项目任务管理、统一的BOM与图文档管理、业务流程电子化管理、与Oracle ERP集成管理等方面都全面应用，理顺了公司产品研发业务，大大提高了公司产品研发业务管理效率，缩短了产品研发周期，为公司节约了成本，主要体现在以下几个方面：
 
1) 透明的项目任务管理 从订单实施联系单任务输入开始，技术中心办进行项目立项、项目任务下达，在统一的PLM平台中编制项目任务计划，指定任务开始时间、负责部门、负责人、要求完成时间、工时等，可以根据任务级别，由各分任务的执行人进行下一层次的任务分解。

   可以根据项目干系人关注和监控的内容，确定监控的对象，任务完成后自动更新实际完成时间及相应的信息。项目管理的相关人员可以按照月度、季度、年度进行汇总统计，实时生成报表，也可以根据个人工作量进行统计，作为考核的依据。彻底解决之前手工管理模式下项目任务无法有效跟踪的问题。
 
2) 统一BOM与图文档技术资料电子化管理
彻底改变以往技术资料以纸介质为中心的管理模式，变成以电子数据为中心，实现电子化管理，PLM系统中的所有技术资料都是最新版本，在统一平台中对外发布，BOM结构以树结构呈现，图纸、技术文件等技术资料不依赖于编辑工具，而以通用浏览器作为浏览工具，只要拥有权限即能浏览指定类型的图文档，采用这种方式，对于图纸、技术文件等资料的查询效率大大提高。
 
对于困扰公司多年的设计BOM有效性问题，通过PLM系统的实施得到了有效的解决。公司实施了ERP系统后，所需要的制造BOM数据也前移到PLM中进行调整，统一了BOM维护和管理的平台。
 
3) 业务流程电子化管理
公司通过了ISO9000质量体系，建立了大量的适合公司的管理规范，所有的业务流程都是形成在纸面上，执行流程的过程中需要不断查找相应的操作规范，对于业务不熟悉的人员来说，在执行流程时可能无从下手，甚至执行错误；在手工管理模式下，技术资料的评审只能采取串行作业模式，影响到技术资料评审效率，对于评审中的意见也不能及时进行沟通，采取电子化管理模式后，彻底解决了以上问题，使得技术资料的评审效率更高。
 
4) 与Oracle ERP集成
在确认了与ERP集成方案后，要求在PLM系统中完成制造BOM调整，在基本物料上维护ERP所需的属性信息，待数据发布后，通过ERP系统工具实现与ERP集成，彻底解决之前ERP数据小组人员手工维护制造BOM数据出现的诸多问题。

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