浅谈PDM技术在空调行业的实施应用

   一、PDM技术及其在制造业的作用

    近年来，制造型企业经营理念已经从以产品为中心转向以顾客为中心，生产组织方式从大批量生产转向大规模定制，企业结构也从大而全向合理分工后的企业动态联盟方向发展，从而形成了完善高效的供应链系统。

    CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）概念是由Joseph Harrington博士于1973提出的，其背景是20世纪70年代，美国产业政策发生了偏差：过分夸大第三产业作用，而将制造业贬为“夕阳产业”，从而导致其制造业优势的衰退。当时的学者们都希望通过信息技术，也就是建立CIMS系统来加强制造业优势。由此诞生了CIM这种组织、管理与运行企业生产的哲理，CIMS是利用CIM概念与方法建立的系统，它强调综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，突出信息技术的关键作用，从而实现信息集成、过程优化与资源优化，实现物流、信息流与资金流的集成，达到人、经营与技术的集成，缩短产品开发时间（Time）、提高质量（Quality）、降低成本（Cost）、改善服务（Service）并有利于环保（Environment）。国家863/CIMS专题组在广度与深度上拓展了传统CIMS的内涵，提出了“现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing Systems，简称CIMS）”的理念。

    PDM（product data manager）是构成CIMS工程的集成平台与技术基础，它在逻辑上将各种CAX信息化孤岛集成起来，利用计算机系统控制整个产品的开发设计过程，通过逐步建立虚拟的产品模型，最终形成完整的产品描述、生产过程描述以及生产过程控制数据。PDM最早出现在20世纪80年代初期，当时的目的是为解决大量工程图纸、技术文档的计算机管理，后来逐渐扩展到产品开发过程中的三个主要领域：设计图纸与电子文档的管理；材料明细表BOM管理与工程文档的集成；工程更改与版本的管理与跟踪。主要致力于PDM技术与计算机集成技术研究与咨询的CIMdata公司对PDM的定义是：“PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术”。而Gartner Group认为：“PDM是一个使能器，它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行化协作环境。一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、交流及维护产品设计意图的人员在整个产品生命周期中，自由共享与产品相关的所有异构数据，如：图纸与数字化文档、CAD文件与产品结构等”。PDM通过以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程和资源进行一体化集成管理。

    PDM主要应用于设计部门，主要为企业提供各种产品工程信息，MRPⅡ/ERP系统主要管理企业的生产领域，而MIS系统主要管理企业各种管理信息。通过一定的接口将PDM系统、MRPⅡ/ERP和企业MIS系统连接起来，再加上自动化的制造系统(MAS)，就构成了一个企业CIMS系统的基础雏形。PDM技术正逐渐成为支持企业过程重组(BPR)、实施并行工程(CE)、CIMS工程和ISO9000质量认证等系统工程的使能技术。

    二、空调行业的特点及需求

    1.空调行业发展前景广阔

    随着世界制造业的重心逐渐向亚洲地区转移，凭借丰厚的资源和人力成本优势以及WTO带来的机遇，中国迅速成长为世界制造业的强力地区，中国产品面临着更广阔的世界市场。作为家电出口主要支柱之一的空调器，我国的空调产品每年正以20%的速度快速增长，并且涌现出了春兰、格力、海尔、美的等诸多著名家电企业。随着空调制造技术水平的不断提高，基础配套产品的日益成熟，空调成本显著降低，竞争力明显增强，中国已经成为世界主要的空调生产、消费和出口的基地。

    2.空调行业特点

    （1）品种多，更新快，研发是关键

    空调具有家电产品典型的特点：品种多，更新快。就产品类型来说可以分壁挂、窗式、柜式、除湿机、集中式等几大类型，每种类型中又有若干个型号，如柜式空调分40、50、70、120、140等品种，每个品种又可分单冷、冷暖、变频等。一般情况下空调新品的开发周期在6~8个月左右，但随着市场竞争的日趋激烈，缩短产品开发周期、加快新品上市步伐是所有空调企业迫切需要解决的问题――快速的科研开发过程不仅提升了企业的核心竞争力，而且也增强了企业的市场应变性。

