产品数据管理——知名企业鲜为人知的一个核心管理能力(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者:李仪

出版社:电子工业出版社

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产品数据管理——知名企业鲜为人知的一个核心管理能力

产品数据管理——知名企业鲜为人知的一个核心管理能力试读:

前言

本书是《PDM:原理、方法与实践——研发与外部世界的桥梁》的修订版。2007年1月,作者出版了《PDM:原理、方法与实践——研发与外部世界的桥梁》。作者通过举办产品数据管理公开课、企业内训和咨询辅导等方式向学员和客户推广该书,并通过培训机构为读者提供邮购。得益于大批企业研发工作的快速发展,伴随出现了提升产品数据管理水平的广泛需求,该书受到了读者的欢迎,并为瑞斯康达、联迪等一批企业的产品数据管理水平提升发挥了较好的作用。该书至今已全部售罄,并在网上出现了盗版现象。为了满足读者和培训机构的需求,作者决定对该书进行修订,并将本书定名为《产品数据管理——知名企业鲜为人知的一个核心管理能力》。

2005年以来,产品数据管理方面出现了一个明显的变化,即产品数据管理的IT系统名称从PDM发展到产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM),从IT系统来看,PDM似乎已经落伍了。大致来说,PLM更强调与前端的计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)软件连接以提取初始的产品数据,并管理对产品数据的评审过程,以及强调与后端的生产管理企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)软件连接。作者认为,PLM系统的核心仍然是产品数据管理,企业要想用好PLM系统,做好产品数据管理的业务流程、业务规则仍然是非常重要的前提。因此,本书所介绍的产品数据管理业务原理、方法和实践也仍然是非常有必要的,也适用于PLM系统。

为了与当前的流行术语匹配,作为修订版的本书将第1版书名中的“PDM”改为中文表达“产品数据管理”。另外,在修订版的内容中,当谈到产品数据管理的IT系统时,改用术语“PLM”,对比第1版中的“PDM”,这是一个显著的不同点。

还需要说明的是,缩写“PDM”既可以用于表示产品数据管理的IT系统,也可以用于表示产品数据管理的方法论,因此,在本书中仍然能看到“PDM”,但只限于表示产品数据管理的方法论,而不再是IT系统。

此次修订最重要的变化在于刘海涛先生增加的一部分新内容。刘海涛先生具有丰富的PLM系统实施经验,他为本书多数章节提供了PLM系统的示例、界面截图及主流的PLM系统介绍等新内容,以帮助读者更好地将产品数据管理的方法与IT系统联系起来。

在此次修订过程中还修改了第1版中发现的一些文字表达、图形方面的错漏,并根据5年多来的培训和咨询实践,增加了“产品数据总体方案”、“产品数据管理任职资格”等新内容。

衷心感谢深圳睿思成研发管理咨询有限公司为本书的出版发行和推广提供的大力帮助。

欢迎读者和业内人士与本人交流,请访问http://weibo.com/u/3035010992。

李仪

第1章 概述

1.1 产品数据定义

根据企业研发、供应链、销售和售后服务及其IT系统的需要,产品研发过程中产生的各种图纸、软件、技术文件、物料清单等,统称为产品数据(Product Data,PD)。简而言之,产品数据是研发过程和研发结果的记录。如图1.1所示,研发过程将技术与设计转化为产品数据,而供应链依据产品数据制造产品。图1.1 技术与设计、产品数据、产品的关系

1.1.1 产品数据:研发与外界的桥梁“生产工具决定生产力”。IT系统是企业管理的“生产工具”,IT系统的广泛应用给企业管理带来了深刻变化。现代企业即使未采用ERP类的大型IT系统,但都要使用电子表格、电子文档、CAD、各种小型IT工具。

产品数据是企业IT系统的重要基础数据,对现代企业良好运转有重要影响。

产品数据具有广泛的用途。产品研发过程中时刻需要依据已有的产品数据,以开展下一步的研发工作,并使所有研发工程师工作协调一致。产品数据还用于控制产品生产过程、指导产品销售和售后服务。如图1.2所示,产品数据通过ERP系统,作为公司生产计划、物料采购、产品制造、产品销售、售后服务、成本核算的重要依据,因此,产品数据对于供应链和市场销售有十分重要的意义。图1.2 产品数据:研发与外界的桥梁

