基于PLM系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)知識管理

王雪

摘? 要：產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng) （PLM） 是一款能夠整合企業(yè)中的數(shù)據(jù)、流程、業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)。基于PLM系統(tǒng)，設(shè)計符合企業(yè)實(shí)際的產(chǎn)品研發(fā)知識管理方法，推進(jìn)實(shí)施應(yīng)用，是整個企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要一步。本文分析了目前制造企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中對于研發(fā)知識數(shù)據(jù)管理的詳細(xì)現(xiàn)狀及企業(yè)發(fā)展需求，根據(jù)PLM系統(tǒng)功能，結(jié)合實(shí)踐案例提出產(chǎn)品研發(fā)知識管理并實(shí)施的方法。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品全生命周期管理? PLM? 研發(fā)知識? 信息化

中圖分類號：TP311? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）10（b）-0109-03

Abstract： Product life cycle management system （PLM） is an information management system which can integrate data， process and business system in an enterprise. Based on PLM system， it is an important step for the sustainable development of the whole enterprise to design a product R & D knowledge management method which is in line with the actual situation of the enterprise and promote the implementation and application. This paper analyzes the detailed status quo and enterprise development needs of R & D knowledge data management in the process of product R & D in manufacturing enterprises. According to the function of PLM system， combined with practical cases， the method of product R & D knowledge management and implementation is proposed.

Key Words： Product lifecycle management; PLM; Research and development （R&D）knowledge;Informatization

當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，面臨激烈的市場競爭，國內(nèi)傳統(tǒng)制造企業(yè)將縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期、降低制造成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量作為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重中之重。PLM系統(tǒng)作為產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)，整合了產(chǎn)品信息、產(chǎn)品在各階段產(chǎn)生的文檔、數(shù)據(jù)以及流程管理于一體，是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有效載體。產(chǎn)品研發(fā)知識是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的重要組成部分，它的完整性、正確性及便捷性會影響新產(chǎn)品全生命周期研發(fā)效率及管理質(zhì)量，把握住企業(yè)自身知識管理體系及企業(yè)產(chǎn)品特點(diǎn)，是實(shí)施研發(fā)知識管理成功的關(guān)鍵前提。

1? 詳細(xì)現(xiàn)狀及需求分析

對于產(chǎn)品研發(fā)知識的管理目前大多數(shù)企業(yè)采用共享文件夾文檔管理，其優(yōu)勢是簡潔方便，但存在包含大量重復(fù)數(shù)據(jù)、搜索困難的弊端，重復(fù)利用率低;其數(shù)據(jù)分散在各個工程師電腦，版本控制缺失，造成數(shù)據(jù)缺乏唯一性、關(guān)聯(lián)性和可追溯性;在進(jìn)行產(chǎn)品變更時基本是通過線下交流方式，對人的依賴性很強(qiáng)，圖紙文件也是可以依據(jù)變更需求隨意更改，缺乏一套有效合理的變更控制流程，并固化于IT系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變更有效控制;紙質(zhì)化的審批流程嚴(yán)重影響審批效率，協(xié)同并行工作效率低。

依據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，總結(jié)產(chǎn)品研發(fā)知識管理主要有以下四個方面的需求。知識分類方面：依據(jù)質(zhì)量體系及文檔管理要求建立分類管理系統(tǒng)，建立模板庫、標(biāo)準(zhǔn)庫等，提升產(chǎn)品知識利用率;流程方面：梳理優(yōu)化現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)電子流程，如電子設(shè)校審批，實(shí)現(xiàn)電子簽名等，提升評審效率;知識參考方面：統(tǒng)一數(shù)據(jù)，集中管理數(shù)據(jù)，可以快速查詢獲取相關(guān)數(shù)據(jù)用于改型設(shè)計或新產(chǎn)品開發(fā)重用;變更管理方面：規(guī)范變更流程，通過變更電子化，提升變更執(zhí)行效率。

2? 整體解決方案

項目將通過以下四大關(guān)鍵內(nèi)容實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)知識管理，如圖1所示。

（1）基于PLM系統(tǒng)，構(gòu)建統(tǒng)一的產(chǎn)品電子化知識管理平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一及關(guān)聯(lián)管理;

（2）構(gòu)建知識分類管理能力，實(shí)現(xiàn)圖文檔分類管理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范管理、模板管理、權(quán)限管理、狀態(tài)管理、編碼管理、可視化管理等;

（3）通過查詢定義等數(shù)據(jù)組織方式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品知識的快速查詢獲取及共享能力;

（4）構(gòu)建電子化流程，替換目前的紙質(zhì)流程，實(shí)現(xiàn)電子審批、圈閱和審計記錄等;實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品知識的信息流轉(zhuǎn);

（5）構(gòu)建變更電子化管理流程，實(shí)現(xiàn)更改影響分析，更改過程記錄和更改結(jié)果下發(fā)執(zhí)行等。

3? 詳細(xì)解決方案及關(guān)鍵技術(shù)

產(chǎn)品研發(fā)知識管理通過構(gòu)建知識分類管理、知識共享參考、文檔電子化流程管理和變更電子化流程管理實(shí)現(xiàn)。

（1）知識分類管理 ：基于質(zhì)量體系及文檔管理的要求，建立分類管理體系;針對不同的文檔類型，定義好標(biāo)準(zhǔn)化的模板，規(guī)范文檔分類編碼管理體系;專用車相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用規(guī)范、專利等非結(jié)構(gòu)化的知識進(jìn)行分類管理;對于同產(chǎn)品相關(guān)的文檔數(shù)據(jù)及知識，按照分類管理進(jìn)行有效的組織管理，建立知識庫框架，未來逐步形成文檔知識庫體系。

