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英泰 PDM 在 纺织机械行业的应用北京清软英泰信息技术有限公司
1. 经纬纺机情况介绍
经纬纺织机械股份有限公司 ( 以下简称“经纬纺机” ) 是国内唯一一家以生产全套棉纺机械设备为主营业务的上市公司。总部设在北京，下设郑州宏大新型纺机有限责任公司、青岛宏大纺织机械有限责任公司、沈阳宏大纺织机械有限责任公司、天津宏大纺织机械有限公司四个子公司， 2000 年 5 月公司采取投资、收购控股、托管、战略合作等资产运作形式，先后成立了北京经纬新技术有限公司、榆次分公司、宜昌纺织机械分公司、新疆销售分公司、常德纺织机械有限公司、无锡经纬科技有限公司等分 / 子公司，并把经纬集团、咸阳织机公司、青岛纺织机械厂、沈阳纺织机械厂、衡阳纺织机械厂等企业也纳入到经纬纺机的经营范围，真正成为一个跨地域经营、唯一拥有棉纺织成套设备研发、生产能力的集科、工、贸多种经营为一体的企业集团。重组后的经纬纺机以棉纺织成套设备为主导产品，坚持一业为主，多元经营的方针。重组前公司产品相对单一，只生产细纱机、气流纺纱机和中档剑杆织机；重组整合后的公司拥有清花机、梳棉机、清梳联合机、精梳机、并条机、粗纱机、细纱机、气流纺纱机、自动络筒机、普通络筒机、高速整经机、新型浆纱机、喷水织机、高、中档喷气织机、剑杆织机、经编机、园机及纺机专件等，形成棉纺织全流程的成套设备研发、制造能力。
重组后的经纬纺机把信息化建设作为公司发展的重要战略之一，方针制定了 JW-CIMS 总体实施方案，并在总部和各个子、分公司全面实施 JW-CIMS 系统。通过 3C /PDM 、 ERP 、 SCM 、 CRM 、 OA 、 DSS 等项目的实施，全面构筑“数字化经纬”信息系统平台，努力实现“设计数字化、管理数字化、生产过程数字化、装备数字化”的管理目标。
经纬纺机自 2001 年初开始进行 PDM 系统的调研、用户实地考察和多层次的选型答辩，最终决定以清软英泰的 PDM 系统作为 PDM 的解决方案。从 2002 年年底开始，清软英泰分别实施了郑州宏大新型纺机有限责任公司、青岛宏大纺织机械有限责任公司、天津宏大纺织机械有限公司、常德纺机四个子公司的 PDM 项目，目前郑州宏大、青岛宏大 PDM 项目已经验收，并完成了过 3C /PDM 、 ERP 、的集成工作；天津宏大、常德纺机的项目正在实施过程中，计划在十二月份完成验收工作。
2 ．纺机行业的特点
纺织机械是机械产品中最复杂的产品，产品更新换代较快，是典型的多品种小批量个性化设计突出、产品层次较多（如：纺丝、纺麻等产品）的产品；产品呈现大型化、高速化、高产能、系列化；企业多按订单方式组织生产，以下以郑州纺机为例介绍纺织机械行业的特点。2.1 郑州纺机特点
郑州纺机主导产品有浆纱、印染、化纤、烘燥、无纺布设备等五大类纺织机械。郑州纺机的信息化系统必须适应企业大、难、变的特点。首先是企业的规模较大，郑纺机年产值 18 亿，员工 10000 人；每月上场运行 200 种产品，产品个性化设计突出，交货期短；其次是生产组织的难度大，郑纺机产品种类和品种多，有 6 大类产品， 1800 种单元机， 20 多万种零件，管理幅度大，覆盖企业管理的方方面面，多品种小批量中批量大批量交织生产，使生产组织难度大；再就是用户定单要求交货周期短，产品设计复杂，原有管理基础与现代管理体制有冲突。目前企业正处在业务流程变动的活跃期，机构变化较大；经纬股份与郑州股份的大 X 架构，使异地之间的子分公司管理难度大。2.2 郑州纺机对 PDM 的需求