1.1.2 产品数据必须准确、安全、规范、高效

为了完成产品数据的各项重要职责,产品数据必须准确、安全、规范、高效。

● 准确性,准确性是产品数据的生命。错误的产品数据必将被ERP等IT系统放大,导致直接经济损失和负面市场影响。

● 安全性,产品数据是企业研发过程和成果的记录,是企业的知识产权,必须严格保护。

● 规范性,产品数据在企业被广泛使用,必须符合规范,才能在各部门获得一致的理解和正确的使用。

● 高效性,产品数据及其管理流程必须精心设计以配合ERP等IT系统和流程,协助提高研发和供应链工作效率。

1.1.3 PLM系统是产品数据管理的IT系统

尽管在2005年以前术语PDM较为流行,但是后来PLM更为时髦。无论PLM系统还是PDM系统,都是以产品数据管理为核心功能的IT系统。

随着计算机和IT技术的飞速发展,CAD和各种IT系统广泛应用,传统的文本格式产品设计文档、设计图纸随之发展,并增加了PART、BOM、EC等结构化数据,以及相应的管理规范、管理流程和软件系统,逐步发展形成了一门新兴学科——PDM。

术语PDM在20世纪80年代出现于美国,一方面是指集成的产品数据管理软件系统,即PDM系统,另一方面是指相应的产品数据管理原理、方法、规范和管理流程,以实现对产品研发过程中各类产品数据进行全生命周期的管理。PDM的理念是:在正确的时间,正确的地点,将正确的信息,以正确的方式,传递给正确的人。

PDM系统是符合PDM原理和方法的IT系统,用于对产品研发过程中各类产品数据进行全生命周期的管理,可以有效实现设计更改中的产品数据同步更改,有效支持产品设计过程中的产品数据共享,提高产品研发工作效率,因此PDM系统还是产品研发过程管理的一个支撑性IT系统。根据Gartner Group的定义:“PDM系统是一个使能器,它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行化协作环境。”

随着网络信息技术的发展及企业应用的要求,PDM的范畴越来越广,现在已经延伸到了PLM,美国密歇根大学PLM开发联盟这样定义PLM:“PLM是一个集成的、信息驱动的方法,它涵盖了从设计、制造、配置、维护、服务到最终报废的产品生命周期的所有方面。”但PLM的核心始终是通过结构化的产品数据来驱动不同产品生命周期阶段的业务开展,即产品数据的全生命周期管理。图1.3展示了PLM系统在企业IT系统中的位置及关系。图1.3 PLM系统在企业IT系统中的位置及关系

在图1.3中,CRM(Customer Relationship Management)是客户关系管理系统,基本功能包括机会点(需求)管理、销售(订单)支持等。SCM(Supply Chain Management)是供应链管理系统,基本功能包括供应商关系管理、供应商评估等。ERP(Enterprise Resources Planning)是企业资源计划系统,基本功能包括订单处理、资源管理、生产计划及控制等。

目前主要的国外商用PLM系统有德国西门子公司的Teamcenter(2007年收购UGS而来)、德国SAP的PLM、美国PTC的WindChill、法国达索公司的Enovia、美国甲骨文公司的Agile等,这些PLM系统各具特点,目前占据了PLM市场的绝大部分份额。根据CIMdata2012年对2011年度的PLM市场调查数据,西门子PLM(Teamcenter)的销售总量(直销加渠道销售)排名第一。本书第10章将对PLM做进一步介绍。

国内PLM厂商较多,产品价格低廉,有基本功能,但缺乏针对大型、复杂应用的成功案例,整体上尚未具备与国外产品相当的竞争实力。

为了符合目前的习惯,本书下文将产品数据管理的IT系统称为PLM系统,而以PDM指代产品数据管理的方法论。

PLM系统作为一种大型管理软件系统,其实施和应用都是一项复杂的工程。企业成功应用PLM系统的关键首先在于掌握PLM的业务原理、管理方法,并善于实践应用,而PLM软件系统采用何种软件技术则在其次。

1.1.4 产品数据管理与配置管理的比较

产品数据管理与配置管理有何区别和联系?这是一个常常被问到的问题。这里所说的配置管理,实际上是在产品开发过程中的版本配置管理。产品数据管理和版本配置管理都要管理产品设计文档、图纸、物料清单等,而且都要做变更控制,它们之间有何差异?版本配置管理具有以下特点:

