北京ABB高压开关设备有限公司Smarteam实施过程

北京ABB高压开关设备有限公司是世界500强之一的ABB跨国集团与北京开关厂于一九九五年十二月联合兴建的合资企业，由ABB控股并管理，主要生产世界先进水平的高、中压开关设备以满足中国快速发展的输配电网络市场对高品质开关设备的需求。本企业采用从ABB位于瑞典、挪威和瑞士的各合作伙伴转让的最新技术和先进的生产设备，现业务范围包括产品的设计、制造、销售及维修。迄今为止，本企业已成为国内能源、石化、冶金、铁路、交通、工业、建筑等行业高、中压电力设备的主要供应商，为客户生产优质的产品和提供快速的服务。

近年来公司快速发展，为促进生产力发展，在设计和生产过程中使用了CAD、ERP、Office和Lotus Notes等多种计算机辅助技术，虽然各单元的使用已经日益成熟，但彼此之间缺少有效的信息沟通与协调，即所谓的“信息孤岛”问题。在这种情况下，公司管理层意识到：实现信息的有序管理将成为企业在未来的竞争中保持领先地位的关键因素。综合分析了当前存在的问题及未来发展方向，并对市场作出了大量的调研工作，提出采用先进的PDM信息管理技术，目标是建立一个高度信息化的敏捷制造体系，从而提高企业的综合竞争能力，在市场上获得较大的收益。

一、企业背景

北京ABB高压开关设备有限公司的产品分两大类，一类为高压产品、一类为中压产品。从产品形式上分为标准产品和订单产品，其中标准产品为企业之主流产品，大多为从国外引进之产品, 也有部分企业自主开发的产品。订单产品则是为满足客户的具体要求而对标准产品进行相应的调整和改动的产品。

1. 公司近年来成长速度非常快，工程设计及新产品开发工作越来越多。每个设计人员的个人电脑中都积累了大量电子图纸、文档等产品相关数据，但产品数据互不共享，部分数据可能还交叉重复。这不仅造成资源浪费，工作效率也比较低；

2. 同时这种电子数据保存方法也很不安全，一旦电脑损坏，会造成大量数据丢失。这样会无形中浪费了大量的时间及宝贵的人力资源；

3. 由于图纸存放在图册中，快速地查询图纸等技术资料比较困难，而且两人以上无法同时使用同一图册；

4. 无法实现设计版本管理，一个零件从初始设计阶段开始到正式发布可能要经历数十次设计变更，在设计过程中往往需要对比不同的设计版本。在过去，我们没有好的办法来记录这种设计版本；

5. 过去公司有一些工作流程的规则及卡片，每个结点的用户完成任务后需要在卡片相应的位置签名，此种串行的、逐人审批的方式较为缓慢，流程中用户也不便随时查看流程进度；

6. 工作流程中的变更不便记录，如果发生不能通过的情况，有时只能作简单更改说明，有时则需要重新发一遍流程，对于流程历史不能很详细地记录；

7. 高压和中压产品区别较大，工作方式及流程也有很大不同，摆在我们面前的困难是如何在同一PDM系统中工作而又保持自身的特点。

随着企业的快速发展，以上问题日益突出，公司决定实施PDM系统，经过细致的对比和分析，最终选定易于实施和开放性好的Smarteam为公司的PDM产品，并选择了经验丰富的新科益系统与咨询（上海）有限公司帮助我们实施。

二、实施过程

1. 实施准备阶段 制订PDM项目实施计划，明确本企业PDM实施小组的成员及职责，PDM概念培训。

2. 需求分析 实施方了解企业的基本概况，自身特点等，包括产品性质、数据状况、工作模式及作业流程等，企业实施小组深入学习PDM软件的管理思想，双方讨论后提交详细的PDM定制清单, 其内容包括类、字段、属性、流程、编码及权限等信息。

3. 实施步骤

(1) 安装调试 根据我公司软、硬件环境进行数据库服务器、Smarteam服务器、客户端及各集成模块等的安装和调试。由于一部分计算机具有不同操作系统或不同版本的软件等状况，为我们的安装及调试带来了一些困难；

(2) 整理电子数据 由于我公司大部分图纸来自于技术转让方，部分为自设计图纸，还有一部分是对技术转让方图纸的升版图纸，这些图纸具有不同的编号规则及文件格式，短时间内很难将所有数据转化为统一格式。最后经过多次讨论，综合考虑现状和未来的发展，决定近期内AutoCAD和SolidWorks同时为公司有效CAD软件，在PDM的使用过程中再逐渐将AutoCAD文件替换为SolidWorks文件；

