從單一數據源將產品標準數據以多種形式傳輸到多重平臺有人用CAD系統創建了3D零件和組件。這些工具會告訴你零件之間相互是否會有干擾，可以對結構品質進行分析。有人使用產品數據管理（PDM）工具，從CAD系統中調用數據，創建材料清單，將數據傳輸給計劃系統，編制出機器操作工人需要遵從的工藝順序；將數據傳輸給采購系統，讓采買人員知道何時訂購更多零件。在設計和制造業里，對自動化和數字化互換操作，我們已經習以為常。盡管如此，我卻常常遇到一個很突出的例外。
當某項設計需要某種產品標準時，如一種標準產品，或材料規范要求的某種材料時，或者工藝規范規定某項工序時，我不得不離開數字世界，調出一份紙質文件或查看一份PDF文件。所有的自動化都沒有了，我必須閱讀并手工解釋這些文件，并傳輸我手上需要的數據。
問題是，如果標準數據不是像其他設計和制造數據那樣實現了數字化和自動化，人們為什么要在乎呢？答案很簡單。
在航空行業，標準幾乎經常構成產品定義數據的一半。一半數據為數字數據，一半數據為紙質數據，會產生問題。這有點像使用某種稅收軟件，軟件為你進行一半計算，而將你的退稅的一半以電子文件的方式發送給你，讓你以手工方式進行其余計算，并將退稅的另外一半用電子郵件的方式進行發送。以手工方式將PDF標準數據傳輸到數字系統中，同時以手工方式維護數據和維護配置控制，不但成本昂貴，耗費時間，而且容易出錯。我們需要能與其他系統進行互換操作的數字形式的數據。
有人會問，為什么不把標準數據重新鍵入CAD、PDM、制造和采購系統中呢？同樣，答案也很簡單。
這些產品壽命周期管理（PLM）系統里的產品專有數據和產品標準數據具有完全不同的壽命周期。正是標準的不同壽命周期賦予了這些標準相當價值。每次標準進行修改時，輸入設計系統的標準數據均需進行修改。將標準數據既輸入到標準發放系統，又輸入到設計系統，也將產生配置管理方面的問題。實際上，在以哪一個為準和當其不同步時，使用哪種數據方面，也會發生問題。獨立標準可容許人們進行改進，添加選擇方案，而不必修改產品設計。這有利于設計的重復使用，降低成本。標準數據的維護和配置管理需要分開單獨進行，但是，需要能夠與產品專有數據進行數字化互換操作。
圖1 產品壽命周期中產品標準
向數字化邁進
早些時候，隨著我們看著產品專有數據不斷地被數字化，我們在波音公司工作的許多人認識到標準數據與產品專有數據間的不同。在過去一二十年里，隨著PLM系統的成長，我們已經經手過幾個項目，在這些項目里，我們開始推動標準數據向數字化的方向前進，并以數字化的方式提供數據。其中，有一些頗值得關注的項目。
我們開發了產品標準‘智能向導’，該向導利用工藝規范的邏輯數字解釋對其進行自動引導和解釋。這些‘智能向導’非常好用，因為從事生產的人們不必再閱讀和解釋規范本身了。‘智能向導’提出一些有關工序和具體工作區域的問題，然后，提供出簡短、具體的工作指令，僅只涉及到數值和完成任務所需之部分規范。
圖2 產品標準智能向導
我們開發了一種應用程序，稱為一體化產品標準管理網關(iPSMG)，可將標準零件說明和CAD模型、材料說明以及工藝說明直接提供給CAD和PDM系統。設計工程師可以選擇單個的零件和說明，或者運行知識庫，利用設計規則以及約束和標準數據自動地正確選擇相匹配的零件、材料和工藝說明。一旦選擇好之后， iPSMG將使用一個公用程序，自動創建標準零件的CAD模型；然后，它將以正確格式將零件模型和零件、材料及工藝說明放置到CAD和PDM系統中的正確地方。
圖3 一體化產品標準管理網關(iPSMG)
我們開發了一個多種系統的綜合系統，稱為數字化數據產品標準(PSDD)。這個系統為波音編撰的產品標準和相關數據提供數字化編撰、內容管理和配置管理系統。當一個新標準或經過修改的標準出版時，它生成一個PDF文檔，并自動將來自標準的數字化數據輸入到應用系統中（如‘智能向導’和iPSMG）。PSDD為我們的標準提供了一個單一來源，因此，我們的標準可以與需要標準數據的我們的其他系統互換操作。
圖4 數字化數據產品標準(PSDD)
單一戰略
五年之前，事情變得清晰起來，我們以前創建的東西需要整合成單一策略。我們編制了波音產品標準長期戰略規劃。該戰略的關鍵，是樹立一個目標，讓標準使用者不需要通過PDF文檔對標準進行存取。取而代之的將會是，當需要時，最佳數量的規范信息將以基于角色的格式提供給使用點，只需要少量手工干預，或者無須手工干預。這項策略還派生出一些其他目標：
將產品標準技術提高到產品設計技術水平（CAD、PDM等等），并確保數據能夠與其他產品定義數據和系統互換操作（使用面向服務的結構體系，便于數據互換操作。）
