一、 項目背景

       吳忠儀表有(yǒu)限責任公(gōng)司（以下簡稱“吳忠儀表”）始建于1959年，是國(guó)家高新(xīn)技(jì )術企業，也是我國(guó)流程工(gōng)業自動化控制領域中(zhōng)控制閥行業的龍頭企業。公(gōng)司具(jù)有(yǒu)近50年的調節閥生産(chǎn)曆史，擁有(yǒu)日本、意大利等國(guó)最先進的柔性加工(gōng)設備30多(duō)台，各類精(jīng)确加工(gōng)設備520多(duō)台。産(chǎn)品服務(wù)于石油、天然氣、化工(gōng)、冶金、電(diàn)站、船舶、水系統等流程工(gōng)業自動控制領域。公(gōng)司先後通過了ISO9001國(guó)際質(zhì)量體(tǐ)系認證、ISO14001環境管理(lǐ)體(tǐ)系認證、GB/T19002.1（ISO10012－1）完善計量檢測體(tǐ)系認證等多(duō)項體(tǐ)系認證，是中(zhōng)國(guó)儀器儀表行業執行器協會的理(lǐ)事長(cháng)單位。

       吳忠儀表信息化建設起步較早，早期在硬件、軟件及信息化人員建設上投入了很(hěn)大的精(jīng)力，并自行開發了WRP（企業專用(yòng)的ERP系統）、MES（制造執行系統）等大型信息化系統，為(wèi)公(gōng)司後期技(jì )術創和新(xīn)技(jì )術管理(lǐ)系統的建設打下了堅實的基礎。随着近幾年訂單數量的迅速增長(cháng)、産(chǎn)品開發速度加快和産(chǎn)品數據的日益複雜，建立一個規範、标準、安(ān)全及協同的技(jì )術創新(xīn)信息管理(lǐ)平台顯得越來越迫切。吳忠儀表急需采用(yòng)成熟适用(yòng)的IT信息技(jì )術加強信息化建設，提升産(chǎn)品研發效率和水平，以促進企業的快速發展。

       經過對國(guó)内外多(duō)家PLM供應商(shāng)的多(duō)次精(jīng)心考察、論證和産(chǎn)品選型後，武漢天喻軟件股份有(yǒu)限公(gōng)司（以下簡稱“天喻軟件”）以深厚的制造業行業經驗沉澱、專業解決方案及長(cháng)期可(kě)持續性的實施服務(wù)體(tǐ)系赢得了吳忠儀表認可(kě)。2010年3月，吳忠儀表最終選擇了天喻軟件的設計和工(gōng)藝一體(tǐ)化PLM解決方案，雙方共同合作(zuò)開發、實施吳忠儀表技(jì )術信息化創新(xīn)管理(lǐ)平台。

圖1 吳忠儀表整體(tǐ)業務(wù)流程圖

       二、 合作(zuò)曆程

       自2010年以來，吳忠儀表和天喻軟件精(jīng)誠合作(zuò)，采用(yòng)“總體(tǐ)規劃、分(fēn)布實施、典型突破、小(xiǎo)步快跑”的信息化建設原則，以解決企業研發痛點為(wèi)指導方向，基于天喻軟件IntePLM平台先後實施了多(duō)期信息化項目，不但實現了對企業産(chǎn)品數據和流程的有(yǒu)效管理(lǐ)，還通過項目管理(lǐ)、産(chǎn)品配置管理(lǐ)、工(gōng)藝管理(lǐ)及短信平台實現了對産(chǎn)品研發業務(wù)過程的有(yǒu)力支撐，使企業産(chǎn)品數據存儲更加安(ān)全有(yǒu)序，研發人員獲取數據更加高效，數據共享更加便捷。同時借助PLM與WRP系統、DNC系統及MES系統的緊密集成，建立了産(chǎn)品研發和生産(chǎn)制造間的數據傳輸紐帶，有(yǒu)效的提高了産(chǎn)品基礎數據質(zhì)量和生産(chǎn)效率，推進了企業信息化建設的全面發展。

