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用友PLM成功应用在船舶行业


产品创新 持续经营
船舶行业解决方案

作者:陈皓 提交日期:2010-3-27

用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0

目录
1 2 3 行业背景 ........................................................................

................................................... 4 船舶行业行业特点 ........................................................................................................... 4 船舶行业关键需求 ........................................................................................................... 6 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 4 边设计边准备模式的研发模式需要相应得资料管理体系来适应 ........................ 6 传统设计方式下设计质量和交货期对企业造成巨大的压力 ................................ 6 模糊的投标报价和成本控制方式 ............................................................................ 7 BOM 的复杂、动态性对 ERP 集成提出更高要求................................................... 7 电子化产品数据组织管理与使用困难 .................................................................... 7 缺少有效的知识收集、管理手段 ............................................................................ 8 产品研发项目监控与驱动成本过高 ........................................................................ 8

行业解决方案 ................................................................................................................... 8 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 安全、有序、高度复用的产品数据科学管理 ........................................................ 9 支持面向订单的船舶产品变形设计 ........................................................................ 9 与设计紧密集成和高效衔接的工艺设计与管理 .................................................. 10 船舶行业专用工艺设计辅助工具 .......................................................................... 10 支持多专业并行多人协同的产品研发项目管理 .................................................. 11 先固化后优化的工作流程管理 .............................................................................. 13 兼顾严格性与灵活性的工程变更管理 .................................................................. 14 开放的知识管理平台 .............................................................................................. 14 随需而定的编码体系 .............................................................................................. 14 提高系统易用性的个人工具集 .......................................................................... 14

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系统部署方案 ................................................................................................................. 15 5.1 第一阶段:实施 CAPP 系统、图文档管理、产品结构管理,零部件管理、产品

配置管理。 ......................................................................................................................... 15 5.2 5.3 6 第二阶段:实施更改管理、项目管理。 .............................................................. 16 第三阶段:实施用友 PDM 与用友 ERP 系统的信息集成。 ................................ 16

典型案例 ......................................................................................................................... 17 6.1 6.2 重庆齿轮箱有限责任公司——数字化企业工程 .................................................. 17 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 .......................................................... 18
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6.3

重庆清平机械厂 ...................................................................................................... 19

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1 行业背景
二十世纪后期,世界造船业通过应用信息技术,在技术、体制与造船方式上发生了一系 列的重大革命与进步。欧盟已明确将造船业列为“最适宜于信息技术应用的理想领域”,并 积极开展信息技术的推广应用,效果显著。日本、韩国等的先进船厂也已在其生产、经营、 管理中广泛应用信息技术,大大提高了造船效率。中国造船业已经明确提出到 2015 年成为 “世界第一”的奋斗目标。世界第一造船大国这一宏伟目标的实现,取决于技术与管理的创 新,离不开信息技术和管理水平的支持。中国要成为世界第一造船大国,面临的最大的问题 就是造船生产效率低, 而造船企业信息化是提高造船生产效率的重要途径。 推进造船企业信 息化建设,对于促进造船工业转换造船模式,对于企业提高整体素质和竞争力,赢得竞争优 势具有重大的意义。 我国船舶工业自上世纪六七十年代开始应用信息技术。 经过几十年的建设, 取得了显著 成绩。骨干造船企业的船体结构设计已经全部由计算机完成,机、电、舾装设计的 80%由计 算机完成, 主要骨干企业已普遍使用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)系统。 这 一切极大地缩短了造船周期,提高了造船质量,主要船厂的造船产量提高了 10 倍以上。目 前我国已经成为世界第三大造船国,2003 年,船舶产量占国际市场比例从常年的 6%~8%首 次突破 10%。 然而,对比发达国家,中国船厂的生产效率相当低下。日本造船工人人均年产值达 55 万美元,韩国工人为 48 万美元,而我国则只有区区 9000 美元。专家指出,我国造船企业的 制造设备、工厂条件与国际先进水平差距不大,差就差在信息化。当前,“数字化造船”已 是现代造船技术的核心和基础, 世界造船强国以数字化制造技术实现快速和高效造船。 信息 化已经渗透到船舶工业的设计、生产、管理、服务等方方面面,其应用的深度与广度决定了 行业综合水平的高低, 成为大至一个国家的船舶工业、 小至一个船舶企业能否在市场中生存 和发展的关键。造船业已经普遍意识到,以“信息化推动造船现代化”,是中国造船工业追 赶国际先进水平的最后机遇,是中国造船业在国际竞争中突破重围的最后筹码。 造船企业要发展就必须重视信息化的建设, 信息化是造船企业发展的必由之路。 抓住机 遇,以信息化推动我国造船业的现代化,实现我国造船业跨越式的发展。

2 船舶行业行业特点
对船舶制造企业而言,除部分新产品研发业务外,一般地均需要依客户要求的品种、规 格、交货期、价格等进行变形设计。典型船舶制造企业的业务流程如下:

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图 典型船舶制造企业业务流程

船舶制造企业的生产特点属于大型单件小批量生产,具有如下管理特点: 1)产品品种多、生产数量少、规格多变,按客户订单进行设计、生产,其工作的性质依 客户要求的品种、规格、交货期、价格而定; 2)产品各部件之间的时序约束关系和成套性要求严格, 关键设备的能力平衡和利用率是 生产与控制的关键环节; 3)对交货期要求严格,且每次订单上所需求的产品同以往相同的不多,虽非全新产品, 但可能在设计、大小、尺寸、形状上有新的变化,根据交货期,以订单中的独立需求为对象 下达工号组织生产;