在激烈的市场竞争和多变的客户需求的双重压力之下，工程设计部门面临开发时间紧、任务重等问题。传统的管理体制和技术支持手段已经远远不能适应市场竞争对企业开发能力提出的高要求。郑州纺机的技术部门在产品开发系统中存在以下问题：公司的产品设计已经全面采用了二维 CAD 技术，但是 CAD 系统所产生的电子文档仅作为设计过程的中间文件，存档文档仍为纸介文档，导致保存和管理中出现不一致和不完整等问题；技术管理方面虽然拥有较为成熟的体制和规范，但是其信息流基础为纸质图纸、报表、通知单等，难以适应现代项目管理快速、高效、安全、大数据量的信息化管理要求。
郑州纺机实施 PDM 的主要需求是：通过 PDM 实施为企业建立一个技术管理和信息交换的平台，以提高技术管理水平；及时准确为 ERP 系统和 CAPP 系统准备设计源头数据成为郑州纺机实施 PDM 的迫切需求；由于郑纺机的产品特点，决定了基于 PDM 的制造业信息化系统是郑纺机信息化的关键和必由之路。
3 ． PDM 实施解决的主要问题
郑州纺机 2001 年初开始实施 ERP 系统， 2002 年初实施 CAPP 系统， 2002 年底月开始实施 PDM 系统， 2003 年底 PDM 系统全部上线。 郑纺机 PDM 实施解决的主要问题是：3.1 信息编码的问题
信息编码是信息化最基础的工作。郑纺机编码的实施也经过了两个阶段：以 ERP 为基础的编码阶段和以 PDM 为基础的编码阶段。3.1.1 以 ERP 系统为基础进行企业物料编码管理的阶段
2001 年初，郑州纺机信息中心开始组织实施 ERP 系统。由于 ERP 实施的需要，当时参照经纬集团的编码规范并借鉴了已有库存管理系统的信息编码，制定了包括产品、工装和自制标准件、金属材料、非金属材料等编码规范。前期的编码规则过多考虑了库房管理的因素，缺乏对企业资源进行全局分类的考虑。在 ERP 录入数据初期，由于设计部门采用的编码规范和 ERP 的编码规范不一致， 在 ERP 数据维护组内由专人手工将产品图号对照成编码并进行数据录入和搭建产品结构树，由于数据维护人员专业知识的局限，对设计人员的设计意图理解会有一定偏差，常常导致产品结构数据和料单数据的不准确，影响产品的生产进程，直接影响车间的生产效率及成本考核，前期 ERP 推广进展缓慢。
APP 系统实施过程中，工艺部门没有采用新的编码规范，工艺人员在 CAPP 系统中手工搭建产品结构树，其中自制件仍然使用图号，标准件和外购件没有使用编码，工艺卡片中没有反映材料编码。虽然 CAPP 可以很好地独立运行，可协助企业工艺人员编制工艺文件，但因为编码不统一，工艺数据无法被 ERP 系统接收和使用， ERP 数据维护人员仍然需要再次将 BOM 数据重新编码后手工录入到 ERP 系统中。
这个阶段， CAPP 和 ERP 系统的 BOM 数据需要两次录入， CAPP 系统中维护的是按图号建立的产品结构树， ERP 系统中维护的是按编码建立的产品结构树，无法实现信息的传递和数据的集成；企业虽然在编码工作上投入很大精力，但由于在制定物料编码规则时，过多考虑了库房管理的因素，缺乏对企业资源进行全局分类的考虑，特别是没有针对产品设计考虑编码使用问题，部分编码规则存在二异性而导致不同部门对相同的物料产生了不同的物料编码，从而导致 ERP 系统中物料数据不准确。物料编码工作比较乱。
3.1.2 以 PDM 系统为基础进行企业物料编码管理的阶段
为了从产品数据源头开始解决企业产品数据管理的问题，企业 2002 年底开始实施 PDM 系统，经过企业和 PDM 系统供应商北京清软英泰信息技术有限公司的深入讨论，确定了企业的产品数据应从设计、到工艺、最后到生产的集成思想，由设计部门标准化室接手编码规则的制定和管理工作。
