用友PLM成功应用在船舶行业.pdf

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用友PLM成功应用在船舶行业pdf,用友PLM成功应用在船舶行业:我国船舶工业自上世纪六七十年代开始应用信息技术。经过几十年的建设,取得了显著成绩。骨干造船企业的船体结构设计已经全部由计算机完成,机、电、舾装设计的 80%由计算机完成,主要骨干企业已普遍使用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)系统。这一切极大地缩短了造船周期,提高了造船质量,主要船厂的造船产量提高了 10 倍以上。
用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 63重庆清机械厂 19 用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 行业背景 二丨世纪后期,世界造船业通过应用信息技术,在技术、体制与造船方式上发生了一系 列的重大革命与进步。欧盟已明确将造船业列为“最适宜于信息技术应用的理想领域”,并 积极开展信息技术的推广应用,效果显著。日本、韩国等的先进船厂也已在其生产、经营、 管理中广泛应用信息技术,大大提高了造船效率。中国造船业已经明确提出到2015年成为 “世界第一”的奋斗目标。世界第一造船大国这一宏伟目标的实现,取决于技术与管理的创 新,离不廾信息技术和管理水平的支持。中国要成为世界第一造船大国,面临的最大的问题 就是造船生产效率低,而造船个业信息化是提高造船生产效率的重要途径。推进造船个业信 息化建设,对于促进造船工业转换造船模式,对于企业提高整体素质和竞争力,赢得竞争优 势只有重大的意义。 我国船舶工业自上世纪六七十年代开始应用信息技术。经过几十年的建设,取得了显著 成绩。骨「造船企业的船体结构设计已经全部由计算机完成,机、电、舾装设计的80%由计 算机完成,主要骨干企业己普遍使用计算机辅助改计(CAD和计算机辅助制造(CAM系统。这 切极大地缩短了造船周期,提高了造舡质量,主要船厂的造船产量提高了10倍以上。目 前我国凵经成为世界第三大造船国,2003年,船舶产量占国际市场比例从常年的6%~8%首 次突破10% 然而,对比发达国家,中国船厂的生产效率相当低下。日本造船工人人均年产值达55 万美元,韩国L人为48万美元,而我国则只有区区9000美元。专家指出,我国造船企业的 制造设备、工厂条件与国际先进水平差距不人,差就差在信息化。当前,“数字化造船”已 是现代造船技术的核心和基础,世界造船强国以数字化制造技术实现快速和高效造船。信息 化已经渗透到船舶工业的设计、生产、管理、服务等方方面面,其应用的深度与广度决定了 行业综合水平的高低,成为大至一个国家的船舶工业、小至一个船舶企业能否在市场中生存 和发展的关键。造船业已经普遍意识到,以“信息化推动造船现代化”,是中国迨船⊥业追 赶国际先进水平的最后机遇,是中国造船业在国际竞争中突破重围的最后筹码 造船企业要发就必须重视信息化的建设,信息化是造船企业发展的必由之路。抓住机 遇,以信息化推砌我国造船业的现代化,实现我国造船业跨越式的发展。 船舶行业行业特点 对船舶制造企业而言,除部分新产品硏发业务外,一般地均需要依客户要求的品种、规 柊、交赁期、价格等进行变形改计。典型船舶制造企业的业务流程如下: 用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 备子配什[子 外照外) 经营与开发部门 图装加工与 材切割与 材零件 集配 处理 加工与查送 CAECADICAM F面分段 面分段 模块 模块 模块 模块 物瓷管 SCMN 中回产品制 涂装处理 成本管理部门 总段组装 成本管理系统 船台玛内)装 船台(内)涂装 终产品 质量管理部门 质量管理系统 码头舾装 系治试验 试航变船 生产管理部门 4试验 生产管理系统 图典型船舶制造企业业务流程 船舶造企业的生产特点属于大型单件小批量生产,具有如下管理特点: 1)产品品种多、生产数量少、规格多变,按客户订单进行设计、生产,其工作的性质依 客户要求的品种、规格、交货期、价格而定 2)产品各部件之间的时序约束关系和成套性要求严格,关键设备的能力平衡和利用率是 生产与控制的关键环节; 3)对交货期要求严格,且每次订单上所需求的产品同以往相同的不多,虽非全新产品, 但可能在设计、大小、尺寸、形状上有新的变化,根据交货期,以订单中的独立需求为对象 下达工号组织生产 