PDM-助“华晨金杯”驰骋在信息化高速公路上.doc

PDM，助“华晨金杯”驰骋在信息化高速公路上今年前五个月，在世界汽车市场屡屡遭挫之际，华晨金杯汽车实现整车销售121987辆，同比增长19.6%。作为具有自主品牌的国产汽车，坚持走自主研发之路，是华晨金杯汽车逆势而上的制胜武器。 今年前五个月，在世界汽车市场屡屡遭挫之际，华晨金杯汽车实现整车销售121987辆，同比增长19.6%。其中，金杯面包车销售32717辆，同比增长11.4%；中华轿车销售37343辆，同比增长24.3%；金杯轻卡销售35555辆，同比增长32.2%。华晨金杯汽车销售增幅超过全国14.3%的平均增幅。 作为具有自主品牌的国产汽车，坚持走自主研发之路，是华晨金杯汽车逆势而上的制胜武器。引言 沈阳华晨金杯汽车有限公司的前身是沈阳金杯客车制造有限公司，成立于1991年7月，注册资本4.44亿美元，投资总额5.71亿美元。公司于2003年1月正式更名，是华晨中国汽车控股有限公司的核心生产企业。 隶属于华晨汽车集团的华晨汽车工程研究院，前身是华晨金杯研发中心。研究院承担着华晨集团“中华”、“金杯”两大品牌全部车型的产品开发、工程设计及产品改进设计任务；同时也是集汽车产品开发、生产技术服务、产品质量管理及信息管理于一体的汽车研究开发中心。 华晨汽车工程研究院2007年底被授予“省级工程技术中心”，2008年10月被授予“国家级技术中心”，并承担国家科技部“十一五”863课题。 对于汽车制造商来说，要在激烈的竞争中获得先机，研发是其最大的助推剂。而在所有的研发体系中，华晨金杯的PDM系统属于集大成者，管理着所有产品线的数据，从提高制造企业核心竞争力的角度出发，通过信息化手段为华晨汽车提供了一个全新的产品研发平台，通过这个平台进行的新产品开发和以往相比大大节约了开发成本、缩短了开发周期，从而使企业的竞争力得到了全面的提升。“血统之争”，催生产品数据管理需求 回顾华晨金杯的成长足迹，从1989年引进海狮技术，1997年开始研发中华轿车，2002年投产；2003年研发骏捷，到2005年A级车平台建立，再到2008年6月二厢中华骏捷FRV上市，俨然一部中国自主品牌汽车的局部发展史。 当然，看似平坦的发展历程，却充满了荆棘，期间也遇到诸多研发瓶颈。 2001年初，华晨金杯的研发中心总是显得异常忙碌。华晨汽车工程研究院（原华晨金杯汽车有限公司研发中心）数据信息处处长郭思寒回忆说：“当时的BOM管理主要用Excel来做，通过不同的表格属性管理各式各样的产品数据。毋庸置疑，这种没有层次关系的管理模式严重限制了信息的贡献。一方面，从研发到生产，再到售后，经常出现数据不统一的现象，数据的一致性让工程师们疲于奔命，非常忙乱；另一方面，因为当时华晨金杯的研发人员流动性较大，每离开一个工程师，如果不做详细的工作交接，他所负责的数据就成为“黑匣子”，非常不透明。” 随着业务量的逐渐增大，产品数据越来越庞大，这种矛盾让华晨金杯越发需要一个有效的管理手段。而当时华晨金杯两大车型的“血统之争”，则直接催生了华晨金杯此后赖以长足发展的研发数据管理平台PDM。图1 中华和海狮的总装车间 当时华晨金杯的车型主要有中华系列和海狮系列。中华轿车是与意大利设计公司(ID)合作研发的，零件号延用的意大利六位编码模式，属于“意大利血统”。而海狮系列车型的开发，从89年开始借鉴丰田模式，具有日本的“丰田血统”。十余年过后，华晨金杯在海狮系列的零件号上又更具自己的需求添加了“颜色”、“适用车型”等属性，让海狮的零件号位数一度突破20位。 两大“血统”都是国际汽车市场的“贵族血统”，单独来看，各自都有自身的优势，但与华晨金杯的研发战略并不吻合。“两大血统”带来的不仅是交错的BOM管理，日后随着车型、品牌的增多，将更不利于建立产品数据体系。