前言
集团公司PLM系统是2006年底正式规划并开始系统建设工作，选用在机械制造行业内较为领先的CAXA V5 PLM系统为集团公司PLM系统。项目经过三期共五年时间的系统建设，初步形成了集团公司内部以PLM系统为业务和数据管理平台，以研发中心设计开发数据为基础的设计、工艺、制造、采购、生产的产品全生命周期管理系统，集团公司PLM系统建设分三个阶段进行实施，每个阶段都是根据企业当前发展要求及行业经验进行项目建设。
1 PLM系统一期项目分析
图1 PLM系统一期图文档管理
PLM系统第一期完成了搭建统一的产品技术创新平台，缩短产品开发时间，提高研发质量，降低开发成本，满足日益增长的用户个性化需求。建立有效的知识沉淀、管理手段，实现人与知识的分离,延续产品设计经验。理顺产品型谱和BOM管理流程，促进模块化产品研发。固化合理的审批和更改流程，加速业务流程的逐步优化。加强项目计划、任务、资源与执行管理，提高项目控制力。系统核心建设功能包括设计开发项目管理、图文档管理、产品结构和配置管理、流程管理、与其他二维、三维设计软件的集成管理、编码管理、明细表管理和变更管理等。通过项目一期建设，公司所有部门都可以通过PLM系统查询和浏览到自己部门所需的信息，集团公司信息化工作从此也有了一个良好的开端，并得到用户和公司领导的肯定。
2 PLM系统一期项目分析
图2 PLM系统二期子公司独立PDM系统产品明细管理
PLM系统第二期主要完成了对PDM系统的深入应用及功能开发，并在一期建设基础上，建设集团公司级CAPP工艺管理系统以对原有PDM系统进行补充和完善，逐步形成设计到工艺的全生命周期管理。通过PLM系统一期和二期的建设基础和经验，利用自身力量建设了集团公司下属独立子公司的PLM系统，既提高了集团公司信息化人员水平也为集团公司解决了母公司和子公司业务和数据划分与管理问题。二期系统核心建设功能包括：研发系统功能优化和完善，对系统文档管理、产品和零件管理、流程管理、编码管理、权限控制等功能进行了优化完善，实现了研发数据电子下发，增强了系统的自动化、智能化和安全性。CAPP工艺编制规范化，提高工艺编制效率，通过系统规范工艺模板，实现了工艺文件的规范编制、减少工艺人员的重复性劳动工作，缩短产品制造的工艺编制周期有利于促进工艺的标准化和规范化，提高工艺设计质量。通过产品设计与工艺信息的共享与集成，提高信息的重用性、准确性和一致性。工艺数据集中管理，工艺文件、设备、手册等工艺数据集中共享，改变了原有数据的状态混乱、存放分散的状况，实现了设计数据的充分共享。同时，电子工艺数据查询速度和纸质工艺数据查询速度相比也有了很大的提高。自动统计汇总数据，工艺数据输入后可以通过系统自动统计汇总功能自动汇总出《工装装备一览表》、《材料消耗一览表》、《零件配套一览表》等汇总表，减少了手工重复劳动，也避免重复录入的数据错误。工艺电子流程审批，实现了工艺规程、材料定额的电子审批，节省了打印纸张和送审时间的浪费。通过电子流程监控，可以快速的指导所有流程的进度情况，便于管理。建立了独立子公司研发、工艺管理系统，实现了子公司研发资料、工艺资料的集中管理、时时共享和电子审批。提高了子公司资料管理的标准化、规范化程度，提高了研发、工艺的设计效率。
3 PLM系统三期项目分析
图3 PLM系统三期产品配置与多视图多BOM管理
PLM系统第三期主要完成了销售-研发-投产段BOM的继承和递进。建立一体化BOM系统并解决了销售-研发-投产段BOM维护过程的问题，实现“一步到位、一致性、一体化”。 建立了设计部门基础数据维护机制、基础数据配置关系维护机制、基础数据新增机制、基础数据变更机制、临时指令沉淀机制。建立了制造部门在系统中根据配置规则和订单需求进行单车选配工程BOM（单车BOM）的机制。建立基础数据的工艺路线、工位信息维护机制。建立根据生产属地、工艺路线、工位信息、供货状态确定投产BOM的机制。建立工艺路线、工位信息、投产BOM更改机制。在系统中建立变更反馈机制，异地分子公司与总部相同的BOM处理机制等。系统核心建设功能包括设计BOM（超级BOM）管理、基础工艺、工位管理、工程BOM（单车BOM）管理、投产BOM管理、全局问题反馈流程管理、采购合件管理、PLM系统与CRM系统数据对接、与异地分子公司PDM系统集成管理等。
4 PLM系统实施方法及核心系统功能分析
