开目PDM在东风康明斯的应用
一、企业概况
1.企业简介
东风康明斯发动机有限公司(DCEC)位于湖北省襄樊市高新技术产业开发区,是由东风汽车股份有限公司和美国康明斯公司各占 50%股份比例合资兴建的现代化柴油发动机制造公司(美国康明斯在国内投资的还有西安康明斯、重庆康明斯等)。
东风康明斯发动机有限公司为国家高新技术企业,主要生产康明斯多个系列的机械式柴油机、全电控柴油机、天然气发动机,可广泛应用于轻、中、重型载重汽车、客车、工程机械、船用主辅机、发电机组等领域。公司产品主供东风市场。近年来,公司积极开拓东风外部市场,安徽华菱,郑州宇通、上海申沃、厦门金龙等国内著名汽车制造厂纷纷选用了东风康明斯发动机。
东风康明斯发动机有限公司通过引进技术和自行开发战略,在产品开发上逐步与美国康明斯公司同步发展,在行业内率先通过汽车行业质量管理体系、环境管理体系和职业健康安全管理体系第三方认证。
2.企业信息化水平
东风康明斯在多部门多领域的信息化建设可以说是已经进入较为成熟的阶段,包括企业资源管理系统、办公自动化系统、质量管理系统、软件资产管理系统、产品数据管理系统、物流管理、现场总线、三维设计等应用,在国内属先进水平。同时拥有自己的开发团队,小规模应用的系统一般自行开发。
二、项目背景
产品数据管理方面,东风康明斯在开目 PDM 实施之前已经在应用美国康明斯的两个产品数据管理系统:CPIF(公司产品信息文件)和 PPIF(工厂产品信息文件),通过这两个 PDM 系统和 QAD(一家美国的企业管理软件公司的 ERP系统),东风康明斯可以将自己的各类产品信息向美国康明斯总部发放,从而实现产品数据全球共享,方便了客户的产品维修和保养,也使得东风康明斯产品可以在全球范围内销售及服务。通过这些系统的应用,完全可以满足企业日常的业务。
但是基于三方面因素,东风康明斯不同部门和层次的人员一致认为还需要再上第三个 PDM,并且不是替代关系,而是同时并用。一方面,企业领导方考虑到东风康明斯未来的发展必须拥有一套自己管理和维护的产品数据管理系统,才能把握更多的主动权,少受牵制(主要指美国康明斯);
另一方面,IT 部门意识到目前所应用的产品数据管理系统在某些方面的功能不够完备,如欠缺图文档管理、无流程管理等等,必须借助文件服务器、OA 系统等工具加以实现,并且效果不好;
第三方面,产品系列多,产品变形也多,随着市场的不断扩大,多批次、小批量、周期短、需求独特的订单越来越多(康明斯在中国各投资公司的年营业额为 40 亿人民币,东风康明斯就占了 20 亿以上),这就给相关的产品部、市场部等过个部门不断增加工作压力,这就要求产品结构配置管理需要进一步优化,提高便利性,同时能够快速生成订单。
三、项目关键业务介绍
关键术语定义:
Config——产品配置号,是一个用来配制精确结构(订单)的全结构树,包含各个系列。型号的组件。
SO——Shop Oder 订单,精确结构
CCR——Client Change Request 客户更改需求单,主要内容就是对发动机产品的改进要求描述
E R——Engineering Release 工程发放文件,主要内容就是对发动机配置结构更改、图纸升级、兼容性改进具体信息;
P E ——Product Technical Issue Notice 产品技术问题通知单,主要内容就是对精确结构(历史订单)具体更改信息
东风康明斯在产品设计和开发方面的主要业务就是 CCR(客户更改需求)业务和 PCR(质量更改需求)业务,两业务基本一样,不同点在于发起部门:前者由市场部发起,后者可能由各个部门发起,具体过程就是: CCR 或 PCR 经过多部门可行性进行审批之后,提交给产品部根据其内容编制 ER(工程发放文件),ER 经过内部审批之后由专人将其归档并发放给其他部门,产品部将 ER 传入 CPIF 系统,康明斯审核 ER 文件通过之后发放 EJR 文件,再由产品定义组将EJR 文件内容输入 PPIF 系统(维护产品配置结构),再导入 QAD;(紧急情况时,工厂会根据 ER 文件发放 ACA 文件并将其内容录入 PPIF 系统,然后进行设计研发和有限装机),之后多个部门依次对 ER 文件里 BOM 部分的内容进行生效日期的反馈,完成之后将反馈内容更新至 PPIF 系统,再由市场部对 CCR 进行评审并反馈 CCR 文件对目前已有的产品精确结构的影响,然后由产品部编制 PE(产品技术问题通知单)文件,并审批、发布, 再根据 PE 文件维护精确结构。
简单的概括就是:根据客户个性需求、产品改进要求等因素对发动机产品结构、兼容性和结构时间有效不断维护,并按用户订单的要求配置生成组件相互兼容、结构完整和时间有效的订单产品。可参考如下流程图:

