北重公司PLM系统实施应用

    2017年11月29日-30日，由e-works数字化企业网主办，天津市机械工程学会、天河超级计算工程仿真集成设计技术创新联盟、辽宁省企业联合会、天津市机械工业协会协办的“2017（第十三届）中国制造业产品创新数字化国际峰会”在天津万达文华酒店盛大召开。作为中国制造业研发信息化领域规模最大、最具影响力的专业论坛，本次峰会吸引了来自全国20多个省市600余名制造企业和科研院所主管研发和信息化的专家领导，以及21家国内外领先信息化厂商的热情参与。会上，北京北重汽轮电机有限责任公司信息中心高级工程师田俊平女士发表了《北重公司PLM系统实施应用》的主题演讲，本文根据演讲内容整理而成。

    图1 北重汽轮电机有限责任公司高级工程师田俊平

    一、企业基本介绍

    北重公司（前身北京重型电机厂创建于1958年）属发电设备制造行业，主要生产电站汽轮机、汽轮发电机及其辅机、（风力发电机组、交流电动机）等。

    下图所示为企业整体信息化的构架，有ERP系统、OA系统、PLM系统，今天主要介绍产品生命周期管理PLM系统。

    图2 企业整体信息化架构

    在实施过程中，我们取得了以下成果：

•     2007年：北重公司的《复杂产品寿命周期管理系统》获得北京市22届企业管理创新成果二等奖；
•     2008年获：得北京市科委北京市制造业信息化-设计制造集成应用（“甩图纸”）示范企业称号；
•     2008年：获得《2008信息北京十大应用成果》应用示范奖；
•     2009年：通过北京市科委《制造业信息化综合技术的开发与应用》课题验收；
•     2009年：获国家科技部《制造业信息化科技工程应用示范企业》荣誉称号；
•     2010年：通过北京市科委《制造业信息化综合集成技术的开发与应用—北重汽轮电机》课题验收。

    二、项目背景介绍

    1）产品特点

•     按订单设计，以单台、小批为主；
•     产品结构复杂、零部件数量繁多；
•     产品开发、生产制造周期长；
•     改型设计多，借用多；
•     设计变更频繁。

    2）项目实施概览

    2005年：开始PLM项目前期准备工作。企业外调研：行业应用、选型、供应商考察；企业内调研：分析产品数据、业务流程梳理；考察主要因素：平台性、开放性、设计工艺一体化、编码系统、流程管理、行业经验、实施能力等；招标选择供应商（国内外5家参与）：北京清软英泰（现中车信息）。

    2006年1月开始项目实施工作，2007年开始上线使用，2008年中完成项目验收。

    2009至今通过3次系统升级、扩展应用、系统更加优化。

    3）实施PLM前信息化情况

    硬件方面，已建成了企业千兆局域网，形成了企业信息化网络的基础平台。

    软件方面：

•     设计－Cimatron IT13、AutoCAD2005、Cimatron E6、Inventor；
•     工艺－Word、开目CAPP软件编制工艺卡片；
•     材料定额－Excel、Foxpro自编程序；
•     档案管理－紫光档案管理系统；
•     企业经营管理平台－(自动化所RS10)，用友NC系统。

    4）PLM实施需求背景

    上个世纪九十年代CAD技术的应用使产品设计手段发生了质的改变。数据管理模式：手工管理，以纸介质为准。存在以下问题：

•     手工存储电子数据，数据查询和重用困难；
•     更改频繁无法保证电子数据与纸质的一致；
•     重复性数据录入，人工进行数据提取、汇总和统计；
•     串行管理模式，信息传递方式靠纸介质进行；
•     部门间存在信息壁垒，缺乏协作互动，与生产管理集成难。

    5）PLM项目实施目标

•     建立产品设计、工艺统一的数据模型，实现产品设计、工艺一体化集成模式；
•     建立设计工艺一体化协同工作平台，实现设计人员和工艺人员在同一平台上协同工作。打通设计、工艺的信息传输通道，改变纸介质传递方式；
•     建立并行的产品设计开发环境，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；
•     构建企业级协同工作平台，实现产品数据信息的集成与共享，为公司生产运营提供可靠的技术数据，实现与ERP集成。

    6）实施步骤

    实施步骤分为两个阶段：

    第一阶段：基础建模和产品设计管理。系统建模与基础物料编码；图文档管理；产品结构管理；业务流程管理。

    第二阶段：工艺管理和产品全生命周期管理。工艺信息管理；设计、工艺一体化管理模式；系统集成（ERP）与产品生命周期管理。

    7）PLM设计实施内容

•     产品图号、标准件、外购件编码管理
•     设计图纸管理（二维、三维）
•     产品BOM管理
•     设计报表管理
•     技术文件管理
•     图文档审核及更改业务流程
•     车间生产质量问题处置
•     技术管理、标准资料库

    8）PLM工艺实施内容

•     工艺路线编制
•     工艺结构调整
•     过程卡编制
•     质量跟踪卡编制
•     作业指导书（工艺规程、守则）、工序质量控制点等文件
•     工艺报表汇总
•     铸锻件毛坯图、粗加工图
•     材料定额计算及汇总（冷加工材料定额、标准件材料定额、辅料定额）
•     专用工装设计

    三、应用情况介绍

    下图所示为PLM应用部门，红框代表中电分公司，从2015年开始，分公司把数据从系统当中分离，搭建了独立的系统。

    图3 PLM应用部门

    PLM实施关键业务线，从几个方面做简单介绍。

    1）规划与系统建模

    组织模型：部门、角色、人员

    零部件模型：汽机、电机、基础物料

    图文档：产品图纸、设计文件、工艺文件、汇总表

    工艺模型：过程卡、工艺资源、工具工装

    业务单据：更改单、请晒单

    流程模型：设计会签流程、工艺编制流程、更改流程、编码申请流程

    2）基础物料编码

    目标是建立企业统一的物料资源。物料编码分两大类：基础物料：原材料、标准件、外购件；产品物料：汽机采用原编号体系，电机新设计采用新编号。

    基础物料数据整理的三个来源：标准手册：如标准件等；物资部库房：金属材料、非金属材料；从产品获取：外购配套件。PLM基础物料编码已有62,000条。

    图4 编码原则：分类码+流水码

    通过编码建立企业统一的基础物料数据库，可以规范物料的名称、规格、型号等属性信息，采用先粗后细，不断完善和调整的方法，实现PLM和ERP物料资源的共享和统一管理。下图所示为物料编码申请流程。

    图5 物料编码申请流程

    3）产品数据整理

    产品数据的收集整理纸质文件的电子化；

    产品数据的规范化从以下几个方面进行：图素、线型、颜色、图层、图框、格式等；

    按照新标准对所有产品数据进行贯标：基础物料按新标准、图纸中的数据是旧标准；

    导入产品数据，建立产品结构。