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eCOL PLM

支持多組織協同研發的產品全生命周期管理平臺

概述

當前的競爭態勢下,產品發展呈現出復雜度日益增加的基本趨勢。細數航空、航天、裝備、機車、汽車、電子等行業,其產呈現出功能高度復雜、各領域耦合關聯、可重構、跨地域異地設計等諸多特點。與一般產品相比,復雜產品面臨的問題是:一方面,產品本身越來越復雜,在開發階段需要綜合地考慮各個系統間的統一和耦合,需要在產品的開發過程中協調和同步各個系統的開發以保證質量;另一方面,產品開發的全球化使得來自不同地區不同研究部門或供應商的系統如何集成成為關鍵;第三方面,企業需要優化從最初的產品設計、生產規劃,一直到生產實施和服務于最終用戶的整個產品生命周期。

以基于模型的系統工程為指導思想,開目推出了基于模型的數字化企業產品全生命周期管理系統—— eCOL PLM。eCOL PLM在一體化的系統平臺上,為復雜產品的研制提供了一個獨特的模型驅動的系統工程工作環境,能夠將需求管理、體系架構、系統建模、系統仿真等各個環節關聯起來,將系統工程與產品全生命周期的管理融合在一起,為跨部門、跨領域、跨周期的復雜產品研制提供統一的信息化管理核心。

通過eCOL PLM解決方案,在產品的開發過程中,能夠協調和同步物理系統、電控系統等多個系統的同步開發,以確保產品質量,在橫跨不同地區的部門之間無縫地共享產品方案、設計和分析以確保協同的工作;在產品設計階段,能夠給生產者提供三維模型,并可以虛擬工廠中分析和優化自動化的設計,從而節約原材料和資源,以及大量的時間成本。在生產規劃的時候,可以對每個生產環節及至整個生產過程進行仿真,創建一種全新的視角,從而把"現實制造"和"虛擬呈現"融合在一起。

應用目標

1) 建立企業知識積累和復用體系,為新產品的設計提供知識重用支持。

2) 實現企業業務流程的規范化和自動化,縮短了產品開發周期。

3) 提供規范的項目管理體系。對研發進行項目化管理,從項目啟動、規劃、執行到監控與收尾階段的過程、任務、交付物、組織、權限以及項目進度、質量、成本等進行科學管理,為企業搭建協同的開發平臺。

4) 提供產品派生管理。針對訂單產品配置業務,系統提供多種方便、靈活的配置工具,使得系統能夠基于企業定義的配置規則,通過輸入一組訂單參數,快速生成訂單產品,以滿足產品的交貨期要求。

5) 建立面向產品全生命周期的設計理念,充分展開協同的面向制造和裝配的設計。

6) 充分滿足工藝設計在研制階段、定型生產階段的工藝設計階段查詢、重用、統計、歸檔的需求。

7) 與國內外的多種主流ERP系統實現良好集成,打通企業的信息流和業務流。

8) 建立全供應鏈的質量控制系統,有效支持企業各類標準體系的貫徹。

商用價值

eCOL PLM能夠幫助企業優化從最初的產品設計、生產規劃,一直到生產實施和服務于最終用戶的整個產品生命周期。

以客戶為中心,拓展市場份額

(1) 產品結構升級

eCOL PLM提供工具和知識,以解決已有產品的使用、支持和新產品開發中的各種問題,并且有助于抓住新產品的市場機遇,把握可持續生產和消費策略對已有產品和新產品的影響。

(2) 個性化定制

eCOL PLM以??榛?,通過系統化應用,實現個性化定制。

零部件本身的利潤難以維系。因此,企業開始更加注重通過組裝零部件進行封裝化,將部分功能??榛?,將系列功能系統化,來提升附加價值。

??榛墻曜薊牧悴考兇樽?,以此來設計產品。從而,能夠快速響應市場的多樣化需求,滿足消費者的各項差異化需求。以往,在產品生產過程中,需要付出很多時間和成本,如果將復雜化的產品通過幾個??榻兇樽?,就能夠同時解決多樣化和效率化的問題。

(3) 產品生命周期的優化

eCOL PLM能夠有效控制產品生命周期中的各個過程,使公司從產品生命周期來控制產品。在產品開發過程中控制產品,能夠加快產品開發周期,提早進入市場,獲得較高的市場份額,能夠控制產品開發成本,獲取較大的收益。在產品使用過程中控制產品,則可以提高用戶滿意度。

