0 引言
近年來，越來越多的制造型企業認識到了產品數據管理（Product Data Management，PDM)的價值，將建設PDM系統提上了議事日程，但PDM實施是對傳統產品研發管理體系的深刻變革，涉及面廣、工作量大、建設周期長、項目失敗風險高。本文以一典型制造企業（以下簡稱“某公司”）為例，借鑒項目管理方法，設計通用性實施方案，對實施PDM提供借鑒和參考。
1 某公司研發管理存在的普遍型問題
某公司現有的研發模式的突出特點是強調試驗以及設計者的經驗，即設計師根據項目的性能要求進行必要的理論計算，并根據經驗進行樣機設計，之后是大量的加工、調試、測試。這些工作要經過多次反復，因此從樣機到最終定型需要大量的修改、調試，產品的一致性較差，產品可靠性不高，研發周期長。
盡管程序文件對設計過程規定的很詳盡，但從產品研制任務的分解、圖紙的繪制到圖紙審校，再到圖紙的會簽、存檔和圖紙改版，完全依賴人工跑簽完成，圖紙傳遞時間長，會簽和審批效率低。
雖然使用軟件工具進行產品的設計和仿真，但產品圖紙、設計文件、工藝文檔等電子版散落在各設計師、工藝師的計算機上，電子數據不僅沒有得到有效的共享和重用，還經常由于人員變動而導致數據或設計經驗流失，影響產品研發、制造的效率。
目前，在生產定型后產品設計圖紙和其它技術資料都由技標檔案處管理，基本靠手工維護，查詢速度慢，查詢方式單一。藍圖的刮改需要包括技標處在內的相關單位共同手工完成，效率低且一致性差，容易出現差錯，影響產品的生產。
2 總體目標
2.1 產品研發的集成化
通過與計算機輔助設計工具的集成，利用數字化協同和流程控制，建立單一的多學科協同的集成產品開發環境，實現各類電子數據的有效共享。
2.2 設計成果的電子化
建立產品電子技術資料庫，實現所有產品的結構、電子、軟件等專業技術資料的電子化歸檔控制管理，實現數字化知識的積累和重用。
2.3 選配管理的精確化
建立和完善基于多批次、多配置的產品選配管理機制，最終實現精確管理每個交付產品的選配資料，確保研制要求、產品設計、生產制造、產品調試和售后服務之間的產品配置要求和更改的一致性。
2.4 數據傳遞的無紙化
與其他信息化系統（如ERP）的集成，實現由設計到工藝、采購等部門的無紙化信息傳遞，保證研制過程中各環節數據傳遞的及時性、正確性。
3 實施范圍
3.1 圖文檔管理
利用PDM系統實現對產品研制過程中形成的各種圖紙、文檔、資料和檔案數據的集中管理與安全共享。
3.2 產品結構管理
在PDM系統中，產品數據的組織通過產品結構的方式體現，產品結構中每個節點都是一個抽象的零部件對象，各類圖紙、技術文件以文檔對象的形式管理，并與對應的零部件建立關聯關系。用戶可以使用類似Explorer的瀏覽器來快速導航、查詢和尋找相關對象，一旦找到部件或零件等對象后，就可以讀取基于此對象的圖紙、技術文件的信息。
3.3 工作流程管理
利用電子化工作流程對產品研制過程中涉及的業務流程（任務書下達、文檔簽審、歸檔、發放、變更等）進行管理。
3.4 工程更改管理
能夠根據企業或行業標準定制相關變更文檔的電子審批流程。更改審批完成后，系統跟蹤、落實更改引起的工藝、工裝等環節的相關變更，保證更改在相應業務部門得到貫徹落實，實現工程更改的閉環管理。此外，在系統中能夠查詢以往工程更改的相關信息，具有追溯性。
3.5 技術狀態管理
建立覆蓋結構、電子和軟件的數字化技術狀態管理系統，以BOM為核心，有效地組織產品數據，改變目前存在的圖文、圖物、圖圖等不一致的現象。深化基于基線的產品配置管理功能，實現功能基線、分配基線、產品基線、產品批次基線管理功能。建立基于產品配置的多版本管理能力，并依此進行投產管理。