标准化部门接手编码工作以后，便着手编码应用的深入挖掘。首先，对具有二义性的编码规则进行了调整。然后，进行了设计数据的优选控制工作。郑纺机很早就认识到对标准件、外购件、材料的选用必须要进行控制，但苦于没有支持手段。在 PDM 系统实施后，标准化部门通过对物料编码规范的调整，通过制定物料的优选系列，将标准件、外购件的优选数量减少了 1/3 ；同时我们也对 ERP 系统中的数据进行了整理。通过对 ERP 数据中不准确数据整理和材料选用规范的限制， ERP 系统中的物料数据由年初的 43000 条减少到了 29300 条。郑州纺机规定， PDM 中的标准件、外购件必须由标准化人员维护， PDM 系统中存在的标准件、外购件，设计人员才能够使用，对于零件材料，下发了材料选用规范。无论是设计还是做工艺，设计人员必须选择那些已经定义了物料编码的材料，而且要优先选用优选物料。第三，提高了对数据的完整性和准确性的要求。企业以前在纸介传递设计信息时，经常为一些文字上的理解问题发生误会，特别是设计图纸明细表中填写的材料名称，经常引起工艺人员的误会。现在，要求，设计明细表代号栏需填写物料编码，对于材料栏，设计时那些能够确定具体的材质和规格的零件（如钢板类零件），设计人员需要标明零件材料物料编码，那些只能确定材质，无法确定规格（如轴类、盘类零件）的零件，由工艺人员确定材料物料编码。
按照这样的思路，郑州纺机又经过了将近一年的信息化实施，在不同的管理系统中，基本上形成了一条清晰的信息传递流程。 2003 年底，郑州纺机完成了 PDM 、 CAPP 、 ERP 的集成工作， 实现了 将 PDM 系统中的产品数据传递给 CAPP ，工艺人员在 CAPP 系统中添加工艺数据并调整产品结构，再传递给 ERP 的数据集成方式，整个过程全部在网络上运行， 产品数据以统一的物料编码在各应用系统中传递，实现了信息的正向传递和数据的大范围的共享。
3.2 支持产品变型设计
纺机是典型的多品种小批量，按订单组织生产的模式， 对于纺织机械行业，在英泰 PDM 中实现如下功能：纺织机械左右件的问题：用于纺织机械的的零部件通常存在左右件的问题，实质上是一种配置功能实现问题。对于某种产品，当其排列在工位的左边时，其配置零部件必须是左件，反之亦然。纱锭配置问题：某些纺织机械产品编号的前面部分是按照某种标准编制的，后面部分是配置情况，英泰 PDM 提供了针对纺机行业的特殊应用 PDM 系统。TiPDM 的产品配置模块提供变量配置与时间有效性配置的功能，用户可以通过设置变量和配置规则，在一个基本 BOM 的基础上建立一个产品系列变型的全数据。这个基本 BOM 一经定义，便可自动生成符合订单需求的产品结构，而不需手工的干涉，将会大大提高产品 BOM 维护的效率。此外，时间有效性配置与零部件的版本管理相结合，可以追述产品不同时间结点的状态。可以很好地解决细纱机按照某一系列和某一个锭子数建立基本型的 BOM ，在基本 BOM 上再定义一些配置状态，这种方式简化了产品结构树建立，也减少了基本数据维护的工作量。
3.3 集成解决方案
在为纺机行业实施 PDM 的过程中，根据各企业的应用情况，我们采取了不同的集成策略。以常德纺机集成为例介绍集成的情况， TiPDM 与各系统之间的集成是以零部件为核心，围绕 BOM 这条主线进 行的。 BOM 的建立是通过提取工具把 CAD 的明细表、标题栏中相关信息自动提取，根据其含有的装配关系创建起产品结构（ EBOM— 工程 BOM ），由于纺机行业的明细表不在图上，在 TiPDM 系统中可以实现手工创建 BOM 。
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在纺机行业的 PDM 系统中由于大量使用了产品配置功能，而目前所有的 CAPP 系统无法接收 PDM 系统 PDM 的配置信息，因此给集成带来很大的困难，针对纺机行业 PDM 的应用的特殊性，我们提供了针对纺机行业大量使用产品配置情况的集成解决方案。
