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产品全生命周期管理系统—TiPLM技术白皮书北京清软英泰信息技术有限公司二零一零年一月1前言......................................22TIPLM系统建设目标.........................43TIPLM系统核心思想.........................44TIPLM系统架构及技术特点..................55TiPLM系统解决方案........................66TiPLM系统应用特点及解决方案优势.........147TiPLM系统实施体系和策略.................168TiPLM系统最佳实践.......................169系统典型用户............................21目录第2页1.前言1.1制造业面临的挑战在当今瞬息多变的市场环境下，制造业企业竞争由过去的局部竞争演变成为全球范围内的竞争，竞争日趋激烈。企业要力争在最短时间(T)内、消耗最少的资金©、生产出满足市场需求(Q)的产品。市场的需求在不断变化，对产品的结构、性能的需求越来越苛刻，从而使新产品的研制变得越来越复杂。然而，产品的频繁更新对企业本身来说也带来一些问题：需要在再设计(Redesign)、企业业务流程再造(BPR)等包括设备改造及制造上不断投资。其中开发费用基本上与时间成正比，即开发周期越长，投资越多。这种因素也促使企业采用各种手段缩短产品开发周期。因此，世界各国的企业都面临着严重挑战：如何缩短日趋复杂产品的开发周期以占有市场、并降低成本；如何去适应快速变化的市场需求，对企业进行重组，不断以高质量、低成本、快速开发新产品等手段，在竞争中求生存和发展，已成为企业共同追求的目标。为了达到上述目标，企业不断强化了在产品研制过程中采用计算机辅助技术的措施，由此又引发了新的问题。1.2企业信息化过程中的问题随着制造业不断发展，随着各种先进技术的运用，企业产品开发周期在缩短，但信息量却在成倍增加，企业逐渐实现计算机信息化，标志着企业进步与发展，信息化最有效应用在于与企业经营战略结合来支持企业目标的实现，信息由企业创建，成为一种新的企业资源，其利用程度、有效的管理就成为企业信息化建设的新任务。信息共享程度。由于互不兼容的软件产生的数据格式不一致，存储介质亦是各种各样，这一切使得企业无法在设计、工艺和制造部门之间以及相关企业间甚至企业与贸易间有效地传递数据信息，实现信息共享。提高信息传递速度。设计开发的上游部门无法及时与下游过程进行信息交换与共享，各部门不能及时地了解设计开发过程中的变化，因而产品的研制开发时间变长。有效的信息管理。虽然企业采用计算机辅助工具在一定程度上实现了绘图和设计的数字化，但是仍然依赖纸质文档的管理，造成缺乏有效的集中共享的文档管理，不能充分、有效地利用已有的知识资源。数据相关机制。对于企业来说，围绕同一业务对象来说，不同部门之间对其独特视角以及操作方式，界定了其核心业务的不同，也就造就了各种计算机辅助工具的产生，也造成企业数据量的增大。然而，处于企业下游的业务部门（比如：制造部门）来说，围绕同一数据，特别是产品数据的相关信息的及时性、完整性至关重要。这就要求信息系统构建核心数据的全相关性要求。协同作业机制。由于企业客观上存在核心业务的差异性，原有的业务部门之间“波浪式”的工作方式在受到“市场”影响，振动源被分解成若干多个，由此对于后续部门造成信息量的“合并”、“衍射”现象，依靠人工或者传统机制，已经难以胜任，必须在部门内部、部门之间甚至相关企业范围内建立对于信息的协同工作机制。系统间集成。就目前来说，市场上的各种一体化解决方案在处理问题的过程中或多或少的都有一些侧重，用于处理其核心业务，同时兼顾相关业务，因此，需要在不同系统之间共享、交换信息这一点是必然的。