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中国IT制造企业研发信息化调查

    IT企业作为本次采访调查的样本。于是,华为、曙光、TCL等企业一一走入记者的视野。
 
华为:集成前端研发与后端管理
 
    之所以选取华为作为典型案例进行详细剖析,是因为华为无疑是国内IT制造企业的排头兵,它在产品创新、研发信息化方面处于国内领先位置。而且,华为在研发体系中率先引入了国际上先进的IPD(Integrated Product Development)系统。
 
    在我国的IT制造企业中,华为恐怕是为数不多的从PDM(产品数据管理)中获益的企业。1999年,为了更有效地管理和利用研发人员在研发设计过程中产生的电子文档,华为上马PDM。
 
    PDM的作用在于能有效地管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理),能从企业层面完成对公司研发体系的有效管理。华为PDM项目组的一位工程师告诉记者,现在,华为已经实现了PDM与ERP等的集成,并且,华为分布在世界各地的工程师都可以在这一平台上实现研发信息的共享,如果要了解采购信息与产品数据信息,仅仅在PDM上实现实时共享,并不需要通过ERP。
 
    在PDM实施之前,华为重建了自身的集成产品开发流程IPD。各地开发人员先通过IPD项目完成了跨部门的产品开发团队的效沟通,这为PDM奠定了良好的基础。华为用的PDM软件是PTC的windchill软件,这套系统的优势在于适应研发机构庞大、地域分散等问题。
 
    2000年8月,华为系统集成中心正式启动实施windchill项目。整个项目分为四个阶段:2001年,实现文档管理;2002年下半年BOM上马,实现同ERP的集成;2003年10月份,整个项目完成切换。
 
    现在,PDM在华为扮演着一个集成框架的角色。工程师们之前熟练使用的各种开发软件和办公程序如CAD/CAM/CAE、EDA、OA、CAPP等都通过应用接口和开发(封装)等方式,作为一个个对象被集成进来,分布在各个地方、在各个应用中使用(运行)的所有产品数据得以高度集成、协调、共享,产品研发过程得以高度优化或重组。这成了华为大幅提高新产品推出速度的有效手段。
 
    在这样的应用环境中,一套大型数字集群系统的生产流程就会被这样描述:ERP根据CRM中传递过来的订单,若是华为已经生产好的产品,首先查询成品库存,ERP中的ATP(可承诺签约量)功能可以预告交货期和数量;若不能满足,MRP(物料需求计划)展开运算,根据从PDM/CPC中提取的生产BOM表和工艺路线等信息,排出满足交货期的生产计划和采购计划;若是新产品或变型产品,首先提交PDM/CPC环境下的CAD/CAE/CAPP(计算机辅助工艺规划)并行展开工作生成数字样机和虚拟制造,然后ERP提取 PDM/CPC中的物料主文件,BOM表和工艺路线等信息,进行相应的成本、生产计划、工艺路线、交货时间和财务运算整理,并得出运算建议来指导业务操作。
 
    在此阶段,华为还可运用ERP扩展的电子商务功能和业务协同功能,连接供应商(包括企业内不同地点的生产厂),或者招标采购,或向主要供应商通过 Internet实时发放动态需求信息,使供应商可以及时供应优质优价的零配件或分包业务;规模很小的供应商,需要上网登录到上游供货商的ERP系统中去投标供应,或者临时租用ASP(应用服务提供商)连接集成到通信设备制造商扩展ERP的供应链管理中去,从而可能赢得更多订单。
 
    事实上,能像华为这样把PDM和ERP结合在一起应用的,在国内还很少见,更不要说应用的效果了。事实上,华为的一位工程师告诉记者,上面的描述其实只是一个静态的流程,同时也是理想化的。“只要能用到70%的水平,就已经非常了不起。”据他介绍,国外厂商(如思科和爱立信)则将这一系统运作得更加高效,LG、三星等企业早就将PLM应用得炉火纯青了。
 
曙光:仿真系统提供创新利器
 
    2003年6月末,中科院计算所国家智能计算机研究开发中心承担了国家863计划“高性能计算机及其核心软件”专项课题。该系统计划作为国家863计划支持的“中国国家网格”(CNGrid)中的一个主结点,后来于2004年8月份落户上海超级计算中心。
 
    曙光集团承担了这台10万亿次超级计算机的研发工作。2004年6月份,10万亿次曙光4000A通过国家科技部验收,正式落户上海超算中心,负责网格计算的海量信息服务及数据交互等一系列工作,成为中国国家网格最大的主节点机。由于采用高密度服务器,4000A实现了在75平方米的占地面积内聚集11万亿次的计算能力,而其满负载运行的实测功耗只有380千瓦。这一产品采用了2000多颗64位AMD Opteron 处理器,在计算速度上,以每秒80610亿次Linpack计算值位列全球第十,在基于AMD芯片的超级计算机中,Linpack效率也达到了全球先进。
 
    完成这一超级计算机的设计和制造,是一个对企业研发实力的检验。曙光服务器研发中心主管工程师沙超群介绍说,除了CPU、内存和风扇等是外部购买外,曙光的工作主要集中在如何在整体系统设计上。“640台服务器,每个服务器都包含4颗CPU,所有东西都在主板上运行,难度非常大。”
 