(3) 数据库分类 数据库分为五大类，分别为项目、文档、物料、联系人、用户。其中对于项目类，由于高、中压部门产品特点、工作流程等的差异，我们将项目类区分为高压项目类和中压项目类，各自的项目类中又有标准、研发、订单项目的区别，不同部门的用户登录到系统中只能观看或操作本部门的项目。文档类中的CAD分类最为困难，为今后的发展考虑，我们未按软件来分类，而是根据三维CAD软件的特点分成了零件和图纸两类；

(4) Smarteam与ERP的集成 公司现使用Symix系统，今后将过渡到SAP系统，在考虑Smarteam 与ERP的集成时，主要是考虑满足当前的需要。我们主要是编写了程序可以在Smarteam中能够把JOB BOM导入Symix，可以在Smarteam中查找ITME 号和Order 号是否在Symix中存在，并可以将ITEM从Smarteam导入到Symix中去。

(5) 系统客户化 为提高工作效率，根据不同部门用户的不同要求编写一些客户化程序、定制不同的系统界面、编制不同的工作流程等等，另外，还有与电子邮件系统的集成，自动请号系统等等； (6) 电子数据批量入库 大量图纸、BOM、供应商等电子数据不可能靠手工逐一放入数据库中，为此，编写了一批导入程序；

(7) 权限设置 不同部门、不同级别的用户在系统中具有不同的权限，如：技术主管才有权限将图纸发布生效，技术经理才有权限批准订单项目等；

(8) 系统试运行 实施小组成员模拟各种用户在系统中进行反复测试，测试内容包括各工作流程、图纸和文件的存放、电子审签、与各软件的集成功能等等；

(9) 用户培训 根据项目实施计划，在使用初期只有技术部门进入系统工作，所以我们重点对技术部的经理、主管、产品工程师、机械工程师进行了培训，主要包括基本概念、操作方法、工作规则等。

三、系统描述

Smarteam把整个公司作为整体考虑，强调产品信息共享和流动，支持产品开发、产品生命周期、并行工程等。整个系统建立了数据管理与工作流管理的集成环境。它是一门管理所有与产品相关的信息以及产品相关的过程的技术。

1. 数据管理

数据管理主要有以下几类：

(1) 项目类 Smarteam数据管理是基于项目管理，用户可以通过项目号查到所有与项目有关的信息，流程、图纸、文档、物料、联系人、相关人员等；

(2) 文档类 PDM系统中最有价值、最丰富的信息就是文档类的信息，图纸、表格、文件、照片、扫描格式等等都属于文档类的信息；

(3) 物料类 物料类是PDM与ERP间的中间地带，工程师可以在这里将“设计BOM”调整为“生产BOM”，为最终将BOM传入ERP做好准备；

(4) 联系人类 包括客户和供应商两个子类，如果将来能将客户信息纳入系统，将对销售及售后有较大的帮助，例如，被授权的客户可以通过因特网访问公司的PDM系统，获取一定的产品信息。目前部分供应商与图纸关系的信息已经被导入系统，极大地协助了电子图档管理；

(5) 用户类 主要功能是管理PDM用户信息，添加、删除、修改、设置密码、设置代理等。

2. 工作流管理

根据公司以前的工作流程，结合Smarteam的特点，我们为不同的项目类定制了不同的电子主流程，主流程中的每个用户结点都可以触发通用的子流程，从而减少了流程的种类，增加了流程的通用性。Smarteam的工作流管理完全摒弃了过去手工式的流程管理方式，实现了对项目所有相关电子数据的全过程跟踪与控制。

四、Smarteam与ERP系统

Smarteam与ERP系统的集成是Smarteam实施的难点之一，“材料明细表(BOM)”和“产品结构（ProductStructure）”是Smarteam与ERP系统最关键的结合点, Smarteam系统的产品结构给出了产品“按设计角度(AsDesigned)”的视图，而ERP系统的材料明细表是“按制造角度(AsBuilt)”的视图。

1. Smarteam与ERP之间的差异

(1) 与其它应用程序的集成：Smarteam系统提供应用程序界面（API）开发工具箱，这一连接工具使系统集成工程师几乎可以用户化所有Smarteam
功能以满足对特定软件设计工具的特定数据实施管理的要求。例如，我公司现使用Solidworks进行机械设计，该工具可以创建包含多种形式且拥有相互关联文件的“产品模型”。当设计人员修改零部件时，与其相关的装配、子装配以及相应的图形文件和制造文件都会做相应的改变。通过实际的应用程序界面，Smarteam系统能够把握它们之间的关系并且在整个设计过程中跟踪其状态信息。与此相反，现有的ERP系统却不易进行用户化。

(2) 对共享数据的访问：一旦工程数据登记注册到一个Smarteam系统中，我们怎样才能做到在不影响其安全性的前提下对它进行数据共享？Smarteam系统能够利用“电子数据仓库”来保护和存储工程数据。储存在“电子仓库”中的工程数据根据Smarteam系统的使用规则，可以被授权用户访问。而现有ERP系统在产品定义数据共享方面的能力是有限的。

