TeamCenter实施过程中的关键技术-魏平

2007UFC中国用户论文集Teamcenter实施过程中的关键技术魏平韩静卫炜西安现代控制技术研究所-1-2007UFC中国用户论文集Teamcenter实施过程中的关键技术魏平韩静卫炜西安现代控制技术研究所摘要:以UGS公司的Teamcenter系统在我所实施为例，介绍了企业在实施PDM系统过程中面临的问题，提出相应的解决方案，并分析了其中的关键技术，确立了最终的实施目标。本论文对于其它企业实施PDM系统有重要的参考价值。关键词:TeamcenterPDM关键技术解决方案1企业面临的问题PDM(产品数据管理)是当今计算机应用领域的重要技术之一，它是一种帮助管理人员管理产品数据和产品研发过程的工具，是一项管理所有与产品相关的信息和过程的技术。它在提高企业效率及竞争力方面的杰出表现，得到了业界的广泛关注，越来越多的企业开始应用或者准备实施PDM。传统的数据管理模式存在以下问题:a)数据分散零乱，信息共享程度低、重用性低、安全性差；b)缺乏BOM的自动提取功能，人工提取困难且易出错；c)电子图档和纸质图纸内容不统一，工程变更慢，信息一致性差，缺乏合理的版本管理和必要的打印控制，影响数据的一致性和准确性；d)采用人工编码，工作量大，易出现重码和错码；e)权限管理和版本控制缺乏有效手段，未能实现各信息系统间的无缝集成。PDM选型过程中，考虑到系统必须做大量的本地化及相应的二次开发工作，要求合作方不仅能提供高可靠性的软件系统，还能理解企业的生产情况和需求，同时具备较强的技术支持与服务能力。美国EDS公司的企业级PDM系统—TeamcenterEnterprise和TeamcenterProject，具有成熟的工作流管理模块，可按照客户的需求很方便地进行裁减、修改和增加功能，且为其它外部系统提供了开放的标准接口，获得企业的一致认可。我所最终选用了TeamcenterEnterprise作为PDM系统的开发平台。-2-2007UFC中国用户论文集2实施方案PDM系统是一项投资大、见效慢、周期长的项目，系统的实施更是一项长期的、艰巨的、复杂的工作，需要企业多方面人员的配合。每个企业实施PDM所需的时间都是难于界定的，企业最易犯的错误就是低估了实施该技术所需付出的时间和劳动。凡试图过快地实施PDM的企业都存在相当大的风险（如技术选型不适当、系统发布不成功、过程变更不健康等）。这种不成功的PDM实施经历不仅浪费企业资源，而且妨碍将来新技术的应用，这种挫折感会延续很长时间。2.1成立专门的项目组企业高层领导的重视程度是PDM项目成败的关键。实施PDM项目需要投入资金，还要投入人力进行项目分析、实施、试用和完善，更重要的是要涉及到企业固有生产机制和管理模式的改造或重组。实施的前期，数据整理、元器件编码都会增加设计人员的工作量，这些都需要企业领导的协调和支持。成立项目组是实施工作的第一步，小组成员应包括有项目管理经验的组织者、企业高层领导者、用户代表、信息中心主管以及外部专家等各方面的人员。小组中的每个成员都要有较强的业务经验和IT知识，对其承担的业务有充分的了解。只有企业领导者大力支持，组织一支精干的实施队伍着力解决PDM项目的实施、试用与当前工作的矛盾，并注重检查、督促、落实工作，同时把实施PDM项目与企业流程的重组、改造结合在一起，才能真正有效推动PDM系统在企业的顺利实施。2.2建立企业标准企业实施PDM系统，必须有相应的企业标准作为支撑。没有规范化的文件，便不能约束设计人员按照PDM系统要求进行数据管理。标准的建立为编码系统管理、数据库的设计、版本管理、三维模型管理、工作流程的改造提供了设计依据，为PDM系统本地化及二次开发提供了开发依据，同时使企业的管理逐步规范化、系统化。我所信息化步伐起步较早，标准化工作在PDM项目实施前已经开展了多年，已经制定了《二维CAD绘图规范》、《数据库对象命名规范》、《网络及操作系统实施规范》等标准。