华晨金杯当机立断，决定实施PDM产品数据管理系统，规范研发流程。“一定要建立华晨金杯自己的零件编码体系”，成为华晨金杯实施PDM之前一个朴实却急迫的愿望。 “原型测试”，为PDM实施提供保障 华晨金杯的PDM项目启动地非常顺利。当时的产品工程部部长曾在泛亚工作，对产品数据管理平台对研发效率的提升深有感触，在公司领导的支持下，华晨金杯的PDM项目迅速提上日程。 当然，华晨金杯的要求也非常简单：“一个经验丰富的实施团队，关键节点有一名给欧美汽车企业实施过PDM的顾问把关”。其实，华晨金杯深谙其间的道理：能作为汽车整车厂PDM平台的软件，在功能上都相对很成熟，PDM项目成功的关键是实施团队的经验。 也许正是因为华晨金杯的需求明确，得到的相应也非常及时。西门子PLM公司迅速组织了专门的实施团队，用专业的实施、服务能力加入到华晨金杯的PDM项目中，TeamCenter也最终成为华晨金杯得以快速成长、发展至关重要的PDM应用平台。 在PDM实施规划中，华晨金杯有三个月的 “原型测试”阶段，这三个月，为PDM项目实施的成功提供了坚实的保障。 郭思寒坦言：“PDM属于平台化管理系统，所涉及数据量大、业务面广、与所有研发核心业务高度关联，一旦全面铺开，将会骑虎难下，对公司的风险很大。如果稍有差池，给公司带来的损失是致命的。”在三个月的“原型测试”阶段，华晨金杯从局部开始实施PDM，首先将前车门的数据导入到PDM中，通过上下游的适应、磨合，并且模拟业务过程，探索出适合华晨金杯的实施方法。 接下来的实施过程，显得就尤为自然而然。2002年11月完成了“原型测试”之后也是整个PDM项目的第一期，PDM项目第二期随即启动，建立起完整的“中华轿车系列”产品数据，足足历经了一年；再到“海狮系列”，华晨金杯的PDM项目又过了10个月。 三期过后，华晨金杯有了自己完善的零件编码体系和产品研发数据。图2 在Teamcenter中设计轿车车门 JT超轻量数据格式，搭建PDM的数据桥梁 与许多企业为了保持3D CAD数据和PDM数据格式一致而选用同一个软件供应商的产品不同，华晨金杯的3D CAD并不是使用的西门子PLM公司的NX软件。郭思寒介绍：“在研发过程中，当利用3D CAD软件设计数模时，可以通过TeamCenter自带的3D转换接口程序，将数模文件保存到PDM数据库中，接口程序可以自动将3D文件的层级关系转化成BOM结构，同时借助西门子PLM公司的JT（一种轻量化的三维文件格式）转换程序，将三维的数模文件变成轻量化的可视文件，保存到系统内以方便查看。” 同其他CAD软件接口丰富、兼容性好， TeamCenter的这一优势在华晨金杯发挥了尤其重要的作用。 如今，在进行汽车的正向设计过程中，工程师们既可以在TeamCenter平台下使用3D CAD软件进行设计，也可以根据自己的习惯，在外部进行设计，到关键节点导入数据。 另外，从不同的业务部门来说，所需要的3D数据未必都是原型数据。譬如在整车的运动分析校核过程中，要把整车的数据加载进来，如果是3D的原型产品数据，因数据量较大分析过程会不够流畅。通过生产JT轻量化的数据，既不会造成对分析结果造成影响，还可大大提高分析效率。 在物流、质检管理等诸多部门，他们只需要外观尺寸或者只需要知道某个零件在车身的哪个位置，内部的公差数据完全用不着，这时候JT超轻量数据格式就可以发挥更大的作用。采取不同的压缩比例，一方面满足业务部门所需要的数据格式，尽可能减小数据量、提升传输，另一方面，JT格式数据为保护产品知识产权发挥积极作用。图3 JT2生成的轻量化整车模型 从EBOM到MBOM，TeamCenter为ERP奠定数据基础 在PDM系统和ERP系统的集成上，华晨金杯的初衷也非常明确：保证EBOM和MBOM的统一，满足后续业务部门的访问需求。