       下面簡要介紹下各期項目的實施情況：

• • 項目一期（PLM基礎功能(néng)及與CAPP集成）：

       實施時間：2010年04月–2010年11月

       主要工(gōng)作(zuò)：完成吳忠儀表業務(wù)需求的詳細調研及信息化管理(lǐ)方案，實現了建模管理(lǐ)、圖文(wén)檔管理(lǐ)、電(diàn)子審批流程管理(lǐ)、變更管理(lǐ)、産(chǎn)品管理(lǐ)、BOM管理(lǐ)、出圖管理(lǐ)及工(gōng)藝管理(lǐ)等模塊的實施和上線(xiàn)運行，在規範企業研發數據的同時，極大提升了設計、工(gōng)藝人員的工(gōng)作(zuò)效率，縮短設計周期。

• • 項目二期（産(chǎn)品配置管理(lǐ)、特品管理(lǐ)、項目管理(lǐ)、定額管理(lǐ)、WRP集成）：

       實施時間：2010年12月–2011年06月

       主要工(gōng)作(zuò)：針對企業WRP系統中(zhōng)産(chǎn)品配置管理(lǐ)的短闆（無法對圖紙、文(wén)件及項目任務(wù)進行有(yǒu)效管理(lǐ)、配置效率低且易出錯），在PLM中(zhōng)針對企業要求定制開發了産(chǎn)品型譜管理(lǐ)、配置管理(lǐ)、特品管理(lǐ)及定額管理(lǐ)等功能(néng)，結合項目管理(lǐ)可(kě)将企業文(wén)檔、零部件、零部件文(wén)檔關系，零部件結構和産(chǎn)品配置有(yǒu)機結合，提高産(chǎn)品配置的準确性和工(gōng)作(zuò)效率，并能(néng)和WRP系統進行雙向數據傳遞。進一步縮短了研發-生産(chǎn)周期，提升了生産(chǎn)效率，有(yǒu)效降低了企業運營成本。

• • 項目三期（PLM/DNC集成）：

       實施時間：2011年11月–2012年03月

       主要工(gōng)作(zuò)：主要實現對CAM文(wén)檔的有(yǒu)效管理(lǐ)及PLM/DNC系統的集成，完成CAM文(wén)檔錄入及刀(dāo)具(jù)文(wén)件解析，支持向DNC系統發放PLM系統中(zhōng)的數據及XML文(wén)檔。通過PLM與DNC系統的數據同步與集成，能(néng)将NC程序共享，避免設計人員重複工(gōng)作(zuò)，提高了設計人員工(gōng)作(zuò)效率。

• • 項目四期（PLM/短信平台集成）：

       實施時間：2013年9月–2014年02月

       主要工(gōng)作(zuò)：實現了吳忠儀表PLM系統和企業短信平台的集成、流程節點審批控制及執行監控功能(néng)應用(yòng)，不但能(néng)通過手機短信通知相關人員盡快完成流程工(gōng)作(zuò)，還能(néng)對工(gōng)作(zuò)流程參與人起到督促作(zuò)用(yòng)，為(wèi)工(gōng)作(zuò)完成情況提供了考核、監督依據，進一步提高了企業産(chǎn)品研發效率。

• • 項目五期（PLM/MES集成）：

       實施時間：2014年12月–2015年04月

       主要工(gōng)作(zuò)：通過PLM/MES系統集成的實施和應用(yòng)，解決了以往MES無法從PLM中(zhōng)獲取和生産(chǎn)相關的研發數據的瓶頸，能(néng)讓有(yǒu)權限的用(yòng)戶在MES系統中(zhōng)直接浏覽PLM系統中(zhōng)的産(chǎn)品研發數據，并能(néng)完成下載及打印操作(zuò)，有(yǒu)力的支撐了生産(chǎn)任務(wù)的高效開展，極大提升了生産(chǎn)制造效率。

       三、 典型功能(néng)

       1 産(chǎn)品配置管理(lǐ)

       由于吳忠儀表WRP系統隻包含基于訂單的産(chǎn)品選型功能(néng)，使用(yòng)的源數據包含所有(yǒu)的有(yǒu)效參數産(chǎn)品，成千上萬種參數化産(chǎn)品數據隻能(néng)通過人工(gōng)組織，并由人工(gōng)來判斷是否為(wèi)有(yǒu)效組配，且每次有(yǒu)參數變更時，源數據又(yòu)要重新(xīn)組織，工(gōng)作(zuò)效率很(hěn)低。所以迫切需要在PLM系統中(zhōng)定制開發産(chǎn)品配置功能(néng)，實現對文(wén)檔、零部件、零部件文(wén)檔關系、零部件結構和産(chǎn)品配置的有(yǒu)效管理(lǐ)，能(néng)通過參數的靈活設置，按要求生成所有(yǒu)符合條件的參數化産(chǎn)品源數據來支撐WRP系統功能(néng)正常運行，提高産(chǎn)品配置效率及确保配置結果的準确性。

