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成套电器行业PDM 之长江电气
长江集团是一家以电气产业为主导，环保、能源、新材料等产业齐头并进，集制造、研发、贸易、信息服务于一体的多元化、无区域的现代化企业，现拥有一家全资子集团、六家全资电气企业、两家网络信息企业、一家进出口公司、三家环保产业企业及一家专业科研企业。其核心企业——长江电气集团股份有限公司是我国第一家规范化股份公司。
随着西部大开发、西气东输、西电东送、南水北调、发展城市轻轨等国家重大项目的拉动，中国成套电器行业的市场空间空前扩大。但由此而带来的竞争也相当激烈。国外制造厂商看好中国成套电器设备的潜在市场，纷纷投资异地建厂。目前，国外厂商先后在国内开设了一百多家全资或控股公司，这已经让国内成套电器企业感到前所未有的压力。同时，国内厂商在企业管理水平上与国际知名公司相比还存在相当大的差距，这已成为企业是否能持续地向市场提供快捷、有效的产品和服务的主要瓶颈。
尽管一些成套电器制造企业在应用信息化技术改造传统管理方面，已经作了不少的探索和实践，但总体看来，该行业的信息化工作还处于起步阶段，同发达国家的知名企业相比差距还很明显。以美国为例，到上世纪末，ERP已被普遍应用到组织生产、客户服务中。而国内多数企业还处于ERP的学习和探索阶段，需要积极研究和广泛应用ERP等信息技术，对合同承接、产品设计、生产组织、产品加工和售后跟踪的全过程进行有效的管理，以适应当前成套电器行业小批量、多品种、周期短、交货急的市场需求趋势。因此，实施应用ERP来改善管理和提高企业竞争力，成为成套电器企业的迫切需求，研究和推行这个行业的ERP解决方案也是提高国内成套电器制造厂商持续竞争力的重中之重。
北京清软英泰信息技术有限公司企业应用集成系统成套电器行业解决方案在长江电气集团企业信息化中进行了有效的实践和探索。
一、长江电气集团的基本情况
江苏长江电气集团有限公司为国家级大型企业集团，国家重点高新技术企业，江苏省技术密集、知识密集型企业，是生产高、低压电器以及电力自动化系统的专业厂家。公司始建于1965年,现拥有12个制造公司，主要子公司有：江苏长江电器股份有限公司、镇江默勒电器有限公司、镇江霍力克电器有限公司、镇江默勒母线有限公司、南京因泰莱电器股份有限公司等。自1993年以来，分别与德国、荷兰、美国电气公司合资兴办了四个合资企业，生产具有国际先进水平、国内领先水平的中、低压成套开关设备、灯泡、灯具等。厂区占地面积18万平方米，现有员工2300余人，其中工程技术人员650人。
集团公司技术中心于1998年被确认为省级技术中心，现有科研、技术开发、工程技术人员160余人。技术中心目前设有 “元器件”、“电器成套”、“信息技术（IT）应用”等三个研究所，在上海成立了研发中心，目前正积极筹建德国研发中心。公司现为江苏省电子商务示范企业、中国信息化500强企业、国家863计划成果产业化示范基地。
1、长江电气集团在行业中的地位
我国电力行业预计2005年总装机量为4亿千瓦，2020年达9亿千瓦，从现在开始每年递增2500万个千瓦。长江电气集团产品目前市场占有率为5%。2002年销售收入为10亿，2003年销售收入为13亿，2004年计划完成销售收入为20个亿。长江电气集团连续6年在全国同行5000多家企业中，投入、产值、销售、利税名列前茅。目前，企业规模、产品档次、技术装备、经济效益均居国内同行最好水平之列。
2、成套电器企业管理模式及特点
成套电器行业是典型的离散型制造业之一，属于多品种、少批量加工装配生产类型，除具有一般性传统的离散制造特点外，又具有其行业特点决定的业务管理模式。
成套电器的销售一般以工程的方式出现，其产品的生产，原则上都按照用户订单来执行，不允许有存货。承接的订单任务基本上都要按用户的要求重新进行设计，甚至在合同的商谈中，设计人员都要参加，产品的报价也不是定式的，随用户对成套电器内元件的选择而差异很大，有时候还要根据用户的特别要求制作不同尺寸的柜体和面板。因此，成套电器产品的图纸设计量很大，几乎每台柜子都有非标钣金件设计任务。
