[原创]中集集团冷藏集装箱产品数据管理系统(PDM)项目

中集集团冷藏运输设备技术中心 张俊翔

上海中集集装箱有限公司 李斌

青岛中集冷藏箱制造有限公司 孟志刚 刘和成

1 项目背景

   中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司（简称：中集集团），是中国最早的集装箱专业生产厂和最早的中外合资企业之一，1994年在深圳证券交易所上市，致力于为现代化交通运输提供装备和服务，是全球规模最大、品种最齐全的集装箱制造集团。自1996年以来，中集集团的集装箱产销量一直保持世界第一，目前国际市场份额超过40%，其中冷藏集装箱的国际市场占有率超过50%，确立了集团在集装箱行业的世界级领先地位。位于中国的经济中心上海的上海中集冷藏箱有限公司（中文简称上海中集，英文简称SCRC）和位于青岛中集冷藏箱制造有限公司（中文简称青岛中集，英文简称QCRC）是中集集团两个高速发展的支柱性企业。同时为了统一协调冷藏箱技术管理，中集集团成立了 冷藏运输设备技术中心（简称技术中心），地点设立在SCRC企业内部。

   根据冷藏集装箱设计、生产、管理的发展需要，从2002年起，技术中心开始进行PDM项目的实施准备策划工作，于2002年5月至2003年4月期间与上海思普信息技术有限公司（简称上海思普）合作开发PDM系统，并对原上海中集CIMS系统予以改造，建设了以技术中心为基点，覆盖上海中集、青岛中集的分布式PDM系统，使之成为企业产品研发的基础数据平台，增强了异地协同开发能力，提高了设计效率，提高了企业对市场的快速反应能力，使之切切实实成为企业发展的助推器。

2 项目实施内容

   项目的总体思路是以上海思普的标准版PDM系统为基础，根据冷藏箱设计管理的需要，进行二次开发工作，实现技术中心、上海中集、青岛中集的产品数据的协调统一、提高冷藏箱产品的零件标准化水平，提高企业技术管理水平。

   其具体内容包括：对上海CIMS一期工程中部分子系统的性能加以提高和完善，使其能够更好适应集成的需要；实现在各部门间、企业间的资源共享、网络化管理、权限管理；在上海思普的标准版PDM系统基础上，进行CAD系统集成开发；编码系统开发，并实现编码系统与PDM系统、CAD系统、企业ERP系统MAS的集成；进行CAD模板管理、箱号管理、材料管理、价格维护、报价开发；实现技术中心与两个工厂的信息集成，解决设计图纸、编码给各个工厂的传递问题；实现PDM BOM数据向MAS传输、物料数据向MAS系统的传输等。

3 项目功能模块

下图为系统功能模块图。

 

 

 

3．1用户管理：
   

    用户管理模块用于管理和维护企业的部门组成结构、部门的人员配置情况、人员的登录与密码、以及系统的各种功能授权。通过它可以方便构建SIPM/PDM系统的第一级安全权限，实现对系统功能获取权限的控制。

3．2日志管理：
    

    事后审计是安全体系的重要组成部分，任何用户在SIPM/PDM系统上所做的所有操作都被作为历史记录保留在系统日志中，以供追溯和审计之用。

3．3权限管理：
    

    权限管理的内容包括两个部分，一种是用户权限，包括：BOM、报价、截面、模板、CAD等等，另一种是数据权限，即用户是否对某个具体产品具有数据的获取权限和操作修改权限。针对中集冷箱的具体情况，为简便权限的管理方式，采用大部件授权的方式，指定用户可否修改产品、大部件的数据。