(4) 推動生產和組織方式變革

借助eCOL PLM,推動變革生產與組織方式,借助社交營銷、大數據等新業務新技術實現與用戶精準互動,推進定制化、柔性生產、快速響應,從而有效降低庫存,實現專業化、細分化的長尾效應,滿足消費者多樣化的需求。

協同創新,搶占市場先機

(1) 構建協同創新平臺

eCOL PLM能夠改變企業賴以生存的產品的創新和開發活動,通過新的產品和服務,減少新產品的市場響應時間,提供更好的支持以及已有產品的新的服務,創造企業未來的收益。

首先,數字化技術的應用越來越廣泛,智能化的產品具備了越來越強的智能和感知能力。在eCOL PLM中構建的完整的數字化產品模型中,包含了該產品如何進行制造的信息,對產品在實際應用場景中的性能進行虛擬仿真的信息,而在實際產品的制造過程中,智能化的制造系統可以感知這些信息,進行智能決策,實現優化的、分布式的制造。

其次,隨著智能產品的系統越來越復雜,創新過程的風險也越來越大,因此,制造企業需要一體化的平臺來支撐其實現產品創新,構建數字化企業。eCOL PLM能夠形成跨領域、網絡化的協同創新平臺。將分布在全球各地的研發中心連接在一起,有效提升了跨國研發效率,形成創新資源配置國際化、響應市場需求快速化、整體運行高效化的全球研發創新網絡。

(2) 控制產品成本,提高企業收益

eCOL PLM能夠更加清晰地描述公司當前和未來的收益、成本和價值。有助于減少產品相關的成本,使產品相關的材料成本和能源成本早在產品開發過程中就得以確定。KM eCOL提供使這些成本最小化的工具和知識,并且有助于削減產品生命周期后期階段產生的召回成本、維修成本和回收成本。

(3) 支持擴展企業

eCOL PLM是跨功能,也是跨企業的。不同的擴展企業在不同的產品生命周期階段,對產品的管理責任是不同的,PLM有助于所有的開發、設計、制造、財務、市場、銷售和服務組織間的合作,在所有這些組織之間開展有效的協同工作。

制造業服務化,抓住新的利潤增長點

制造業服務化成為產業發展新趨勢。eCOL PLM能夠推動產業結構升級。一是工業企業基于PLM,利用互聯網,開展遠程運維、遠程監控等信息服務,實現制造服務化轉型。二是工業企業在PLM基礎之上,衍生出信息系統咨詢設計、開發集成、運維服務等一系列專業性信息服務企業。三是工業互聯網在應用PLM中產生各類平臺型服務業,專門為工業企業提供研發設計、生產制造、經營管理、市場銷售等互聯網信息平臺服務。

資源云化,提高資源的利用率

在eCOL PLM構建的協同創新平臺之上,借助工業云平臺,為研發設計、加工制造、經營管理等生產經營活動提供資源支撐和服務保障,工業生產要素實現優化整合和高效配置。虛擬設計、精準制造、數據制造的能力大幅提升。以eCOL PLM為數據平臺,采集并分析生產車間的各種信息能夠向消費者進行反饋,從工廠采集的信息作為大數據通過解析,能夠開拓更多的、新的商業機會。經由硬件從車間采集的海量數據如何處理,也將在很大程度上決定服務、解決方案的價值。eCOL PLM中的產品數據通過大數據應用等技術,貫穿設計、制造、營銷、服務全過程,成為生產輔助決策的支撐,更成為企業生產的重要生產要素。

通過制造企業快速重組、動態協同來快速配置制造資源,提高產品質量的同時,減少產品投放市場所需的時間,增加市場份額。同時,還能夠分?;∩枋┙ㄉ璺延?、設備投資費用等,減少經營風險。

主要功能

面向產品全生命周期的集成化研發管理平臺基于eCOL的統一平臺上,實現需求的解析和確立,功能架構、邏輯設計、物理設計、系統驗證,實現系統驅動的產品開發,使企業可以從整體上把握價值鏈的上下游系統,幫助避免因需求與物理實現不符所導致的后期系統集成而產生的高昂成本。

以飛機開發為例,飛機開發過程中需要空氣動力系統、生產系統、結構設計系統、控制系統、分析系統等多個系統的并行開發。eCOL PLM系統幫助產品全生命周期中所涉及的各個部門在設計早期全面理解產品需求和系統,使得企業能夠從整體的角度全面權衡影響設計、制造、銷售、采購和服務決策的各項要素,使參與到生命周期流程中的每個人都能夠從系統層面出發,做出符合產品整體需求的決策。