1.3PLM的商业价值制造业企业信息化的最终目标是要在知识资产管理（产品全生命周期管理:PLM）、无形资产管理第3页（CRM）、虚拟资产管理（SCM）、有形资产管理（ERP）方面取得均衡发展，而PLM系统则是负责制造业企业核心数据链条—知识资产管理信息系统。一个具有可持续发展基础的商业战略是建立产品全生命周期管理体系，以便让企业有能力快速适应或改变产品特征，或快速把来自供应商和业务合作伙伴的有优势的产品特征结合到自己的产品中来。不仅要让产品快速上市，而且要让正确的产品快速上市，以适应不断变化的市场需求，求得最有利的竞争地位。显然，PLM最具有这样的竞争优势，它是正确的产品快速上市的保证。它表现在：缩短产品研发周期。PLM通过允许企业在平行流程中执行尽可能多的生命周期任务，使得企业可以简化并压缩产品生命周期中的关键阶段，在其产品生命周期的早期即向多个相关领域提供标准的、精确的且高度同步的产品知识，从而避免由下游相关部门在后期提出建议以及意料之外的更改成本和周期造成的影响。产品尽快推出市场最终意味着获得更高的收入，并且在与相同领域与竞争对手的较量中获得优势。最大限度的重用企业知识。使用PLM可以获取由散布在整个企业中的各种应用程序和创建系统生成的信息，各个领域的产品团队和个人用户均可以采用多种方式一次次地重复使用这些知识。促进流程创新。PLM使得用户能够建立自动化的流程，以改善产品生命周期中至关重要的阶段，用户可以使用PLM创建工作流程规范定义用户角色配置特定的产品知识，发布、审核、跟踪单个生命周期的执行情况。提高企业生产力。PLM具有范围广泛的功能，可以改善个人和基于团队的生产力，通过PLM系统，企业可以减少信息膨胀带来的冲击，它允许用户快速而且无缝地访问其他不兼容应用程序和系统生成的类型各异的产品、流程和服务知识。降低产品和生命周期的成本。PLM可以帮助企业大力消减产品生命周期所有阶段的成本，从而进一步降低产品规划、开发、制造和服务的成本，比如，可以通过变更管理来了解变更对于实践、资金带来的影响，进而，企业可以做出决策，缩短生命周期降低产品成本，从而避免了在产品生命周期的制造阶段中的大量重复工作以及产品变更而造成的成本增加。最大限度地延长产品生命周期的获利期限。PLM使得企业可以通过产品创新推动早期产品销售以获得价格优势来应对市场竞争，企业能够以其客户可以接受的价格，在需要的时候提供所需的产品内容，PLM允许企业以高性价比的方式提供产品增强功能、派生产品、小型产品和附加软件，以延长产品生命周期的获利期限。提高客户满意程度。PLM产品生命周期以及全相关的知识管理体系，可以为销售代表、售后服务、产品需求分析提供详尽的产品设计、制造、包装运输等资料，能够最大限度的、快速的为市场反馈、服务客户提供支撑。1.4清软英泰TiPLM简介基于上述问题和对制造企业的深刻理解，北京清软英泰信息技术有限公司（简称“清软英泰”）结合国际上先进的现代企业管理理念，依托清华大学软件学院、国家企业信息化应用支撑软件工程技术研究中心先进的软件设计理念，推出了新一代的TiPLM产品全生命周期管理解决方案。TiPLM解决方案率先将设计、工艺及制造一体化管理技术引入到PLM解决方案中，在统一的数据模型和协同业务模型基础上，同时拥有统一的业务数据源、用户管理和权限管理、产品结构多视图管理、工程变更管理、工艺设计管理、工作流管理以及企第4页业级项目管理能力，为企业架构可定制的、一体化的产品全生命管理解决方案，使企业能够从更高的角度管理产品设计、工艺及制造方面的业务，消除设计、制造、生产各个环节的信息隔阂。从而为企业构建高效宜人的信息化工作平台，优化并配置更合理的数据流和工作流，对复杂的产品数据和开发过程进行合理的组织和有效控制，确保各种产品数据的完整性和一致性，并帮助企业建立良好的知识体系结构，在充分利用已有知识财富的基础上快速创新。为了适应不同企业需求及专业化服务要求，清软英泰在TiPLM标准产品解决方案的基础上形成了重大装备、电子电气、汽车及零部件、机床设备、电力工程等行业企业技术管理信息化专业的行业解决方案，从而更专业化的为企业提供相关解决方案的咨询和服务工作。