导读：根据机械制造业的实际情况和需求，提出了PLM系统规划方案，给出了机械制造业实施系统信息集成的方法，以适应企业自身情况和信息需求。
作者：杨朱希京冯新宇宋天骄|来源：数字企业网
0简介
世界经济全球化和产业信息一体化的趋势，要求传统机械制造业的生存格局、竞争态势和活动空间发生深刻变化。为了克服传统企业设计和制造能力的封闭性、局限性和不完全性，提高产品设计和制造的整体灵活性和敏捷性，增强企业在行业中的竞争力，适应计算机技术和CAX的广泛应用，生产效率需要大大提高，数据的管理和维护需要大量的人力物力。它是设计制造的概念，支持并行设计、敏捷制造、协同设计制造、网络化制造等先进设计制造技术。在信息化的大趋势下，机械制造企业集成产品模型和软件系统的构建相对分离，R&D和销售的周期大大拉长，回报缓慢，对企业的效益影响很大。PLM系统可以整合企业资源，全面管理R&D进度和生产进度，有效调配人员和设备，将资源集中在统一的平台管理上。
1产品生命周期管理的概念和定位
首先，PLM有两层含义：PLM概念和PLM软件。企业实施PLM系统从PLM管理理念入手，建立整个企业的PLM系统规划，然后将具体操作应用到PLM软件中，所以理念是上层的指导思想，软件是底层实施的基础。
产品生命周期管理是一种以产品创新为核心的战略管理方法。PLM将对产品全生命周期的每一个运营过程中的信息进行管理，实现管理的重构或重组。是从产品需求开始到产品淘汰报废的全过程管理。它应用一系列应用系统来支持企业内部或企业之间从产品概念设计到产品生命周期结束的产品信息的协同生产、管理、分发和使用。同时，基于产品数据集，产品在其生命周期内的管理和协同涉及产品规划、设计、制造和销售的过程，以尽可能缩短上市时间和降低成本，满足用户的个性化需求，然后通过一致的数据访问接口整合不同的业务和工程应用数据，使用户可以在不同的地方协同工作。
消除产品活动中各种数据间的信息孤岛。PLM系统一般适用于产品类型相对较少，产品生产周期链不太完整，有异地协同需求与关注点突出的企业。结合目前机械工业市场，产品全生命周期管理是当代机械制造业面向客户和市场，对组织结构、业务过程和资源配置进行快速重组，使企业实现整体利益最大化的一种管理办法，具有管理与效益双重提成的优点。通过软件，PLM在企业中主要实现与其他应用系统互相交换客户需求、订单、产品定义、工艺、资源、成本和销售等信息，使得PLM解决方案成为整个产品生命周期的桥梁，支持产品生命周期中合作伙伴进行实时地协同合作，并允许扩展企业信息共享和使用不同种类的知识。因此，其技术定位是为多个离散应用系统提供统一的信息表示和运行基础，支持企业资源的集成、配置、统一维护和管理，最终实现多用户、高效率的平台。
PLM不仅能达到产品生命周期中的成本效率最大化，还能够帮助企业进行产品创新，赢得市场，提高企业产品的价值。
2 机械行业实施PLM系统的需求
机械行业企业陈旧的研发、生产、人力、审批等模式普遍存在，而且管理理念陈旧，各种资源分散，多地多厂多部门之间不能实现信息快速有效的转换，迫切需要引入新的全生命周期管理系统的理念。
随着智能制造的提出，机械行业需要将制造技术、计算机技术、现代管理技术进行有机地整合，有效管理生命周期中各个阶段的资源与信息，增强企业的核心竞争力。这时候就需要一个多用户的资源整合平台进行高效率的协作。
建立产品生命周期管理系统有助于企业对自身资源的分类管理，提高检索速度和产品开发效率，根据使用人员不同的需求与权限快速检索数据。在任一项目的进行过程中，通过自动数据发布和电子审签程序改变传统的人工审签流程，使核心的任务得到有效的管理和控制，实现系统间信息交换，避免重复设计与操作。以产品为核心，以协作为基础，企业可以对产品不同阶段的内部信息进行管理，实现不同阶段的信息集成，产品生命周期的各种信息就可以有效地管理、交换和共享。如表1所示，从企业的经济效益的角度来看，有效地实施PLM系统可以对企业研发设计时间、产品的质量与成本有极大的改善作用。这些符合如今机械行业增强企业核心竞争力的需求。
