1. 企业简介
南京威孚金宁有限公司分配泵厂,是国内知名专业、批量生产VE型分配泵的生产基地,具有一流的生产技术水平和装备,位于南京高新技术开发区内。现拥有各种生产设备250余台,其中进口德国、日本、美国、瑞士等国家的数控高精度把关设备93台,有着精密、高效、完备的加工手段。全厂职工350多人,其中有长期从事研究开发VE型分配泵的工程技术人员40多人,质量管理及检验人员30多人。2000年下半年起投资近1亿元人民币进行技术改造,引进了多台检测设备和关键设备,现已实现了年产10万台的生产能力;2003年下半年投资2.5亿,将进一步扩大企业的生产水平。2004年的销售收入达到了3个亿。
该企业主要生产高速轻型柴油机的VE型分配泵,现已大量用于江铃集团及福田集团、成都发动机公司、保定长城、柳州五菱的柴油发动机上,得到了主机厂和顾客的广泛认可和欢迎,目前VE泵在全国市场上的占有率已达50%以上。并于1999年通过了国家ISO9001质量体系认证,2002年已通过QS9000国际汽车行业管理标准的质量体系论证。
南京威孚金宁有限公司在2000年选择了天河PCCAD作为设计人员的设计绘图工具,2001年选择了天河THCAPP作为工艺人员的日常设计工具,2002年8月南京威孚选择选择金蝶的K/3 ERP系统作为企业管理的核心应用系统,并已成功实施了财务系统,物流系统,人事管理系统,办公自动化系统;生产管理系统也在进一步的实施过程中。
2. 实施PDM/PLM之前的问题
2.1. 客户需求变化快,研发任务紧张,影响订单数量,缩短研发周期需求强烈。
南京威孚金宁有限公司处于目前发展比较快,竞争日趋激烈的汽车行业,尤其是汽车零部件制造行业,市场竞争日趋激烈,企业不仅要面对国内同行的竞争,国外实力比较强的汽车零部件制造商例如德尔福,博世等国外优秀制造企业也纷纷将制造工厂设在中国,国外公司丰富的企业管理经验,富有创新的产品设计,较短的新产品研发周期,和高标准的产品质量给国内造成较大的竞争压力。
另一方面中国的汽车行业为了适应WTO的要求,近几年逐渐与国际接轨,不断放宽国外企业进入中国的行政限制,同时不管是国家还是行业管理部门也纷纷提高了国内企业的汽车行业的准入门槛,市场竞争也要求企业不断去适应新的行业管理标准或国家新的法律法规,例如目前在汽车行业QS9000,TS16949已经成为公认的质量管理标准,客户厂家对企业提供的各种生产件批准程序(PPAP)文档要求越来越高,而各项环保指标和法规不断要求企业推出新的产品。
汽车零部件行业的产品形成开发过程,必须经过样件设计制造,小批量生产,和大批量生产几个阶段。而QS9000,TS16949也规定产品的研发过程必须遵守APQP-质量先期策划和控制计划(Advanced Prduct Quality Planning),在南京威孚产品的形成过程分成以下几个阶段:
企业新产品的开发过程比较长,一个重要的原因是从市场到产品设计开发,从产品设计开发到制造过程设计开发,再到批量制造的整个过程没有严格规定下来,过程的信息传递还不够及时,不够准确,还有信息不一致的方面,业务沟通的效率仍然比较低,更重要的是产品设计开发过程中的更改还比较多。加快新产品研发周期的一个最重要方面就是尽量减少在设计开发初期的失误,尽量在产品设计开发阶段就能将客户的信息,产品的特性要求正确快速地传达给与产品的设计,过程设计,制造部门,以及销售服务部门,并能将各方面的经验和意见收集和汇总给产品设计者;而产品和过程的设计者也需要在开发设计的过程中就将产品的设计特点,制造要求及时准确的传达给制造单位。总之,企业的新产品开发过程需要在一个规范的项目管理流程的控制下,所有的参与者在一个相同的的信息共享平台上来开展工作,从而能达到缩短新产品的开发周期的目的。
2.2. 研发过程难以满足APQP的要求,配套厂家的PPAP文档要求严格,工作量巨大。