圖2 産(chǎn)品配置業務(wù)流程圖

• • 數據源準備：

       由企業設計人員将基型産(chǎn)品根據參數拆分(fēn)形成“産(chǎn)品配置結構關系表”（Excel表格），利用(yòng)PLM中(zhōng)批量錄入功能(néng)，将“産(chǎn)品配置關系表”中(zhōng)的信息按零件、零件結構關系及産(chǎn)品組配關系保存到PLM系統中(zhōng)，作(zuò)為(wèi)産(chǎn)品配置的基礎數據。

       同時，用(yòng)戶可(kě)采用(yòng)交互方式對基礎數據進行調整（如添加、更新(xīn)和删除），如有(yǒu)大量配置關系需更改，還可(kě)采用(yòng)批量錄入方式對整個結構進行刷新(xīn)。

• • 設置配置關系：

       1、将基型産(chǎn)品和相關參數錄入PLM系統後，就可(kě)使用(yòng)基型産(chǎn)品結構上的“設置配置關系”功能(néng)自動分(fēn)析基型産(chǎn)品下的組件，并通過左右窗口分(fēn)别顯示“選中(zhōng)組件包含的零件類别”及“條件組”。條件組分(fēn)為(wèi)必選件、多(duō)選一和組合件，每種類型都可(kě)以創建一個或多(duō)個組（篩選集）；

圖3設置配置關系界面

       2、在組件上可(kě)通過“組件配置參數定義”功能(néng)來對配置結果進行約束及過濾無效的組配。

圖4 設置組件配置參數

圖5 設置組件參數約束

• • 正常品（指基于基型産(chǎn)品及參數可(kě)配置出的訂單産(chǎn)品）産(chǎn)品配置過程：

       1、設定好基型産(chǎn)品及配置關系後，設計人員就可(kě)根據用(yòng)戶訂單需求進行訂單産(chǎn)品配置，在配置過程中(zhōng)系統會根據設置條件進行篩選。下圖為(wèi)根據設置條件篩選出的結果集及配置結果。

圖6 根據條件篩選的結果集

圖7 産(chǎn)品配置結果

       通過PLM系統産(chǎn)品配置管理(lǐ)功能(néng)，可(kě)以快速通過零件級别配置參數找到所需的BOM信息，可(kě)避免因WRP系統中(zhōng)在正常品範圍内的參數因沒有(yǒu)對應的組配關系而被誤分(fēn)到特品的情況。

       同時通過産(chǎn)品配置功能(néng)，可(kě)定期按照規則去判斷特品中(zhōng)那些零件可(kě)升級到正常品，并給予建議，從而進一步減少企業特品的設計，降低零件冗餘及生産(chǎn)和采購(gòu)成本，提高企業效益。

       2 特品管理(lǐ)

       特品（需新(xīn)設計的零部件）管理(lǐ)是專門為(wèi)吳忠儀表定制開發的功能(néng)模塊，它可(kě)從WRP生産(chǎn)計劃中(zhōng)接收特品任務(wù)，并進行任務(wù)分(fēn)配及納入任務(wù)流程執行。當特品BOM通過審批流程歸檔後，PLM系統還可(kě)自動将特品BOM信息導入到WRP的中(zhōng)間接口表中(zhōng)，滿足WRP集成需求。

• • 提取WRP特品任務(wù)

       首先在WRP中(zhōng)由相關人員進行特品任務(wù)劃分(fēn)，劃分(fēn)後的特品任務(wù)被保存在特品任務(wù)分(fēn)配表中(zhōng)接口表中(zhōng)。設計人員在PLM系統中(zhōng)打開“我的特品任務(wù)”或點擊“數據同步”時，PLM系統會從吳忠WRP系統内獲取最新(xīn)的特品訂單信息，并進行特品任務(wù)分(fēn)配和管理(lǐ)。如下圖所示。

