中石化集团江汉石油管理局第四机械厂(四机厂)是国内生产大型石油钻采设备的主要生产厂家之一，产品主要有钻井工程装备、采油及井下作业设备、海洋钻采设备、高压流体控制元件等共分为五大类十六个系列，两百多种型号。目前信息化建设资源情况为：主干光纤(1000M)网络带宽，桌面带宽为100M；网络交换机 46台；网络节点：1104个；各种应用服务器18台；计算机(PC)总量800多台；产品数据管理系统 (TIPDM 2007)；工艺设计系统(KMCAPP 6.0)；企业资源计划系统(MYSAP/ERP.ECC5.0)；DNC网络连接设备达65台；人事考勤管理系统、安防系统、管理局公文办公处理系统、固定资产设备管理系统、桌面安全管理系统等。
一、产品数据管理系统实施背景
进入二十一世纪后，随着市场化进程的加快，以及石油竞争的加剧，石油机械市场需求旺盛，四机厂面对新的机遇和挑战，提出了当时的企业发展目标。在经济快速发展的情况下，生产规模迅速扩大，各种供需矛盾也日益突出，给企业管理带来了很大的难度，而要想解决这些问题，仅靠手工管理和增加人力是不够的。必须引入信息化管理的手段，开展集成应用希望通过信息化先进的思想理念、工具手段进行优化管理。
PDM(Product Data Management)即为产品数据管理，PDM系统是帮助管理人员、工程技术人员以及其他人员管理产品与开发步骤的一种软件系统。PDM系统帮助管理及工程人员追踪在设计、制造、销售以及售后服务与维修过程中所需求的大量信息。在有些地方又可被称为工程数据管理、产品信息管理、技术数据管理或是技术信息管理等。正是PDM系统的出现，使企业快速响应客户需求，跟踪管理客户订单的能力得到提升。PDM技术管理所有与产品相关的信息和过程，其核心在于能够使所有与项目相关的人在整个信息生命周期中自由共享于产品相关的异构数据。
PDM技术在九十年代得到迅猛的发展，PDM可看作是一个企业信息的集成框架(Framework)。各种应用程序诸如CAD、CAM、CAE、EDA、OA、CAPP、MRP……等将通过各种各样的方式，如应用接口、开发(封装)等，直接作为一个个“对象(Object)”而被集成进来，使得分布在企业各个地方、在各个应用中使用的所有产品数据得以高度集成、协调、共享，所有产品研发过程得以高度优化或重组。目前国际上许多大企业正逐渐将它作为支持经营过程重组、并行工程、ISO9000质量认证，从而保证企业竞争力的关键技术。
在企业管理流程上，四机厂技术部门体系由科技办、钻修产品研究所、固压产品研究所、自动控制研究所、材料工艺研究所及各分厂、车间的技术组构成。它们承担着全厂的项目管理、产品开发、设计、工艺等技术及管理工作，在企业经营发展中占据举足轻重的地位。但是部分技术工作流程缺乏规范性、科学性，相互间信息流通不畅，中间环节和重复劳动多，造成工作效率低，技术工作质量达不到保证，结果影响产品质量，造成浪费，影响生产周期。
在产品的数据管理和传递上，随着CAD技术在厂技术部门的普及应用，产品的设计周期显著缩短，设计质量大为提高，经济效益显著。但带来了信息安全、管理等诸方面的新问题，具体如：大量旧资料的无序管理；单机、目录文件级的管理存在诸多问题；对产品变更及版本管理缺乏有效的手段；电子资料的查询、借用问题；缺乏安全管理手段；缺乏有效的信息共享机制完整性；物料清单信息的集成化管理；无法展开标准化的运作方式；无法具备对复杂零部件的装配结构及运动机构的分析……在订单配套和发运管理上，设备更加趋向于整体配套化，这样导致的直接结果是客户的订单项目复杂、多变，同一订单中的项目会在不同的时间、不同的地点进行组装发运。单纯的手工报表来管理客户订单项目，容易造成项目的缺失和不准确，出现配错、发错的现象，给客户和企业带来损失。在企业生产趋于装备化、复杂化的情况下，针对产品数据、客户订单的信息管理显得日益重要。企业内部各部门要有统一的数据源，建立一个公共的数据信息平台，对客户的订单管理要详细准确，能够为设计、销售、制造、服务提供数据支持。
二、系统概况
