PLM应用需求分析

任何软件产品在实施使用之前都必须要明确用户的具体需求,软件存在的目的就是要解决用户在日常工作、管理中存在的各种问题。通过与用户的深入交流,了解用户的工作流程,各级

   任何软件产品在实施使用之前都必须要明确用户的具体需求,软件存在的目的就是要解决用户在日常工作、管理中存在的各种问题。通过与用户的深入交流,了解用户的工作流程,各级技术人员和管理人员的想法,找出问题的症结和瓶颈所在,这就是软件实施前的需求分析。
 
   要了解用户需求,我们首先要对企业的各方面现状进行深入详细调查,然后分析调查结果,最后确定用户的关键需要。本章主要从某汽车零部件公司的信息化建设、生产现状及流程、组织现状等方面展开调查,进行了用户的需求分析。




 
3.1公司当前现状
3.1.1信息化现状

   网络硬件环境:企业基本已经建立了贯通全企业的内部局域网环境,为PLM等系统的实施奠定了良好的硬件基础。现有软件应用状况:应用软件:WORD、EXCEL、POWERPOINT等;CAD软件:AUTOCAD、UG、PRO/E、CATIA等;ERP软件:四班ERP;CAPP软件:思普CAPP。
 
3.1.2公司产品研发特点及问题分析
   该公司主要为各大汽车制造厂商配套生产散热器等零部件,通过对该企业相关部门的深入调研与分析,对企业的产品特点、设计研发流程及特色、产品数据管理现状及目前存在的问题整理如下:

   (1)产品特点公司经过10年的发展,现有产品种类丰富,其中涵盖了铝装配散热器、铝钎焊散热器、铝装配暖风器、铝钎焊暖风器、中冷器、全铝散热器、蒸发器等九大产品系列。每一系列产品均有几十个零件组成,产品结构较为复杂,零部件的数量巨大,产品中通用件、标准件居多,由于公司产品大多均为系列化产品,故产品的变型设计、参照设计任务较多。产品主要体现有如下几点:

   •系统结构复杂,精度要求高,参与研制的部门多。且各制造分厂地域分布广,研制配套和技术协作关系较为复杂;

   •多种型号并行开发、多种状态交替生产;

   •产品设计牵涉到很多学科和领域,学科交叉较多。对设计开发人员的综合知识积累要求较高。
 
   近年来由于市场的变化,公司投入了大量的人力物力来研发新品。据统计,公司每年有将近几十种新产品批量投放市场,这也直接反映了公司产品更新换代的频率较快。由于产品的更新导致了大量的图纸数据需要重新进行设计更改,从最初的市场调研分析到产品最后的报废回收,依靠传统的管理方法已经很难跟上企业目前的发展水平,因此,企业迫切需要引入一种全新的数据管理思想,即PLM管理思想。

   (2)产品数据的管理现状
   目前企业图文档纸质文件由资料管理员以文件柜的方式统一管理;电子版的图文档现在是在操作系统下按照文件夹分类保存管理的方式,分别存放在不同部门不同人的计算机上;企业采用纸质文档方式进行图文档的签审、发放;用EXCEL文件管理相关目录;产品BOM数据通过EXCEL文件来整理,并提供给ERP系统。由于现在该公司的产品数据缺乏一个统一的平台进行管理,各类产品数据分散在不同的地方进行管理,使得数据查询利用很不方便,数据的安全性、完整性也无法得到保障。

   (3)目前该公司设计研发管理及产品数据管理存在的问题
   1)数据冗余现象严重。由于现在是按一个产品一个文件夹的方式来分类管理产品图纸,故一张零件图纸在很多产品中使用,则需要每个产品的文件夹中保存,当修改此零件图纸时,又要在每个产品文件夹中修改过来,工作量大,而且容易出错。

   2)电子文档与归档的纸质文档可能存在不一致现象。由于在企业签审及指导生产的都是纸质图文档,由于缺乏严格的支撑和管理手段,在现在的设计研发过程中存在修改纸质文档和修改电子文档不同步的现象,从而造成纸质文档和电子文档的不一致。而今后利用电子文档进行改型设计、变更设计时就可能会出现错误。

   3)数据查寻效率低下。没有查询搜索工具,查找数据只能凭记忆、按照分类规则查找,效率低下。由此容易造成设计人员不愿意通过漫长的查询来进行设计成果的重用,而是重新进行设计,从而使得企业的重复设计工作大量增加。

   4)数据的完备性及逻辑规范性难以保证。企业产品数据有一定相互关系,完成一个设计或变更必须要完成哪些工作,这些工作的校验目前主要还是靠人来判断,容易疏忽。产品结构中零部件之间有一定的配置关系,目前也是靠人查配置表来判断,效率低下,容易出错。