● 从所处的产品开发阶段来看,偏重于新产品未进入验证阶段之前。

● 从涉及的部门来看,偏重研发内部版本管理,支持开发项目组内部的协同工作。

● 偏重于软件。

产品数据管理的特点如下:

● 从所处的产品开发阶段来看,偏重于管理进入验证阶段之后的产品数据应用。

● 从涉及的部门来看,偏重于管理在企业范围内应用的已发布产品数据,支持企业级的协同运作。

● 管理硬件和软件,对于软件,产品数据管理一般只管理软件产品,不管理模块以下的层次。

因此,配置管理与产品数据管理是互相配合的关系。

我认为,广义的产品数据管理可以包含产品开发过程中的版本配置管理。受限于相关软件工具的功能,暂时需要区分产品数据管理和版本配置管理。两者的发展趋势是走向重合、统一。

1.2 产品数据管理是先进企业的核心管理能力

产品数据管理工作的价值在很多企业没有得到充分认识,影响了这些企业的发展。为了更直观地了解产品数据的重要作用,本节介绍若干产品数据相关案例。

案例1-1提高产品数据管理水平获得巨大收益

2000年,某公司出现因物料差错而导致交货延误的大量问题。统计发现,全公司存在价值4000万元的呆死料,令人触目惊心。巨额的呆死料不仅造成直接经济损失,而且造成严重的负面市场影响。

分析表明,其中许多呆死料源于产品数据,尤其是产品数据中的物料清单(Bill Of Material,BOM)错误和图纸错误,引起该公司ERP系统错误,导致采购和加工差错。

为此,全公司上下开始高度重视产品数据准确性管理工作,经过几年努力,终于达到和保持了很高的产品数据准确率,并在研发系统建成了由数十名工程师组成的产品数据管理部门。呆死料和错货不再是突出问题,而且,随着产品数据业务流程改善,PLM系统投入应用及与研发IPD(Integrated Product Development,集成式产品开发)流程实现对接,企业大大提高了研发工作效率。【启示】产品数据的准确性对企业lT系统至关重要。必须从企业全局的高度,建设高素质的产品数据管理团队,以科学的方法管理产品数据准确性。

案例1-2图纸未标明层间厚度导致损失35万元

某新产品PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)对板层间厚度有特殊要求,但因投板时未说明,导致该批试制50块板全部报废。因板上采用了昂贵的光模块,工艺要求高,也不能取下来再使用,导致总损失达35万元。

进一步分析表明,类似特殊情况一直是通过电话或邮件通知办理,而PCB图纸上并未提供相应栏目给设计工程师填写层厚度信息。

因此,在强调员工责任心之余,根本的解决办法是完善PCB图纸模板及其评审发布流程。【启示】改善PCB图纸规范和管理流程有助于改善PCB研发管理,有助于研发与试制部门协作。

案例1-3设计方案文档不准确拖延测试进度一个月

1996年,一位测试工程师按照产品设计方案设计测试方案并对产品做测试,然而设计方案中某数据包数据“1”被误写为“0”,按照此数据进行测试,测试结果总是不正确。测试工程师首先怀疑自己的测试方法、测试环境有问题,苦苦查询未果。幸好该测试工程师经验丰富,他查找相关标准,反复分析确认该数据包数据有误。测试完成时间延误一个月。【启示】技术文档是研发协作的纽带,低劣的文档质量导致研发管理水平低下。

案例1-4结构件图纸中对材质描述不当,导致产品停产

1997年,生产车间发现,某配电箱所采用的铜螺杆在拧紧时常发生断裂。从断面看,该螺杆外层为铜,内层为铜渣。这种劣质铜螺杆在通电时易发热,使设备工作稳定性变差,存在严重事故隐患。当时发货任务紧急,但仍然被迫停产整改。

进一步分析表明问题症结:该配电箱设计图纸上只标明铜螺杆材料为铜,未准确说明是什么铜,无标准化单位。

因此,根本的解决办法是完善结构件图纸模板及其评审发布流程。【启示】改善图纸规范和管理流程有助于提高研发质量。图纸是产品制造的依据,图纸质量对产品制造至关重要。

案例1-5 EC延误发货

1997年、1998年,市场销售捷报频传,发货量猛增,但随之发生大量合同不能按期交付、错货等问题,引起大批客户投诉。原因之一是EC发布不完善:各地销售工程师按照产品的销售清单与客户签订销售合同,但这些销售清单是脱网运行的,当总部有EC后,销售清单不能及时更改,导致销售合同送回公司后,制造部门无法按合同要求备货。