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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 4)产品结构复杂、 生产周期长、 重复作业比率低, 较难采用流水线或专用工装设备生产, 为了保证按期交货, 企业一般难以在产品技术资料全部准备齐全后才开始生产, 而是边设计、 边生产、边修改,这是大型单件生产企业最显著的特点之一; 5)生产组织困难: 大型单件产品的生产组织要在完成产品设计和工艺后, 才能编制出较 为合理可行的生产计划和作业计划,生产准备周期较长,所以,在手工管理的条件下,由于 各部门、各工程之间的大量信息沟通不及时,生产组织不可避免地存在如下问题:相同零部 件的技术资料不一致; 生产资源冲突难以避免; 产品总装不能有效配套; 物资供应难以保证; 加工过程中难以实现限额发料; 6)成本难以动态监控: 大型单件生产是根据订单组织生产的, 产品工艺成本及构成需在 完成产品设计、工艺编制,形成物料清单、工艺线路、工时定额后才能确定;产品定额成本 的控制视工程项目而不同,数据量大,从而导致成本控制困难; 7)保证按期交货与目标成本控制是大型单件制造业管理所追求的目标。 8)知识来源分散:造船行业中大量的知识都存储在工程师、工人的头脑中,如何把这些 知识挖掘出来,加以整理,给予储存和继承是当今船舶行业信息化建设的难点之一。

3 船舶行业关键需求
3.1 边设计边准备模式的研发模式需要相应得资料管理体系来适应
在船舶制造企业,边设计、边生产、边修改现象普遍存在。边设计边准备模式固然能够 提高生产效率,但也带来一个问题,就是在变型设计非常多的情况下,如果仅仅根据经验去 安排加工和制造,很可能造成现场采用错误版本图纸去指导生产,引发大量变更,而频繁变 更必然造成生产周期延长,成本增加和质量控制难度加大。 如何准确识别生产中当前批次产品应使用的图纸版本号, 如何有效解决更改单的签发问 题,以及如何跟踪关键零部件在生产中的状态,这些都是在边设计边准备研发模式下,资料 管理系统需要着重考虑的事情。

3.2 传统设计方式下设计质量和交货期对企业造成巨大的压力
如何保证产品设计的质量和效率是企业在激烈竞争环境下所必须解决的首要问题。 众所 周知,船舶行业的零部件数量是很庞大的,零部件种类多达上万种,结构极其复杂,质量要 求非常高, 设计和工艺的作业规范非常严格。 必须严格关注从零部件的设计直到零部件的每 道工序控制质量。一个船舶产品完整的工艺文件有数十种,数量多达几千份,要保证所有工 艺没有遗漏、没有错误,采用传统工艺设计方式是很难办到的。 缩短产品开发周期是保证产品的交货期的基础。 对于产品设计和工艺设计, 在提高各自 效率的同时, 更重要的是要提高二者的协同和并行性, 这种协同需要处理好设计与工艺的双 向、 多次变更问题。 此外, 船舶产品生产准备的原材料采购也是非常复杂的。 为避免出现“停 工待料”,就需要工艺部门尽早提供准确、全面的原材料需求信息,采购部门可以尽早制定
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 采购计划。而传统的串行设计方式,各业务部门独立作业,信息共享度低,缺乏有效的交流 和沟通手段,使得企业在响应交货期上面临巨大的压力。

3.3 模糊的投标报价和成本控制方式
精细成本控制与核算体系是企业成本控制的关键。对船舶产品而言,企业投标过程中, 产品报价是非常关键的一环,不仅仅影响到投标的结果,也直接关系到企业的成本和利润。 另一方面,船舶产品的成本中,70%是材料成本,尤以钢材为重。一般需要上千吨的钢材, 其中有些钢材要求高,厂家少、产量低,甚至有的钢材需要进口。因此,如何在投标时快速 得到成本估算的依据, 在设计时如何准确地进行成本控制对企业而言是非常关键的。 传统方 式下船舶制造企业在投标时往往只能采用按相似产品进行成本模糊估算, 而在生产成本控制 时,手工的材料定额计算方式,准确性无法得到保证,甚至常常会发生不同统计人员计算出 不同的结果的情况,影响了企业实现精细成本控制。

3.4 BOM 的复杂、动态性对 ERP 集成提出更高要求
船舶产品没有一个相对稳定的 BOM,BOM 视工程项目的不同而不同;且由于船舶产品的 复杂性, 船舶产品的 BOM 一般较为复杂。 作为指导船舶产品生产的工艺线路定额表也随工程 项目的不同而不同,且结构复杂、数据量大。 而且由于边设计、边生产、边修改现象普遍存在,生产、物资等部门必须及时对不断增 加变化的技术资料进行增量接收, 并在此基础上完善相关属性的描述。 由于制造 BOM MBOM) ( 难以一次形成,为保证 BOM 流转的完整性、及时性、连续性,必须使 ERP 与 CAD、CAPP/PDM 间实现动态集成,MBOM 随技术资料的逐步完善而增量式的接收。 在 ERP 系统中,需要的 BOM 清单是在设计 BOM 基础上产生的制造 BOM,如何根据 ERP 系 统需要,结合现在企业生产实际业务产生符合管理要求的制造 BOM,并且与设计 BOM 保持高 度一致,这是对 ERP 接口集成提出的更高要求。