    整体系统设计是研发的最重要工作。这要用到很多软件,通过CAD设计搭建出原理图主机架构,支持什么样的硬盘,支持多少网卡,形成连线图后做成一个PCB板,再通过EDA软件做成画板,交给工厂生产。这其中,Cadence公司EDA软件中的信号完整性仿真设计工具SpecctraQuest发挥着极大作用。通过Cadence软件将原理图设计、PCB布局和高速仿真分析集成于一体,可以解决在设计的各个环节中存在的与电气性能相关的问题。通过对时序、信噪、串扰和电磁兼容等多方面因素进行分析,可以使设计师在进行实际的布局布线之前对系统的时间特性、信号完整性和EMI等问题作一个最优化设计。其他如Concept HDL和Allegro等都在这样的设计中发挥着重要作用。
 
    成熟的软件把工程师从计算中解放出来,但是,要将图纸变成产品,还必须有其他条件才能完成。上万个元件,怎么保证运行正常?在画板的时候都要考虑到,其次就是封装、对元件的管理。因此,曙光建立了一个元件库,将每颗料的相关数据(包括封装、价格、参数等)录入数据库。工程师在测试的时候,只要输入一个号,相应的料的参数就会显示出来,这大大提高了产品设计的速度。
 
    “2003年的时候,把4颗64位处理器放在2U的机箱里,世界还没人可以做到。”曙光产品部??介绍说,主要包括散热的问题、各个器件怎么摆放、硬盘怎么在前面、风道怎么设计、噪音怎么降低等,利用EMC的散热仿真技术,曙光成功地在散热和噪音上找到了一个平衡点。超级计算机4000a在上海超算中心运行半年,只是坏了4个节点。“换算成MTBF(无故障运行)已达到25万小时。”沙超群说,如果没有信息技术的熟练应用,这样的质量无法完成。
 
TCL:侧重CAD设计
 
    跟曙光相比,TCL选取了另外一条道路——外观设计。2005年3月,TCL推出了一款女性电脑,这款产品凭借出色的ID设计,成为2005年家用PC市场上难得一见的亮点。SHE 其实是一款“客户定制”化的产品。负责SHE的产品市场总监告诉记者,SHE身上体现了TCL对女性用户的深刻理解。“我们先把女性关注的产品特点全部罗列出来,然后做减法,最后对产品设计要求两个主题:一是女性诉求,机器要小、要有女性色彩,比如花;二是机器不能太贵。”那么,怎么样才能把电脑做成女性化的呢?
 
    20世纪50年代末,计算机辅助设计技术伴随着计算机的发展、计算机能力的增强和存储管式图形显示技术的出现而出现。当时,美国许多公司(如波音、GM公司等)最早开始使用计算机和显示技术的辅助设计系统,这就是CAD的雏形。现在,CAD系统已经成为设计人员从事产品设计、分析的工具。CAD技术的使用,极大地提高了产品质量,缩短了从设计到生产的周期,实现了设计的自动化,使设计人员从繁琐的的绘图中解放出来,集中精力进行创造性的劳动,设计工作。如果说CAD技术解决了设计问题,那么CAE/CAM的应用解决了实际工程分析和制造加工问题,大大地提高了产品的质量,加速了产品的开发,缩短了产品的上市周期。
 
    在产品建模和设计阶段,TCL的工程师利用UG建模完成产品的实体模型,在此基础上再对各个部位反复修改,确定参数。对于色彩的选取,通过色板的反复更改,确定为淡而不艳丽的浅绿、浅蓝和浅粉三种主要色彩。其次,工程师利用CAD软件对三种机型分别进行设计,尤其是对小机箱的散热模组、导风系统反复进行设计。由于CAD和后期CAE的辅助,工程师对产品的细节能够做出更精确的要求,比如,由于主机是在铁板外面包塑胶,因此对塑胶的材质、气痕、断差有明确的数据误差要求。介绍说,工程师介绍说,这是因为女性很容易对产品细节提出意见,如果在制造过程中不能严格控制细节,这个产品就会失败。
 
    但是,在设计阶段,TCL的工程师与制造工厂的交流是依然是靠面对面的交流。对于为什么不能像哈电机和GE那样通过互联网实现产品的异地设计的问题,工程师认为,由于这些产品在设计上的优势特别突出,要求对制造工艺提出更为苛刻的要求,“而这些,是软件不能够替代的。”
 
创新原动力严重不足
 
    信息产业部的数据显示,2004年,我国IT制造业完成销售收入24126亿元,同比增长40.3%。在规模上,已经处于世界前列。但与此形成鲜明对比的,却是IT制造业本身利润的持续下滑。9月1日,国资委发布数据,从今年1至7月份运行情况来看,电子行业47家国有重点企业完成工业总产值(现价)3162.9亿元,同比增长8.9%,但是实现利润只有19.5亿元,同比下降66.5%。因此,信息产业部在《2004年1月~12月电子信息产业经济运行分析》中不无忧虑地指出,制造业信息产业技术创新能力和意识有待进一步提高。
 
    纵观国内IT制造企业,能像华为这样把PDM和ERP结合在一起应用的,还是凤毛麟角,更不要说应用的效果了。事实上,华为的一位工程师告诉记者,上面的描述其实只是一个静态的流程,同时也是理想化的。“只要能用到70%的水平,就已经非常了不起。”据他介绍,国外厂商(如思科和爱立信)则将这一系统运作得更加高效,LG、三星等企业早就将PLM应用得炉火纯青了。
 
    体现在产品上,SHE和曙光的4000A超级计算机都是成功的。但是,从整个企业的创新机制上,这些还只是体现了在产品端的创新。那么,怎么保证这种创新机制长久保持呢?依照国外关于制造业信息化的经验,制造业信息化应该包括产品和管理两方面。在产品上,主要是研发设计信息化,包括应用CAD、CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺过程设计)、PDM(产品数据管理)及PLM(产品全生命周期管理)等;而在管理方面,则包括ERP、CRM、SCM、KM等。

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