產品研發項目管理

基于eCOL PLM能夠為用戶構建一套科學的項目管理體系,幫助項目管理者確定如何為項目分配恰當的資源以及何時分配,并且判斷這些資源是否根據項目目標和實施計劃正在被有效利用等項目管理中的關鍵問題,從而適應以用戶滿意為核心的服務理念。

系統提供各種方便實用的項目管理功能,在各部門、各設計小組間建立起各司其職、責權分明的網上協同工作環境,保證設計工作的有序進行。通過與工藝數據有關的過程的建模,利用項目流程驅動和控制產品數據的處理過程。

系統的項目管理包括項目模板定義、項目先期策劃、項目執行與監控、項目分析與評估以及任務管理等方面。

項目的查閱界面

項目交付物目錄管理

項目報表

產品開發過程管理

衡量企業創新能力的重要標志是快速響應市場需求變化乃至引導市場需求的能力,而產品開發的長周期、高成本使得人們越來越認識到對產品開發過程的改進和管理的重要性.因此,如何有效地對產品開發過程實施管理對提高企業快速響應能力,增強企業競爭力有重要意義。

eCOL PLM以產品開發過程的工作流管理為主線,更好地支持并行工程,提供一套良好的、動態適應性的產品開發過程管理體系。ECOL PLM為企業提供異地的、協同的工作環境,縮短開發時間,提高質量和生產力。

工作流建模

工作流執行管理

利用eCOL PLM,工程師能夠了解本領域和相關領域的產品技術發展趨勢,以及產品相關技術發展走勢。同時能夠結合公司產品規劃進行前沿技術的研究??咕嚀宓南钅抗ぷ魘被鼓芄簧笫又恫ㄒ員;な實鋇娜ɡ?,評審并應用過去項目的技術成果。

設計工藝協同開發

產品結構樹可以隨著設計的完善不斷維護,不斷擴充,而所有工藝人員就以產品結構樹為平臺,不斷展開并行工藝設計的過程。通過設置用戶節點,并對各節點進行產品查詢和工藝查詢,在同一時間內所有設計人員可以同時訪問同一個工程任務樹的不同位置開展后續工作,在不同的時間設計人員可以獲得同一個工程任務樹的不同位置開展后續工作,在橫向和縱向上都支持并發處理。

在三維可視化環境中進行工藝規劃

eCOL PLM充分考慮了產品全生命周期的各個環節,利用產品的三維模型,由工藝設計人員在三維環境中對產品的加工、裝配等工藝過程進行交互式的定義和分析,包括建立產品各組成零部件的三維模型、加工方法、裝配方法、工裝/設備等制造資源規劃、工藝仿真、工藝決策機構、三維工藝文件編制/輸出等,并以三維工藝來指導生產現場的加工與裝配,從而使制造人員能更加直觀、準確、高效地完成加工與裝配工作,為企業提高產品質量和生產效率,降低時間和成本,帶來革命性進步。

eCOL PLM通過搭建協同工藝開發平臺實現對企業工藝部門從三維設計模型引入到三維工藝信息發布的完整業務活動提供多角度、多層次的支持。主要業務流程包括三維模型導入、三維模型管理、工藝BOM管理、工藝路線管理、工藝任務分派、三維工藝規劃、工藝文件評審、變更管理、對協同設計的支持以及三維工藝信息發布等環節。

數據和文檔管理

eCOL PLM為企業提供了完整的產品數據和文檔資料管理解決方案,幫助企業建立統一的產品數據管理平臺,同時也為工程師提供了豐富的數據查詢和共享功能,在這個平臺上所有參與設計的人員可以共享所有的設計文檔與信息,使得工程師在安全準確的狀態下,建立、編輯、瀏覽以及控制文檔,使得企業能夠在并行工程環境下,共享信息,協同設計,并更好地進行產品的創新和維護,為企業管理提供一個集成和共享的產品信息庫和檢索查詢模型,有效支持企業設計知識的三化以及設計業務快速有序進行。

