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制造业信息化探讨胡泽民2009.12.15制造业信息化的未来面临生存压力和转型，制造业信息化的未来，在于实现以下方面的转变：•首先在于提升中国制造的位势，从制造向设计、采购、仓储运输、定单、批发、零售等环节延展；在国际产业链的七个环节中，产品设计、原料采购、仓储运输、定单处理、批发经营、终端零售这前六个环节创造出90%的产值，第七个环节中国制造只创造出10%的价值。中国制造业要突围，就是要向上面六个价值领域突围。•其次，制造业要实现增长方式的转变，从规模经济（品种不经济）转向范围经济（品种经济）。具体来说：①从单纯依靠拼规模，打价格战，转向注重差异化，提高附加值；②转向网络化制造，共享信息设施，共享信息资源，在此基础上通过提高协同能力，进一步降低成本，降低交易费用；•企业近年信息化投入的减少是正常现象，这主要是由于投资变得更加理性了，标致同等投入条件下，投资的效益大幅提高。创新转型•信息化推动创新管理机制，提高研发工作的管理水平，从而推动企业的自主创新工作；•信息化为创新提供更加高效的研发工作平台，为创新提供更加有效的技术手段、工作模式和条件；•信息化提高企业人力资源水平，提高企业的学习能力，推动创建“学习型企业”；•研发管理信息系统把研发人员的经验等无形的知识，变成“可共享可传承的企业的有形的知识”，彻底改变企业知识和能力积累的方式；•信息化推动产品创新，包括采用信息技术提高产品的技术含量和附加值；•信息化提升企业经营管理水平，提升将科研成果转化为生产力、转化为企业收益的能力，将技术创新转化为企业核心竞争力的能力；•信息化推动和支撑企业从全社会获得更多的知识共享和交流。——产品是企业的生命，有无适宜的产品是企业生存的条件——企业信息化范围企业信息化基本系统•ERP——企业资源计划•PDM——产品数据管理•MPM——制造过程管理•CRM——客户关系管理•SCM——供应链管理•WMS——仓库管理•MES——制造执行系统•OA——办公自动化系统信息化深层系统•产品全生命周期管理-PLM•知识管理-KM•电子商务-E-commerce•商务智能-BI•资产管理系统-EAM•流程管理-BPM•……制造业信息化的基本架构PDMMPMCRM销售备件服务MES物流平台SCMWMS发布：Item、BOM、Routing、ECO传递/接受销售订单发布物料需求物料配送JIT制物料配送发布：作业计划、BOM、Routing发布：完工、质量等生产记录配送呼叫传递/接受服务信息整机档案产品数据订单安排完成情况ERP生产计划财务会计销售分销管理会计物料管理质量管理设备管理固定资产人力资源项目管理“十一五”双甩核心业务PDMMPMERPCRMSCM物流MES甩帐表甩图纸•通过国家级示范企业实现整合、理顺信息化架构与思路，并得到进一步的提升；横向甩帐表；——延伸至CRM（客户关系管理）、SCM（供应链管理）、物流管理、企业间协同商务、电子商务纵向甩图纸；——实现现场可视化——济柴：物料订单平台确认，入库单网上传递——潍柴：工序物料清单与工序内容——福田：PDM-MPM-ERP集成——温岭汽车电器：3人-多产品转子线-无文件，现场可视化工艺参数PDM的基本内容•基本业务：–产品结构与配置管理–图文档管理–工作流程与生命周期管理–工程变更与版本管理–可视化浏览和圈阅管理–视图管理–数据存储管理–系统及安全管理–集成管理（CAD、ERP）•扩展业务：–项目管理–产品配置（选配）管理–零部件分类管理–……实施PDM系统的核心目的•保护企业资源——大量资料与成果分散在设计人员手中；•实现知识积累——基本上是堆积，无有效的版本管理与分类管理，难以追溯历史与检索；•提高知识重用——凭借个人经验设计，难以提取杂乱的堆积资料，大量的重负设计；•统一数据源，实现产品设计、工艺设计到生产经营各环节数据集成，确保数据的一致性与准确性——各部门按自需调整整理物