用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 1)产品结构复杂、生产周期长、重复作业比率低,较难采用流水线或专用工装设备生产 为了保证按期交货,企业一般难以在产品技术资料全部准备齐全后才开始生产,而是边设计、 边生产、边修改,这是大型单件生产企业最显著的特点之一; 5)生产组织困难:人型单件产品的生产组织要在完成产品设计和工艺后,才能编制出较 为合理可行的生产计划和作业计划,生产准备周期较长,所以,在手工管理的条件下,由于 各部门、各工程之间的大量信息沟通不及时,生产组织不可避免地存在如下问题:相同岺部 件的技术资料不一致;生产资源冲突难以避免;产品总装不能有效配套;物资供应难以保证: 加上过程中难以实现限额发料; 6)成木难以动态监控:大型单件生产是根据订单组织生产的,产品工艺成木及构成需在 完成产品设计、工艺编制,形成物料清单、工艺线路、工时定额后才能确定;产品定额成 的控制视程项目而不同,数据量大,从而导致成本控制困难 ⑦)侏证按期交货与目标成本控制是大型单件制造业管理所追求的目标 8)知识来源分散:造船行ψ中大量的知识都存储在工稈师、工人的头脑中,如何把这些 知识挖掘出米,加以整理,给予储存和继承是当今船舶行业信息化建设的难点之一。 船舶行业关键需求 3.1边设计边准各模式的研发模式需要相应待资料管理体系来适应 在船舶制造企业,边设计、边生产、边修改现象普遍存在。边设计边准备模式固然能够 提高生产效率,但也带来一个问题,就是在变型设计非常多的情况下,如果仅仅根据经验去 安排加工和制造,很可能造成现场采用错误版本图纸去指导生产,引发大量变更,而频繁变 更必然造成生产周期延长,成本增加和质量控制难度加大 如何准确识别生产中当前批次产品应使用的图纸版木号,如何有效解决更改单的签发问 题,以及如何跟踪关键岺部件在生产中的状态,这些都是在边改计边准备硏发模式下,资料 管理系统需要着重考虑的事情。 3.2传统设计方式下设计质量和交货期对企业造成巨大的压力 如何保证产品设计的质量和效率是企业在激烈竞争环境下所必须解决的首要问题。众所 周知,船舶行业的零部件数量是很庞大的,零部件种类多达上万种,结构极其复杂,质量要 求非常高,设计和工艺的作业规范非常严格。必须严格关注从零部件的设计直到零部件的每 道工序控制质量。—个船舶产品完整的工艺文件有数种,数量多达儿千份,要保让所有工 艺没有遗漏、没有错误,采用传统工艺设计方式是很难办到的。 缩短产品开发周期是保证产品的交货期的基础。对于产品设计和工艺设计,在提高各自 效率的同时,更重要的是要提高者的协同和并行性,这种协同需要处理好设计与工艺的双 向、多次变更问题。此外,船舶产品生产准备的原材料采购也是非常复杂的。为避免出现“停 工待料”,就需要工艺部门尽早提供准确、仝面的原材料需求信息,采购部门可以尽早制定 用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 采购计划。而传统的串行设计方式,各业务部门独立作业,信息共享度低,缺乏有效的交流 和沟通手段,使得企业在响应交货期上面临巨大的压力。 3.3模糊的投标报价和成本控制方式 精细成本控制与核算体系是企业成本控制的关键。对船舶产品而言,企业投标过程中, 品报价是非常关键的一环,不仅仅影响到投标的结果,也直接关系到企业的成本和利润。 另·方面,船舶产品的成本中,70%是材料成本,尤以钢材为重。般需要上千吨的钢材 其中有些钢材要求高,家少、产量低,甚至有的钢材需要进口。因此,如何在投标时快速 得到成本估算的依据,在改计时如何准确地进行成本控制对仝业而言是非常关键的。传统方 式下船舶制造企业在投标时往往只能釆用按相似产品进行成本模糊估算,而在生产成本控制 时,手工的材料定额计算方式,准确性无法得到保证,甚至常常会发生不同统计人员计算出 不同的结果的情况,影响了企业实现精细成本控制。 3.4B0M的复杂、动态性对ERP集成提出更高要求 船舶产品没有个相对稳定的BUM,BOM视上程项目的不同而不同;且由于船舶产品的 复杂性,船舶产品的BOM一般较为复杂。作为指导船舶产品生产的工艺线路定额表也随工程 项目的不同而不同,且结构复杂、数据量大。 而且由于边设计、边生产、边修改现象普遍存在,生产、物资等部门必须及时对不断增 加变化的技术资料进行增量接收,并在此基础上亢善相关属性的措述。由于制造BOM(MBOM) 难以一次形成,为保证BO流转的完整性、及时性、连续性,必须使ERP与CAD、CAPP/PDM 间实现动态集成,MBOM随技术资料的逐步完善而增量式的接收 在ERP系统中,需要的BOM清单是在设计BOM基础上产生的制造BOM,如何根据ERP系 统需要,结合现在企业生产实际业务产生符合管理要求的制造BM,并且与设计BOM保持高 度一致,这是对ERP接口集成提出的更高要求。 