圖8 特品任務(wù)管理(lǐ)

• • 在PLM系統中(zhōng)執行特品訂單任務(wù)

       設計人員可(kě)在PLM系統中(zhōng)打開特品訂單，執行特品任務(wù)。在特品設計流程完成後，可(kě)反寫狀态數據到WRP系統中(zhōng)。

圖9 特品訂單示例

       3 PLM與DNC集成管理(lǐ)

圖10 PLM與DNC集成路線(xiàn)

       DNC系統是吳忠儀表目前應用(yòng)的分(fēn)布式數控生産(chǎn)加工(gōng)系統，它需要使用(yòng)零件的工(gōng)藝信息及機床數控程序(如刀(dāo)具(jù)、NC代碼等信息)。通過在吳忠儀表實現PLM與DNC的集成，可(kě)将DNC需要的信息都将保存在PLM系統中(zhōng)，能(néng)在DNC系統需要時方便的從PLM中(zhōng)獲取最新(xīn)的工(gōng)藝和數控程序完成加工(gōng)過程。

       PLM和DNC集成采用(yòng)WebServices技(jì )術，通過建立SOAP通信協議、消息格式和XML數據模型，進行接口服務(wù)的封裝(zhuāng)發布。

       在PLM系統中(zhōng)實現了對CAM文(wén)檔、NC文(wén)檔和刀(dāo)具(jù)文(wén)檔的管理(lǐ)，同時對PLM和DNC系統的發布服務(wù)進行調用(yòng)，在PLM系統中(zhōng)進行流程發布時自動向DNC系統發放接口數據XML文(wén)檔，有(yǒu)效實現PLM/DNC系統集成。

       4 PLM與短信平台集成管理(lǐ)

       在吳忠儀表PLM系統應用(yòng)過程中(zhōng)，經常會出現流程執行人員因工(gōng)作(zuò)繁忙或未能(néng)及時登錄PLM獲取工(gōng)作(zuò)任務(wù)，不但會導緻流程執行速度慢、效率低，也會帶來部門間的矛盾。通過實施PLM系統與企業短信平台基于流程信息發布及流程節點監控的集成，有(yǒu)效提高PLM流程處理(lǐ)效率，全面推動企業研發工(gōng)作(zuò)的順暢開展，在一定程度上提高企業的經濟效益。

• • 支持在PLM系統審批流程的各流程節點設定“節點最晚完成時間”。通過對節點需求時間的設定，在流程節點超時做處理(lǐ)，自動對相關人員發送提醒短信，不但可(kě)對流程參與人起到督促作(zuò)用(yòng)，還能(néng)為(wèi)技(jì )術和工(gōng)藝管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)完成情況提供了考核及監督依據；

圖11 設置流程節點最晚完成時間

• • 在每個流程節點完成後，可(kě)通過手機短信提示下一節點執行者開始工(gōng)作(zuò)，同時如有(yǒu)流程節點未按“節點最晚完成時間”完成工(gōng)作(zuò)，可(kě)通過手機短信通知功能(néng)進行提示相關人員盡快完成工(gōng)作(zuò)；

圖12 設置流程節點短信通知

• • 通過流程信息統計功能(néng)，可(kě)根據節點提交時間、用(yòng)戶、操作(zuò)節點等條件查詢特品圖紙和工(gōng)藝文(wén)檔在流程中(zhōng)的執行情況，通過列表顯示流程信息、節點信息、節點處理(lǐ)信息及流程對象信息，便于監控、督察流程完成情況。可(kě)導出流程執行情況報表，作(zuò)為(wèi)員工(gōng)考核依據。

       5 PLM與MES集成管理(lǐ) 

       制造執行系統（MES）項目是吳忠儀表的自開發項目，涉及信息系統研發、基礎資源整合、生産(chǎn)網絡覆蓋、制造工(gōng)位改造、系統集成應用(yòng)等多(duō)個方面，主要着力于解決控制閥離散生産(chǎn)過的信息化管理(lǐ)問題。