變更和版本管理

eCOL PLM系統支持更改影響范圍分析。在申請進行零部件和工藝更改前需要進行更改影響范圍分析??縋DM/CAPP系統提供單層和多層的零部件使用范圍查詢,通過查詢可以快速分析可能受該零部件的更改影響的其它零部件和產品。ECOL PLM系統中,更改申請、更改執行與更改的通知是三個相互獨立然而又互相關聯的階段。能夠保證更改的階段性與連續性。更改執行結束后,相應的文檔也被統一管理。系統提供有效的版本管理,標識并維護對象的版本關系,清晰的反映對象的版本變遷軌跡。并采用符合企業管理要求的版本管理策略控制版本的正確使用。

產品配置管理

在設計階段,可以將組成產品的零部件定義為替換件、代用件或可選件,每個零部件有許多可變的屬性,即建立非精確的結構或全結構。具體到某一生產批次或某個具體的客戶訂單時則可以通過選定的一組配置,形成精確的結構(例如,汽車產品中有所謂“標準配置”、“豪華配置”、“經濟型配置”,汽車的顏色或座椅材質等),從而形成面向訂單/批次的產品的設計BOM。通過產品配置生成的多個設計BOM作為企業重要的歷史資料,在系統中統一管理,能夠對于產品研發及售后服務產生重要的價值。

系統提供可變產品結構定義,用戶可以道德建立一個帶有較完整的可選件、替換件、代用件及可變零部件數量、可變零部件屬性等的可變產品結構,然后設計人員可以通過產品配置(確定替換件、可選件的過程)快速生成一個新的產品結構。產品配置過程可以手工完成,也可以按預先給定的配置規則自動完成。

自動配置是指定義基于可變產品結構的一組相互之間具有約束關系的配置規則,設計人員就可以通過輸入參數的定義,由系統通過自動的規則運算,進行產品結構選配,快速生成一個滿足客戶訂單個性化需求的變形產品。 配置規則是企業對于產品知識的積累。系統支持多種配置規則的定義和組合,配置規則可以體現為代號可變(替換件)、屬性可變(如材料,顏色)、結構可變(數量,可選件),而且還支持多級配置規則。

三維CAD集成和生命周期可視化

通過與三維CAD的集成, 自動提取模型信息,快速創建與三維模型一致的產品結構和零部件節點??商崛〉男畔ㄗ芭涔叵?、零部件屬性、模型特征、PMI信息等。

支持NX、 CREO、CATIA、Inventer、 SolidWork、SolidEdge等多種三維CAD。

息包括裝配關系、零部件屬性、模型特征、PMI信息等。 支持NX、 CREO、CATIA、Inventer、 SolidWork、SolidEdge等多種三維CAD。

提供二維圖紙、文檔、三維模型的可視化處理以及虛擬樣機功能,使在整個企業每位用戶在產品的完整生命周期內均可方便地查看和使用這些數據。

符合性管理

eCOL PLM能夠為企業建立一套跨產品生命周期的法規符合性體系,以強化標準管理力度,簡化管理,并降低違規的風險。eCOL PLM從以下幾個方面來保證企業合規管理的實施:

流程設計:按照合規管理的要求定義標準化的業務過程,包括定義流程模型、分配任務和崗位職責,以及制定風險管理措施。

任務和文檔的齊套性管理:按照合規管理要求定義任務和文檔的齊套性檢查規則,并在任務過程中自動進行檢查,以保證流程和文檔的合規。

建立監控體系:包括人工或者自動執行的監控檢查點。通過執行情況的檢查結果,進行合規評估,為持續改進提供基礎。

通過合規管理,幫助企業建立基本體系以確保實現符合行業標準的合規標準;同時避免因明顯的違規行業而產生的后果;幫助企業保持良好的形象,在競爭中保持領先地位。

企業云資源中心

eCOL PLM能夠幫助企業方便的管理和維護好企業的各類資源,例如設計標準、設計規范、標準設計數據、歷史設計數據、工裝/設備/材料、車間、人員等。從而提高資源申請效率、降低資源創建難度,將資源申請與業務流程緊密結合,更加契合用戶需求;

eCOL PLM能夠提供資源的申請、審核、分配、監控以及調整,實現資源的完整閉環管理;提供跨平臺的虛擬化資源池將多個虛擬化產品的資源統一管理起來。eCOL PLM完善了資源跟蹤管理與控制,提供資源使用的度量指標,把服務從定性向量化轉變,提高了資源的使用效率;通過eCOL PLM平臺的項目資源監控,用戶可以更好的優化資源分配,最大程度上利用這些資源,避免資源的浪費,同時也可以為企業的資源規劃提供數據支持。