由于汽车制造业的行业特点,产品的批量制造,以及批量产品的质量要求非常高,为了达到这样的要求,企业必须进行细致的产品形成过程管理,管理过程的内容都是通过大量的文档来体现的,同时配套厂家对企业提供样品的同时,要求提供非常完备的PPAP(生产件批准程序 Production Part Approval Process) 文档,也就是要零部件厂家要求提供质量控制的过程文档。下图中反应的是威孚的部分文档内容:
企业一方面急需一个快速形成并合理分类管理这些文档的软件工具,特别是统一企业范围的这些文档的标准模版,另一个方面是提供一个快速的文档集中管理和检索的工具,能快速的利用已经形成的各种文档中的内容。
当然这些文档应该在产品设计开发过程中的哪个步骤中生成,由谁生成,如何生成,信息之间如何关联,如何共享,如何批量地归档和正式化,也是企业面临的重要问题。
2.3. 产品数据的信息孤岛问题。
企业经过多年的信息化建设,在设计部门长期以来运用了各种计算机软件工具,这些工具在不同的阶段都对提高了日常的工作起到了很好的作用。
但是也带来一些显然易见的问题,这些不同的应用程序,不同版本的应用程序所产生的电子文档通常是互不兼容的,例如CAD工具的版本问题,造成信息共享的问题,还有CAPP工艺文件无法很好的数据共享,企业内部如果需要共享这些数据,则必须在相关的计算机上安装各种各样的计算机软件工具。这些看似集中管理的文件形成了散落在不同计算机系统中的信息孤岛,信息不能被大多数的系统浏览,数据无法提取,很难再使用。企业为了解决某些数据的浏览问题可能投入了更多的资金去购买专业的软件来安装到相关人员的计算机中,也是一种投入的浪费。
2.4. 产品数据的安全共享问题。
产品数据的共享一方面是部门之间的产品数据共享,另外一方面是历史的产品设计数据对现有产品设计的一个参考。实际上目前产品数据由于缺乏共享机制,没有通过以产品、部件为组织形式,没有以部件特征参数为检索条件,各种产品数据之间缺乏联系,不能顺藤摸瓜式的将产品相关的数据获取,这种情况比较大的影响了产品的开发进度。
设计人员往往比较注重某个设计软件带来的设计效率的提高,但是很多情况下忽视了这样的一个事实,真正用于设计绘图的时间并不多,而确定设计方案是最重要的事情,但是检索以前的设计方案,查找相关的技术文件,技术标准的时间约占用了40%的设计时间。更不用说设计提交后,部门之间数据的共享,特别是数据发生更改后的最新数据的共享所花费的时间和精力。
在技术积累和技术共享方面没有形成一个信息平台,没有提供一种运行机制,无形资产没有更充分利用。
市场竞争日趋激烈,人才流动比较频繁,信息化同时也带来企业无形资产和知识财富管理的困难。如何安全管理企业的无形资产资源,也是企业不得不面对的现实问题。现有的情况下,安全和共享是一个不可调和的矛盾。
2.5. 设计标准化,通用化问题。
在南京威孚,大量的产品研发是变型产品的研发,但是企业的实际情况是由于没有合理的将各种零部件按照结构特征,物理特征,或制造特征分类管理起来,在产品的研发过程中,无法检索企业业已存在的各种零部件资源的信息,对于重复使用多次的零部件也没有及时统计出来,上升为企业的通用部件。企业内部重复设计的情况还比较多,结果是形成了比较多的功能结构类似,而设计稍有区别的各种零部件,这样也造成了生产,管理,外协,外购的困难,也给企业解决库存积压的问题造成困难。
2.6. 产品数据的更改问题。
从南京威孚的产品形成过程来看,经历了样件,批试,大批等不同的生产制造阶段,有些零部件在后期的预防纠错阶段也会有更改。这些不同阶段,不同版本的图纸散落在企业各个部门不同的人员的计算机中,给企业的技术、生产部门带来比较大的管理问题。企业急需将产品零部件按照生产阶段,分别根据零部件的生命周期状态对零部件的所有版本进行集中管理,对零部件的更改进行严格控制,并要保留历史版本的更改请求,更改原因,对更改的内容也要进行追溯。
2.7. 信息系统的集成问题。
企业已经实施了金蝶的K3/ERP系统,但是由于设计数据主要保存在设计图纸中,K3系统中的产品BOM数据仍然依赖与人工的维护,工作量大,效率低,设计清单不能快速准确的传递给K3系统;更为严重的是一旦设计做出更改,K3系统中的数据必须同时做出更改,数据的一致性的保证困难。