       通過多(duō)年的實施，吳忠儀表PLM系統中(zhōng)已經有(yǒu)大量的産(chǎn)品研發數據，但MES系統無法從PLM系統中(zhōng)獲取和生産(chǎn)相關的設計圖紙或工(gōng)藝卡片，都需要通過人工(gōng)導入；同時生産(chǎn)人員如需在現場查看相關的設計圖紙等數據都必需申請出圖打印後下發，耗時費力、效率低且容易出錯。通過PLM/MES集成項目的實施，能(néng)讓有(yǒu)權限的用(yòng)戶在MES系統中(zhōng)直接浏覽PLM系統中(zhōng)的産(chǎn)品研發數據及支持下載、打印操作(zuò)，大大提升了生産(chǎn)制造效率。

• • 支持在MES系統中(zhōng)按零件和文(wén)件類型“精(jīng)确查找”PLM中(zhōng)的已生效的各種圖文(wén)檔明細及屬性信息；

圖13 在MES系統中(zhōng)查詢PLM系統圖檔信息

• • 支持MES客戶端在不安(ān)裝(zhuāng)PLM客戶端和加密客戶端情況下，能(néng)在加密環境下實現圖文(wén)檔浏覽；

圖14 在MES系統中(zhōng)預覽PLM系統中(zhōng)的設計圖紙

• • 實現用(yòng)戶名(míng)一次登錄驗證，在MES客戶端不退出的情況下，可(kě)多(duō)次浏覽圖文(wén)檔，不需要在每次調用(yòng)接口都進行用(yòng)戶驗證。同時提供通用(yòng)接口，能(néng)在PLM中(zhōng)設定輸出圖文(wén)檔類型。

       四、 實施效果

       吳忠儀表自2010年開始和天喻軟件合作(zuò)進行PLM系統實施以來，不貪大求全，重點解決企業信息化過程中(zhōng)的典型問題。經雙方項目組的緊密配合和領導支持，各期項目功能(néng)持續穩定應用(yòng)中(zhōng)，企業管理(lǐ)和經濟效益顯著。

       目前，PLM系統管理(lǐ)數據量已達32G，入庫基型産(chǎn)品456個，入庫産(chǎn)品圖紙128079份，入庫Solidworks三維模型 7659個，管理(lǐ)基礎物(wù)料102805餘條，标準件600多(duō)個，完成流程實例10059個，正在運行流程實例50多(duō)個，生産(chǎn)制造計劃執行效率可(kě)提升60%以上。

       吳忠儀表PLM項目實施效果如下：

• • 通過PLM集成項目的實施和應用(yòng)，規範和統一了企業研發數據和流程，對于降低制造成本、提高執行效率、縮短生産(chǎn)周期有(yǒu)着非常積極的助力作(zuò)用(yòng)；
  • 從根本上擺脫了企業以往較粗放的業務(wù)管理(lǐ)模式，實現了吳忠儀表設計、工(gōng)藝、生産(chǎn)等業務(wù)部門的一體(tǐ)化協同業務(wù)管理(lǐ)過程；
  • 通過PLM項目的實施，企業實現了從“面向設計”向“面向設計和生産(chǎn)過程”的轉變，能(néng)進一步協助企業提高績效和質(zhì)量，縮短生産(chǎn)周期及減少、優化産(chǎn)品庫存；
  • 對後續數字化車(chē)間項目的實施及生産(chǎn)過程信息化提供了非常重要的奠基作(zuò)用(yòng)。

       五、 項目意義

       通過在吳忠儀表PLM集成項目實施中(zhōng)貫穿從産(chǎn)品設計、工(gōng)藝規劃、生産(chǎn)制造、産(chǎn)品維護到信息的全面數字化這一核心主題，實現了企業知識價值提升、知識共享及産(chǎn)品研發業務(wù)流程的優化，從而全面提升了企業生産(chǎn)效率和自主創新(xīn)能(néng)力。同時有(yǒu)力支撐了吳忠儀表數字化工(gōng)位的制造執行能(néng)力，降低了制造成本、提高執行效率、縮短生産(chǎn)周期，最終形成了企業産(chǎn)品設計和産(chǎn)品制造一體(tǐ)化的先進制造模式。

“通過和天喻軟件的深入合作(zuò)，對吳忠儀表的整體(tǐ)信息化發展戰略有(yǒu)了更加清晰的認識，研發體(tǐ)系、生産(chǎn)過程與信息化融合是未來的發展方向，也希望和天喻軟件進一步持續合作(zuò)，互惠共赢。”

——吳忠儀表PLM項目經理(lǐ)  張靜雯