郭思寒说：“华晨金杯是在PDM项目的第三期期间开始实施ERP项目的，当时我们意识到PDM和ERP进行系统集成应用，对于有效缩短产品周期、加速产品从设计到制造的转化具有非常重要的意义。” 从数据管理的角度来讲，应该将TeamCenter系统中的BOM数据传递到ERP系统中，以确保后续计划、采购等工作的顺利进行。而实际过程中，TeamCenter系统中的BOM数据必须通过人工转换的方式才能保证与MBOM的一致性，遇到车型配置切换、设计变更等，数据量将大幅增加，人工维护的方式不仅保证不了切换的及时性，差错也在所难免。 如今，华晨金杯从设计BOM到制造BOM的转换已经非常顺畅，这也充分得益于TeamCenter中可配置BOM的应用。 在TeamCenter实施后期，西门子PLM公司开发的与ERP的接口程序在很大程度上解决了从EBOM到MBOM切换的问题。在PDM所管理的数据中，物料、产品结构、工程变更、可配置产品等数据，都是ERP中MBOM的数据来源，当需要传递数据或者BOM时，只需要在TeamCenter系统中创建一个更改同时通过一个流程就可以将数据或者BOM传到ERP的服务器上，ERP的数据管理员可以自己控制上载的时间。这样通过这个简单的接口就可以实现两个系统间的数据一致性，避免了数据的混乱。图4 可配置EBOM编制流程，为MBOM奠定数据基础任重道远，PDM面临“深化应用”挑战 “每开展一个新的项目，华晨金杯的研发人员都需要搜集可借鉴的零件信息。在实施Teamcenter之前，搜集数据的时间需要两个月，搜集完后，还需要近百个工程师核对版本信息。而如今，两个小时就可以输出全部的相关数据，而且，都是最新版本数据。” 随着PDM的逐步应用，华晨金杯的各业务部门也逐渐甩掉了图纸。从08年以前每天需要打印400份图纸，到如今仅仅打印不到10份图纸。从PDM实施之初，需要信息管理处驱动各业务部门来使用PDM，到如今，业务部门主动要求增加PDM客户端。实施PDM的六年来，郭思寒对华晨金杯信息化所带来的转变深有感触。 通过PDM的实施，给华晨金杯带来管理模式的转变和效率的提升还有很多，PDM的价值也已经远远超出了研发环节的范畴，影响着更加广泛的业务行为。 然而，对于已经在发挥光和热的PDM系统，华晨金杯觊觎了更高的期望。郭思寒说，“与国外领先的汽车企业相比，华晨金杯的PDM应用还有很大的成长空间。别人用十余年做的事情，我们只用了几年时间，所以很难兼顾到一些细节。譬如技术文档，应该从大量的技术文档中寻求内在的关联，使其管理越来越规范化、系统化，华晨金杯却仍然有7、8十种技术文档。而这些工作，都必须依托于PDM系统的深化应用。” 所以接下来，华晨金杯的PDM系统还面临着“深化应用”的挑战： 管理仿真过程数据。在汽车制造整个研发过程中，除了设计数据，还会有CAE仿真数据、试验数据、路试试制数据等，对于相对边缘化的数据管理，华晨金杯即将进行整合，尽可能纳入到PDM平台中，为研发过程提供更多的指导、共享价值。 为制造过程管理提供数据基础。在如今华晨金杯整车的生产制造过程中，装配仿真还是一个空白区域。尽管工程师们在设计过程中做了很多模拟仿真，但直接用于工厂的装配、加工还缺乏指导意义。如果在设计过程中能建立一个虚拟的工厂，通过PDM梳理的数据将时间、空间参数建立起来，会给制造过程带来真正意义上的指导。 提升细节管理。华晨金杯的项目管理已经做了8年，从制度上相对成熟，但从系统化管理、透明化监控方面还有待提升。通过PDM梳理的具有层级关系的数据，让相对琐碎的数据找到某种关联，系统化和关联性地管理起来，也是PDM在深化应用中面临的挑战之一。后记 如今，华晨汽车工程研究院已经和华晨金杯汽车