根据PDM系统对标准的需求，又先后制定了《3维UG建模规范》、《编码规范》、《技术文档版本管理规范》等标准。企业标准并非越多越好，不是所有的规范都可以上升为标准，只有具有长远的、全局性指导作用的文件才可定为标准。-3-2007UFC中国用户论文集2.3改造现有的流程PDM对产品生命周期管理，必须从项目开发计划开始，按产品流程不间断的跟踪。包括许多的工作流程，如方案审批、结构设计审批、电路设计审批、工艺设计审批、更改审批等。这些工作流程都是由若干固定工作环节组成、工作环节之间有严格的先后顺序、每个环节由一定人员参加等。由于处理的产品数据特点不同，不同企业、同一企业不同部门的工作流程都不完全相同。企业中现有的流程有些是合理的但不是高效的，有些在手工管理模式下是合理的但计算机管理下又是落后的，有些明显不合理。在实施PDM之前，必须先绘制出企业的现有流程，在对现有流程充分分析讨论的基础上，挑选出需要改进、整合、再造的流程，提出改进方案并交给职能部门讨论，讨论通过后再在PDM中实施。对于再造的流程范围不宜过大，范围太大会导致成本太高，同时由于涉及的因素太多，而这些多因素之间的相互作用会产生难以预料、难以管理的后果，给流程再造制造障碍。实施过程中，我们分别对技术文档审批过程进行了简化，再造了生产图纸更改流程并强制执行，整合了外购件申请和报销流程，提高了工作效率，取得了良好效果。2.4整理原始数据产品原始数据的整理是PDM实施前期重要的一个步骤，也是花费时间较长的一个过程。通过整理数据，可以规范化数据管理，也可以检查数据的准确性、唯一性、合法性。企业数据按特性可分为：1)动态数据，包括产品设计与工艺数据、生产数据等；2)静态数据，如技术手册、技术文档和标准信息等。动态数据是PDM着重管理的内容。整理数据具体包括以下工作：建立各种文档信息的模版，向编码系统录入编码信息，按照模版整理产品信息，规范化产品图档信息。整理方法可灵活使用，可以在Excel中手动录入后将Excel数据直接导入到Oracle数据库中；也可在PDM系统中直接录入，但不推荐在Oracle后台直接录入数据信息。3关键技术3.1产品结构管理产品结构管理是以PDM系统的电子仓库为底层支持，以物料清单(BOM)为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、管理和控制。利用PDM提供的产品结构树可以有效、直观地表述所有与产品相关的信息。-4-2007UFC中国用户论文集产品数据管理技术采用了视图控制法来对某个产品结构的各种不同划分进行管理和描述。每个视图是一个管理对象，视图中可以包括原材料、半成品、零件、部件及其之间的联系，这些构件可以同时与多个视图相关联。同一个产品结构可以产生不同的视图，在工艺过程规划时可产生一个面向装配的视图对象，采购人员可根据需要产生关于外购件的面向采购的视图，设计人员可以根据需要产生面向设计的视图对象，但是各个零部件和面向装配的视图中的各个零部件必须相对应。产品结构的多视图管理见图1。图1中工程视图包括工程的分段名称、设计产品结构、明细表、汇总表及设计说明书等；工艺视图包括工艺产品结构、计划、装配工艺流程、工序及工位等；制造视图包括制造产品结构、详细工艺路线、材料、工时材料定额及装配工艺等；客户视图包括外协产品结构、配用产品、备用产品及专用工具等。产品数据信息源多视图管理器工程视工艺视制造视图客户视图其它视图图图图1产品结构的多视图管理图3.2编码体系企业离不开设备、部门、人员的编码，产品数据管理又需要产品编码、零部件编码、原材料编码等，这些编码构成一个统一的编码体系，PDM编码体系见图2。产品编码是编码体系中最为复杂的，它是PDM数据库建立的基础。有了规范的产品编码，可以很方便的在PDM系统中对零部件信息、产品信息进行分类检索和统计，进一步统计出BOM信息。编码方法一般分为两类，即分类编码法和隶属编码法。前者适用产品相似化设计，如标准件、原材料、人员、文档等，数据描述方式容易统一，后者适用于零部件之间有明显的装配关系，零部件统一化程度不高的产品编号。