为此,必须完善EC管理流程及其IT系统。【启示】产品数据是研发、销售、制造之间的桥梁和纽带,如果出现“梗阻”,企业就会“生病”。

案例1-6多余的附件包

问题:由于历史原因,某产品线各产品整机清单中都有按合同必发附件包(包括测试用的电缆、尾纤、法兰盘等),每包平均成本1500元左右,每单合同必发一套。

产品数据工程师(Product Data Engineer,PDE)参与某干线工程开局时发现,该合同站点遍及全国几十个省市(即使是省级或地市级的合同,也存在一个合同多个站点),而按合同必发件只能发到合同中的某个站点,开局的南京站就未收到按合同必发物料。

问题分析:经调查,实际上技术支援人员的工作方式一般是,从备件库中领取调测用物料,随身携带供现场调试时使用。针对问题PDE组织协调技术支援、研发、市场、合同成套对其必要性重新进行评估。

解决方案:该产品线所有产品整机清单中全部取消合同必发附件包。

根据去年发货情况估算,该产品线所有产品取消合同必发附件包,一年可为该公司节省成本750万元。

按照某公司2002年的实际发货量估算,消除已发现的各种冗余物料问题,可为该公司每年节省物料成本2400万元。【启示】产品数据必须从被动服务走向主动管理:

●PDE必须成为研发团队的组成部分,承担BOM设计、验证的工作。

●产品数据作为研发、制造、销售和售后服务的桥梁和纽带,PDE必须主动承担研发与供应链之间的协调工作。

●PDE必须熟悉研发和供应链业务流程及其lT系统。

案例1-7PART零部件数据中增加描述元素(Descriptive Element)

问题:硬件工程师为了查找合适的元器件,应首先检查企业ERP系统中已有的大量PART,确定其性能参数指标是否满足设计需要。由于没有合适的软件系统协助这项工作,产生了以下问题:

●花费大量时间查找资料,降低研发效率。

●错过采用优质器件的机会,增加技术风险。

●盲目增加新PN(Part Number),增加了采购和制造成本。

因此,迫切需要一个软件工具为研发器件选型提供帮助。

寻找解决方案:产品数据管理部门发现企业ERP系统有描述元素功能,该功能可为各类PART零部件设定描述性参数,如电阻的阻值、耐压、温度范围、潮湿等级等。

由于过去对该ERP系统应用经验不足,描述元素功能未启用。

实施解决方案:在产品数据管理部的推动下,研发管理部组织器件认证部门、硬件开发部门、产品数据管理部门、IT部门成立项目组,开展了大量工作。

●统一确定上百类零部件的描述元素——技术参数种类和名称。

●整理数千种零部件的描述元素取值。

●优化与描述元素有关的零部件产品数据规范、管理流程和IT系统。

改进效果:经过一年多艰苦努力,项目全部完成,大大方便了器件选型工作,获得硬件工程师广泛好评。【启示】为了提高产品研发效率,必须提高产品数据管理水平。

1.3 产品数据为研发、供应链、市场提供产品信息流

在发展为PDM之后,产品数据比早期的文档图纸有了新的作用和地位,如果说IT系统是企业管理的血液循环系统,那么产品数据就是血管中流淌的血液。

1.3.1 为研发服务

产品数据为企业新产品研发过程提供流程使能(enabler)及支持技术继承,缩短产品研发周期,降低产品研发成本,提高产品质量。

1.促使研发成果转化为企业资产

有效的产品数据管理可以将研发人员的头脑中的产品设计、技术和经验转化为书面的产品数据,从而避免因个别研发骨干人员流动而严重影响产品开发工作。

2.进行技术积累,促进技术继承

产品数据应为新产品研发提供企业已有的各种研发成果资料和数据,进行技术积累,促进技术继承。

3.产品数据管理流程是保证研发工作协调一致的重要纽带

PDM可以引导研发工程师遵循各种研发业务流程和规范,尤其是EC管理流程涉及的产品研发和供应链的方方面面。合理设计并有效实施的产品数据管理流程是保证研发和供应链各部门协调一致的重要纽带。