3.5 电子化产品数据组织管理与使用困难
造船是一个非常复杂的生产过程,从产品合同签订、开发、设计到生产、装配、试航、 交船等段会产生成千上万的相关图纸和工作任务, 同时还牵涉数以万计的零部件和中间产品, 因此也会产生庞大的信息量。如何组织和管理好这些海量信息,特别是在现代造船模式下, 将直接关系到企业的生产效率和产品质量。 目前国内大部分船舶制造企业对图档的管理手段还停留在人工维护的阶段。 由于图档较 多,大多是改型设计,目前缺乏有效的版本管理和查询手段,达不到快速响应用户需求和适 应市场快速响应的需要, 也难于确保产品的交货日期, 常常不得不采用 “应急”管理方式, 打乱企业的正常秩序。主要问题集中在: 1) 产品数据存在安全隐患 2) 产品数据共享度不高 3) 无法进行细致的数据的权限管理
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 4) 产品数据复用率低,客户个性化需求响应效率有待提高 5) 版本统一困难 6) 更改一致性难以保证

3.6 缺少有效的知识收集、管理手段
船舶制造企业长期的发展中,积累了大量的设计及工艺知识,这些设计知识来源分散, 形式多样,应用方法也各不相同,并且大多存储在工程师、工人的大脑里,如何把这些知识 挖掘出来,加以整理,给予储存和继承是当今船舶行业信息化建设的要点和重中之重。

3.7 产品研发项目监控与驱动成本过高
一般地,船舶制造企业的产品研发业务按订单开展,需要依客户要求的品种、规格、交 货期、价格而定。产品研发过程主要是完成合同立项,设计任务分派,设计方案,计算说明 书,设计图纸、工艺设计、数据汇总等等工作。每个阶段都有数量不等的管理活动和业务活 动,覆盖了研发过程每个应该考虑的环节,而且活动传递过程必须留下大量文档记录,以保 证业务活动可以被有效追溯。 为了让团队能更快响应项目, 产品负责人需要制定严格的开发计划, 对相关的资源进行 合理分工和整合, 对整个研发过程进行跟踪和监控。 在整个产品研发过程中存在大量的信息 传递与交流。虽然企业制订了详细和完备的管理制度和措施,限于当前的技术条件水平,而 在具体实施中打折扣。大多数船舶制造企业在研发管理方面均存在以下问题: 1) 任务分解不直观 2) 项目资源调度缺乏准确依据 3) 项目各阶段相关文档管理与项目过程管理脱节 4) 项目进度无法有效监控 5) 项目沟通缺乏必要手段 综上所述,面对竞争压力,船舶制造企业必须寻求一种有效的工具和手段、建立起高效 实用的信息管理体系,对产品数据和企业工作流程实施有效的管理。

4 行业解决方案
从产品的需求概念开始到设计、生产制造,直至产品中止,是一个信息模型不断改进和 传递的过程。这个信息模型的构筑要面向整个产品的生命周期。通过实施对船舶行业的 PLM 一体解决方案,不但企业的员工之间,而且企业的最终用户和合作伙伴,都可以跨越时空的 限制, 参与到产品研发和工艺设计的各个环节中来, 使其产品从一开始设计就充分体现用户 的需求,这样设计出来的产品才能够真正让用户满意。同时,随着企业信息化系统的不断完 善和扩展,产品的设计信息可以直接进入客户的生产制造系统,与供应链上的采购、生产、 销售和商务等各个环节自动连接起来, 从而简化产业链上的工作流程, 大大缩短了新产品从 创意到上市的时间周期, 提高产业链上各企业的反应速度和产品质量, 提升管理水平和执行 效率,打造企业核心竞争力。
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0

图 船舶行业 PLM 系统技术架构

根据船舶行业的特殊性, 以及产品质量要求高、 数据量大等特点, 需在产品数据管理、 、 面向订单的变形产品设计管理、 高效的工艺设计与管理、 产品研发项目管理、 工作流程管理、 变更管理、知识管理、个人用户工具以及系统集成等方面,通过系统实施,结合相应机制的 建立,使企业的研发能力和管理水平跃上一个新台阶。

4.1 安全、有序、高度复用的产品数据科学管理
很多为定单设计的零部件其实都是重复的, 不必要的, 常用的零部件只占总零部件数量 的 20%左右。过多的零部件种类和规格,随意选择材料和外购件,导致生产准备、采购、库 存和物料组织成本增高,管理行为也相应复杂化,这是企业成本逐渐失控的根源。设计人员 陷在重复性、 事务性的简单设计业务中, 也限制和影响了企业整体设计水平和产品创新能力 的提升。 对设计人员而言,能否快速有效检索和查询到历史设计资料,将是减少重复设计劳动, 充分利用已有设计资源,尽可能降低零部件数量,积累历史设计经验和知识,实现产品创新 的重要手段,也是建立大规模定制设计模式的关键所在。PDM 对设计人员的直接帮助就体现 在能否有效组织技术资料,建立统一的电子资料存放规则,并提供便利的查询思路和工具, 让技术人员可以随时方便依据权限获得企业的技术资料。 PDM 系统将通过对数据的合理、科学的组织,建立一个全面的零部件及设计数据管理和 检索查询模型。同时,PDM 系统提供了高度可扩展性。在应用的逐步深入过程中,企业可以 将产品的设计数据、工艺数据、质量管理数据、制造和维护数据以及其它用户特有的数据逐 步纳入管理范围,从而实现对产品生命周期各阶段、各方面信息的全面管理。在此基础之上 帮助企业产品研发业务快速有序地进行。