    （2）产量大，部门齐全，管理是核心

    空调企业属于大型装配型企业，产量大、批量大，企业中研发、工艺、质检、质管、生产、供应等部门俱全，产品数据在这些部门流通时，数据的一致性、有效性、即时性及对各类版本的管理显得非常重要，否则会引起混乱。同时，空调产品系列丰富，借用、引用件较多，这不仅要求对产品数据能够进行清晰的结构管理，还要求对这些数据的关联、父子关系能够处理正确――理清各类产品之间相互错综复杂的关系。这就要求空调企业的信息系统在保证产品数据共享性的同时，还要强调其安全性，因此必须有强劲的管理系统才能解决实际问题。

    （3）出口多，个性化，规模定制是趋势

    近年来，随着空调出口量的急剧增大，越来越多的空调需要适应各国生活习惯和特点而定制，个性化、小批量、多品种是空调外销的特点，因而企业必须适应这一形势变化，采用PDM的产品结构与配置管理模式来实现产品的变形设计，从而形成产品系列管理――以信息化带动工业化，提高开发效率，减轻成本压力。

    三、空调行业面临的挑战

    首先，我国空调企业面临的挑战就是全球化竞争的挑战。当前，制造业的全球化已成为重要的发展趋势，国际化经营是众多空调企业首选的发展方向和生存出路。WTO的加入给中国家电企业带来的不仅仅是世界范围内的机遇，更多的是面临全球化竞争的挑战。其次是产品需求多元化的挑战。随着社会生活的日益提高，物质产品的极大丰富，人们对空调的需求也呈现出愈来愈多的个性化和多元化。这就要求企业必须能够迅速提供出各式各样的产品来满足市场需求，引导用户消费。第三，是价格竞争的挑战。通过价格竞争来吸引消费者，无疑是占领市场最直接、最便捷、最有效的手段。每一个企业无时无刻都在面对减低产品价格的巨大压力。价格竞争直接关系到企业的存亡，时刻迫使企业不断追求制造成本的最低点。

    四、PDM系统协助企业应对挑战

    PDM系统可以协助空调行业应对挑战，实现全球供应商的战略目标。PDM系统建立的企业级的协同设计优化平台能迅速地响应企业全球化竞争的需要、迅速响应客户个性化的需求、最大限度地减低产品的综合成本、加快产品推进的速度。

    1.解决企业数据膨胀所带来的压力

    在每一个阶段，每一个产品都会产生大量相关的数据；在不同阶段、不同产品的设计与制造数据和对产生这些数据的过程管理，构成了企业技术工作的最重要内容。对这些数据进行充分利用，使工作流程更为流畅是企业希望达到的目标。在计算机应用日益普遍，人员流动越来越频繁，企业间的竞争越来越激烈的时代，避免这些数据流失和失效也是企业不能回避的问题。PDM正是解决这些问题的最有效的手段之一。

    2.提供解决问题的环境

    在浩如烟海的数据中，提取有用的部分，去除重复、无效的内容，使有用的部分上升为一种知识，变成企业的智力资产；让这些智力资产在企业中畅通无阻，使所有相关的人员在他们需要的时候，能够得到它们，而无论他身在世界的哪一个角落；让未得到授权的人，得不到企业不希望他们得到的东西。PDM就能提供这样的环境。这样的环境是企业面对市场竞争，面对多变需求，保持不败，取得成功的最好保证。

    五、春兰PDM系统的实施经验

    1.分步实施、循序渐进

    对PDM系统的建立，公司首先应该进行观念更新，企业高层领导应该认识到：PDM对公司是一个脱胎换骨的过程，是一场革命，它需要上至领导下至员工以正确的、科学的态度去接收它、推动它。但是，PDM仅仅是一个管理系统，企业不可能在一夜之间实施PDM，并让所有人都受益。春兰空调在PDM实施策略上采取的是循序渐进，分段建立，避免了由于实施PDM有可能给企业带来的混乱。

    （1）明确建立PDM系统所要达到的目的

    在系统建立之前，企业要理清思路，明确自己实施PDM系统后所要达到的目的。PDM不仅是一项技术，更是一种先进的管理思想，它给企业带来的是一套科学的管理机制，涉及到公司各个职能部门现有工作模式的转变。而这种改变必然要打破现有的局限，影响到部门或个人的某些利益，企业是否从思想上有所了解和应对？春兰空调在系统选型的同时，就多次开会，商讨和认清PDM实施后真正能达到的效果，和企业自身在应用了该系统否应该达到的目标。