4.促进研发流程“落地”

产品数据涉及所有研发工程师和其他所有研发业务角色,贯穿整个研发过程。高层次的研发流程可以通过产品数据业务流程、规范和IT系统,转化为操作层面流程和规范,促使全体开发员工在产品开发全流程中遵循研发流程。

5.是研发到供应链的桥梁(信息流)

新产品要投入生产,研发部门必须将新产品的产品数据交给制造部门。新产品要投入销售和售后服务,研发部门必须将新产品的产品数据交给销售部门和售后服务部门。因此,产品数据是研发到供应链的桥梁,或者说,产品数据是联系研发与外界的桥梁。

1.3.2 为供应链服务

产品数据支持企业供应链提高发货准确率、降低库存呆死料损失。由于现代企业生产规模大,市场响应快,因此,产品数据的任何差错都有可能通过ERP等IT系统迅速传播和放大,导致大量产品故障或物料积压等大额经济损失,而且影响及时发货,给企业市场形象造成负面影响。因此,提高产品数据准确率是产品数据管理的头号任务。

事实上,由于产品数据是ERP系统的基础数据,因此,没有产品数据,就无法采用ERP系统。没有高质量的产品数据,ERP系统就不可能高效运作。

1.3.3 为市场服务

产品数据支持企业产品定制化、客户化、个性化,增强企业市场竞争力。产品定制化导致大中型企业产品种类极其繁多,这些不同种类的产品之间某些零部件不同,但是还有大量零部件相同。若不能妥善设计产品数据,必将导致产品销售合同、订单管理、制造、采购、库存、技术支援、财务等各业务部门及其IT系统的巨大混乱。导入并应用BOM结构设计,使产品BOM支持灵活选配零部件的能力,是解决问题的关键。

1.4 产品数据主流程与部门组织结构

本节结合典型的产品研发流程,概述PDM的主要业务内容和部门组织结构,进一步体现产品数据与研发、供应链的密切联系。

1.4.1 集成产品开发流程简述

IPD是一种先进的产品研发流程。在IPD流程中,产品研发一般包括以下六个阶段:概念阶段、计划阶段、开发阶段、验证阶段、发布阶段、生命周期阶段,如图1.4所示。概念阶段是对产品的基本功能、外观、价格、服务、市场销售方式、制造等基本需求进行定义的阶段,这个阶段主要产生新产品的需求说明书;计划阶段制定产品规格说明书,确定产品的系统结构方案、明确产品研发后续阶段的人力资源需求和时间进度计划;开发阶段是根据产品系统结构方案进行产品详细设计,并实现系统集成,同期还要完成与新产品制造有关的制造工艺开发;验证阶段进行批量试制,验证产品是否符合规格说明书的各项要求,包括验证新产品制造工艺是否符合批量生产要求。验证阶段后期还要向市场和企业生产部门发布新产品,并经历新产品产量逐渐放大的过程。发布阶段将新产品转入批量销售和生产。生命周期阶段则是新产品的销售量成长、成熟、退化,以至退出市场的过程。各个阶段的产品数据相关工作如图1.4所示。

为了加快产品研发进度,需要在产品研发过程中引入并行工程(Concurrent Engineering)及异地开发,使各项研发工作尽可能提前进行,以缩短总的产品研发周期,并降低产品研发成本。图1.4 各个阶段的产品数据相关工作注:虚线框,数据工程师参与;实线框,数据工程师负责。

1.4.2 产品数据主流程:全程参与产品开发过程

图1.4整体反映了产品数据在产品开发过程中,以及在产品整个生命过程中的主要工作内容。与传统的图纸文档管理相比,产品数据的工作内容具有以下特点。(1)从被动服务到主动管理。从被动等待研发工程师归档文档图纸,到主动参与产品研发流程,管理产品数据准确率、齐套率,设计BOM结构,并为产品研发工程师提供产品数据服务。(2)研发早期参与、全程参与。从概念阶段到发布阶段,都需要产品数据管理和服务。(3)业务职责拓展。在文档图纸等产品资料的基础上,增加了PART零部件数据、BOM、EC等数据类别及其管理流程和规范,而且因配合ERP和各种电子工作流,增强了准确性管理等职责。(4)提升了产品数据工程师的业务素质要求。为了有效开展产品数据工作,在掌握传统的文档图纸管理技术之外,产品数据工程师还必须熟悉企业研发、供应链、销售和售后服务流程,并深入掌握IT技术。