料清单，难免发生差错；•实现产品设计的项目管理、变型设计与选配、并行设计与协同设计（部门级、企业级与异地协同），将大幅度的提升设计能力与加快设计速度，以适应快速变更市场与个性化需求；——需要人们从传统的理念下过渡到PDM环境下来思考问题——档案室工艺文件(纸介质)产品图纸(纸介质)物料文件(纸介质)其他文件(纸介质)人工环境下的产品数据管理产品设计CAD/CAE生产管理MRP/ERP其他部门信息孤岛信息孤岛信息孤岛电子文档工艺设计CAPP/CAM信息孤岛电子文档电子文档电子文档产品设计CAD/CAE生产管理MRP/ERP其他部门电子文档工艺设计CAPP/CAM电子文档电子文档电子文档产品结构树(BOM)产品图纸三维模型产品工艺文件质量控制文件标准/手册其他...统一产品数据模型统一的产品数据库统一的产品数据管理系统（PDM）数据管理,数据查询,数据共享,权限控制,版本,更改,发放,工作流程,电子邮件...网络PDM环境下的产品数据管理PLM理念——产品全生命周期PLM制造ERP、MES供应商协同客户产品研发生产准备产品制造销售运行服务新市场需求市场需求PLM是产品自市场需求开始至新的需求提出的整个过程的集合体。PDM的总业务流程框图PDM扩展模块PDM基础（核心）模块ERPCADECADCAMCAEWordExcel……制造过程管理(工艺管理)PDM项目管理方案设计详细设计样机试制工艺设计成批生产系统管理|安全管理二维图纸三维模型财务管理生产管理库存管理HRM质量管理采购管理成本管理…………订单需求方案设计详细设计生产设计施工设计分段建造船体合拢客户需求方案设计详细设计样机试制工艺设计小批试制成批生产基础数据管理MBOM管理路线编辑工时定额管理工艺变更管理工艺资源管理标准工艺库材料定额管理NC代码小批试制异构数据集成接口产品结构及配置管理可视化管理生命周期及工作流程管理图文档管理项目协同管理产品研发、生产准备及联邦协同零部件分类管理检索与重用可视化转换工具异构模型转换及数字样机BOM视图管理工程变更管理联邦体系支撑-协同数据存储管理变型设计与选配管理开发工具ERP&MES集成接口CMII变更管理工艺计划管理MES……NC代码在PDM环境下与传统理念的转变图文档数据创建与部件（Item）关系产品数字化定义CADECADCAMCAEWordExcel……创建零部件系统编码-按图文当属性自动弹出编码框，按预置规则定义与自检唯一性创建文档零部件属性定义文档属性定义提交审批流程结束提交图档图档自动存储与Part关联提交审批流程结束提交文档文档自动存储与定义Part关联图文档创建零部件（Part）创建过程实质上创建了Item，图档不等于Part，是Part的描述文档。图文档的存储规则与资料夹、流程定义有关。图文档与部件（Item）的关系名称:零件设计者:设计师设计时间:01/01/2001属性参考描述零部件产品结构数据创建存入基线发布产品结构管理新产品创建变型设计引入配置器按预定规则选配创建架构产品树引用零部件提交审批流程存入基线发布引用基本型BOM引用变更零部件提交审批流程检索历史配置号产品存入基线发布自动生成产品配置号自动生成配置号BOM提交审批流程产品实质是个大零部件（Part），创建过程实质上也是创建Item，其所有Part间是使用与被使用的关系，图文档随所有Part各自的关联关系而引用。传统纸质借用与PDM数据源的对比AAAABBAAAABBAAAAAAAABBAAAABBAAAAAACBDD机型A1机型A2机型B1机型A4机型A3机型B2BBAA物料主文件唯一的数据源cc传统纸质借用模式弊病PDM数据源模式AA-bAA-bAA-bAA-bAA-bAA-bAA-bDDDDDD更改批量更改零部件（Part）与产品结构BOM关系主物料文件(Part)图号（Item)名称属性1……属性nABCDE……abcde产品结构(EBOM)父图号(Item)子图号(Item)数量AC1Aa2Ab2AB2CD1Ca4Cb4BE1Bc4Bd4Be4此处二文件即为ERP所需的Item与BOM。