行業應用

eCOL PLM在特種設備行業的應用——廣州廣日電梯工業有限公司

廣日電梯工業有限公司(以下簡稱"廣日電梯")是廣州廣日集團有限公司下屬的核心支柱企業,集電梯產品科研、設計、制造、安裝、售后服務為一體的專業化、現代化企業。廣東省50戶工業龍頭企業之一和廣東省20戶設備制造業重點企業之一,華南地區規模最大的電梯生產基地之一。廣日電梯是典型的離散型制造企業,其生產模式主要是以單件產品面向客戶訂單進行設計和制造。從2005年開始,開目公司與廣日集團展開合作,目前廣日電梯已經成功實施eCOL PLM/MES等系統。并通過與廣日電梯的現有ERP(用友U9)平臺的深入集成,解決了企業生產計劃與車間執行間的斷層,打通企業的生產制造數據流。將ERP(用友U9)中的計劃導入KMMES中后,進行相應的計劃合并、齊套分析、類型標注和任務派工,從而將生產計劃釋放到車間執行。到目前為止,廣日電梯所用eCOL PLM/MES軟件的應用效果得到了同行的一致贊許。后續廣日電梯還將在基于三維的研發管理和工藝管理、智能車間建設等方面與開目公司展開持續的合作。

廣日電梯現階段IT架構

廣日電梯業務系統部署及集成架構

主要優勢

先進的技術平臺

(1).net FrameWork為基礎平臺,充分利用Ado.net、WF(工作流引擎)、WCF(通信基礎平臺)等的強大功能;

(2) 業務邏輯、數據訪問、界面層分離的設計模式,維護和擴展更加便捷;

(3)支持基于IE和WinForm兩種界面形式,滿足不同的客戶需求;

(4)Smart Client(智能客戶端):既保留了傳統的C/S模式豐富的交互體驗,又具有B/S模式分發部署簡單的優點;

(5)數據模型、業務模型和界面可定制,快速構造符合用戶習慣的解決方案和界面;

(6)優化的數據結構和處理模式:在開目公司10余年制造業信息化各產品的開發經驗基礎之上,通過優化的數據結構和算法,提高關鍵數據的處理能力和性能;

基于MBD的產品全生命周期數據管理

(1)支持與多種三維CAD的集成,自動提取零件和裝配模型信息,支持PMI的提取和管理;

(2)采用三維內核技術,實現三維模型的游覽、輕量化;

(3)基于三維模型的多BOM管理與協同,支持模型和BOM的互動和一致性管理;

(4)基于模型的規范性檢查;

(5)基于三維模型的設計、工藝、制造與管理協同。

分層次流程管理能力

提供多層次流程管理,構建企業的流程管理體系。在工作流層,通過預示定義的多種流程模型,在多個參與者之間按照某種預定義的規則傳遞文檔、信息或任務的過程自動進行,提高企業流程的運行效率和工作質量,任務層關注如何將一組相互間關聯的工作流按照實際的業務過程快速組合和靈活分配;項目層則關注計劃分解、進度跟蹤和交付物管理,形成規范的多項目管控體系。

多組織協同分布式應用

通過多組織的工作模式來支持集團分布式應用的要求。實現基于多個生產基地技術研發部門的分布式應用,通過統一的規劃實現數據的分享與研發的協同,形成一體化的PLM解決方案。

他們正在使用:

專注于以PLM為核心的制造業信息化領域,為客戶提供提供專業的產品和行業解決方案

航天科工集團

中國電子科技集團

中國航空工業集團公司

中國航天科技集團公司

中國兵器工業集團公司

中國兵器裝備集團公司

中國船舶工業集團公司

中國電子信息產業集團有限公司

柳州五菱汽車有限責任公司

東風康明斯發動機有限公司

長安汽車股份有限公司

重慶力帆乘用車有限公司

長城汽車股份有限公司

陜西重型汽車有限公司

上海電氣電站集團上海鍋爐廠有限公司

桂林大宇客車有限公司

哈爾濱電氣集團公司

三一集團

廈工集團

北車集團大連機車車輛有限公司

中國南車

中國北車

浙江洋普重機有限公司

陜西法士特齒輪有限公司

中國第一重型機械集團公司

湖北三環鍛壓機床有限公司

四川礦山機器(集團)有限責任公司

徐州鍛壓機床廠集團有限公司

寧國中鼎密封件股份有限公司

國機重工集團

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