图1.4若干概念涉及后续章节内容,暂不详细解释,简述如下:

①、⑤、⑥——参见第3章、第7章。

②、③、④——开展产品数据齐套性管理工作,协助加快产品研发进度。参见第8章。

⑦——为了提高产品数据准确性和BOM结构合理性,在进行新产品小批量试生产时,组织进行产品数据验证工作。

⑧、⑨——PN(Part Number)即零部件编码或称物号、料号,参见第2章,BOM参见第3章,产品资料参见第4章。

⑩——EC即工程更改,参见第5章。

⑪——由于产品数据相关部门多,流程、规范复杂,并涉及各种IT系统,因此需要产品数据工程师经常提供数据提取、资料查询、流程规范咨询等应用服务。

1.4.3 产品数据部门的矩阵式组织结构

为了完成产品数据的重要职责,并有效配合产品研发IPD流程,企业产品数据管理部门的组织结构必须既注重产品数据业务能力建设,又要与产品研发团队建立密切联系。图1.5是一种可行的产品数据组织结构,从图中可以看到其具有如下特点:

● 产品数据工程师是产品研发团队成员,产品数据工程师组成产品线数

据组,在研发组织矩阵的横向上参与到产品线,产品线是负责一个产品系列的研发团队。

● 产品数据工程师的双重职责——既直接参加产品研发,又要承担产品数据业务建设工作。

● 产品数据管理部作为职能部门,在研发组织矩阵的纵向上归属研发系统。

图1.5中,各产品线数据组成员是各产品PDT的产品数据经理,对口负责该产品PDT产品数据工作。

供应链文控室负责对供应链各部门的产品数据发布工作,包括EC的发布工作。为了保证按照最新的产品数据组织产品生产,供应链文控室应将各类产品数据准确地发行到相关使用部门,并严格要求快速、及时,如要求在产品数据发布生效后1小时内通知或送达相关部门。

研发文控室为研发工程师提供产品数据查阅服务。由于研发使用的产品数据大多涉及详细的产品技术,因此研发文控室应严格实施知识产权保护政策。图1.5 可行的产品数据组织结构

1.5 产品与产品制造概念术语

为方便下文讨论,本节定义常用术语。

1.5.1 产品与部件类概念术语

零件:构成固定、功能性能一致、一般不能拆解的基本物料,如电阻、电容、接插件、二极管、三极管等。从产品数据的角度来看,零件是构成企业物料清单的基本单元。

部件:按照一定的装配工序把组成部分连接而成的不具备独立用途的物料,如一个电子产品用的空机柜、一块安装好元器件的电路板等。

整件或整机:按照一定的装配调测工序把组成部分连接而成的具有独立用途的产品,如收音机、放大器、告警箱等。

成套设备:能独立完成规定功能,由若干整件或较小成套设备相互连接而成,经常需要在使用现场完成连接,如电话交换机、GSM基站系统、计算机等。

PCB:Printed Circuit Board,印刷电路板,尚未安装元器件。

电路板:在PCB上安装好元器件而制成的产品部件。

1.5.2 产品制造类概念术语

企业需要尽可能满足交货期要求,提高客户满意度,因此,从客户签订合同开始,到物料采购、产品制造、产品发货,需要进行全流程管理,所以,先进企业已经形成了产品订单管理的概念。

电路板的制作过程称为单板加工,包括PCB制作、元器件SMT、插件、焊接、加载软件、老化等工艺过程;通过仪器设备对电路板进行功能性能调测称为单板调测。一般情况下,由于软件版本升级较快,以及同一块电路板可以使用不同的软件而具有不同的功能,因此往往是要到已有订货合同、进行发货前的装配调测前才进行软件加载。未加载软件、不能直接安装到整机上的电路板称为制成板,加载了软件、能直接安装到整机上的电路板称为成品板。将电路板插装到机壳或机柜上,通过电缆连接起来,完成整机装配,通电进入工作状态,进行对功能性能的整机调测。完成整机调测并经过检验后入成品库。不能直接发货给用户的零部件,如制成板,入半成品库。从成品库中领出整机、包装材料、说明书、用户安装材料等,经过理货、包装后发货给用户。产品、部件的生产过程称为工艺路线。