   5)产品数据安全难以保障。目前产品数据的权限管理主要还是靠操作系统来管理,难以确保产品数据的不流失。

   6)各种系统的软件独立运行,数据难以交互。目前企业有CAD、CAPP、ERP等系统,各系统之间的数据不能相互交互。
 
   综上所述,在该公司内部存在着大量的信息孤岛,如供应商与制造商之间的信息孤岛、设计与审核存在信息孤岛、设计现场与生产现场存在信息孤岛、工艺设计与生产组织存在信息孤岛、CAPP与CAD之间信息孤岛、CAM编程与CAD之间的信息孤岛、ERP系统与CAD及CAPP系统之间存在信息孤岛、客户与制造商之间存在信息孤岛。如图3-1所示为PLM系统可以在各信息孤岛之间架设起一架桥梁。
 
图3-1某公司信息孤岛框图



 
3.2PLM功能要求
   通过对公司现状的调研及问题分析,结合该公司自身对PLM系统的需求汇总,初步整理出公司对PLM系统的需求如下:
 
3.2.1PLM部分功能要求
   (1)市场需求及产品规划

   •在设计一款产品之前,系统应该能从公司和上游厂商之间建立桥梁关系,即上游汽车厂商提供的电子数据能够直接导入到企业自身研发的PLM系统中来。当外界市场发生变化后,PLM系统可以随时与市场部门的数据保持同步。市场人员经过市场调研分析后的产品数据也能随时与PLM系统建立联系并保持实时更新,项目经理在PLM系统中可以按照基于项目的方式建立一个新的产品研发项目。在这个产品研发项目中,能够组建并管理项目团队,按照企业标准的业务流程来建立项目研发阶段及任务,按照产品的实际需求,进行产品的规划,建立产品设计的路径,并进行采购供应的管理等工作。

   •系统能通过规范、可控的流程来管理企业的设计研发,对项目阶段及全过程任务能够进行实时监控,并能对项目输入(即项目参考资料、需求等信息)与项目输出(即项目产生的数据、资料等成果)进行统一的管理。

   (2)数据安全及用户权限管理
   •要求用户管理模块能够方便建立部门组织结构和用户,并方便的进行权限分配,确保使用功能的有效划分和控制。数据权限管理模块,能够有效的划分每个人、部门处理数据的范围和方式,既能确保正确的人在正确的时间可以获得正确的数据,又能确保不该获得数据就不能获取。

   •用户对系统的所有操作,系统日志能够全面反映,以便事后审记和追踪。该系统应具备较好的灾难恢复功能,提供对数据库进行自动备份,手动备份的功能。
 
   (3)编码生成与管理
   •要求能够按照某公司事先确定的编码原则,经过属性特征选择自动生成各种物料的编码。包括要能对工程变更进行编码,对物料、图档及工艺等进行编码,对技术资料、标准文档等进行编码等。在需要产生新编码时可以直接从编码系统中获取新的编码以生成新的物料; 

   •编码系统还需要支持编码申请人及生成人互操作,即有需要使用新物料的人员申请编码,而由有权限的人员生成编码,系统能够自动防止编码重复。能够对现阶段由老的编码系统过渡到统一的新编码系统提供支撑。

   (4)BOM管理
   •能够在已有产品机构的基础上,通过添加零部件,形成新的产品结构BOM;

   •能够定义零部件之间的互换、替代、可选和冲突等关系,并可以按照具体的要求在BOM查询中体现;

   •要求BOM视图管理模块中能够管理整个BOM的产品生命周期,包括过程BOM、设计BOM、制造BOM、装配BOM、工艺BOM等不同视图,各BOM之间通过PLM内部管理机制,保证数据的逻辑统一和正确;

   •能够方便的进行零部件的借用管理,系统自动提示设计修改影响范围;

   •能够自由的根据各种物料查询条件进行查询、统计、汇总,并生成相应的物料清单报表、物料汇总报表等各类报表;

   •单一产品模型保证所有产品数据完整统一:存在物料仓库概念,任何物料只在一个地方进行描述,任何修改都能影响关联的产品,无须人工维护,确保数据的完整性和一致性;

   •能够自动记录产品结构的变更处理,可随时恢复历史BOM结构或查看将来结构。
 
   (5)图文档管理
   •能够将图文档按照自身特征进行分类管理,以便方便查询和重用;

   •具有图文档的生命周期管理功能,进行图文档的版本管理;

   •图文档的审批、发放流程管理;

   •系统能够浏览各种形式的图文档(如PRO/E、AUTOCAD、SOLIDWORK、UG、CATIA、SOLIDEDGE、PROTEL、OFFICE等);

   •实现图文档应用程序与PLM系统的集成,进行CAD设计时能够直接从PDM系统获取信息,而设计产生的图文档信息能够直接提取到PLM系统中,实现CAD系统与PLM系统真正的双向集成;

   •支持图文档的红线批注功能;
 
   (6)工艺管理
   •工艺文件浏览:要求PLM系统与CAPP系统能够无缝集成,在PLM系统中可以直接浏览工艺文件;

   •支持多版本工艺:要求PLM系统工艺管理模块允许同一个物料存在多个版本的工艺,还可以指定当前版本的工艺;