3. 4通知管理器
    

    通知管理器向PDM用户提供在企业内部局域网范围内交互信息的功能。其功能包括通知的新建、发送、查看、删除、回复、转发等功能。

3. 5 BOM管理
    

    BOM管理是SIPM/PDM的核心模块，BOM管理解决了产品数据管理中最核心问题，为整个企业的信息集成和产品的生产制造提供了最重要的数据基础。在该模块中管理产品结构明细表（BOM表）。管理的对象包括：箱型、箱东、产品、部件、零件、物料等，箱东文挡、产品说明书、技术要求等，系统采用一种直观的树形结构将这些数据有机地整合在一起。
    BOM管理器自动解决零部件的复杂借用关系，自动实现数据的关联更改，杜绝产品结构数据的逻辑错误，避免了以往的同一个部件号在不同产品下的同号数据不同的问题。
    在BOM管理器中可以方便地构造产品BOM，新建零件、部件、产品，也可以直接调用零件列表，从零件表中选择已有零件，加到目前的BOM中；调用已有的部件，把该部件加到目前的BOM中。
    同时BOM管理器中可以方便地了解物料的详细信息，如名称、零件图号、尺寸、单重、材料、单位等。为了确定一张图纸修改所引起的产品范围，在更新产品之间可利用反查功能查询系统中那些产品使用了该物料。协同CAD系统的应用；在PDM中完成一种产品设计后，一次性生成所有图纸文件清单，实现产品所有图纸的批量倒出和打印。
    利用BOM管理器也可以方便地输出产品的一些统计信息，例如自制件、外购件、借用件。产品设计完成后，一次生成新设计产品零部件清单，以方便该类零部件的审核。

3．6零件簇管理：
    

    零件簇管理就是按照相似性对零部件进行分类管理。它为设计人员提供了一个十分强大而有用的设计环境，设计人员在设计时可以很方便的使用零部件分类查询功能，随时参考所有已有的设计数据，可以明显的节省资料查找时间，避免相同零部件的重复设计，极大地提高设计效率。按照零件簇思想组织所有零部件能够有效地提高零部件的通用化、标准化程度，从而缩短产品开发周期，降低生产制造成本。

3．7图档管理
    

    SIPM/PDM按照物料对象来组织产品的图文档数据，用户可按产品结构显示产品、部件、零件、物料图形，实现图形的输入、倒出、删除等功能。

3．8产品设计
    

    产品设计负责设计工程师日常产品的设计工作，当拥有产品设计权的用户给用户赋予部件设计权后，用户在产品设计模块中进行部件的详细设计，产品设计提供了多种构造产品临时BOM的方式，可以从其它产品、部件中调用结构，可以通过添加的方式从零部件库中选择零部件或物料来建立产品结构，也可以直接新建的零部件，输入零部件的各种描述信息，为零部件配置相关的图纸。在部件设计完成后，进行部件归档，全部部件设计完成后，经过有产品设计权的用户进行产品的归档。

3．9 材料管理
    

    对企业中使用的材料进行统一的管理，内容包括材料的类别、材质、规格参数等，能够按照材质、规格和时间进行价格维护，并存储材料价格的历史记录。该部分还包括物料的价格管理、单位关系的维护等。

3．10 价格维护
    

    PDM系统管理的价格包括物料价格和材质的不同规格在某时间段的价格。物料的价格采用与MAS集成的方法取得，物料价格按月计算，由MAS数据库取得，确定了每月25日倒入物料价格，完成价格维护，从本月的26日到下月的25日采用本月输入的物料价格。
    材质价格按月维护，分别对应各规格的价格，在每月5日前输入，（每月1到5日系统计算时按上月价格计算。为促进材质规格的标准化，系统对常用的规格进行了统一的维护管理。另外为了快速计算材质的价格，统一维护材质的基价，并利用基价计算材质各种规格的价格。

 

 

 

3．11报价模块
    

    利用报价模块构造产品报价BOM，利用该模块完成材料用量计算，计算出自制件汇总表、材料汇总表，计算出物料汇总表，并根据维护的材料、外购件价格生成产品报价。

3．12编码管理：
    

    将PMS中的产品编码系统移植到PDM系统中，由技术中心制定物料编码规则，具体的编码可由技术中心与两工厂分别生成，物料编码的生成为根据规则由系统自动生成，这样可保证编码生成的全局统一性。

3．13模板管理：
    

    对CAD系统使用的模板实现统一的管理。模板采用如同零件簇的分类管理方式，用户可根据分类快速查询模板。模板管理中可进行模板分类的新建、修改、删除、查找和模板的新建、修改、删除，也可倒入、复制、直接打开模板的图形文件。

3．14截面管理
    

    为了控制冷箱用截面的统一，提高模具的利用率，避免小批量开模，利用截面管理模块对截面实现统一的管理，管理的内容包括截面的名称、代号、单位重量、图纸、供应商等信息。同时为了实现截面的快速查询、管理，也采用分类的方式对截面进行管理。