集团公司PLM系统是以达索Smarteam V5 R20系统作为数据、业务、流程的开发和实施平台，后台数据库以ORACLE 10G和SQL 2008 SERVER为数据管理平台来实现对整个集团公司的数据管理。下面是集团PLM系统核心功能和实施方法的介绍和分析：
4.1 SmarTeamData Model Designer功能介绍
一个随安装提供的数据库（如SmDemo）。用户可以使用此数据库或修改它以满足用户的需要，例如添加新的类、修改或删除类和属性等。如果用户修改了一个数据库但没有删除类，那么所有的对象将被保留在数据库中。通过装载一个模板（WizSrc）来创建一个新的数据库。（一旦用户定义了一个目标数据库，新的空数据库将生成。）从别的数据库中装载模板。然后修改模板并创建新的数据库，新的数据库是空的。通过点击Create按钮创建数据库后，该数据库便成为SmarTeam可用的库，并显示在可选数据库窗口中可供选择。这个窗口的显示需要从SmarTeam文件菜单中选择“切换到数据库”选项。
数据模型是一个抽象的SmarTeam数据结构，它是由对象类型（类）以及这些类型间的相互关系组成的。尽管数据模型储存在数据库中，但两者还是有区别的。记录是关系数据库平台上的实体，而对象是在面向对象数据模型中的抽象体。
●对象
对象可能是一个实在的物体、一份计算机文件、一个人或者其他什么东西。它被一系列称作为属性的特征来描述，例如人作为对象有身高的属性。
对象具有属性、状态和身份特征，相似对象的结构和状态都定义在他们共有的类中。
●类
类是指一种对象的类型。例如用户是人类中的一个对象。一种对象可以说是一类中的一种实例，操作人员实际上就是人类的一个实例。
类是一系列具有共同结构和属性的对象的集合。每一个工程实体就是一个能被分类的对象。
●超级类
超级类是一种特殊类型的类，它是各种类型树的最高级别。
●继承
类有子类，子类继承了父类的属性
4.2 定制属性页面
●打开现存的工作卡片
●在工作卡片中添加一项
●修改项的特性
●添加或修改文本编辑项
●建立一个查询项
●给属性页面添加网络链接
●建立多种组合（参考）项
●分配编码名称
●移动或调整项的大小
●添加或修改标签
●添加宏
●保存工作卡片
●卡片设计器的菜单栏
图4 打开属性卡片
4.3 流程模型设计器(Flowchart Designer)
这部分对于系统管理员使用SMARTEAM–Workflow是很有帮助的，任何使用者都可以开始并参与一个自动的过程。过程类型是专门量身定制的，比如ECO过程，ECP过程和分配过程。
SMARTEAM–Workflow提供的是过程类型，比如ECP，ECO和域的改变，你可以用数据模型设计器里设计过程类型。
每个过程有一个默认得工作流，或者流程图，且每个工作流也可以有自己附加的工作流可以被选择。
这部分对于创建工作流模型进行介绍，使用Flowchart Designer可以：设计一个新的工作流模型；修改一个已有工作流模型；添加一个新的子工作流模型；载入一个已有子工作流模型；给一个工作流模型赋予过程类型（例如，ECO或ECP）。
对于设计一个流程，可以简单的定义节点和在节点之间添加连接。
4.4 用户维护工具(Users Maintenance)
“用户维护”功能通过设置密码和各种各样约束在SMARTEAM-Editor中为用户提供安全措施。
例如：系统管理员可以定义当所有用户使用“视图”选项时只有管理员才能使用的“新发布”选项。系统管理员也可以定义名为 Clerical 的组可以在“新建”和“检入”状态中使用“编辑”和“视图”选项，但不能在“发布”或“归档”状态中使用“添加”或者“删除”选项。这个功能允许系统管理员执行以下任务：
◆定义新用户和用户组。
◆给单个用户或用户组分配特权或访问权限。
◆为用户定义密码。
SMARTEAM-Editor允许用户由“用户授权”窗口给单个用户或组分配权限，或访问权限。管理员可以定义对于在 SMARTEAM-Editor的每个类，哪些SmarTeam操作或者用户定义了的操作，是单个用户或者组可以执行的。见“用户定义的操作”部分。用户也可以定义在什么版本状态下，单个用户和组可以对文件进行操作。
4.5 工作流管理器（Workflow Manager）
工作流管理器由主管人或系统管理员使用。