由设计人员在 PDM 系统中完成设计 BOM 的搭建并完成系列产品的配置定义， BOM 中包含配置情况；由工艺人员在 PDM 系统中维护 PBOM ，将毛坯和材料以树节点形式挂在自制件下，工艺部相关人员在 PDM 系统中完成工艺路线的编制； CAPP （或 PDM ）相关人员利用 PDM 提供的控件将全局的自制件导出到 CAPP 系统中； CAPP 进行工艺规程的编辑，并将全部的自制件工艺信息 （ 材料定额、下料尺寸、 工艺路线、毛坯种类、工序号、工作地序号、准备工时、加工工时、机床组号、工种等 ） 进行提取汇总，然后传递到 PDM 系统中补充到相关的零件属性上； ERP 系统相关使用人员根据销售定单情况使用 PDM 控件选择产品配置状态又 PDM 系统自动完成产品配置运算，并将配置后的数据导入 PDM 中间数据库中，由 PDM 系统对增删改的数据进行标识。然后由 ERP 将中间表的数据处理到 ERP 系统中； ERP 利用 PDM 控件导出 PDM 中实例化的工艺 BOM 时， PDM 控件对选配件的装配父件进行变号处理 ( 在进行数据导出时，不对非配置零件进行变号处理 ) ，控件保证导出 PDM 中最新版本的物料和结构数据； PDM 中数据更改后，通过 PDM 工作流程功能通知 CAPP 与 ERP ，然后由 CAPP 系统和 ERP 系统根据各自的情况进行手工处理。
基于上述方式集成的优点是： 通过 PDM 的多视图管理较好地解决了设计和工艺 BOM 的统一管理问题， PBOM 继承了 EBOM 的配置信息；但这种方式的集成要很好地解决在 PDM 系统中由于配置不变号而带来的集成问题，该集成方式适用于在 PDM 中大量使用配置的情况。
3.4 以编码为基础实现信息系统的集成
在纺机行业的 PDM 系统实施中，通过编码管理系统统一企业的各种资源编码，将企业原来的多套编码统一整理成具有电气行业特征的分类编码，彻底解决零部件借用的问题和零部件编码唯一性问题。编码系统的实施是非常费工和费时的一件事情，但就 PDM 系统实施而言是否实施编码都不重要，但从信息集成的角度而言，各个应用系统统一编码就显得尤其重要，有些 PDM 厂商为缩短 PDM 实施周期就编码实施问题普遍采取回避的办法，这样势必要影响企业信息系统的集成效果。4. 纺机行业实施 PDM 的效果
纺机行业 PDM 的实施， 极大提高了技术管理的工作效率， 从产品设计到工作流审批、报表统计生成，效率普遍提高 40% ～ 60% 不等，个别专业可能提高更多。另外， PDM 的实施，一定程度上实现了知识管理，最大限度地降低了由于人员流动给公司造成的损失。信息化强调过程控制和管理、 资源集成应用，使得各种技术、生产流程、业务和管理经验、机密信息全部完整固化存储在企业中心服务器上。PDM 系统的实施实现了以零部件为核心组织产品相关数据， PDM 系统提供了的零件与图文档分类管理功能，借助该系统，企业建立了单一的产品数据源，结束了产品数据分散在采购、设计、工艺、制造等部门，数据管理长期不统一、错误率大的混乱局面，大大提高了设计、工艺的工作效率和产品三化水平。
实施 PDM 过程中要抓好企业的编码工作，在设计的源头设计部门开始应用编码。编码规则的制定只是编码实施的第一步，在 PDM 的基础上，对自制件进行分类，增加企业通用件数量，加大产品的借用件选用；在编码过程中，对企业的各种标准要进行深入的挖掘，企业实际情况是，设计人员根据标准手册或经验选择标准件、外购件或各种材料，采购部门如果根据设计采购，有时会采购不到，经常出现生产代料或要求设计进行更改的情况，影响产品的生产周期；另外，不规范的设计选用，会使企业增加采购成本，加大库存，增加了企业库存资金的占用，降低企业的市场竞争能力。所以标准化部门应结合编码工作制定本企业标准件、外购件、材料的优选系列，最终通过编码规范企业的物料选用。从产品设计源头降低产品的成本，是企业在实施 PDM 时对编码工作的长期要求，也是企业实施 PDM 系统的最终目标。
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