另外一个问题就是,制造BOM要考虑外购外协以及制造工艺的需要,在结构上与设计BOM有了比较大的区别,所以BOM数据的维护工作更加困难,这也造成企业投资比较大的ERP系统中的生产管理系统没有完全实施起来的一个重要原因。
从企业信息化的良性发展角度考虑,企业也必须将新产品的形成过程和产品的生产制造过程之间的信息通道打通,才能真正从企业级别上提高效率,并为下一步的网上协同工作打下基础。
3. PDM/PLM实施情况
南京威孚PDM/PLM项目从2005年3月4日起正式开始实施,实施过程经历了项目启动阶段,方案确认阶段,小组试运行阶段,上线运行阶段,实施过程总共历时近4个月,于2005年6月28日正式验收。
南京威孚PDM/PLM解决方案 通过项目视图、组织视图、产品结构视图、产品工艺视图、文档视图和零部件族视图来分别对项目、产品、工艺、文档和零部件实行全方位的管理。TH-PLM可以将所有与产品相关的数据都放入数据库中,与产品相关的数据不仅仅是设计图纸,TH-PLM还能集中管理的内容有很多:例如在APQP过程中产生的产品零部件的特殊特性清单,DFMEA/PFMEA,控制计划,CAPP工艺文件,NC程序等。这些数据都能集中的被TH-PDM数据库管理,在保证及时准确和一致性的同时,能很好的解决安全性的问题。
天河软件公司在通过多次与威孚金宁沟通,调研的基础上,纳入了对QS9000质量管理的支持,如产品质量先期策划和控制计划(APQP)、特殊特性清单、过程流程图、潜在的失效模式及后果分析(FMEA)、生产件批准程序(PPAP)、测量系统分析(MSA)、统计过程控制(SPC)、质量体系评审(QSA)的支持QS9000,使得汽车企业质量体系规定的内容应该更容易在企业中贯彻和实施,而质量管理体系带来的工作过程通过数据库安全的保存起来,信息合理的组织和共享,更容易到达早期识别设计缺陷,避免后期更改,以较低的成本,提供优质的产品,确保顾客满意的目的。
2005年6月28日,南京威孚PLM/PDM项目举行验收总结会议,小组的殷丹丹女士在验收大会的测试报告中说到:“系统已正常全面上线运行,目前已经有8个产品的数据纳入到PDM系统管理,有2个项目按照APQP的要求在PDM完成了对整个项目的管理”;“系统能正确按照APQP中规定的产品开发程序来运行,产品研发的多方论证小组成员能在产品研发的不同阶段,根据不同的设计输入,在PDM系统中浏览、创建、编辑、批注、发布、修订各自相关的文档,包括零部件的特殊特性清单,DFEMA/PFEMA,过程流程图,控制计划,设计图纸,三维模型,工艺文件等,天河PDM系统能正确地按照项目研发阶段分类管理上述各种文档,文档的检索和数据的归档方便实用”; “TH-PDM系统与PCCAD,THCAPP,OFFICE等系统都作了很好的集成,能直接在PDM系统中浏览由上述系统产生的各种文档,无须打开各种应用程序。天河PDM还能实现批量的图纸入库功能,能自动分析图纸形成产品结构树,并同时自动规范入库后设计数据。”
南京威孚PLM/PDM项目小组的钱月枚女士在验收大会上给与会的人员作了全面的产品功能的演示,他在演中说到:“PDM提供的零部件族管理和变型设计功能,大大方便了设计人员,也给企业标准化设计工作带来了比较好的解决手段”
南京威孚信息化负责人成庆先生在验收大会的总结中说到:“TH-PDM/PLM的确缩短了产品的研发周期,降低了工作量,以前我们给用户提交样件的PPAP文档时,经常加班加点,而且容易出错,现在我们能很快给用户提供成箱的PPAP文档”。“TH-PLM与ERP的集成使得新产品开发相关的形成过程和与订单产品制造过程联系起来,打通从设计到制造的数据通道。TH-PLM与ERP系统的集成项目实施后,使企业在信息化方面又迈上一个更高的台阶,为企业信息化步入良性循环,为迎接日益兴起的商务智能和电子商务,打下了扎实的基础。”
南京威孚沈总在验收大会的总结中说到:“我们非常重视企业信息化,信息化也的确给企业带来了好处,提高了效率和效益,天河软件公司的各位专家在实施过程中非常敬业,实施过程经常有多人参入调研和实施,希望以后能与天河软件公司长期合作!”