表1 进行PLM的效益调查表
3 机械行业实施PLM系统规划
企业的具体情况不同，对于PLM系统的需求也不同，深入分析了企业的现状与需求，抽取研究对象本质，建立完善的PLM系统规划。通过系统规划，可以确立企业的信息化目标，重组经营过程，实现企业柔性管理，为企业的信息化创造良好的平台，同时可以发现纠正和协调企业信息化过程中的各种矛盾，优化企业经营管理模式，使操作过程高效流畅。
机械制造业在研发与生产过程中，大多数使用CAD绘画二维图样，使用UG绘画三维图样，而图文档的审核采用人工走签的模式，电子数据与研发档案大都散落地储存于各个计算机中，没有具体而明确的管理规范，每次设计都需要重复绘画标准件。这些情况的存在，为研发和制造浪费了大量时间，在产品的升级更新上，不断重复以往旧产品进行过的工作。这给系统规划提出了要能很好集成CAX软件、有电子数据的规范管理、审核流程的电子处理模式、零件库的建立与使用等要求。结合机械行业的特征，其系统规划如图1所示，界面层是面向用户的，并提供交互式图形界面，以支持用户输入和输出信息。功能层展示了PLM的主体功能，它为整个产品的研发与制造项目提供了快速稳妥的控制方法，并且实现多种应用软件与PLM系统的集成。基础层是PLM系统数据存储与调用能力的体现。支撑层是PLM系统正常运行的基础。
图1 PLM系统规划图
企业在信息化过程中，一期工程要实现PLM的基本功能，在企业内实现全基础数据管理的信息化，将图文档管理、产品设计、零件库管理等企业进行研发与制造的基础进行规范管理和人员培养，为后续的企业信息化打下坚实的基础。
4 机械行业PLM系统的信息集成
机械制造业在交流过程中，老旧模式是人工携带或网络传输研发资料，这样的方式不仅保密性低，而且浪费大量时间。很多企业发现不同组件之间的信息交互存受限，信息不对称问题严重。如今的企业信息化已经上升到一个新的层面，企业开始重视内部业务的串联，信息的循环与交互，强调产品从原料采购、设计、生产、供应的串联。这就使得机械行业企业对应用系统进行集成时，不仅要考虑现有系统的技术因素，更要考虑企业组织结构、人员配备、技术条件以及企业所能承担的集成费用等。总的来说，系统集成需要几个方面的考虑：首先，定义某一对象的数据，在不同的应用系统中所进行的信息定义和描述方式不尽相同，而数据需要被统一地定义和描述；其次是数据的控制问题，即数据由谁产生，又需要由谁来控制的问题；最后是异构计算机应用系统集成如何实现的问题。目前存在一种经济可行的实现途径，即在任何现有的单一系统都无法实现制造企业的整个产品生命周期管理的情况下，有必要利用现有的信息资源进行系统集成。
对于如今机械行业的PLM信息集成过程中，采用基于Web的集成体系。为了更好地利用Web技术，各种信息化系统的开发适合采用B/S结构。基于web的集成体系结构如图2所示。
图2 基于Web的集成体系结构
在基于Web的集成体系中，一般基于分布式对象技术来进行各个功能模块间的互操作，在其中主流的集成技术是CORBA，它良好的跨平台性和对异构系统的整合能力让各大企业无法忽视，在CORBA平台之上，各种应用描述其所能提供的服务是通过INL(interface definition language)，并用其实现互操作。在系统互操作方面，随着网络计算技术的发展，web services成为下一代的集成框架标准可能性越来越明显。在数据交换方式上，引入XML实现企业应用系统之间的数据传递与解析。
5 结语
系统规划与信息集成是PLM系统应用的重要部分，对企业的信息化实施有巨大的作用。提出了适合机械行业企业实施且满足企业要求的PLM系统规划，并且为机械行业的信息集成提出了基于Web的集成体系，采用B/S结构去适应信息化系统的开发。