3、成套电器企业管理面临的问题
1） 市场需求变化快，研发力量薄弱，产品档次参差不齐，产品标准化程度低。
2） 市场销售跟踪时间长，项目的跟踪管理难度较大，报价复杂，时间紧，价格竞争要求高。
3） 生产计划难度大，订单设计周期长，难度大。
4） 交货期趋短，供应周期长，厂商库存量大，制造周期压缩，自制配套能力要求高，质量保障压力大。
5） 更改频繁，严重影响交货期，缺件发货增多，售后服务工作量增大。
6） 成本管理日趋重要，货款回拢难度大，产成品容易造成积压。
4、长江电气集团企业信息化的历史
长江电气集团有限公司企业信息化工作始建于1990年，历时十余年之久，总投资数千万元。十余年来，长江电气从一个小规模企业发展到有十几家独立经营公司的企业集团；信息化建设方面从最初DOS版的财务软件和MIS系统发展到拥有先进的信息管理系统的国家863计划CIMS应用示范企业。2000年10月，国家863计划立项、长江电气承建的CJ-CIMS工程一次性通过国家863/CIMS专家组的验收及鉴定；2002年12月被江苏省经贸委评为省级电子商务示范企业；2003年被国家企业信息化评测中心评为中国信息化500强企业；2003年被国家科技部评为国家863计划成果产业化示范基地。集团信息化应用经历了初级阶段，CIMS应用阶段、ERP应用阶段、电子商务应用阶段。
随着企业业务的迅速扩大和企业业务过程的不断重组，原有的应用系统很难适应企业的快速变化，如：面对大量的订单设计，不能快速准确准备设计BOM数据，原来使用ORACLE数据库的ERP系统由于应用人才的流失和昂贵的服务费，使企业在ERP上管理的业务日渐减少。
2003年6月集团领导全面考察了清华大学软件学院和北京清软英泰信息技术有限公司在企业信息化方面所做的工作，确定了长江电气集团与清华大学的战略合作伙伴关系。双方希望通过紧密合作，为长江电气集团建立真正有效的信息集成系统，为中国制造业特别是开关电气行业信息化建设做出有益的探索。目前，长江电气集团正着力于实现基于集团管理的信息化全面集成应用目标。
5、基于集团管理的企业应用集成系统
长江电气集团数字化企业工程从2003年6月开始实施，使用的全部是国产软件。长江电气集团数字化企业工程第一阶段目标为：以物流动态管理为目标，在库存采购、销售、车间、财务和产品数据管理五个方面并行实施，其相关的子系统有：主生产计划（MPS、WBS）、库存、采购、销售、车间、财务帐务、应收、应付、存货核算、材料成本、CAD、PDM、CAPP，第一阶段目标已基本完成。第二阶段以实现计划集成闭环管理为目标，实施生产管理、物料需求计划、成本、厂长查询系统，实现MRP生产大闭环和CIMS（CAD、CAPP、PDM、ERP）大集成运行。目前实施状况为：
1． 在长江电气集团统一使用了英泰的财务软件；
2． 在集团实施了英泰的集团财务软件；
3． 在集团公司全面使用英泰电器CAD软件；
4． TiPDM一期工程全面上线；
5． TiERP系统一期工程全面上线。
二、英泰集成系统在长江电气集团应用情况
长江电气集团基于清软英泰一体化集成解决方案的系统从2003年6月开始启动，目前一期工程全面上线。PDM主要实施的功能有：产品结构管理和配置管理、工程变更管理、项目管理以及搜索引擎、工作流引擎、协同数据流引擎和浏览批注等核心构件；支持协同设计和应用软件的集成；ERP一期工程完成的主要功能有：生产计划（MPS、WBS）、库存、采购、销售、车间、财务帐务、应收、应付、存货核算、材料成本。长江电气集团基于PDM的集成系统应用有以下特点：
* 在CAD前段进行BOM的设计
长江电气集团是典型按定单组织生产的企业，设计的工作量大，设计周期短，BOM数据的准确性一直是困扰企业信息化的一个难点。长江电气集团PDM一期工程通过与CAD系统的紧密集成实现了设计人员可以在CAD的前段进行BOM设计和定义；CAD前端集成配置管理，设计人员可以在CAD前端完成配置的定义，并进行设计BOM的回写和提交入库。将BOM的准备工作分散到每一位设计人员，彻底改变了由ERP系统的维护人员维护产品BOM的局面。国外的PDM系统在开关电器行业的应用只能做到事后的归档管理，不能对设计过程进行有效的支持。