本企业自行加工,装配而成的电路板、整机设备等称为自制件,从市场采购、用来加工装配各种自制件的原材料、零配件称为采购件,提供图纸、委托其他工厂(称为外协厂)加工制作的零配件称为外协件。采购件和外协件要经过IQC(来料检验)才能进入来料库。对采购物料要先进行技术认证和商务认证,证明被认证的物料的功能性能满足要求,证明该物料的生产商具备符合要求的生产供货能力和质量控制能力。

MRP:物料需求计划(Material Requirements Planning),是在产品结构的基础上,根据产品结构各层次物料的从属和数量关系,以每个物料为计划对象,以完工日期为时间基准倒排计划,按提前期长短区别各个物料下达计划时间的先后次序而制定的计划。

MRPII:制造资源计划(Manufacturing Resources Planning),是在闭环MRP基础上,把物流和资金流结合在一起形成的完整的人机交互式的生产管理系统。它主要完成企业的计划管理、采购管理、库存管理、生产管理、成本管理等功能。

ERP:企业资源计划(Enterprise Resources Planning),提供企业整体经营管理解决方案。ERP超越了传统MRPII的概念,吸收了准时生产、全面质量管理等管理思想,扩展了管理信息系统的范围,除财务、分销、生产管理、人力资源外,还集成了质量管理、决策支持等多种功能,并支持Internet、电子商务等。

1.6 产品数据概念术语

1.6.1 产品数据的生命周期

产品数据有自己的生命周期。经过设计工程师拟制,相关主管和专业人员评审后归档到产品数据管理系统,发布给使用部门投入使用,使用过程中因为各种原因需要做工程更改,最后由于产品升级换代等原因导致老版本的产品数据失效。虽然已失效的产品数据已不再应用到产品研发和制造过程中,但仍应作为资料存档,产品数据的存档时间为若干年,称为产品数据存档期。在产品数据存档期之后,可以将其销毁。产品数据生命周期如图1.6所示。图1.6 产品数据生命周期注:部分用于产品试制验证的产品数据需要先经过受控发布和受控使用。

1.6.2 产品数据的基本类别

产品数据可以分为五个基本类别,如图1.7所示,后面会分章讲述。

● PART,即零部件数据,记录零部件的基本特征、属性。

● 物料清单(Bill Of Material,BOM),记录每个需要装配的零部件由哪些其他零部件组成。

● 产品资料(DOCument,DOC),含通常所说的文档和技术文件,记录零部件的装配过程、制作方法、技术规格、设计方案等,包括图形和文本等多种形式。

● 工程更改(Engineering Change,EC),对零部件设计过程中及发布生产之后的各类更改予以记录,保证更改过程完整、可追溯。

● 工具软件是产品开发中使用的各种工具软件,如编译软件系统、机械CAD 软件、电路 CAD 软件等。平台数据主要用于产品研发过程,而且版本繁多,必须予以妥善管理。图1.7 产品数据分类

1.6.3 产品数据的逻辑构成

在产品数据管理系统中,每份产品数据都由元数据(Metadata)、物理数据和电子表单三部分组成。元数据是说明数据的数据,以便更有效地管理、存储和检索产品数据。例如,对于一份PCB图纸,这份图纸的作者、名称、版本、图纸分类信息、发布记录、密级、平台数据名称和版本、所属产品等说明性信息,就是这份PCB图纸的元数据,而PCB图纸的ECAD文件就是其物理数据。元数据在产品数据管理系统中表示为产品数据的属性信息,用于产品数据的申请、检索、查阅等各种业务操作。产品数据在电子化归档审核过程中,记录电子流操作过程的电子表单还会详细记录所有审核意见,也需要作为产品数据的一部分长期保存。产品数据逻辑构成如图1.8所示。图1.8 产品数据逻辑构成

1.7 产品数据电子化基本概念

产品数据电子化不能仅仅是将纸质产品数据录入到计算机系统、将纸质产品数据的人工传递过程改进为计算机网络传输电子产品数据等简单的“映射”。产品数据电子化包括三个方面的电子化:① 数据电子化,纸面文本转化为电子数据;② 数据管理流程电子化,运用IT网络技术实现评审发布过程网上传递;③ 数据管理系统电子化,采用PDM系统存储和管理已归档入库的产品数据。