   •支持工艺借用:还要求PLM系统的工艺管理模块允许多个物料使用同一工艺,当借用工艺发生变化是,版本自动升级;

   •支持多工艺路线:给定一个物料,允许有多条路线与其对应,但只有一条工艺路线为当前版本;

   •工艺统计报表:要求工艺统计通过提取工艺文件中的信息实现,统计信息准确无误。

   (7)零部件管理
   •零部件属性管理:建立全面的零部件属性,通过属性管理,实现各类统计汇总、自动分类管理等功能;

   •支持按照零部件特征分类的方式进行零部件管理,方便设计人员查询自己设计的某一类零部件;

   •对零部件的使用频次进行统计汇总,为企业标准化提供依据。

   (8)变更管理
   •能够进行工程更改的输入;

   •能够进行工程更改单的有效管理;

   •能够进行工程更改的历史查询;

   •能够设定工程更改单的生失效日期。

   (9)工作流程管理
   •能进行标准流程模板的建立和管理;

   •能进行签审批等流程的管理;

   •能进行流程过程记录的管理和查询;

   •能进行流程与消息系统及个人工作区任务的关联和触发。

   (10)报价及销售管理
   •能够通过PLM管理平台,在新产品的研发过程中,通过虚拟设计装配、虚拟仿真加工,可计算出产品生产成本(如设计成本,计算用材量、加工工时、装配等加工制造等成本)。生产成本加利润和其它成本构成产品销售价格。在产品实物实际生产之前,可将产品的电子样机和产品价格信息传给用户,用户满意后再进行实际生产加工;

   •产品生产完成之后,根据订单合同要求,进行面向客户的销售管理阶段,企业销售人员根据自身权限可利用PLM平台调出产品基本数据对客户进行描述,最终将产品成功销售。 

   (11)产品维护与回收管理
   •公司售后部门在接到客户反映的产品质量及售后问题时,能够快速的形成反应机制。产品运行的相关参数能够立刻被调阅,并能迅速的将问题反馈给相关人员;

   •在产品报废及更新换代之后,该系统还能够进行回收管理,将回收的产品按照公司的相关规定进行流程化处理,确保产品从设计到回收的每一个环节都有据可查。

   (12)个人工作管理
   •能进行个人任务管理;

   •能进行个人设计工作管理;

   •能进行个人工作监控管理;

   •能进行个人消息系统管理。

   (13)数据查询功能
   •能够通过分类查询方式进行数据搜索;

   •能够通过搜索引擎方式,以关键字在数据库中查询相关数据;

   •对OFFICE文件支持全文搜索。

   (14)绩效考核及人员评定管理
   •能够通过对设计人员完成的设计成果及设计任务的统计汇总,从而为设计人员的业绩评定提供基础数据。主要包括设计人员新设计完成的图纸、零部件自动统计及考核;

   •支持设计人员完成变更设计的图纸、零部件自动统计及考核;

   •支持设计人员任务完成情况自动汇总及考核等。




 
3.2.2系统集成需求
   由于该公司相关部门已经实施了各类软件,为了避免信息化孤岛现象,PLM系统必须能够实现和相应软件系统的集成。如PLM与AUTOCAD、CAPP、PRO/E、UG、ERP、企业邮件系统等系统的集成。如图3-2所示。
 
图3-2某公司PLM系统集成需求
 
3.2.3系统架构及性能要求
   该系统可使用BROWSER-SERVER结构,使应用人员能够在任何可以连网的地方(包括拨号上网,局域网等各种方式)方便地使用该系统。目前PLM系统一般都采用了主流的J2EE体系架构,从而可以满足企业现阶段及未来的业务发展需求。要求该设计的PLM系统具有跨平台性,能够在各类软硬件环境中运行,如操作系统为LINUX、UNIX、WINDOWS系统都可运行。要求系统能支持主流的大型数据库系统,如:Oracle、SQLServer及Sybase等数据库。要求PLM系统能够支持强大的二次开发,并且具有良好的开放性和可集成性,能够满足和支持某公司今后业务需求的变化,并能够与目前企业正实施的四班ERP系统,实现数据交换的要求。
 
   该系统的数据存储的规划应考虑到数据日积月累的增长量,不但能够满足数据长期增长的要求,而且能够将数据存储在本地服务器硬盘和存储中,而不影响数据的查询和响应速度。该系统与其它系统的接口应符合标准应用程序接口。该系统应具有高度的稳定性,可24小时不关机长时间无故障的运行。且该系统应提供降级方案,当网络或软硬件发生故障时立即启用降级方案,保证短时间内仍能响应用户要求。
 
3.3本章小结
   通过对该公司的深入调研,分析了该公司当前的信息化现状,总结了该公司产品研发特点及问题所在,分析了该公司内部的各种信息孤岛,总结出致力于解决产品数据管理、图文档管理、销售维护管理及共享集成等关键需求,并对系统架构及性能要求做了分析。



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