4.2 支持面向订单的船舶产品变形设计
船舶企业大多是由客户订单驱动的变形设计。 变型设计往往是在一个已有特定产品基础
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 上派生出一个新变型。PDM 提供多种变形设计方式,实现以特定配置为原型产生新的产品, 帮助设计人员快速准确地实现面向订单的变形产品设计。 在建立了与具体订单和生产批次对应的产品结构后, 产品结构以及与相关的信息均放入 PDM 的数据库中, 当产品设计部门需要以报表的形式打印出来下发给下游部门组织生产采购 的时候, 可通过 PDM 系统提供的汇总工具将系统中的产品数据按一定的规则进行报表的汇总。 通过自动汇总, 不仅大大提高了汇总的速度, 而且避免了人工汇总和区分容易出现的漏汇零 件或者汇错零部件的名称或者代号的问题。 对于两个 EBOM 结构树,它们可能是同原型派生出来的产品,或者同一个产品的不同版 本等,结构大部分相似,但又有局部的不同,结构之间到底有什么细微的差异,对成本报价 有多大的影响, 在企业业务中是有很重要的作用。 因而需要能够对它们的某种 BOM 进行比较。

4.3 与设计紧密集成和高效衔接的工艺设计与管理
船舶产品庞大, 交货期又比较紧, 不可能等到产品设计全部完成后才开始工艺设计,PDM 系统中的产品结构可以随着设计的完善不断维护、 不断扩充, 而所有工艺人员就以产品结构 树为平台,采用部件或组件一级的协同设计方式,不断展开并行工艺设计,以大幅提高整个 产品的开发效率。 在同一时间内所有设计人员可以同时访问同一个产品结构树的不同位置开 展后续工作,在不同的时间设计人员可以获得同一个产品结构树的不同位置开展后续工作, 在横向和纵向上都支持并发处理。 在围绕产品结构树进行工艺设计时, 设计信息可以自动传递到工艺卡片上的所有对应的 位置,减少重复录入。当一个地方的设计信息或者工艺信息修改时,数据库中的内容被同步 更新,其它位置的信息随之被修改,实现了工艺数据的天然一致性。设计人员完成的所有工 艺数据也存放在 PDM 数据库中, 与设计数据一起共同构成完整的产品结构, 避免核心技术的 流失。同时系统提供科学的数据管理和查询手段,提供功能灵活、完善的检索和浏览工具, 提高数据查找和资源复用效率。 工艺部门通过 PDM 直接在产品组件下进行 BOM 汇总生成组件下零件清单, 由工艺人员在 零件清单中的材料定额表中编制毛坯外形尺寸, 并对材料定额进行计算。 材料定额信息编制 完毕后,可以对材料定额信息进行校核,根据毛坯外形尺寸、材料计算规格、材料计算长度 查询材料库,从而进行材料规格信息的检查。 材料定额信息编制完毕, 工艺部门可以在零件清单中的工艺路线表中编制零部组件的工 艺路线。 工艺路线编制完成后, 一般须根据工艺路线将各专业工艺任务下发给不同的工艺人 员,进行任务分工。PDM 系统提供手工、自动等多种方式实现快速工艺任务分派。

4.4 船舶行业专用工艺设计辅助工具
船舶行业工艺编制时必须遵循国际与国内标准。 工艺设计时首先要依据产品图的零件清 单(以组件为单位)编制工艺路线,然后依次完成焊接工艺与冷作工艺的编制。完整的工艺 设计涉及多个专业组,各专业组之间存在大量的信息交换与共享。工艺输出的文档种类多, 信息量大。针对船舶行业不同工艺专业的特殊需求, CAPP/PDM 系统提供多种船舶行业专用 工具集,实现快速、准确的辅助工艺设计与管理。包括工艺文档管理、工艺资源管理,针对
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 船舶行业的适合冷作工艺特点的冷作 CAPP、适合焊接工艺特点的焊接 CAPP、适合各专业的 智能 CAPP 等等。 船舶制造企业有较多的产品数据需要汇总, 而汇总报表的格式各不相同, 汇总格式及方 式会发生变化。典型船舶企业工艺、供应、材料等的汇总表如下图所示:

图 典型造船厂各部门汇总需求

为此, CAPP/PDM 系统为船舶制造企业提供专业的 BOM 软件,完成船舶制造企业现在和 将来的产品数据汇总。PDM 系统中的 BOM 工具是完全开放的,只要经过配置,就可以适应一 定的汇总要求,完全采用企业习惯的表格形式。此外,通过 BOM 汇总还可将 PDM 系统中的信 息进行汇总、转换、生成数据表、中间文件、数据库等形式,传递给 ERP 等相关系统,作为 实现企业整体信息集成的纽带。

4.5 支持多专业并行多人协同的产品研发项目管理
典型船舶产品开发流程及相应的质量控制体系如下图所示:

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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0
执行人 工作流程