3．15箱号管理：
    

    建立企业箱流水号和箱东箱号对应关系，并可建立箱号与各种文档等信息之间的关联关系。

3．16 CAD集成
    

    CAD集成包括登录、注销、打开设计、保存设计、明细表编辑、明细表绘制、删除明细表、重画明细表、序号标注、序号修改、增加序号、修改序号，取零件图、取部件图、取产品图、取模板图等模块。下图为产品设计与CAD系统的集成。

 

3．17零件定义
     

    零件定义是一类模块，包括零件定义、零件参数化、使用新零件、零件参数输入和零件图形更新等。利用CAD平台，实现产品零件图纸和零件编码的快速生成，并归入相应的零件族，提高设计的效率与质量。
    零件定义的功能包括，利用一张计算机图形，进行零件的模板图定义、零件的参数定义，在零件参数化中就可输入零件参数，利用零件模板自动生成出零件图形，并利用使用新零件把新生成的零件应用到当前的产品、部件中。系统实现了零件图形和模板图形的快速自动转换，可自动提取出零件参数，计算出如零件重量、展开尺寸、被动参数等零件描述信息。系统通过零件参数化实现了零件命名规则的规范化，用户可非常方便地根据零件代号查找出相似的有类零件。而在零件参数化输入过程中，可控制相同参数零件的生成，避免一物多码情况的出现，有利于提高零件的标准化。

3．18 MAS与PDM信息集成
     

    为减少PDM系统BOM数据向MAS系统传输过程中人为误差，提高工作效率，开发了PDM系统与MAS系统的数据接口，内容包括在BOM管理器中统计汇总出外购件部分，按MAS系统的数据格式要求，利用数据库传递技术把PDM中BOM数据物料部分传递到MAS中。
    而为了保证物料定义数据的一致性，在编码系统中每增加一条物料时，编码系统就自动把该条物料信息传递到MAS系统中。

4 系统异地集成
     

    技术中心与上海中集、青岛中集分处两地三处，利用分布式的PDM实现了数据的及时通讯，其内容包括：箱型、客户、物料信息、部件、零件、模板、截面等信息的实时共享，一处修改，则另两处可实时看到结果。对产品BOM部分，由技术中心新建一个产品后，可下发给工厂，而工厂设计归档后，技术中心可看到工厂的设计结果。通过分布式的数据库，实现了整个冷箱的零件标准化、物料编码的标准化。下图为系统网络结构图。

 

下图为产品结构的网络间关系

 

 

5 项目实施效果
     

    上海中集冷藏箱CIMS二期PDM实施项目于2003年4月11日通过了项目验收，目前一直在正常运行。项目获得了项目验收专家组的高度评价，他们认为：“该项目需求分析充分、实施目标与内容明确，在充分吸收了CIMS一期工程所取得的数据基础上，应用国产软件SIPM-PDM，开发了CAD集成系统、报价模块、截面管理、模板管理、箱号管理、权限管理、编码管理等模块；建立了跨地域的网络与数据库支持环境，实现了工程技术系统中、产品、零部件等信息的管理；实现了与经营管理系统的初步集成，并在企业的经营管理、产品设计、产品报价、工艺设计、加工生产及售后服务中得到了实际应用。通过项目的实施，促进了企业的技术改造，使产品设计手段、技术管理水平得到了明显改善，通过对历史数据的充分吸收利用，提高了设计质量、工作效率及数据安全性，实现了信息的异地实时共享，使中集集团冷箱企业间标准化程度明显提高，企业间的物料编码取得了统一，实现了快速报价、提高了提高了企业对市场的应变能力，取得了良好的经济效益。整个项目的实施对同行业的信息化提供了宝贵经验，具有重要推广价值。”

6 结束语
     

    中集集团冷藏集装箱生产是典型的依单生产模式，产品是一个相对成熟的工业产品，利润空间较薄，因此要求企业必须快速响应客户的需求，控制企业的制造成本，而PDM系统是贯通企业ERP、SCM和CRM系统的枢纽和数据源头，是企业进入精益管理的必由之路。今后我们将深化应用PDM系统，使之发挥更好的作用，并向工艺设计、管理自动化、智能化方向发展，为面向整个企业、制造领域的信息大集成作好铺垫。

 

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