四机厂产品数据管理融合了国际上先进的PDM技术原理，可以支持先进设计制造技术的应用于推广，基于面向对象技术，发挥集成框架作用，能够支持信息、业务过程集成，数据完整性与安全性控制，能够支持CIM(Computer Integrated Manufacturing)和CE(Concurrent Engineering)等技术的应用，通过CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)集成，将企业中不同部门所使用的软件如CAD、CAPP等生成的数据集成在一起，形成完整的产品数据管理系统，使所有与项目相关的人在整个信息生命周期中自由共享于产品相关的异构数据。它的应用已超出了工程设计领域，延伸到生产计划、物资供应等管理部门，同时为销售及售后服务提供数据支持。硬件系统方面，采用HP ML370D3高性能服务器，配备了双至强超线程CPU，1.5G DDR ECC内存，280G SCSI高速硬盘，采用RAID5磁盘阵列。采用硬件防火墙实现内外网隔离。软件方面，采用了Windows 2000 Advance Server操作系统和Microsoft SQL Server 2000 EntERPrise Edition数据库，并安装了企业版防病毒软件。
主要实现的功能：灵活的图文当管理、产品配置功能、权限管理功能、支持企业动态模型及动态演化、工程图档信息提取、内嵌多格式图文当浏览器、统一的编码方案、灵活的用户自定义管理机制。经过系统的推广使用，SJPDM已在设计、工艺、生产、采购、仓储、销售、质量等相关过程得到广泛应用，系统用户达到200个，已有14大类152种产品及部件进入了系统，零件119160个，各类图档103290份，图档每月以2400张的速度递增，各类文档以4000余份的速度增长。通过广泛使用、全员参与SJPDM系统，配合遵守相应的各类技术规范、工程流程、技术标准，系统提供了一个通用的数据平台，有效公用了企业内部的各种技术资源，提高了工作效率，为快速响应客户订单提供了保障，为企业创造了价值。
三、产品数据管理系统实施的主要内容与做法
SJPDM系统实施的过程为：需求分析和总体规划→系统客户化定制和典型应用→二次开发和功能改进→系统联调与验收→运行维护阶段共五个递进层次。
1 以零部件为核心的产品数据管理：从产品数据管理的发展历程来看，PDM系统经历了以文档为核心和以零部件(物料)为核心两大阶段；以文档为核心组织产品数据“真实”反映了企业技术部门的实际业务，成为PDM的初级阶段和EDM产品，国外早期产品和目前国内大部分PDM产品均处于这种水平或偏上水平，典型特征：借用概念根深蒂固。以零部件(物料)为核心是基于企业数据管理全局化考虑，在将来就会很好的支持产品生命周期管理，达到企业信息化长远目标。以产品结构为主线组织产品数据是经过对产品设计过程和设计理念进行深化，并经过和其它应用系统集成、融合而形成能够(也是唯一)反映产品数据管理特点的数据结构，在这种描述中，包括文档在内的所有产品数据均是对零件对象的描述，通过这种方法才能使得产品文档有效的以产品结构为主线起来(以文档为核心的无论如何也不能流畅的做到这一点，同时无法支持计算机行业模块化设计特征明显业务)。SJPDM系统可以将与该零件相关的所有文档(产品图、工艺图、工艺文件、其它相关文档等)管理起来。解决了企业中一图多件或一件多图的问题，清理了零件、图纸、工艺文件之间的版本关系这也是从企业全局考虑，为整个企业信息化做好基础工作，便于将来与其它软件进行有效集成。
2 有效的数据录入工作：只有规范的产品数据才是企业真正意义上的财富。SJPDM具有从图档文件批量创建零件和自动匹配产品结构的功能，即数据录入工具INPUT。要使数据规范，也必须从开始截止垃圾数据流入。经过对技术人员使用计算机和绘图软件的习惯的深入研究，全面贯彻执行企业的制图规范，双方对INPUT工具进行了大量的个性化开发，从而使系统具有强大的错误拦截功能，涉及到设计人员可能出错而导致垃圾数据流入的各种情况。如零件图纸初始化时选择了明晰栏、图纸标题栏编码项为空、零件名称为空、明晰栏图号为空、重量和数量栏有非数值型字符、多列明晰栏图号相同、明晰栏有空行等。为了确保图档部件明晰栏中的图号与零件图档标题栏图号一致，程序一旦发现有图档没有关联上，数据录入按钮即自动关闭。整个入库数据的详细情况在线自动生成一个文本文件存放在一个特定文件夹中，设计人员打开这个文件便能知道整批图纸的相关信息，极大地方便了设计人员发现并改正图纸中不符合制图规范的信息，提高了设计人员规范图纸的效率，同时有效执行了企业的CAD制图规范。