(3) 产品结构和产品定义数据： 以前的工程部件清单是通过手工输入到ERP系统，并且作为创建按计划的视图(As Planned)材料明细表(BOM)的起始点。而创建按计划的视图来确定材料明细表是通过修改工程部件清单实现的，并且与其它计划信息一起来平衡生产需求与现有机器设备、材料以及可直接使用的劳动力资源之间的关系。 Smarteam系统已经能够实现产品结构功能，它不仅能够代替传统的工程部件清单，而且提供了一个易于使用的图形界面，让用户可以方便地定位和使用产品定义数据。Smarteam系统采用了面向对象的数据管理工具，这样就能将产品定义数据与产品结构部件、子装配、装配联系起来。用户能够利用导航工具，沿图形化的产品结构树来确定感兴趣部件的位置，并在此基础上展开描述该部件的产品定义数据。

(4) 更改的控制管理： ERP系统从产品计划视图的角度管理更改，一旦更改的细节通过了设计过程，并且更改对制造过程的影响也已清楚，制造计划安排过程就将在ERP系统中重新运行以决定在需求、存货清单、资源可利用性、部件替代等方面需进行的更改。

然而，Smarteam系统在更改控制和审批过程方面则是从完全不同的角度出发。Smarteam的更改控制功能可以跟踪更改处理全过程：从更改提出之时起，贯穿所有受到影响的职能部门，直到更改在生产车间得到实施。Smarteam工作流确保合适的人员执行必要的任务并且负责通知到所有受影响的部门。当工程师接到一个处理设计更改的任务时，他将通过数据库的关系导航找到受影响的产品结构对象和设计数据。

使用Smarteam处理更改控制的另一个优点是能够保留版本的更改历史信息。如果一个产品被修改，对产品结构的部件所做修改的历史记录将保存在Smarteam系统中。

2. Smarteam与ERP集成

我们知道一个产品要经过工程设计、工艺制造设计、生产制造三个过程才能形成。而这三个过程只是产品生命周期的一小部份。在这三个过程中，它们有着十分相似的物料清单：工程设计物料清单EBOM（Engineering Bill Of Material）；制造物料清单PBOM（Produce Bill of Material）；成本物料清单CBOM（Costing Bill Of Material）。

这三者的作用如下： (1) EBOM：EBOM是产品工程设计管理中使用的数据结构，它通常精确地描述了产品的设计指标和零件与零件之间的设计关系。

(2) PBOM： PBOM是工艺工程师根据工厂的加工水平和能力，对EBOM再设计出来的。它用于工艺设计和生产制造管理，使用它可以明确地了解零件与零件之间的制造关系，跟踪零件是如何制造出来的，在哪里制造，由谁制造，用什么制造等信息。同时PBOM也是ERP生产管理的关键管理数据结构之一。

(3) CBOM：CBOM是由ERP系统产生出来的，当企业定义了零件的标准成本、建议成本、现行成本的管理标准后，系统通过对PBOM和加工中心的累加自动地生成CBOM。它用于制造成本控制与成本差异分析。

Smarteam系统开发了访问数据库的工具以便与ERP系统之间交换信息。EBOM可以通过Solidworks设计产生，并通过与Smarteam的集成在Smarteam中自动建立,再把EBOM传输到ERP中。PBOM和CBOM可以简单的修改EBOM来产生。

关于产品配置，我们也在尝试在Smarteam系统进行配置，再把PBOM传输到ERP中，从而参与ERP系统的运算。

由于公司已决定上新的ERP系统，我们没有开发从ERP访问Smarteam系统数据的程序。

五、Smarteam实际效果

1. 实施带来的益处

(1) 推动着产品开发从“个人设计”走向了“小组并行设计”阶段；

(2) 强大的查询工具提供快速查询产品信息功能；

(3) 先进的电子化工作流程管理；

(4) 保证技术数据的准确、完备、安全、共享，从而更有效地管理产品相关数据。

2. 远期目标

(1) 提高企业生产效率、缩短产品上市时间；

(2) 提高产品设计和制造的准确性，降低产品开发成本；

(3) 实现对整个项目周期更有效的控制和管理。

六、总结 系统实施大约耗时四个月左右，实施成功得益于以下几点：

(1) 充分的软件前期调研及准确的企业状况分析，(2) ABB实施小组与新科益实施队伍的高度合作，(3) 新科益实施队伍对ABB用户提供的专业培训，(4) 实施完成后的跟踪与支持。

从系统正式运行至今也是四个月多一点。系统首先在技术部门内部运行，出现了一些小问题和小需求，一般是新工作规则、工作流程、操作不当或安装调试方面的问题，我们及时进行了改进和调整。目前系统运行基本正常，待稳定运行一段时间后，我们准备将Smarteam推向其它部门并将推行更多的功能。