四、项目实施难点分析
1.历史数据量巨大
用户一开始就计划在系统正式运行时把数十 G 的文档五百 G 的 ProE 图纸导入到系统中,经过双方多次交谈,双方达成共识:零部件基本信息、结构信息、兼容性、生效日期才是最重要的管理对象,图纸外的技术文档可以在运行时管起来,图纸方面先把最新的或最常用的一小部分 PDF 格式的纳入系统管理,其他历史图纸等系统使用成熟之后再管。不过仍然花了大量时间整理和导入。
2.业务流程复杂
对于一个 CCR 更改业务或生效日期反馈流程的描述,十个工程师有十种说法,也会画出十种不同的流程图。严重影响了调研和实施进度。原因就是业务流程十分复杂,之前没有一个很标准的流程来规范业务,业务上存在一定的随意性,比较影响效率。另外,在实施的过程中,流程过程复杂的同时,执行方式也附带很多条件,比如在某个分支节点上,打回后就必须提交到指定的步骤等等。基本大部分流程都是附加很多判断单独定制的。
3.继承旧系统的概念的同时还要继承旧系统的习惯
如生效日期、组件之间的兼容性等这些概念是东风康明斯原有 PDM、ERP中都存在的,这就会导致开目 PDM 的很多标准功能失效,派生出大量二次开发功能;还有图形化的界面、鼠标右键操作方式不习惯(最终还是习惯)等等。结构树的显示方式 100%用户不接受,因为原有系统都是表格的方式显示;实施一年,本人也不习惯结构树了,尤其是层次多的情况。
4.用户项目组与开目项目组实施风格不一致
用户项目组实施项目是习惯乙方的开发人员常驻现场,但是我们开目公司是实施的常驻现场,因此提需求方面,用户习惯先大致考虑一番,先做个雏形,边用边改,但我们习惯做之前尽量考虑周全后面少改,这方面双方存在严重分歧,项目前期争吵时有发生。不过项目后期双方互相理解,都有大幅的让步。(如北京一家质量管理软件公司、一家资产管理软件公司、上海一家客户关系管理 CRM软件公司等的开发人员均常驻东风康明斯)
5.其他
大量专业术语和英文参考资料,对企业业务理解和项目过程推进造成很多障碍。

五、项目主要需求分析及解决方案
基于本文第二部分项目背景和第三部分的业务,我们开目 PDM 首先必须解决如下两个问题:生效日期和兼容性的管理:
1.生效日期的记录和应用
记录方式:
在东风康明斯,零部件的更改是通过时间来控制的,零部件自身存在有效性,零部件结构也存在有效性,并且有相应的时间段,零部件自身不存在版本概念,零部件对应的图纸有版本。也就是说零件 A 在 1 月份是有效的,2 月份可能就是被废弃不用,它在 1 月 1 号可能有 10 个子零件,在 1 月 10 号可能就被改成了 11 个子零件,而且这种更改又是非常频繁的,所以如果通过我们 PDM 的版本来管理,必定会造成数据膨胀,如果采用结构快照,又不方便记录零件自身的生效失效历史,所以在开发部的建议下,采用了自定义文卷记录的方法。


部分情况会通过手工来维护,部分情况会通过文件自动来维护。
生效日期自动更新

相关应用:
另外,由于产品属性信息、结构数据等都存在时间有效性,导致我们系统中结构管理、使用范围查询等标准功能都对东风康明斯无用了,所以我们只能通过二次开发重做这些常用功能:
根据时间来进行 BOM 结构查询:

(结构有效性、层次、国产化等因素导致不便用BOM汇总实现)
使用范围查询:

结构比较:

如上这些需求及相应功能是为了继承东风康明斯的模式,并且是用户的常用功能。据了解,很多国外的的 PDM、ERP 系统都有生效日期、失效日期(或截止日期)这个概念,国内一些管理系统也有,如(胡成明),这种实现方式应该可以借鉴。
2.兼容性的记录和应用
记录方式:
在东风康明斯,兼容性是是用来描述组件(option)和组件之间的兼容关系的,可能一对一也可能一对多,我们也采用了记录到自定义文卷的方法,如图

对上图中的兼容性的解释:
1)当选择 AH 9174 时,必须选择 IC 9445;
2)当选择 AD 9003 时,必须选择 FA 9498 和 AF 9206;
3)当选择 BP 9093 时,自动带出 BP 9073;
4)当选择 BP 9078 时,不能选 CP 9591
5)当选择 DA 9026 时,不能选择 AF 9002、也不能选择也不能选择
6)当选择了 DL 9001,且选择了 FR 中的一个,且选择了 TB 中的一个,且选择了 AH 9174 中的一个时,自动带出 FT 9138

相关应用:
兼容性的记录一方面方便用户进行兼容性查询,另一方面是为选配订单(SO)做准备。
编辑 SO 的功能简述:
1)选择参考的 SO

2)手动选件

3)系统自动校验

4)自动生成选件清单对应的 excel 和 SO 结构

5)SO 与 excel 自动建立关联
通过这个功能,原来可能需要 4~8 小时甚至更长时间才能完成的工作,现在可能只需 10~15 分钟。该需求是项目第三个关键需求(第一是图文档的管理,第二是流程管理)。
生效日期和兼容性在开目 PDM 系统中的管理方法确定以后,就可以考虑历史数据的导入了
3.历史数据的导入
主要包括 4 类:
零部件基本信息:对象属性、零件生效日期、零件失效日期;
零部件结构信息:结构属性、结构生效日期、结构失效日期;
各产品配置号的兼容性:组件与组件之间的兼容关系;
各类零件图纸、文档:doc、xls、ppt、txt、pdf、dwg、rar、jpg 等接近 10G(ProE 暂未导入);
解决方法:以上四类历史数据的量大且规范性不强,均是先通过大量人工检查并整理,再通过二次开发实现自动导入,因为生效失效日期、兼容性等信息需要写入自定义文卷,而各类图纸、文档因命名规范也无法利用系统自带的图档导入功能,DDB 导入不方便处理;
历史数据导入之后,就要考虑项目关键需求了:提高产品配置的便利性
4.提高产品结构配置的便利性
东风康明斯对产品配置结构树的维护基本上都是根据 ER(工程发放文件)文件来手工将内容输入 PPIF 系统(康明斯 PDM 系统),而 ER 文件的格式是完全固定的,需要输入的内容主要包含四页:

Item Section

BOM

Item Option Notes (图略)
Compatibility

解决方法:
无论怎么更改手工输入方式,都没法根本上提高输入的效率,而这个文件又是东
风康明斯上开目PDM管理的最重要文档之一,所以我们通过二次开发采用PDM
系统自动导入的方法来替代手动输入,这样就彻底解决了效率问题。
ER 文件(excel 格式)自动导入
→零件信息页内容的导入
→零件 notes 页内容的导入
→BOM 页内容的自动导入
→兼容性页内容的自动导入

该功能是项目的第四个关键需求。
5.流程管理
东风康明斯的流程有三个特点:
(1)线路复杂,分支多、打回多、条件多;

关键步骤分支提醒:

(2)人员指定方式一般是由上一步指定下一步;

(3)关键业务流程涉及多个输出对象,其实是一个任务流,但是这不在一期范围,仍然用工作流勉强实现;

(4)表单式输出对象由多部分门依次反馈共同完成;
如样机状态控制反馈单,每个步骤有不同的反馈内容和人员:

解决方法:充分利用工作流建模中的功能(如线条粗细、颜色等,见下图),结合部分二次开发(如提交前的判断、人员指定、意见反馈栏等)来实现。

6.工作预警
接收到任务或流程结束时或在执行其他操作(如更新时间)的时候自动发内部邮件,再自动转发外部邮箱,有两种转发,一种是定时转发,一种是即时转发。

7.其他需求
自动编码、电控技术协议编辑、审批阶段查询、模糊查询、BS 架构等。
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