相对于传统的纸质文本产品数据,电子化产品数据的优点是:

● 提高工作效率和质量。电子化数据便于充分运用计算机技术进行数据的传递、应用、管理、更改等数据管理和数据应用工作,避免了人为差错。

● 提高企业竞争力。实现快速、低成本信息交换,支持实现研发、销售和制造全球化。

● 支持企业业务流程变革,并为企业IT建设服务。

1.7.1 纸质产品数据转变为电子化产品数据

要将纸质产品数据转变为电子化产品数据,需要开展以下四项工作。

1.为各种产品数据制定电子化模板与规范

电子化产品数据与纸质产品数据有一些实质性不同,如电子化产品数据无法进行手工签名,日期与页码等栏目可以由计算机自动产生等。因此,产品数据的种类、内容与格式模板、模板范例、命名规则、版本规则等,电子化产品数据将不同于纸质产品数据,要另行制定。

2.要采用产品数据开发软件,并尽可能提高产品数据开发过程的自动化程度,提高设计过程的工作效率

各类文本、图形、表格形式的产品数据,都应该应用专门的软件进行开发,这是产品数据电子化的前提。同时,应用软件进行产品数据开发,页码可以自动生成,明细表不用再手工编辑,软件可以自动生成。对电子化产品数据,软件还可以自动进行规范性检查,十分有利于提高产品数据的准确性和规范性。

3.进行电子文件光栅格式转换,为电子化产品数据提供查询使用方法

由于①电子化产品数据种类繁多,各种CAD软件品种多,而且频繁升级,难以给使用部门、外协加工厂安装如此之多的CAD软件;②直接向外协加工厂提供未经格式转换的电子化产品数据,易被修改后盗用,不利于企业知识产权保护;③10年或20年之后,即使保存了大量的CAD软件,但是可能也没有能运行这些CAD软件的计算机系统了,因为计算机指令系统和操作系统也在不断发展变化,不可能兼容所有古老的软件系统,所以,需要先将不同格式的电子化产品数据转化或扫描为简单的光栅格式,如.pdf格式、或.tif格式等,再发放给使用部门。使用者只要安装了ACROBAT等通用浏览软件,

就可以阅览、打印了,但不能进行更改。

4.通过备份管理保证电子化产品数据的长期保存和可靠应用

电子化产品数据的存储媒介如光盘、硬盘、磁盘等,存储容量大,一旦损坏,损失巨大。因此必须建立严格的备份管理制度,通过日备份、周备份、月备份进行不同等级的备份,以便尽快恢复数据,最大限度地减少数据损失。

1.7.2 产品数据管理流程电子化

电子化的产品数据归档与发布流程,能够将设计工程师拟制的电子数据,通过计算机网络,自动传递给审核人进行审核,通过后再自动导入计算机数据库,自动发布给需要的部门,并自动签收、记录。在这个基本的电子化流程中,可以实现自动记录各个审核环节的审核时间,对超时不处理者进行自动告警与自动提醒,以使工作过程顺畅;可以对审核过程中发现的问题进行自动分类统计,便于总结改进。

高质量的产品数据电子化流程应该是快速的、方便易用的。

1.7.3 电子化工作流

一般将在计算机网络上实现的业务流程称为工作流。相对于人工操作的业务流程,工作流有以下优点:①固化流程,消除人为操作的随意性,提高业务质量;②便于实现业务自动化,提高业务效率;③强化管理,易于进行过程监控;④有完善的历史记录,易于对业务完成情况进行追溯和统计分析,便于发现问题并持续改进。

图1.9是产品数据评审与发布电子化流程。在不同的企业、针对不同的产品数据,其工作流是不同的。图1.9的相关说明如下。

①——拟制人填写相关信息后提交产品数据,工作流自动将向下一环节传递评审任务。

②——收到评审任务通知邮件后,拟制人的直接主管填写和提交设计正确性、规范性审核意见。审核人可以选择退回提交人进行修改,否则工作流将自动向下一环节传递评审任务。

③——收到通知邮件后,产品数据工程师进行规范性审核,并根据业务规则确定需要经过哪些专业审核环节。审核人可以选择退回提交人进行修改,否则工作流将自动向下一环节传递评审任务。

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