3.6 實現與設計工具的集成
系統與Protel、Cadence、Pro/E 等軟件在底層集成，軟件創建的文件能夠直接進入系統，在系統內完成會簽、審批等流程。
實施后預期達到的目標：構建企業產品數據管理平臺的設計基礎環境，實現和設計工具集成，方便業務部門進行協同設計，構建企業標準件庫和元器件庫，對設計過程中產生的產品數據進行統一管理和電子化流程控制，提升設計研發能力。實現設計數據技術狀態管理，進一步提升設計研發能力。
4 實施內容
4.1 圖文檔及簽審流程管理
根據質量管理程序文件的規定和業務實際需求，建立圖文檔分類體系和電子簽審流程。文檔可進行預發放，實現并行設計、提前介入，以提高工作效率和質量。通過組件、部件結構與圖文檔的關聯關系，實現批量圖文檔的簽審。
建立BOM設計簽審流程，包括整個結構的設計簽審以及單個零部件節點的設計簽審，用以確保產品結構的正確性和完整性，以及各零部件節點的屬性、關聯文件等的正確性。設計人員在創建文檔時，根據選擇的文檔類別系統自動確定默認簽審流程，除設計/編制環節外，其余環節均為可選環節，流程設計者可以在默認設置的基礎上進行調整。文檔被駁回后返回給編制者，修改后需要重新提交簽審。重新提交的簽審存在兩種方式，一種是重新進行簽審標批的全流程環節，另一種是直接回到駁回環節。而采用何種方式由駁回人決定。
文檔完成簽審流程后發放，狀態自動設為已發放，系統根據流程的簽審過程為文檔自動生成封面簽署頁。對于Pro/E等的設計圖紙，通過屬性映射的方式將設計者、簽審者等信息對應到圖紙明細欄中。未來圖文檔簽審流程如圖1所示。
圖1 未來圖文檔簽審流程
4.2 技術狀態管理
（1）建立按照裝配關系形成的產品結構樹，將各類與產品相關的圖紙、模型和技術文件都關聯到產品結構樹的相應節點上，形成以產品結構為核心的產品數據管理模式。
（2）通過給產品、組件、零部件和相關文檔設定“階段標識”屬性，記錄和標識他們所處的技術狀態。
（3）通過轉階段更改單來控制轉階段流程，根據業務規則批量轉換產品、組件、零部件和圖文檔的階段標識屬性，設計類文檔隨產品轉入新的階段而絕大多數研試類文檔不隨之進行階段轉換。
（4）通過產品歸檔基線的方式固化轉階段前的技術狀態。
（5）基于正確的產品結構，系統自動生成各類明細表和匯總表。
4.3 工程更改管理
工程更改管理分為如下幾步：
（1）采用CMII 標準更改流程與公司更改業務相結合的方式，對現有的流程進行優化與重組，建立以變更通告（ECN）為核心的更改管理模式。
（2）通過ECN將更改申請說明單、更改單及改前圖紙（如A.2 版本）、改后圖紙（如B.1 版本）進行關聯，執行簽審流程。
（3）ECN創建后，進行變更的審核與執行，ECN必須將更改單（AUTOCAD 或者WORD 格式的文件）作為附件，否則ECN 不能創建。
（4）為每一個改前改后創建一個更改任務（CA），如果是圖冊類的修改，可以在一個更改任務中添加多個改前改后。
（5）變更通告將按照CA 任務中的改前數據所對應的工作流程進行審批，如果更改對象為文檔，在變更通告發布的最后一步將同時修訂該文檔所描述的部件，斷開部件與此前版本的描述文檔的關聯關系，并添加與新文檔的關聯。
（6）如果CA 任務中包含部件，則用戶可以對其進行修訂，同時指定該部件的處理方式。變更通告的審核流程執行完畢后，將設置部件及部件下所關聯的文檔為發布狀態。
4.4 產品數據重用管理