(以上都是根据验收大会的录音整理)
会后,南京威孚与天河软件举行了“信息化战略合作伙伴签字仪式”。
4. PDM/PLM实施经验总结
南京威孚在这么短的时间内,取得了这样的PDM实施效果,很多人希望了解更多情况,我们认为成功主要有以下几方面的原因:
第一、企业领导高度重视是项目成功的前提,在企业生产经营任务紧张的情况下仍安排了懂管理又懂技术,同时对信息化有相当了解,在企业中也有相当威信的成主任来负责这个项目,并且充分的给予授权,在项目实施的初期能调动企业各部门的人员来参入系统方案的讨论,在实施的后期能动员各部门的人员来全面的应用该系统。这是快速成功最关键的因素。
第二:正确选取信息化合作伙伴是项目成功的关键,南京威孚在2000年就开始着手进行了技术信息化改造,期间,一直采用天河CAD,CAPP作为设计和工艺人员的日常工具,在长期的合作和磨合中,南京威孚和天河软件最终结为了相互理解,相互促进的合作伙伴,在PLM项目实施过程中由于技术信息化基础环境比较单纯,系统之间的集成不存在任何问题。在许多企业实施PDM过程中出现的与CAD集成就是半年,与CAPP集成又是半年的情况在南京威孚没有出现。这也是快速实施的关键因素。
第三:企业本身的管理基础工作扎实是项目成功的基础。南京威孚金陵已经通过了QS9000,以及TS16949质量认证,在产品开发程序上已经形成了一套比较完备的程序文件(APQP),在实施PLM的过程中天河实施人员与企业人员一起就如何将APQP结合到PDM系统中进行了充分分析讨论,形成了一套APQP的信息化解决方案,这是本项目的一个特色之处,也非常值得同行业的企业借鉴。
第四:实施方法到位正确,可以加快速度 。首先,在实施之前的双方就实施的目标和计划进行了充分的讨论,将项目的实施分成四个明确的阶段,每个阶段应该完成什么内容,形成哪些文档,进行什么样的培训,准备什么数据,哪些人参入系统试运行都作了较为详细的计划。并且严格按照计划来执行,每完成一步都形成比较完成的实施文档,每篇实施文档都经过了企业领导的审查和批准。
最后企业非常重视系统的培训,在实施开始阶段就安排了实施小组成员的培训,在实施中途送系统管理员到北京参加培训,在实施后期开展了多次应用培训,可以说在实施过程中软件公司向企业人员的知识传递工作是不断的在进行。这也是系统能快速得到应用的重要因素。
第五:选择一个好的软件架构比选择一个好的软件功能更重要。
任何工作,计划也好,前期讨论也好,方案的更改也避免不了,威孚在实施过程中也不断出现了对前期讨论方案的调整,但是由于天河PDM系统具有独特的建模工具和丰富的定制实施工具,能充分适应企业对应用方案的调整,而且企业自身的管理员也熟练掌握了该工具。所以我认为项目能在这么短的时间里取得成功,天河PDM系统灵活的软件架构发挥了重要作用,这个实施工作过程中的二次开发工作很少,实施风险大为减少,这也是天河PDM产品的特点和优势。
第六:最后就是双方的实施小组中的成员非常敬业。企业的实施小组成员,例如小钱在方案确认阶段加班加点完成了上百页数据组织模型的文档,殷丹丹花了大量的时间和精力整理和优化产品开发程序过程中需要的文档,形成了上百个各种类型的文档模版,还有周萍大姐承担了实施过程中工作量比较大也最为枯燥的工作,数据规范化,数据批量入库的工作等。
5. 实施PDM/PLM的效益分析
成功实施PDM/PLM,在以下几个方面为公司带来直接经济效益:
1)提高效率节约的人工成本
技术部门有40多名技术人员和管理,以前需要加班加点才能完成任务,PDM全面上线并稳定运行后,提高工作效率30%,按年工作日300天(考虑加班),日工资200元(包括企业付出的各种管理费用和福利)计算,年直接经济效益为:
40*0.3*300*200=720,000(元)
2)材料节约
PDM系统通过提高标准化程度、规范性,减少设计错误等手段,可以减少材料品种,减少一些特殊材料的需要量,预计这方面的成本节约至少为30万元/年。
3)减少设计返工
由于周期短,工作忙,设计返工已经是重要的损失和浪费,PDM系统可以解决电子归档和底图不统一的问题,可以较大幅度减少由于设计返工造成的浪费,这一块的成本节约为至少30万元/年。
以上三项每年直接经济效益为:1,320,000元。
实施PDM系统,从产生间接效益的角度,其间接效益更大:增强标准化、规范性,并行作业,安全、缩短设计周期,电子数据共享等。
6. 总结
南京威孚金宁有限责任公司通过实施天河PDM/PLM,构建起企业技术部门的信息化数据管理平台,提高了设计开发效率,加快了新产品的研发周期,落实了质量管理体系对产品研发过程的要求,保护了企业的无形资产和知识财富,提高了产品设计的标准化和通用化程度,降低了成本,促进了团结合作,共享互助的企业文化,为多品种大批量的中小机械产品制造企业提供了一个技术管理信息化的成功案例,特别是为汽车零部件企业的产品数据管理提供了一个专家级的解决方案,其成功实施和应用的经验值得各类制造企业学习、借鉴和参考。(e-works)