2.TiPLM系统建设目标以企业发展战略为指导，以快速响应市场和提高客户满意度为方向，以提高产品质量、效率和效益为追求，以增强综合竞争能力为目标，构建先进的管理模式和运行机制。企业信息化总体发展目标是引进先进的产品管理思想和模式，应用先进的信息技术手段，打造数字化管理企业，基于PLM平台建立起企业的电子数据管理中心、统一BOM管理中心、协同工作管理中心、工艺规划管理中心，集成平台管理中心，企业PLM系统的建设目标如下：●帮助企业建立“以产品数据为中心、以业务流程为驱动、以项目为核心”的一体化信息管理平台，不断完善企业研发和工艺管理体系，提高企业技术管理效率；●帮助企业建立基于产品全生命周期的、优化的产品数据管理模型和产品创新协同工作环境，使企业的价值链能重用已有的产品知识、技能和自动化的过程，从而降低启动成本；●帮助企业建立企业级的、统一的、全局的信息资源体系，帮助企业大力推行选用规范，提高企业产品零部件设计的重用性与通用性；●帮助企业建立以零件为核心，以BOM为主线的电子数据管理中心，实现产品数据的全相关管理，实现数据的版本控制、保密控制、数据复用和各业务之间的有效共享；●帮助企业有效建立和执行ISO9000、TS16949等质量管理体系，规范数据、业务流程管理目标；●帮助企业建立研发项目管理体系，运用项目管理技术，缩短开发周期，优化资源配置，降低成本和风险，提升企业创新和竞争能力；●帮助企业形成基于产品全生命周期的企业设计、工艺、制造、售后等一体化的企业级协同工作环境，推动企业技术资料管理无纸化的进程。3.TiPLM系统核心思想以产品结构为主线的产品相关数据管理和以项目管理为主线的工程数据管理是TiPLM管理的两条主线。围绕这两条管理主线，在基于产品全生命周期的、优化的产品数据模型下，建立企业级全局的信息资源体系，帮助企业大力推行选用规范，提高企业产品零部件设计的重用性与通用，有效地管理产品全生命周期的数据；TiPLM系统可有效构建设计和工艺一体化数据模型和过程管理模型，以支持企业业务过程的协同运作，实现设计和工艺一体化协同工作平台——DPI。TiPLM系统产品不仅仅是一个管理软件平台，这一平台为企业在产品开发过程中的管理提供了多方位的支持。主要表现在，开发团队的组织管理、开发流程的结构性和非结构性订制、多种部门协同作业、产品重用模块的建立和重用度的考评、项目管第5页理的支持、变更依据管理等。如图1所示，通过设计和工艺一体化模型，建立以产品结构为核心的数据全相关管理，确保数据的完整性、借用件的有效管理和数据变更管理，从而缩短新产品设计准备周期与变型设计准备周期。通过设计和工艺一体化过程管理，以业务流程驱动研发、工艺、生产、售后服务对相关数据的协同使用，实现企业设计、工艺、制造、售后等一体化协同工作；通过TiPLM一体化解决方案可以降低企业各信息系统之间的集成成本，尤其可以避免与工艺系统的集成成本，并完全做到无缝集成，在一定程度上规避集成风险。4.TiPLM系统架构及技术特点4.1系统架构TiPLM系统采用Microsoft.NET平台作为底层技术平台，提供了国际主流的多层分布式软件体系架构，并支持企业的SOA总体应用架构。这种体系结构与传统的客户端/服务器（C/S）模型和基于Web的浏览器/服务器（B/S）模型有本质区别，它是一种包括构件支撑层、数据持久层、类模型层、业务支撑层、业务规则层、应用表现层等的多层结构。这种分层方法将数据、业务逻辑与客户视图等分开，极大地增强了企业应用系统的扩展性、健壮性和可维护性，使得开发者能迅速改变原有的企业应用逻辑，并将新的应用系统插入到该平台中，从而使得企业能适应迅速发展的业务环境。4.2系统技术特点TiPLM系统是一套分布式多层体系架构的软件系统，与传统的PLM产品相比，具有显著的平台化特征。平台化的系统在可扩展性、可维护性、开放性上具有很强的优势，作为面向