项目任务

输入文档

输出文档 市场调研报告、 设计任务书

产品策划 顾客的要求、顾客的反馈、法律 法规和标准的要求 市场调研报告、标书、合同、订 单、技术协议、过程控制的要 求、领导层的决策、内部产品改 进需求、 顾客的要求、顾客的反馈、 法律法规和标准的要求、 合同评审结果、市场调研报告 技术分析报告、市场调研报告 设计任务书 技术分析报告、市场调研报告、 设计任务书、设计条件表(压力 容器/设计输入一览表(锅炉)、 功能和性能要求、适用的法律法 规和标准的要求、以前类似设计 提供的信息、其它设计和开发所 需要的信息 项目设计方案、 产品设计方案 项目设计方案 可供参考的其它产品资料

总师办

市场调研

市场调研报告

编制

设计任务书

设计任务书

编制、审核

设计输入/ 设计条件评审 产品研发

设计条件表(压力容器)、 设计输入一览表(锅炉) 设计图、工艺文档、 设计与工艺明细表

技术中心

编制、审核

技术中心

设计方案

项目设计方案、 计算书、说明书

设计室

设计、校对、 审核

产品设计 总体结构设计

设计图纸、设计汇总 产品结构

设计室 设计室 设计、校对、审 核、标检、批准

部件1设计 。。。 部件N设计 设计汇总 产品结构、部件图 项目设计方案、产品结构 可供参考的其它产品资料 产品结构树、零部件图纸、 设计汇总清单 产品结构树、零部件图纸、 设计汇总清单 产品结构树、零部件图纸、 设计汇总清单 产品结构树、零部件图纸、 设计汇总清单 产品结构树、零部件图纸、 设计汇总清单 产品结构树、零部件图纸、 设计汇总清单 产品结构、 产品图、 设计汇总、 工艺方案 设计汇总表 总图、布置图、说明书、供 应客户图样清单、钢结构布 置图、强度计算书、综合计 算书、应力计算书等 工艺文件、 工艺汇总明细表 工艺方案 工艺路线表 材料定额表 工时定额表 工艺分工表 设计室 编制、校对 产品结构 可供参考的其它产品资料 部件图 设计室 设计、校对、审 核、标检、批准

技术文件编制

设计室

设计、校对、 审核、批准

工艺设计 工艺方案设计 工艺路线 材料定额 工时定额 工艺分工 工艺规程编制 焊接工艺 。。。 冷作工艺 工艺汇总 工装设计 产品试制

工艺处 总工艺师 计划员 计划员 计划员 计划员 设计、校对、 审核、批准 设计、校对、 审核、批准 设计、校对、 审核、批准 设计、校对、 审核、批准

工艺文件

工艺师

设计、校对、 审核、批准

工艺方案、工艺规程 工艺规程、工装设计申请

工艺汇总明细表 工装设计图

工艺师 设计室

编制、审核 设计、校对、 审核、批准

产品零部件图、工艺规程 设计方案、设计图纸、 工艺规程

工艺汇总明细表

研发验收

验收单

总师办

图 典型船舶产品设计任务项目示意图 12

用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 可通过如下思路实现船舶制造在项目管理方面所关心的主要问题: 首先 PDM 支持企业按项目管理的方法开展产品设计工作。 为用户创建了一个协同工作环 境, 这包括项目信息共享、 任务意见签署、 任务留言、 邮件通信和项目论坛等多种协同机制。 协同技术协调项目团队成员的活动, 使之保持必要的同步和相互联系, 解决不同设计者之间 的设计冲突。 其次在 PDM 系统的项目管理中, 引入了并行工程的思想。 项目团队是由为产品开发多个 专业的人员组成的多功能团队,项目管理支持跨阶段、跨部门、跨专业的合作,各个专业的 人员在产品设计初期就参与进来, 从一开始就考虑产品生命周期中各方面的因素, 力争使产 品开发能够一次获得成功,从而提高设计效率和质量,缩短周期,减少返工,降低成本。 PDM 在项目执行过程中提供项目监控机制,可以监控项目的进展情况。同时建立完善的 项目变更控制程序,规范化项目的变更。 例如:船舶制造企业某个项目产品设计启动,项目组的工程师根据设计任务书,进行产 品设计和工艺设计, 在设计的过程中质量管理部门和项目主管及时对产品的设计情况进行审 核,并将审核结果及时反馈给设计者,同时项目主管(产品负责人)也可根据设计进展情况 对各部分进行审核。当产品设计和会签完成后交总工程师批准,图纸入库。整个过程是并行 的,而不是串行等待的过程,从而缩短了设计周期。
规定格式的 设计输出
活动状态: 开始,执行, 挂起,终止, 结束 设计评审 工艺性生产

成本分析 图形 文档

阶段总结 质量文本

里程碑

项目确定

立项评审

设计通知书

方案设计

方案评审

图纸设计

项目流程定义通 过PDM系统固化
样品 评审依据 评审记录 评审文档 评价决策 技术鉴定

规定格式的 评审看板

图 项目管理中产品开发流程

PDM 系统的项目管理包括项目模板定义、项目先期策划、项目计划管理、项目执行与监 控、项目事后评估等方面。

4.6 先固化后优化的工作流程管理
产品数据的正确性和有效性需由数据的审批流程来保证。CAPP/PDM 系统提供了全面的 设计工作流管理工具, 支持整个研发过程中文件生成过程的有效管理和控制, 实现图文档生
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 成过程的有效管理和控制。通过工作流管理帮助企业实现作业流程标准化。 CAPP/PDM 系统通过工作流管理建立适合企业业务流程标准的设计工作流程。在工作流 的执行过程中, 船舶制造企业的各类技术文档在各个步骤之间传递, 每一步对该文档进行某 种操作,并改变文档状态。经过完整的工作流程后,文档就从编辑状态自动变为发布状态, 成为一份正式版本。自动签上活动执行者的名字。已经发布的版本是不允许直接修改的,变 更必须受到控制。 企业可以根据管理要求配置成修改文档是直接在原文档上修订还是产生另 一个版本。