從單一權威來源管理和提供產品標準，并在出版時，自動將數據輸送給所有交付系統。
無須重新鍵入數據。一次性編撰標準數據，即可從單一權威來源提取數據（不同標準可能來自不同的單一來源）。
使用一種能夠讓標準數據（數字、公式、條件、邏輯等）實現數字化的模式編制標準，并可以用所有必要格式（PDF文檔、CAD模型、數字文件、智能系統的邏輯和條件釋義等）出版標準數據。
鼓勵并支持為產品標準開發一種政府和行業范圍的公用數據模型和層次結構本體（hierarchical ontology）。
成本、節省
我們已經開發的與標準相關的數字系統尚未應用于波音公司的所有標準或所有下游PLM系統；但是，所有這些與標準相關的數字系統已經用于我們的某些標準和系統。所以，在我們已經實施這些系統的地方，我們在我們的工作和投資上得到了些什么？從負面而言，編制標準的成本和復雜程度增加了。這是意料之中的事情。從正面而言，與標準相關而反復發生的制造和產品支持成本下降了。與增加的編寫成本相比，節省的數量級更大。我們減少了引導和解釋標準所需的時間。我們取消了數據的重新鍵入工作。我們減少了由于標準解讀錯誤而引起的返工工作量，提高了產品質量。我們提高了使用系統的數據的互換操作性，提高了數據質量。效益延展至整個供應鏈。
協同工作
既然我們已經完成了所有這些工作，我們希望說服業界的其他人也步入類似路徑。我們認識到，為了獲得全面效益，我們不僅需要從我們自己的標準中獲取數字數據，也需要從其他企業獲取數字數據。我們使用政府和行業標準，我們也需要讓那些數據實現數字化。由我們制作衍生標準作品，將來自其他來源的標準實現數字化，成本會非常高昂，而且可能引發版權方面的問題。最佳方案是讓所有標準擁有者使用共同的本體（ontology）提供數字形式的數據。在當今的世界上，我們會采用來自于供應商、合作伙伴和其他標準編撰組織（SDO）的標準數據。我們會將這些數據與我們的數據整合，并將其用于我們的PLM系統上。另外一方面，我們也將給我們的客戶、供應商和合作伙伴提供數字化的標準數據和服務。這樣，數據將會實現無縫移動。
圖5 協同工作
我們不可能單槍匹馬地完成這項工作。波音公司是行業連接網絡中的一個組成部分。我們正在努力說服其他企業讓他們了解，擁有與PLM系統數據同等水平的標準數據，可以降低成本，提高質量。波音公司僅只編撰我們使用的那部分標準。我們正在努力說服其他SDO組織，讓其了解同時提供數字化標準數據和PDF文本數據蘊藏著新的業務機遇。盡管我們的IT職員極其精明，但是，波音公司終究不是一家軟件企業。我們正在努力說服軟件解決方案提供商，讓其了解數字化標準應用軟件存在的機遇。
現實情況是，我們并非唯一在進行這項工作的企業，而且我們的方法也并非唯一的解決方案。還有其他人在努力解決同樣的問題，但是，問題是我們中的多數人都是僅僅在自己的世界中努力工作，而且可能正在向不同的方向前進。我們并不想告訴每一個人，什么是解決方案，我們只想參與解決方案的確定工作。如果我們作為一個行業一起行動，而不是單打獨斗，我們將降低我們各自的成本，而同時增加我們的效益。僅僅我們的數據互換操作性的綜合成本這個項目，每年估計均在數十億美元。如果我們能開發標準的標準化數據模型，如果我們能開發可以無縫分享數據的標準系統和應用軟件，我們大家都可從中獲益。任何的改進均會對（財務）底線產生立竿見影的效果。
誰知道，或許有一天，我們的標準系統也會像我們的汽車和電話一樣實現智能化。
一個標準
由于波音公司執行了想在整個企業內使用主要來源標準數據的雄心勃勃的計劃，PART解決方案被用于編撰、出版和在多重CAD/PDM環境中部署這些綜合標準。在PDM系統中管理標準的傳統方法被證明是難于管理的，如果不是無法管理的話。PDM系統中，萬一要用的標準數量大到難以管理控制的地步，當需要時，幾乎不可能查找和重新使用這些零件標準。傳統而言，設計工程師團隊在其選用的CAD系統中，建造零件模型，而這些應該由SDO標準組織在一個不可知的CAD平臺上創建和管理。這包括經常統稱為標準件的供應商零件，或商品類型的零件。同時，我們想到的還有全國電動機協會（NEMA）的電動機和全國流體動力協會（NFPA）的液壓缸。由于企業希望尋找新的方法，取消非增值的設計任務，減少市場目標營銷所需的時間，如果能夠有一種及時的標準系統，快速創造出零件，并隨后在PDM系統中對其進行管理，那將是頗具吸引力的一種范式。
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本文標題：PLM系統：數字互換操作的必要性
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