使用工作流管理器可以对已经发起的流程进行查看和监控，通过工作流管理器的查找工具，可以查找到出现问题导致节点延误的流程，可以重新再指定已经发起的流程的节点执行人和工作任务等信息，可以将未走完但不再走的流程中止。
4.6 脚本维护工具（SmartBasic Script Maintenance）
一个事件是一种在SMARTEAM-Editor中发生的操作或函数。“脚本维护”应用程序允许在SMARTEAM-Editor中通过在SMARTEAM-Editor默认的操作前、后添加一个宏或脚本来修改操作（函数）或者替代默认操作。
例如，用户可以修改一个操作，使在给SMARTEAM-Editor添加一个图纸前，显示一则信息；或者，在更新了客户的属性页面后，显示客户的结算金额。“脚本维护”应用程序也允许用户在SMARTEAM-Editor中定义新的操作。例如，用户要添加一个“报告”函数来显示对象的链接。“报告”函数将添加到SMARTEAM-Editor的主菜单中，并通过选择“操作”的子菜单“用户定义工具”访问。为了修改一个SMARTEAM-Editor操作或者添加一个新的操作，用户必须给选中的操作附属一个宏。用户可以从脚本中选择一个宏或者通过修改一个脚本来建立一个新宏。
4.7 编码设计器
“编码设计器”应用程序允许用户建立和修改编码。编码是SMARTEAM-Editor自动在属性页面的具体项中增加一个数字的规则。编码的许多一般的用途是为类提供最初的ID号和版本号。当用户在SMARTEAM-Editor 中打开一个新的属性页面时，已定义为编码的项将基于“编码设计”应用程序定义的规则自动显示一个新的数字。
例如，用户可能给Project ID项定义一个叫Proj-999的编码名：每次有新的工程添加到SmarTeam时，将在SMARTEAM-Editor中自动增加一个新的数字，如下：Proj-001，Proj-002等。
“编码设计器”应用程序也可以从“卡片设计器”应用程序访问，以便建立或者修改产生编码的属性页面中的域。
图5 文件库维护界面
4.8 电子仓库维护（Vault Maintenance）
维护安全和控制文件在任何组织中都是极其重要的，SmarTeam为这个目的提供安全电子仓库。这个电子仓库确保只有那些允许访问的用户才能访问对象，在所有的访问级别系统都提供保护机制。
电子仓库分为3部分。每一部分反映了对象的不同状态。SmarTeam提供了用于定义三个默认路径的工作框架，在这些框架里文件仅基于状态储存。
1、检入(Checked In)：“检入”电子仓库的目的是给在动态发展阶段的对象提供一个安全的环境。用户可以通过正确的访问权限检出，修改和再检入对象。用“检入”修订选项把对象放置到电子仓库中。用“检出”修订选项可以把文件从电子仓库中检出。
2、发布(Released)：“发布”电子仓库的目的是给已经被“核准”的对象提供一个安全的环境，保护它们不被错误地修改。这个电子仓库有严格的安全尺度，意味着很少用户可以在这个电子仓库中访问对象。通过激活“发布”操作可将对象放在这一电子仓库中。“新发布”操作允许用户建立文档的新版本并修改它。这一选项是受限制的，只供高级用户使用。
3、归档(Obsolete)：这一电子仓库的目的是给不再使用的对象提供一个安全的环境。通过使用“归档”操作对象被放置在这一电子仓库中，这些对象可以被SmarTeam用户访问，但不能被修改。
下面的图显示了文档的生命周期流程。注意顶行描写了SmarTeam的各种电子仓库，底行描写了文档所处的各种阶段。用不同的版本选项，用户可以把文档从发展的一个阶段移动到另一阶段。
图6 文档的生命周期流程
结论
PLM系统经过这三期的建设，逐步规范起全公司各核心部门的业务和数据，提供一个标准化的管理平台保证设计、工艺、制造、生产等部门数据的一致性。各部门在系统中各司其职，在系统中维护和管理自己负责那部分职责。系统通过整合各部门所提供的数据，最终形成统一和完善的数据出口，为公司生产和运营提供必要的数据支撑。集团公司信息化技术和实施人员也在项目建设过程中熟悉了各部门的业务特征、管理流程、工作方式，熟悉并逐步掌握了信息化项目管理工作，为后续集团公司ERP系统的建设提供了丰富的信息化建设和管理经验。
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