4.7 兼顾严格性与灵活性的工程变更管理
在 PDM 系统中,工程更改管理不仅仅是管理更改的结果,更主要的是控制更改的过程。 更改的结果表现为 BOM、文档(2D/3D)等;更改的过程表现为更改影响范围的分析、审批 环节的控制、历史数据的追溯、版本控制等。更改的处理流程包含着设计任务的分配、设计 成果的控制(设计交付件状态、版本的控制)、设计进度的透明度(可以通过查询工程更改 的状态,统计某时段提出了多少变更请求,完成/未完成数量比例报告等,为企业优化执行 效率提供量化依据)。

4.8 开放的知识管理平台
船舶制造企业在长期的设计生产实践中积累了大量的知识, 这些知识来源分散, 形式多 样,应用方法也各不相同,因此, CAPP/PDM 系统首先需要需要提供丰富的知识表达方法, 比如文字、 图表、 图形、 表格、 公式、 流程图、 工艺卡片等, 尽可能完整地构建企业知识库。 其次为了使企业知识库能够不断丰富和完善, 还需要不断收集各类知识, 实现个人知识和企 业知识两个层次的知识积累,以及个人知识向企业知识的提升。在知识库的基础之上,通过 对知识的使用,如设计时对设计标准和规范的查阅、设计经验的积累和调用、典型工艺的调 用、 建立通用工艺、 编制工艺卡片时调用工艺资源等, 实现基于知识的产品设计和工艺设计。 知识库的使用将为设计工作提供丰富的素材和辅助决策依据, 但是知识库的积累是一个 长期、大量的工作。为了能够及早使用知识库,尽量避免建立知识库这一工作对企业的日常 设计业务造成冲击, CAPP/PDM 系统提供知识库边积累边使用的模式以及多种知识积累方式。 船舶制造企业可以先把最关键、 最重要以及最紧迫的一些知识规范下来纳入到知识库中供设 计人员使用, 然后在以后的设计过程中边使用边积累, 使得每一设计过程都成为知识的发现 和积累的过程。

4.9 随需而定的编码体系
编码管理是企业应用成组技术必要的辅助手段, 是提高企业设计与工艺数据管理效率的 必备工具,是设计和工艺信息传递给 ERP 的关键字。在信息化项目中,编码管理具有非常重 要的地位。PDM 系统除提供了灵活、强大的编码管理功能外,还支持对编码库的管理,实现 请码的管理、编码库的清理、废码的回收等。

4.10 提高系统易用性的个人工具集
个人工作区。 尽管建立了统一的组织文件共享体系, 但不同设计人员可能仍然希望按照
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 自己喜欢的方式组织自己的设计资料。 个人工作区提供了按照自己习惯方式组织项目资料的 支持,实现组织资料有序控制和设计人员个性组织的灵活统一。 邮箱系统。 当进行了研发任务分派后, 系统自动根据工作流程进展情况进行任务消息分 发。消息中既包括任务信息,也包括任务对象的信息,为设计人员提供电子审批和发放的相 关数据。同时 PDM 可以通过与 E-MAIL 系统集成,采用接口技术为设计人员提供研发数据和 过程信息的传递。 任务提醒。用户登录统时,系统会自动弹出任务提醒窗口,显示当前用户的所有任务列 表, 并且对其中的超期任务用红色显示以进行超期报警提示。 超期报警的时间点可由用户自 行定义,比如用户可以定义为在任务结束前三天开始进行超期报警。

5 系统部署方案
根据公司对 CAPP/PDM 大型集成项目多年的实施经验的积累,形成了一整套软件业务部 署的标准策略和套路,通过贯彻“整体规划,分步实施,分步验收,逐见成效”的原则确保 软件系统能够逐步的与企业管理和应用融合在一起, 分层次的提升企业的管理水平和业务能 力,并最终将软件蕴含的先进管理思想和企业的行为习惯有机的结合起来,融为一体。整个 系统在企业的部署和整体应用可划分为三个阶段:

5.1 第一阶段:实施 CAPP 系统、图文档管理、产品结构管理,零部件管理、产
品配置管理。
在本阶段首先进行 CAPP 产品的安装、培训工作,完成 CAPP 的客户化应用。这一步骤的 工作相对单一,周期短、见效快。通过 CAPP 的应用,实现图纸和工艺文档的电子化,为后 期的图档管理和产品工艺数据有效管理打下良好的基础。 实现图纸设计和工艺文件编制效率 的极大提高。该阶段工作可以和 PDM 实施工作并行。 在 CAPP 系统实施同时,可以实施各类产品数据的入库,搭建企业的基础知识库。这一 部分工作是基础资料准备期,工作量大、相对繁琐。当这一部分工作完成时,通过 PDM 将各 种电子文档有序地组织管理起来,以产品结构树的形式组织文档、图纸,将各个孤立的“技 术孤岛”连接起来,实现种类信息的合理、充分的共享。企业图档的管理水平将跨上一个新 的台阶。技术人员将摆脱了纸质图档管理状态下的带来的束缚,再也不用到资料室查图纸, 在设计时也不需要不断翻看厚厚的设计手册和种类设计标准、 规范, 而且可以随时将入库的 图纸调出查询和修改后生成新图,制图时间大大提高,版本得到有效控制。 在大量电子数据纳入 PDM 系统中之后, 可以实施零部件分类管理。 通过这一部分工作主 要完成零部件分类体系的建立、查询体系、用户视图的建立。当该部分工作完成后,PDM 检 索查询零部件对象全部在 PDM 系统中完成, 方便快捷准确, 通过修改已有零部件生成新零部 件的变形设计速度加快,零部件复用率提高,减少重复设计,减少更改,大大降低成本,提 高整体工作效率。并且不会出现代号重复、编码占用问题。零部件借用管理方便,能够支撑 零部件更改影响范围分析, 确保更改的一致性和有效性控制, 使得零部件的演变和版本追溯 清楚简单。