（1）借閱流程描述。設計人員或其他人員需要查閱沒有讀取權限的文檔等對象時，需通過借閱流程簽審來獲得借閱權限。
（2）對于已經批準發放的文檔，由借閱者觸發借閱流程，對于非秘密的文檔，不需要審批，由系統自動記錄后借出，一定時間后自動收回權限。
（3）對于秘密文檔，由申請者部門領導、文檔所屬部門領導審批；對于機密的文檔，由申請者部門領導、文檔所屬部門領導審批后，還需公司主管領導批準。批準后，系統授予借閱申請人員對該文檔的讀取權限，一定時期（默認2 天）后自動收回權限。未來借閱流程圖如圖2所示。
圖2 未來借閱流程圖
5 組織保障
為了使公司PDM 項目順利實施，建議組建PDM 項目領導小組，由公司主管技術領導、研發部、標準化處、工藝所、品質部、信息化部等部門主管領導組成，主要負責項目的宏觀指導、資源調配和重大問題決策等。項目領導小組下設項目實施小組，負責項目的具體實施工作，建議實施小組由以下人員組成：
（1）組長（項目經理）：在實施小組內分配任務，安排資源，并協調小組內的日常工作；向項目領導小組匯報重大項目事項；該職位應由技術部門主要負責人擔任，熟悉企業的產品、業務、管理規范與標準，能夠調動團隊的工作積極性。
（2）副組長：協助項目經理進行PDM 技術平臺建設的相關工作，該職位應由技術部門負責人或信息化部門負責人擔任。
（3）系統管理員：負責系統日常的維護和管理，例如數據備份、客戶化代碼的安裝、用戶/ 組的建立、權限規則的制定和設置。
（4）數據庫管理員：負責系統的數據庫技術支持和維護工作。
（5）業務管理員：負責系統運行的組織和維護工作。負責系統中組織的創建、刪除、修改及流程的創建、刪除、修改。應具有較好的計算機應用能力，熟知研發管理業務（科技部X X X）。
（6）流程顧問：熟知企業現有研發體系的流程。
（7）業務部門種子用戶：由各業務部門人員擔任，實施系統時，率先使用系統，并在系統上線期間帶動普通用戶使用系統，應具有積極的工作態度、較好的計算機應用能力。
6 實施過程
PDM 實施的過程分為七個階段，具體如圖3所示。
圖3 PDM 實施的過程
（1）項目啟動階段：公司召開項目啟動大會，參加人員包括項目領導小組、實施辦公室成員、相關部分用戶。項目啟動大會的主要目的就項目實施的目的、實施范圍進行通報；宣布雙方共同成立項目組、項目組人員及工作職責；宣布項目管理制度；確定項目總體計劃。
（2）系統安裝和用戶培訓階段：首先在測試服務器及終端計算機上安裝PDM 軟件系統，然后由實施方工程師對各級領導、項目組成員和業務骨干進行PDM 系統的培訓，使其理解系統的概念、結構和特點，盡快培養其與實施方對話的能力。
（3）系統需求分析及解決方案設計階段：實施人員編制并確認調研計劃，撰寫調研方案及調研問卷，隨后對我公司相關高層、中層領導及業務骨干進行訪談。實施辦公室編制對我公司業務流程現狀的描述性文檔，繪制業務流程圖，并進行分析。在此基礎上，編寫需求分析報告、解決方案，提交項目領導小組評審。
（4）系統設計階段：實施人員根據需求分析報告和解決方案，結合系統功能和開發模式進行系統實現的詳細設計，形成系統詳細設計文檔，作為后續系統實施及二次開發的指導文件，并提交項目領導小組評審。
（5）系統開發、集成及測試階段：實施人員根據系統詳細設計文檔，進行具體的系統實現，主要包括如下工作：
①系統功能的開發、配置；
②系統聯調測試；
③編寫用戶測試腳本；
④組織用戶機進行測試；
⑤就用戶測試結果進行討論、分析，完善系統功能；
⑥編寫用戶測試報告；
⑦準備測試數據及生產系統數據；