* 实现物料需求的闭环管理
TiPDM系统和编码系统实施的紧密结合有效地规范了设计人员的选用，设计人员在设计过程中通过PDM系统可直接选用呆滞库存的物料，解决了长期以来呆滞物料长期占用库存资金的局面。据不完全统计，2003年呆滞物料库存资金占用为7000万，通过PDM系统的实施使呆滞物料库存资金占用减少了近2000万元。
* 将设计管理纳入主生产计划的需求分析
成套电器行业的设计管理是成套电器生产的依据，一般是根据项目订单的基本需求，与用户和设计院进一步沟通、细化，最后设计出满足用户需求、适合企业生产需求的产品方案来。
设计内容一般包括：一次系统设计、二次原理及接线设计、标准框架设计、非标框架设计等。设计的周期较长，占合同交货周期的比例较大，一般在20～40%之间，最大可以达到60%以上。换句话说，设计周期对合同交货及时性的影响是相当大的。因此，在英泰的集成系统中将设计管理纳入主生产计划及粗能力平衡的管理范畴，通过主生产计划管理对设计过程进行时间计划、粗能力平衡和过程控制管理。这是成套电器ERP行业解决方案的主要特殊需求之一。
首先，实现了设计任务的定义功能。设计任务就可以定义为一次系统设计、二次原理及接线设计等。在设计任务中，要说明设计任务类别、工作内容及要求，以及时间计划；任务定义好后下达给设计部门，再由设计部门下达给具体的工程师。
其次，设计任务要参与粗能力平衡计划。因为设计任务占用人力资源、设备资源和时间资源，所以合理排产的过程中一定要考虑到设计任务计划安排的合理性。与生产能力平衡的原理一样，单位工作单元在单位时间内能完成的工作量不是无限的，而是相对稳定的。在粗能力平衡时要将设计能力的相关要素定义好，在其平衡过程中，参照人力资源、设备资源占用瓶颈情况，在尽量满足合同交货期限的前提下，合理调整相关的设计周期计划。
最后，要具有设计完工和反馈的功能。在设计过程中，要能随时反馈设计过程中需要协调的问题，并估计和反馈预计完工的时间；设计结束后，提交设计完工成果，包括设计图档和BOM。任何任务，包括设计任务，在提交完工时，主生产计划模块可以直观地了解到整个项目或生产订单的进度，以便随时发现异常情况和及时处理。
并行设计管理中BOM合并的需求
成套电器行业的设计内容包括一次系统设计、二次原理及接线设计、标准框架设计、非标框架设计等，每项设计任务最终都产生相应的设计成果，即图档和BOM。图档可以通过PDM发放或是直接打印发放到相关生产部门，BOM则是通过提交发放到计划模块，进行MRP运算和安排生产、采购等任务。这样的话，对于同一台套的产成品，就会有多次设计和BOM提交，BOM的结构就会被不断覆盖和更新，会造成物料毛需求和车间任务投料单的紊乱。这个问题，实际上就是并行设计处理的问题。
标准通用型ERP通常由PDM设计生成BOM，形成物料毛需求清单，或由BOM配置直接生成物料毛需求清单，作为MRP运算的依据。对于成套电器行业并行设计的需求，标准通用型ERP不能满足。在集成系统中通过并行设计的BOM合并算法来解决这个问题。
首先，要明确设计任务对象的共性和差异。无论是一次系统设计产生的一次BOM，还是二次原理及接线设计产生的二次BOM，都是隶属于某单台套成品的；然而，一次BOM又与二次BOM又是不同时点，甚至是不同设计工程师设计出来的。因此，必须将一次BOM与二次BOM定义成不同的物料编码或定义属性字段，同时又要保证在编码或属性之间存在关联。之后，在ERP系统中采用合并算法将不同类型的设计BOM合并成完整的成品BOM。合并算法可以通过物料编码的标志位或任务的属性字段来设计，将成品BOM的下一层直接合并叠加，上一层直接去异存同，便可以得到成品的BOM结构，供MRP运算和车间任务投料单引用。
* 以WBS为基础实现了项目管理
在长江电气集团集成系统实施过程中引进了工业工程的思想，将工作任务分解到可控的工作任务节点，既WBS单元。在与ERP的集成中同样引入了WBS管理思想，在项目管理、工作流管理方面相互渗透，WBS的使用贯穿到项目管理和产品结构搭建等全过程中。