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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 实施产品配置管理。 在完成前两个部分工作的基础上, 可以在 PDM 系统中实现产品结构 模型的建立和精确结构的应用管理。通过实施产品配置管理,实现产品结构的完整性、版本 控制、版本追溯、更改影响范围查询管理等一系列功能。可以很方便的实现产品配置的有效 控制和管理,通过这一部分的工作,促进产品走上系列化、通用化、标准化的三化之路。

5.2 第二阶段:实施更改管理、项目管理。
该阶段首先是对企业的设计工作流程进行规范化和固化。 通过对企业现有标准业务流程 的分析, PDM 系统中建立相应的工作流模板, 在 并在进行设计文档输出时, 调用相应的模板, 实现设计工作流程按企业标准模板的规范执行。 在使用过程中发现问题并进行改进, 完成设 计业务流程从人为控制到系统控制的转变,实现流程固化到流程优化的提升。 在这些工作完成之后, 技术人员可以通过计算机接受领导分配的任务, 按照要求进行设 计,然后通过 PDM 提交评审,评审人员能及时的得到任务提示,进行评审,并能提出意见反 馈设计者。快速、高效的流水作业提高了图纸的评审速度,从任务分配到出底图的时间大大 缩短。通过信息共享,设计人员可以清楚的看到自己每天的工作进展,任务负责人也便于监 控和发现问题进行及时协调。PDM 通过邮件形式进行信息的传递,用流程方式进行评审,信 息在部门间快速流动,形成流水作业,极大地提高了工作的效率。 在工作流程顺畅的基础之上, 接下来可以在企业技术体系部署项目管理模块, 完成企业 研发、工艺、外协等多种项目的管理。通过项目管理,实现项目工作的 WBS 分解,工作任务 的分派,对项目组的管理,对项目状态的随时跟踪监控,对项目问题的及时处理,监控考核 项目成员的工作绩效和工作饱和度。 通过实施项目管理、流程管理可以提高企业 ISO 管理水平,杜绝工作中不规范行为。企 业根据 ISO 文件在 PDM 中通过模板定制, 能确保企业 ISO 管理体系的严格执行。 在定制流程 中的条件强制性得到保证后流程才会被执行,在操作过程中任何不规范的行为都不被认可, 不合格品决不可能流向下一级,并且任何在 PDM 上的操作都有据可查,保证可追溯性。PDM 还限定每个人的权限,每个人都不可能超越自己的权限,做自己权限以外的事。保证企业的 垂直管理和良性运作。

5.3 第三阶段:实施用友 PDM 与用友 ERP 系统的信息集成。
本阶段工作也可以在第二阶段启动后并发进行。本阶段主要完成用友 PDM 与用友 ERP 的信息集成, 通过用友 PDM 与用友 ERP 系统的无缝链接, 将物料 PDM 中产生的物料清单信息, 产品 BOM 信息传递到 ERP 系统中。 通过用友 PDM 与用友 ERP 系统的集成, 完成 PDM 数据的对外发布, 增加技术体系与外界 的交流和沟通,增强企业各部门之间的协同工作能力,提高企业内部集成水平,产品数据在 更大范围内得到共享,PDM 系统在更广阔的空间里为企业带来更多更大的价值,使企业整体 的产品数据管理走上一个更高的层次。 需要引起注意的是,信息化是个长期的过程,需要企业不管改进、才能不断受益。随着 信息化工作的逐步深入展开,企业获得的利益也将逐步最大化。

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6 典型案例
6.1 重庆齿轮箱有限责任公司——数字化企业工程
公司介绍
重庆齿轮箱有限责任公司隶属于中国船舶重工集团公 司,是生产齿轮箱、联轴节、减振器、摩擦片、润滑设备、 风力发电齿轮成套设备、减速机及备件、汽车齿轮及配件、 滚珠丝杠等产品的大型专业化三线企业。公司始建于 1966 年,位于重庆市西南 50 公里的江津市境内,拥有资产总额 13 亿元, 占地面积 52 万余平方米, 现有职工 2000 余人。 公司形成了自己独特的设计制造技术,在高精度硬齿面齿轮 设计制造技术、不同安装形式的高低速重载齿轮传动装置设 计制造技术等方面保持国内领先并达到欧美发达国家的同等水平, 可以根据用户需要, 满足 用户的个性化需求。“齿齿相依,带动未来”是企业文化的结晶,公司以“服务国防,奉献 社会,关爱员工,回报股东”为企业理念,坚持“做强做大”的发展方针,以一流的技术水 平和完善的质量体系, 为用户提供优质的产品和周到的服务, 竭诚为国防科研和国民经济建 设作出应有的贡献。

