基于PLM系统的产品研发知识管理

时间：2024-08-31

王雪

摘要：产品生命周期管理系统（PLM）是一款能够整合企业中的数据、流程、业务系统信息管理系统。基于PLM系统，设计符合企业实际的产品研发知识管理方法，推进实施应用，是整个企业可持续发展的重要一步。本文分析了目前制造企业在产品研发过程中对于研发知识数据管理的详细现状及企业发展需求，根据PLM系统功能，结合实践案例提出产品研发知识管理并实施的方法。

关键词：产品全生命周期管理 PLM 研发知识信息化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）10（b）-0109-03

Abstract： Product life cycle management system （PLM） is an information management system which can integrate data， process and business system in an enterprise. Based on PLM system， it is an important step for the sustainable development of the whole enterprise to design a product R & D knowledge management method which is in line with the actual situation of the enterprise and promote the implementation and application. This paper analyzes the detailed status quo and enterprise development needs of R & D knowledge data management in the process of product R & D in manufacturing enterprises. According to the function of PLM system， combined with practical cases， the method of product R & D knowledge management and implementation is proposed.

Key Words： Product lifecycle management; PLM; Research and development （R&D）knowledge;Informatization

当今全球经济日益发展，面临激烈的市场竞争，国内传统制造企业将缩短产品的研发周期、降低制造成本、提高产品质量作为企业可持续发展的重中之重。PLM系统作为产品全生命周期管理系统，整合了产品信息、产品在各阶段产生的文档、数据以及流程管理于一体，是产品数据的有效载体。产品研发知识是产品数据的重要组成部分，它的完整性、正确性及便捷性会影响新产品全生命周期研发效率及管理质量，把握住企业自身知识管理体系及企业产品特点，是实施研发知识管理成功的关键前提。

1 详细现状及需求分析

对于产品研发知识的管理目前大多数企业采用共享文件夹文档管理，其优势是简洁方便，但存在包含大量重复数据、搜索困难的弊端，重复利用率低;其数据分散在各个工程师电脑，版本控制缺失，造成数据缺乏唯一性、关联性和可追溯性;在进行产品变更时基本是通过线下交流方式，对人的依赖性很强，图纸文件也是可以依据变更需求随意更改，缺乏一套有效合理的变更控制流程，并固化于IT系统，实现变更有效控制;纸质化的审批流程严重影响审批效率，协同并行工作效率低。

依据企业业务现状，总结产品研发知识管理主要有以下四个方面的需求。知识分类方面：依据质量体系及文档管理要求建立分类管理系统，建立模板库、标准库等，提升产品知识利用率;流程方面：梳理优化现有业务流程，实现电子流程，如电子设校审批，实现电子签名等，提升评审效率;知识参考方面：统一数据，集中管理数据，可以快速查询获取相关数据用于改型设计或新产品开发重用;变更管理方面：规范变更流程，通过变更电子化，提升变更执行效率。

2 整体解决方案

项目将通过以下四大关键内容实现产品研发知识管理，如图1所示。

（1）基于PLM系统，构建统一的产品电子化知识管理平台，实现数据集中统一及关联管理;

（2）構建知识分类管理能力，实现图文档分类管理、标准规范管理、模板管理、权限管理、状态管理、编码管理、可视化管理等;

（3）通过查询定义等数据组织方式，实现产品知识的快速查询获取及共享能力;

（4）构建电子化流程，替换目前的纸质流程，实现电子审批、圈阅和审计记录等;实现产品知识的信息流转;

（5）构建变更电子化管理流程，实现更改影响分析，更改过程记录和更改结果下发执行等。

3 详细解决方案及关键技术

产品研发知识管理通过构建知识分类管理、知识共享参考、文档电子化流程管理和变更电子化流程管理实现。

（1）知识分类管理：基于质量体系及文档管理的要求，建立分类管理体系;针对不同的文档类型，定义好标准化的模板，规范文档分类编码管理体系;专用车相关的国内外标准、应用规范、专利等非结构化的知识进行分类管理;对于同产品相关的文档数据及知识，按照分类管理进行有效的组织管理，建立知识库框架，未来逐步形成文档知识库体系。

关键技术： ①图文档（对象）分类管理，对产品生命周期中的各种产品描述信息按照文档类型进行分类组织和管理，包括电子文档、扫描图像、3D模型文件、2D图纸、纸质文档以及数据记录等。②图文档（对象）版本管理，采用版本和版次的两级版本管理机制，企业可以基于自己的业务需求定义版本和版次的标识和变化规则。版本可以按照串行版本来记录，也可以按照树状版本来记录，主要用来记录日常工作中的更改。③图文档编码管理，能够按照不同的管理要求和业务规则定制各类文档的编码规则，且易于未来业务的扩展，由系统自动生成唯一的图、文档编码，编码能够自动进行重复性校验。

（2）知识共享参考：通过Teamcenter的组合查询条件可以快速查询到各类数据，同时可以快速查看数据间的管理关系，快速查看零部件被哪些部件使用;快速查看零部件被那些零部件引用;快速查看零部件被哪些文件夹等其他对象引用;可以查看零部件关联结构树任何层级。

关键技术：①数据间关联关系查询，展示了数据间的关联关系，同时关联关系查询支持正向和方向查询。②多条件模糊数据查询，支持单一属性查询以及多重属性查询，可任意组合查询条件来查询相关资料。查询条件可以用全字符串来检索也可以使用部分字符串来检索。用户还可以根据任何已知信息对文档进行查询，并且支持带通配符的模糊查询。③可视化查询，系统支持可视化的浏览查询功能，根据产品的装配关系、零部件对象与图文档间的关联关系，实现可视化的数据浏览和查询。

（3）文档电子化流程管理：梳理产品研发业务相关流程（包含设计及工艺），进行标准化、电子化及优化，并固化;实现在线流程审批，在线批注圈阅;通过文档电子化流程，实现产品数据的技术状态管理。

关键技术：①流程监控，对于每个流程可以指定流程监控人员，从而可以有效地跟踪流程的进度和根据实际情况进行实时的调整。同时，在预定的情况下，系统可以按照要求进行任务的自动转发或报警。系统对经过流程处理的数据保存了完备的记录。从而能够帮助用户了解所有的处理，相关人员的评语以及流程进行状态。②过程历史记录，记录流程中所有步骤的状态，主要是一个步骤完成时的状态。③签发历史记录，记录流程中所有参与人员的签发动作及其批注。而且过程历史还可以以图形化的方式显示，这样更加直观。

（4）变更电子化流程管理：梳理设计和工艺变更业务场景和流程，重点梳理设计工艺制造一体化变更场景;建立电子化变更流程，使之标准化和规范化。在教导项目中，对于简单的产品可以通过简化的变更流程实现，对于复杂的产品变更则通过完整闭环的变更管理实现。

关键技术：更改影响分析可以确保所有相关信息在更改中不会有遗漏，当文档更改时，系统可自动分析文档的更改所影响的其他文档，做出设计更改影响程度分析，从而保证一次更改一次完成。

4 结语

通过基于PLM系统产品研发知识管理建设，未来的业务模式将由目前人工依赖、纸质流程、数据分散独立和缺乏变更控制的管理模式转变为集中的、统一的、电子化流程管理模式。实现企业的信息集成、提高企业的管理水平以及产品开发效率，能有效提高企业的市场应变能力和竞争能力。

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