⑧編制并提交測試報告。
在系統上線運行階段，實施人員首先在服務器和終端計算機上安裝PDM 系統，進行正式生產環境的相關配置，然后將業務數據導入系統，并編寫系統管理規范、用戶操作手冊、系統維護手冊等文檔，對種子用戶進行管理規范、系統操作方面的培訓，最后由項目領導小組召開系統上線啟動會議。在系統上線支持及驗收移交階段，實施方采用現場支持和離線支持相結合的方式，對在生產系統使用過程中出現的問題、疑問進行處理和解答，同時指導公司項目實施人員在實戰中提高PDM 系統的配置維護水平，完成知識的轉移。實施人員檢查系統運行期間各項規章制度的執行情況，用戶對系統的應用情況進行反饋，發現問題及時協調解決。實施人員撰寫項目總結報告，項目指導小組組織系統驗收，驗收完成后由我公司相關人員接收系統運行維護工作。
7 數據安全管理
7.1 用戶認證
在系統上線運行前，可以將我公司Windows域系統中的用戶導入PDM系統中，然后在系統中進行用戶授權。此舉不但部署便捷，且安全可靠。
7.2 用戶權限管理
系統能夠按照以下條件的組合來設置控制規則：
（1）數據所屬產品、型號或存儲庫；
（2）數據類型/對象；
（3）操作人員/角色；
（4）對象生命周期狀態。
系統自動通過規則來判斷某個用戶對某個對象是否具有讀、寫、更新、刪除等操作，保證對數據的授權訪問。
7.2.1 病毒防護機制
設置網絡版殺毒軟件策略，每周對病毒庫升級兩次，自動進行全網殺毒一次，防范病毒對數據的破壞。
7.2.2 系統日志
用戶在系統中的登錄、讀取、刪除、更新、授權、拷貝等所有操作由系統記錄，使用戶的操作具有可追溯性，以保證數據的安全。
7.2.3 系統備份和恢復機制
根據企業業務特點，在系統中建立數據備份機制，包括日常增量備份、階段性全備份、異地備份等，從而有效降低因系統宕機、硬件損壞而導致數據丟失的風險。
8 實施過程中存在的風險及應對策略
8.1 業務部門參與度不夠，導致項目進度不可控
PDM 系統的實施與業務部門息息相關，需要他們全力配合，如果業務部門不積極參與，實施人員與業務人員前期的調研溝通深度不夠，容易使用戶對PDM 理念的理解產生歧義，后期項目的實施推廣會遭遇頻繁的業務需求變更，這既增加了不必要的工作量，又導致系統的推廣應用不順暢，使項目進度難以控制。此外，實施前企業業務數據的整理工作量巨大，且業務數據的完整性、準確性會嚴重影響后期系統上線運行的效果。
為規避此風險，建議業務部門的領導擔任項目組負責人，將業務部門的骨干人員納入項目組，若遇到涉及各業務部門的問題時可以及時提出并解決，工作進度及質量也會得到保證。
8.2 項目推廣阻力大，導致項目應用效果不好
部分業務人員往往習慣于傳統的管理模式，對于新理念、新系統不愿意接受，認為額外增加了工作量，不愿意在新系統中開展工作。
在這種情況下，一方面需要各級領導的強力支持（如通過考核制度要求相關部門基于新系統開展日常工作）；另一方面，開展定期系統使用培訓，使業務人員能夠盡快地將工作平臺轉移到新系統中。
8.3 實施公司專業與否關系到項目的順利實施
PDM系統的應用效果跟企業自身的認識有關，但與實施公司的能力有更為緊密的關系。三分軟件七分實施，實施公司的專業能力關乎項目的成敗。
9 結語
在選擇具有專業技術水平、豐富實戰經驗的實施公司的同時，加強各部門之間的互通合作，能夠在后續的方案實施過程中解決可能出現的各種問題，保證項目的順利實施。
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