应用目标
以用友 PDM 为集成平台实施技术信息化,与 CAD、CAPP、ERP、MES、OA 系统整 合构建“数字化企业”。

解决方案
文档管理 变更管理 工艺电子图板 SolidWorks 接 口 产品结构管理 项目管理 可视化与浏览 ERP 接口 零部件管理 产品配置管理 数据集成与接 口 配机组件 工作流管理 产品工艺管理 系统管理工具

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重齿系统应用架构 PDM 实现对物料、BOM、图纸及文档等信息的管控,为周端系统提供了输入的数据。 利用用友 PDM 作为整个企业信息化数据整合的平台,与 CAD(2D/3D)、CAPP、ERP 等系统进行信息的双向交互,打通了从设计、工艺到制造的数据渠道。

应用价值
重齿实施了 4CP(CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM 集成)、 ERP、 MES 等主要功能分系统, “数字化企业”的新产品开发能力、经营管理水平、生产制造能力和客户定单准时交货能力 等方面将得到显著提升。主要价值如下: ① 公司每年新产品贡献率达到 50%; ② 产品交货期缩短 30%; ③ 库存资金占有比降低 10%-25%,设备平均利用率提高 40%,采购成本降低 5%; ④ 提高生产率 5%-10%,产品质量得到较大改善,对客户的准时交货率达到 98%以上; ⑤ 年均增加新产品开发达 30 个,新产品新增产值达 2 亿元。

6.2 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司
公司介绍
成立于 2004 年 1 月 9 日,是中国船舶重工集团公司(CSIC)集合集团公司优势企业 和科研院所, 以重庆船舶工业公司为主体成立的大型风力发电装备研制和关重零部件设计开 发的专业高新技术企业。公司的成立得到了中国船舶重工集团公司(CSIC)和重庆市政府 的大力支持, 同时肩负着打造集团超百亿产业的重点非船民品项目和创建重庆市风电装备制 造产业基地的重任。 公司主要合作伙伴分别在系统集成、 增速箱、 中型发电机、 计算机控制、 钢结构、大型铸锻件、液压等技术和产品上具有国内先进水平。 公司有协作化、高效率的组织体系,整合资源、控制有效、快速反应、共同发展。公司注重 职工教育培训,不断提高职工的精神境界和协作技巧,不断提高职工工作技能。公司永远处 于激活状态,不断适应环境和战略变化,不断优化组合,强化责任,动态演进,开创先机。

应用目标
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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 以产品数据管理推进企业数据管理标准化, 项目管理改进企业过程控制的标准化。 全面提升 企业的研发能力。

用友解决方案
用友 PDM3 文档管理 变更管理 Office 集成控 件 产品结构管理 项目管理 可视化与浏览 零部件管理 产品配置管理 数据集成与接 口 工作流管理 SolidWorks 接 口 系统管理工具

应用价值
系统保证了产品数据与文档资料的正确性和一致性, 使企业数据和文档管理实现有序和 规范化, 同时根据分配的权限, 设计人员和管理人员利用搜索引擎迅速获得产品的各种技术 资料,规范了技术管理,减少了设计错误,从而降低成本。

6.3 重庆清平机械厂
公司介绍
重庆清平机械厂是中国船舶重工集团公司成员单位,始建于 1965 年,专业从事中、小 模数齿轮制造。工厂占地面积 112 亩,有重庆、万州两大生产基地。总部设在重庆江北区。 现有职工 500 余人,其中工程技术人员 140 人。企业被评为省级文明单位、“诚信文明先 进单位”、“纳税信用 A 级企业”。 企业总资产 1 亿,拥有一批日本、瑞士、德国、美国、捷克、意大利等国内外厂家生 产的齿轮加工、齿轮刀具加工、热处理和表面涂覆设备及检测设备。具有年产 600 万只齿 轮的生产能力。可直接根据用户的要求进行全封闭式加工,保证其纯正品质,全方位满足用 户的需求。 主要产品有圆柱齿轮、直齿内齿轮、螺旋圆锥齿轮、蜗轮、蜗杆、变节圆齿轮、齿条、 特殊形状齿轮、组合齿轮等。所加工的产品广泛用于航海、航空、航天、机械、汽车、摩托 车、电子、仪表、石油、化工等行业。

应用目标

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用友 PLM 船舶行业解决方案 V1.0 通过技术信息化提升企业创新能力,实现设计、工艺的协同工作,提高开发效率,提高 设计与工艺的知识重用。并与 PDM 为集成平台,实现对 CAD/CAPP 的集成和管理,实现 与 ERP 的数据交互,消除企业的信息孤岛。

用友解决方案
用友 PDM3+CAPP 组件 文档管理 产品结构管理 变更管理 项目管理 工艺电子图板 可视化与浏览 ERP 接口 AutoCAD 接 口 零部件管理 产品配置管理 数据集成与接 口 工作流管理 产品工艺管理 系统管理工具

应用价值
1、清平机械厂 CAD/PDM/CAPP/ERP 的集成应用,企业重复设计减少 80%以上,缩短开 发周期 30% - 50%; 2、新产品开发能力提高 30%,,新产品质量提高 10%以上; 3、工艺、工装准备周期缩短 20%,新产品设计制造成本降低 10%。获得经济效益的同时, 全面提升企业的管理形象和对客户的信誉度。

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