    （2）PDM项目应有明确、可以测量的指标

    作为一个项目，它的主要特点是：时间性――有始有终，目的性――是否完成。对于目的性的考察，要有具体的指标和资源的有限性。在项目的开始阶段，企业就要对相应的各项指标给出明确的规定。春兰空调正是借助于软件合作方多年实施PDM项目所总结出的PDM实施方法论，在帮助公司规划PDM项目的同时，避免了只考虑技术因素或部门要求，而忽视了企业整体要求的错误做法，从而确保了公司在有限的投资下，投资的合理性和项目的实施质量，规避了许多误区和风险。

    （3）PDM实施的长期性与系统的可扩充性

    实施PDM需要一个周期，并非朝夕之事，这样才可以达到预定的目标。把这个周期分成若干个时间段，制定每个阶段的阶段性目标，或称里程碑，是一种成功的模式――每一个阶段，只有达到了目标，才进入下一个阶段。此外，任何事情都不是一成不变的，市场形势在变，企业经营模式在变， IT技术也在变，这些都注定了PDM项目本身不可能以不变应万变，因此系统要有可扩充性，要能够不断地自我完善，要有自我发展能力。春兰空调正是按照上述原则，提出了PDM实施分三个阶段完成的规划。

    2.PDM项目的全程质量监控

    PDM 实施的周期较长，而且各个阶段的工作互相关联，因此，企业领导必须充分认识到：保证各阶段的实施质量将会影响整个实施工作的进度和整体质量。正是因为认识到了这一点，春兰空调在项目实施初期，就制定了详细的滚动计划来确定实施过程中的关键环节，并且设置了阶段质量验收点，以杜绝在通过质量考核之前，就进行下一阶段的工作。同时，企业还成立了专门的项目小组，由总经理亲自担任组长，各职能部门部长任副组长。在具体实施阶段，项目组定期召开会义，以了解项目进度，考察各项工作质量，解决当PDM流程较大影响到现实管理流程时的种种问题、进行项目质量点的控制与回顾。这种全过程、全方位的质量监控将有利于减少影响整个实施工作进度和质量的问题，降低实施费用，快速实现投资回报。

    3.用户是PDM系统的主人

    PDM实施的关键环节必须由最终用户确认。最终用户的接受和使用，是PDM实施成功的基本组成要素，也是PDM实施的基本指导原则。用户才是PDM系统的主人，因此要不断地向最终用户进行PDM软件和相关理论的培训，加强他们对 PDM 技术的理解和支持。在这一点上，春兰空调组建了包括最终用户、供应商、相关咨询公司在内的实施队伍，确保了实施方案能够满足最终用户的需求。 

    4.数据的标准化和流程的规范化

    标准化、规范化、系列化是现代家电制造的前提和基础。各种数据的交流，离不开标准化。实施 PDM，实际上就是要实现企业产品信息的完整性和规范化，进而达到管理制度的科学化，因此标准化工作是PDM项目实施中一项非常重要的内容。充分利用构成产品的标准化，通过PDM系统可对这些标准件、通用件和典型结构等进行统一管理，实现快速的查找，则需花很大的精力。实施PDM系统的过程中，企业必须高度重视流程的标准化和规范化问题。

    春兰在实施PDM系统的过程中，对应用PDM作了多方面的规范和统一，例如：对CAD平台的统一、物料号和文档编码的规则的重新制定，为整个企业使用PDM制定了详细的规范，使得PDM的推进更加顺利。

    六、PDM在春兰的应用成效

    PDM在春兰的成功实施，极大地提高了空调产品的设计质量和研发速度。

    （1）通过统一的PDM集成平台，实现了产品数据在研发、工艺、质检、质管、生产、供应等部门的有序流转，在确保产品数据有效性与即时性的同时，使数据的不一致性降低了80%。

    （2）在PDM平台下，最大限度地实现了空调标准件、通用件、常用件的共享和系列化产品数据的共享，在提高产品设计质量的同时，加快了研发速度。空调新产品的研发周期从系统实施前的3~5个月缩短为2~3个月，改型产品的研发周期从1~2个月缩短为半个月。PDM使春兰形成了较强的按订单研发、生产、销售的能力。

    （3）通过统一的PDM平台，实现了UG、Pro/E、AutoCAD、NASTRAN等多种软件的封装与集成。同时，有效地加强了空调新品及改型产品的研发管理，使技术人员和管理人员能够及时掌握产品的研发动态，减少了设计变更控制时间，加强了版本管理。