图1 开关工作任务分解结构
对长江集团的工作任务按层次结构进行分解，按工作类型制定相关的WBS模板和针对具体项目的WBS词典。通过这两项功能对长江集团的项目型生产过程进行相关的管理。 首先对各种类型的生产流程按照已有的管理规范制定相应的任务分解树，定义了WBS模板。当具体订单到达后与对应的WBS词典进行匹配，生成针对订单的WBS词典。这一词典规定的各个工作环节将会与订单的执行过程实时相关。这里定义的每个环节将指定每个具体环节的任务说明，计划信息，计划调整情况，执行的反馈信息，以及与环节相关的启动和结束资源信息。同时每一单元的执行信息，包括：执行人，相关部门信息也将在这里定义。
在完成WBS词典的定义工作后，通过在ERP系统的各个部分根据词典的定义对流程进行管理。主要包括工作的流转和任务的分配两项主要的功能。
工程设计环节是使用WBS词典的一个重要环节。设计任务根据具体订单对应的WBS词典中对设计环节的定义，按单元下发设计任务。具体的设计任务将按照词典中规定的相关人员自动分配给相关的负责人。
工程设计管理将对设计任务采取任务号的形式进行管理。任务号被下达后，PLM系统将实现设计任务的分配，跟踪及反馈管理。
通过WBS对项目型订单的管理，实现了对集团的工作任务的结构化分解，执行资源的一体化配置；能很好地将设计管理纳入主生产计划管理，满足了电器产品要严格控制设计周期对交货期的影响的特殊需求，也能够准确地制定和下达主生产计划并且能随时跟踪管理各个任务单元的执行进度和状态，协调和促使主生产计划的各个环节能够按时完成任务。实现了集团工作任务方面上的并行处理，并对项目进度进行整体有效的控制。
* 以编码为基础实现信息系统的集成
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，国外的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。
长江电气集团在全集团统一了财务的科目编码、产品编码、零件编码、物料编码等需要统一编码的各个方面，通过各应用系统统一编码和PDM系统的实施，实现了信息的正向传递和大范围的共享和传递，使生产准备周期减少了40%，生产效率提高20%以上。
长江电气集团集成系统应用主要体现在：财务与业务的一体化和产品（设计、工艺）数据的大集成。
财务与业务的一体化：财务管理实现会计的集中核算，实现真正意义的并帐。根据事先定义好的会计描述，对各子系统的业务处理上传数据自动接收处理，并生成用以监控分析的账目和报表，进行并帐处理。根据集团财务管理的要求，自动生成集团帐务的抵消分录，经过审核记帐以后，生成整个集团公司统一帐套；动态会计平台运用实现动态的业务财务一体化，实时同步。TiPDM对产品设计数据报表及数据的导出，并提供方便的报表格式定义工具，能够按照长江集团的要求汇总出满足要求的数据。支持报表的编辑、打印，同时为了给其它相关的部门提供产品数据，提供数据多种格式的导出功能。长江集团的财务报表中结合了TiPDM报表、汇总报表的特点，EXCEL风格，实现灵活的报表编制、报表公式定义、计算、汇总、查询分析等功能。从集团角度出发，根据管理分析的不同需要从不同的下属公司中取数，生成报表，便于对下属公司经营发生情况作对比分析。通过对报表管理实现会计管理的集中监控，做到对财务情况的实时分析。实现与财务的一体化应用，从而实现应收与销售、应付与采购、存货核算与仓库、成本核算与车间统计仓库发料、定额（计划）成本与产品数据的业务集成；报表管理实现会计管理的集中监控，做到对财务情况的实时分析。对整个集团财务情况有总体的掌握。
产品（设计、工艺）数据的大集成：PLM支持工艺数据的管理，能根据企业的标准定制各种工艺卡片模板，支持各种工艺卡，如总装作业指导书、冲压作业指导书、焊装作业指导书、涂装作业指导书，能进行基于作业指导书的工艺数据的汇总，如工艺路线、原材料，工时定额，材料定额、设备、工装的汇总等等。实现了产品数据的大集成。实现了产品ITEM、BOM和工艺路线数据在CAD、CAPP、PDM、ERP系统中的全局共享。
三、长江电气集团集成系统实施产生的经济效益