我所的产品编码、自制的零部件编码采用了隶属编码法进行编码，其它均采用分类编码法。-5-2007UFC中国用户论文集编码规则设计和编码整理中需注意以下问题：1)码值范围既要考虑现在的数量又要对将来留有余量；2)建立新旧码对照表，便于今后查询；3)坚持“分类十分层+封装”的原则，先按照同性进行分类，化多为少，再进行逐层分解，化繁为简，最后进行规则内容的定义达到清晰、无歧异，并辅助于备注、描述等信息帮助图2PDM编码体系框图使用人员较好地理解编码规则；编码体系产品编码人员编码设备编码原材料编码电子元器件编码标准件编码辅助材料编码自制件编码外购件编码外协件编码文档编码部门编码模具编码夹具编码电子仪器设备编码4)规范物料型号、规格、名称的编写，保证型号规格的一致。3.3权限及版本管理产品开发过程中，人员操作产品数据的权力应该有一定限制，否则产品数据的安全性和严肃性就会受到影响。我所PDM安全管理体现在四个方面：1）TeamcenterEnterprise和Project系统软件中由系统管理员给用户分配权限；2）Oracle数据库中由数据库管理员先给角色分配权限，再给用户分配角色权限；3）网络管理员给联网用户分配网络权限；4）PDM日志中记录非法入侵信息。保证只有授权用户能够访问到相关数据，其它用户无法访问。产品数据通常会有设计状态、提交状态、发放状态、冻结状态四种状态，对应工作版本、提交版本、发放版本和冻结版本四种版本类型。如果技术文档每一次小范围修改都更改版本号，会导致版本数量繁多、查询困难。设计过程中采用版本号和序列号相结合的方法，规定处于发放状态的技术文档发生更改时版本号顺序加1，处于提交状态的技术文档发生更改时版本号不变，序列号顺序加1。这样就保证了设计人员能够访问的数据永远是最新发放版本的最高序列，维持版本的一致性。3.4产品信息集成-6-2007UFC中国用户论文集PDM系统包括图纸文档管理、产品结构和配置管理、零部件管理、属性数据和结构数据管理、项目与流程管理、系统集成6大主要功能。它提供产品设计、制造和技术支持所需的大量数据跟踪和存储功能，管理产品的整个开发周期，是连接CAD/CAM/CAPP系统、MIS系统、MRPII/ERP系统的桥梁和纽带。PDM最终目的就是实现企业的功能集成、过程集成及人与组织的集成，其集成框架见图3。计算机辅助设计CAD计算机辅助工艺规划CAPP计算机辅助制造CAM产品数据管理PDM（包含文档管理、产品结构与配置管理、工具集成、Project项目管理）产品资源规划ERP销售管理生产管理财务管理质量管理供应链管理Internet/Intranet（Unix、Web浏览器）数据库系统（Oracle9i）服务器、微机、网路设备PDM系统集成包括两部分：一是系统内集成，包括TeamcenterEnterprise与AutoCAD、UG、Protel、Project的集成；二是系统外集成，包括TeamcenterEnterprise与CAD、CAPP、ERP的集成。图3系统集成框架图系统内集成较易实现，通过与AutoCAD、UG、Protel集成，实现图纸文档的在线浏览、圈阅和审批，通过Project创建和分配任务来驱动PDM系统中相应的工作流程。系统外整体集成不容易实现，但可以部分集成，如PDM系统使用供应链系统的物料编码信息、财务管理系统的人员信息等。4实施目标的确立我所PDM实施分为二期，一期的主要任务是确定企业工作流程，制定相应的标准，制定编码规范，录入测试数据，分别对TeamcenterEnterprise和TeamcenterProject进行试运行；二期的主要任务是实现编码系统的自动化，实现TeamcenterEnterprise与AutoCAD、UG、Protel、TeamcenterProject、ERP、CAPP的集成，自动生成BOM信息。通过实施PDM系统，重点解决以下问题：a)解决图文档的安全管理问题，实现