關(guān)鍵技術(shù)： ①圖文檔（對象）分類管理，對產(chǎn)品生命周期中的各種產(chǎn)品描述信息按照文檔類型進(jìn)行分類組織和管理，包括電子文檔、掃描圖像、3D模型文件、2D圖紙、紙質(zhì)文檔以及數(shù)據(jù)記錄等。②圖文檔（對象）版本管理，采用版本和版次的兩級版本管理機(jī)制，企業(yè)可以基于自己的業(yè)務(wù)需求定義版本和版次的標(biāo)識和變化規(guī)則。版本可以按照串行版本來記錄，也可以按照樹狀版本來記錄，主要用來記錄日常工作中的更改。③圖文檔編碼管理，能夠按照不同的管理要求和業(yè)務(wù)規(guī)則定制各類文檔的編碼規(guī)則，且易于未來業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，由系統(tǒng)自動生成唯一的圖、文檔編碼，編碼能夠自動進(jìn)行重復(fù)性校驗。

（2）知識共享參考：通過Teamcenter的組合查詢條件可以快速查詢到各類數(shù)據(jù)，同時可以快速查看數(shù)據(jù)間的管理關(guān)系，快速查看零部件被哪些部件使用;快速查看零部件被那些零部件引用;快速查看零部件被哪些文件夾等其他對象引用;可以查看零部件關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)樹任何層級。

關(guān)鍵技術(shù)：①數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系查詢，展示了數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，同時關(guān)聯(lián)關(guān)系查詢支持正向和方向查詢。②多條件模糊數(shù)據(jù)查詢，支持單一屬性查詢以及多重屬性查詢，可任意組合查詢條件來查詢相關(guān)資料。查詢條件可以用全字符串來檢索也可以使用部分字符串來檢索。用戶還可以根據(jù)任何已知信息對文檔進(jìn)行查詢，并且支持帶通配符的模糊查詢。③可視化查詢，系統(tǒng)支持可視化的瀏覽查詢功能，根據(jù)產(chǎn)品的裝配關(guān)系、零部件對象與圖文檔間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)可視化的數(shù)據(jù)瀏覽和查詢。

（3）文檔電子化流程管理：梳理產(chǎn)品研發(fā)業(yè)務(wù)相關(guān)流程（包含設(shè)計及工藝），進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、電子化及優(yōu)化，并固化;實(shí)現(xiàn)在線流程審批，在線批注圈閱;通過文檔電子化流程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的技術(shù)狀態(tài)管理。

關(guān)鍵技術(shù)：①流程監(jiān)控，對于每個流程可以指定流程監(jiān)控人員，從而可以有效地跟蹤流程的進(jìn)度和根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整。同時，在預(yù)定的情況下，系統(tǒng)可以按照要求進(jìn)行任務(wù)的自動轉(zhuǎn)發(fā)或報警。系統(tǒng)對經(jīng)過流程處理的數(shù)據(jù)保存了完備的記錄。從而能夠幫助用戶了解所有的處理，相關(guān)人員的評語以及流程進(jìn)行狀態(tài)。②過程歷史記錄，記錄流程中所有步驟的狀態(tài)，主要是一個步驟完成時的狀態(tài)。③簽發(fā)歷史記錄，記錄流程中所有參與人員的簽發(fā)動作及其批注。而且過程歷史還可以以圖形化的方式顯示，這樣更加直觀。

（4）變更電子化流程管理：梳理設(shè)計和工藝變更業(yè)務(wù)場景和流程，重點(diǎn)梳理設(shè)計工藝制造一體化變更場景;建立電子化變更流程，使之標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。在教導(dǎo)項目中，對于簡單的產(chǎn)品可以通過簡化的變更流程實(shí)現(xiàn)，對于復(fù)雜的產(chǎn)品變更則通過完整閉環(huán)的變更管理實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵技術(shù)：更改影響分析可以確保所有相關(guān)信息在更改中不會有遺漏，當(dāng)文檔更改時，系統(tǒng)可自動分析文檔的更改所影響的其他文檔，做出設(shè)計更改影響程度分析，從而保證一次更改一次完成。

4? 結(jié)語

通過基于PLM系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)知識管理建設(shè)，未來的業(yè)務(wù)模式將由目前人工依賴、紙質(zhì)流程、數(shù)據(jù)分散獨(dú)立和缺乏變更控制的管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧械?、統(tǒng)一的、電子化流程管理模式。實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息集成、提高企業(yè)的管理水平以及產(chǎn)品開發(fā)效率，能有效提高企業(yè)的市場應(yīng)變能力和競爭能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸長學(xué)，張賽賽，宮濤.基于PLM系統(tǒng)的工藝結(jié)構(gòu)化應(yīng)用[J].金屬加工（冷加工），2020（2）：59-62.

[2] 黃茂民，季俊，沈軍武，等.基于PLM的工程機(jī)械產(chǎn)品一體化工程變更管理研究[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2019（13）：65-70.

[3] 崔俊杰. 基于產(chǎn)品生命周期管理的快時尚產(chǎn)品并行開發(fā)的應(yīng)用分析[D].上海：東華大學(xué)，2019.

[4] 殷凱斯.基于PLM系統(tǒng)多專業(yè)的BOM多視圖應(yīng)用[J].城市燃?xì)猓?019（4）：36-41.

[5] 胡文秀.基于汽車行業(yè)PLM創(chuàng)新解決方案的研究[J].客車技術(shù)，2018（3）：45-48.

[6] 趙自強(qiáng).整車集成知識管理系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2018.

[7] 袁蘭秀.汽車研發(fā)企業(yè)知識管理探索[J].上海質(zhì)量，2019（4）：64-67.

[8] 馮全華，張東民，盛育東，等.挖掘機(jī)產(chǎn)品過程知識管理與可重用方法研究[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2017（8）：162.