3.5电子化产品数据组织管理与使用困难 造船是一个非常复杂的生产过程,从产品合同签订、开发、改计到生产、装配、试航、 交船等段会产生成千上万的相关图纸和工作任务,同时还牵涉数以万计的零部件和中间产品, 因此也会产生庞人的信息量。如何组织和管理好这些海量信息,特别是在现代造船模式下, 将直接关系到企业的生产效率和产品质量。 目前囻内大部分船舶制造企业对图档的管理手段还停留在人工维护的阶段。由」图档较 多,大多是改型改计,目前缺乏有效的版本管理和查询手段,达不到快速响应用户需求和适 应市场快速响应的需要,也难于确保产品的交货日期,常常不得不采用“应急”管理方式, 打乱企业的正常秩序。主要问题集中在: 1)广品数据存在安全隐患 2)产品数据共享度不高 3)无法进行细致的薮据的权限管理 用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 4)产品数据复用率低,客户个性化需求响应效率有待提高 板本统一困难 6)更改致性难以保证 3.6缺少有效的知识收集、管理于段 船舶制造个业长期的发展中,积累了人量的设计及工艺知识,这些设计知识来源分散, 形式多样,应用方法也各不相同,并且大多存储在工程师、工人的大脑里,如何把这些知识 挖掘出來,加以整理,给予储存和继承是当今船舶行业信息化建设的要点和重中之重。 3.7产品研发项目监控与驱动成本过高 一般地,船舶制造企业的产品研发业务按订单开展,需要依客户要求的品种、规格、交 货期、价格而定。产品研发过稈主要是完成合同立项,设计仟务分派,设计方案,计算说明 书,设计图纸、工艺设计、数据汇总等等工作。每个阶段都有数量不等的管理活动和业务活 动,覆盖了研发过程每个应该考虑的环节,而且活动传递过程必须留下大量文档记录,以保 证业务活动可以被有效追溯。 为了让团队能更快响应项日,产品负责人需要制定严格的开发计划,对相关的资源进行 合理分工和整合,对整个硏发过稈进行跟踪和监搾。在整个产品研发过稈中存在人量的信息 传递与交流。虽然企业制订了详细和完备的管理制度和措施,限于当前的技术条件水平,而 在具体实施中打折扣。大多数船舶制造企业在研发管理方面均存在以下问题: 1)任务分解不直观 2)项目资源调度缺乏准确依据 3)项目各阶段相关文档管理与项目过程管理脱节 4)项目进度无法有效监控 5)项目沟通缺乏必要手段 综上所述,面对竞争压力,船舶制造个业必须寻求一种有效的工具和手段、建立起高效 实用的信息管理体系,对产品数据和企业工作流程实施有效的管理 行业解决方案 从产品的需求概念开始到设计、生产制造,直至产品中止,是一个信息模型不断改进和 传递的过程。这个信息模型的构筑要血向整个产品的生命周期。通过实施对船舶行业的PLM 体解决方案,不但企业的员工之间,而且企业的最终用户和合作伙伴,都可以跨越时空的 限制,参与到产品研发和工艺设计的各个环节中来,使其产品从一开始设计就充分体现用户 的需求,这样设计出来的产品才能够真正让用户满意。同时,随着企业信息化系统的不断完 善和扩展,产品的设计信息可以直接进入客户的生产制造系统,与供应链上的采购、生产 销售和商务等各个环节自动连接起来,从而简化产业链上的工作流程,大大缩短了新产品从 创意到上市的时间周期,提高产业链上各企业的反应速度和产品质量,提管理水平和执行 效率,打造企业核心竞争力 用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 编业观库)(解衔业惟(解衔工艺知解业专用具 务层 参数计 +><产)(死衔 H集成 功能层图文分类管里,起 工作流 平台 数关 里平台 管干 管里平台)管台(应用集成平台(二为开发平台 工 敬据挖掘引擎 数据格式转换 工 产品 作 数据可视化 知 作 流 绉 维逕与规 二开 核心层图 驱发陣本 致安全 则分析所 解癌/同 建 引 擎 信 图船舶行业PM系统技术架构 根据船舶行业的特殊性,以及产品质量要求高、数据量大等特点,需在产品数据管理、 面向订单的变形产品设计管哩、高效的⊥艺设计与管理、产品研发项目管理、L作流程管理、 变更管理、知识管理、个人用户工具以及系统集成等方面,通过系统实施,结合相应机制的 建立,使企业的研发能力和管理水平跃上一个新台阶。 4.1安全、有序、高度复用的产品数据科学管理 很多为定单设计的零部件其实都是重复的,不必要的,常用的零部件只占总零部件数量 的20%左右。