cEBACbaDabde产品一级部套01一级部套N一级部套0201二级部套0N01二级部套0201二级部套010101二级部套下级零件N0101二级部套下级零件B0101二级部套下级零件A0101二级部套零件……01一级部套零件……0101二级部套下级零件C产品一级部套01一级部套N一级部套0201二级部套0N01二级部套0201二级部套010101二级部套下级零件N0101二级部套下级零件B0101二级部套下级零件A0101二级部套零件……01一级部套零件……0101二级部套下级零件C产品研发（基本型）设计过程方案设计——自顶向下详细设计——部套设计完成新产品设计新产品研发设计自顶向下的部套定义到部套、零部件详细设计产品一级部套01一级部套N一级部套0201二级部套0N01二级部套0201二级部套010101二级部套下级零件N0101二级部套下级零件B0101二级部套下级零件A0101二级部套零件……01一级部套零件……0101二级部套下级零件C部套检入PDM的变更与批量更改AAAABBAAAABBAAAA机型A1机型A2机型B1机型A4机型A3机型B2BBAA物料主文件唯一的数据源ccPDM数据源模式AA-bAA-bAA-bAA-bAA-bAA-bAA-bDDDDDD机型A5机型A6在PDM中某部件变更，则所有引用此部件的产品均同步变更（无需逐一变更）。当仅仅对部分产品的变更，可批量变更，此时部件（Item）需变号。零部件的版本管理A，1A，4A，3A，2B，2B，1B，3C，1C，2C，3版本演化模型由设计变更引起的版本变动由设计变更引起的版本变动用户检出修改后再检入引起版次变动零部件创建后版本为A.1通过审批流程后，零部件版次经过若干次的升级变成A.4产品配置作用——有效配置与历史追溯ABCABCABCABCABCABCABCABCABCABCABCABCDEFDDEDDDEFDEFDEFDDE配置结果1配置结果n各零部件版本因更改而发生变动有效性配置下的产品结构零部件1999年2000年2001年2002年P-1笔P-11笔帽P-12笔体P-13墨室P-121笔头P-122笔杆P-123笔尖版本A版本B版本C有效性方案：例:日期型配置规则为日期型有效性方案：A在2000年6月30日的产品结构：P-1笔(A)P11笔帽(B)P12笔体(B)P121笔头(B)P122笔杆(A)P121笔尖(B)P121墨室(B)配置规则为日期型有效性方案：A在2002年6月30日的产品结构：P-1笔(B)P11笔帽(B)P12笔体(C)P121笔头(B)P122笔杆(B)P121笔尖(B)P121墨室(B)产品一级部套01一级部套N一级部套0201二级部套0N01二级部套0201二级部套010101二级部套下级零件N0101二级部套下级零件B0101二级部套下级零件A0101二级部套零件……01一级部套零件……0101二级部套下级零件D0101二级部套下级零件E产品一级部套01一级部套N一级部套0201二级部套0N01二级部套0201二级部套010101二级部套下级零件N0101二级部套下级零件B0101二级部套下级零件A0101二级部套零件……01一级部套零件……0101二级部套下级零件C产品一级部套01一级部套N一级部套0201二级部套0N01二级部套0201二级部套010101二级部套下级零件N0101二级部套下级零件B0101二级部套下级零件A0101二级部套零件……01一级部套零件……0101二级部套下级零件C同系列产品变型设计过程方案设计查找同系列合适产品详细设计复制为变型产品，定义变更部分完成变型产品设计在基本型与合适系列产品基础上实现快速变型设计变更部位PDM的配置BOM配置BOM（1）总成或零件1-0部件1部件2部件…总成或零件2总成或零件3配置2-BOM部件1部件2部件…总成或零件2总成或零件3配置3-BOM部件1部件2部件…总成或