3 强大的查询、统计功能方便信息使用和管理：信息化的程度高低在于使用信息手段的人对信息的利用程度的高低。大量的产品信息存在于PDM系统中，要使它们真正成为企业实实在在的财富则必须依靠各种查询、统计、输出功能来实现。零件查询功能模块中，查询条件可以为零件代号、名称、类型、创建人、创建时间、编码、种类、备注、材料、重量、安全级别、设计人、产品型号中的任意一项或多项的组合，同时，具有非条件，可以对结果进行更加严格的筛选和界定。选择对零件的当前版本、历史版本进行查询。对于采用成组分类技术对零件编码后，统计结果直接显示出同类零件的详细情况。具备零件单层和多层使用情况功能，用于检查零件的通用性，为设计和更改提供参考。在浏览产品结构树时，系统随着光标的位置实时显示当前节点下的一级子件个数，有图档的子件个数等相关信息。图文档查询可以根据文档分类进行查询，在浏览产品结构时，可以指定任意节点对产品结构进行汇总，并可以选择不同的报表样式，设定复杂汇总条件，制定汇总曾数，得出各种BOM清单，通过集成的Office软件导出，直接打印或用作数据库记录为生产计划、采购等部门使用。在图文档分类输出打印功能模块中，汇总条件可多重定义，汇总结果有相关统计结果，便于使用者核对输出结果正确与否。
4 以产品结构实现对客户订单管理：产品结构是支持企业管理复杂产品数据的核心。目前PDM系统支持由图档构建产品结构和采取配置变量运算的方式进行产品结构配置两种方法，产品结构中可选件较少的企业适用于由图档构建产品结构的方法，反之选用配置变量运算的方式进行产品结构配置。四机厂产品有五大类，十六个系列，生产零件达几十万个，属于面向订单的制造企业。针对企业状况和系统功能，我们提出了产品设计结构和产品客户化结构的理念，将涵盖各种待选零件综合而成的产品结构称之产品设计结构，该产品结构会随着企业的发展和产品不断成熟而得到扩充。在得到客户详细需求后，设计人员以产品设计结构为基础，对各待选件一一确认生成产品客户化结构，该产品结构可转化为客户的设备生产和配套BOM，也为售后服务提供依据。
5 流程管理保证技术数据的规范：写入图档中，并打上各项工作完成的日期，无需人为干预，保证图纸数据的正确性，省去了审批人员再签字的种种麻烦提高工作效率。
6 系统集成和可扩展性促进广泛应用：随着PDM系统得实施和应用，散布在企业中的各个信息孤岛被连成一体，在设计、工艺、制造、财务、销售、质量管理、售后等部门间建立了一条完整的信息链，形成了一动全动、一有全有的协同工作环境，逐步建立起敏捷制造、快速响应的企业网络。在CAD界面中集成PDM的零件、图档、结构查询功能，在设计的同时，可在线查看已有的设计信息，同时提供图档的复制功能，借鉴成熟技术，极大提高设计效率。通过和CAPP的集成，在产品结构树建立后，融合零件相关工艺信息，进行工艺信息汇总，产生加工路线、加工设备、工时花费、材料消耗、成本计价等一系列统计信息，为上游生产计划和下游加工制造、财务核算提供数据。PDM系统在这个过程中起着将杂乱无章的信息串联起来的作用。SJPDM和主流三维软件如Pro/e的集成就尤为重要了，与装配件ASM已经形成了结构关系，PDM只需将其读入，对于采用TOP—DOWN设计的工程，PDM则需管理骨架、布局等要素，为实现运动仿真、结构分析、力学分析、模拟装配、数字样机等高端应用。SJPDM数据库已能与ERP进行良好地集成和应用。
SJPDM系统的成功实施与应用可归纳为如下六点体会：
1 取得了企业决策者的高度重视和全力支持；
2 充分的明确了PDM的定位和所要达到的目标；
3 制定了可行有效的实施策略；
4 重视实施队伍建设，选择技术力量雄厚，经验丰富的合作伙伴；
5 重视培训工作；
6 充分重视产品数据的标准化和流程的规范化。
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