过多的零部件种类和规柊,随意选择材料和外购件,导致生产准各、采购、库 存和物料组织成本增高,答理行为也相应复杂化,这是企业成本逐渐失控的根源。设计人员 陷在重复性、事务性的简单设计业务中,也限制和影响了企业整体设计水平和产品创新能力 的提升。 对设计人员而言,能否快速有效检索和查询到历史设计资料,将是减少重复设计劳动 充分利用已有设计资源,尽可能降低零部件数量,积累历史设计经验和知识,实现产品创新 的重要手段,也是建立大规模定制设计模式的关键所在。PDM对设计人员的直接帮助就体现 在能否有效组织技术资料,建立统一的电子资料存放规则,并提供使利的查询思路和工具, 让技术人员可以随时方便依据权限获得企业的技术资料。 PDM系统将通过对数据的合理、科学的组织,建立一个全面的零部件及设计数据管理和 检索查询模型。同时,PDM系统提供了高度可扩展性。在应用的逐步深入过程中,企业可以 将广品的设计数据、工芝数据、质量管理数据、制造和维护数据以及其它用户特有的数据逐 步纳入管哩范围,从而实现对产品生命周期各阶段、各方面信息的全面管理。在此基础之上 帮助企业产品研发业务快速有序地进行。 4.2支持面向订单的船舶产品变形设计 船舶企业大多是由客户订单驱动的变形设计。变型设计往往是在一个已有特定产品基础 用友PLM 用友PM船舶行业解决方案Ⅴ1.0 上派生出个新变型。PDM提供多种变形设计方式,实现以特定配置为原型产生新的产品, 帮助设计人员快速准确地实现面向订单的变形产品设计。 在建立了与具体订单和生产批次对应的产品结构后,产品结构以及与相关的信息均放入 PDM的数据库中,当产品设计部门需要以报表的形式打印出来下发给下游部门组织生产采购 的时候,可通过PM系统提供的汇总L具将系统中的产品数据按一定的规则进行报表的汇总。 通过自动汇总,不仪大大提高了汇总的速度,而且避免了人⊥汇总和区分容易出现的漏汇零 件或者汇错零部件的名称或者代号的问题。 对于两个EBOM结构树,它们可能是同原型派生出来的产品,或者同一个产品的不同版 本等,结构大部分相似,但又有局部的不同,结构之间到底有什么细微的差异,对成本报价 有多大的影响,在企业业务中是有很重要的作用。因而需要能够对它们的某种BOM进行比较 4.3与设计紧密集成和高效衔接的工艺设计与管理 船舶产品庞人,交货期又比较紧,不可能等到产品设计全部完成后才开始工艺设计,PDM 系统中的产品结构可以随着设计的完善不断维护、不断扩充,而所有工艺人员就以产品结构 树为平台,采用部件或组件一级的协同设计方式,不断展开〕行工艺设计,以大幅提高整个 产品的开发效率。在同一时间内所有设计人员可以同时访问同一个产品结构树的不同位置开 展后续工作,在不同的时间设计人员可以获得同一个产品结构树的不同位置开展后续工作, 在横向和纵向上都支持并发处埋。 在围绕产品结构树进行工艺设计时,设计信息可以自动传递到工艺卡片上的所有对应的 位置,减少重复录入。当一个地方的设计信息或者工艺信息修改时,数据库中的内容被同步 更新,其它位置的信息随之被修改,实现了工艺数据的天然一致性。设计人员完成的所有工 芑数据也存放在P-数据库中,与设计数据一起共同构成亢整的产品结构,避免核心抟术的 流失。同时系统提供科学的数据管理和査询手段,提供功能灵活、完善的检索和浏览工具, 提烏数据查找和资源复用效率。 工艺部门通过PDM直接在产品组件下进行BOM汇总牛成组件下零件清单,由工艺人员在 零件清单中的內料定额表中编制毛坯外形尺寸,并对材料定额进行计算。材料定额信息编制 完毕后,可以对材料定额信息进行校核,根据毛坯外形尺寸、材料计算规柊、材料计算长度 査询材料库,从而进行材料规格信息的检査。 材料定额信息编制完毕,工艺部门可以在零件清单中的工艺路线表中编制零部缃件的工 苎路线。工艺路线编制完成后,一般须根据工艺路线将各专业工艺任务下发给不同的工艺人 员,进行仟务分工。PDM系统提供手工、自动等多种方式实现快速工艺仟务分派。 4.4船舶行业专用工艺设计辅助工具 船舶行业工艺编制时必须遵循国际与国内标准。工艺设计时首先要依据产品图的零件清 单(以组件为单位)编制工艺路线,然后依次完成焊接工艺与冷作工艺的编制。完整的工艺 设计涉及多个专业组,各专业组之间存在大量的信息交换与共享。工艺输出的文档种类多, 信息量人。针对船舶行业不同工艺专业的特殊需求,CAPP/PDM系统提供多种船舶行业专用 工具集,实现快速、准确的辅助τ艺设计与管理。包括工艺文档管理、工艺资源管理,针对

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