一、概述

以信息化帶動(dòng)工業(yè)化是中國(guó)制定的一個(gè)為期50年的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。企業(yè)信息化是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的重要基礎(chǔ)。

企業(yè)信息化的內(nèi)容很廣泛，對(duì)于制造業(yè)企業(yè)而言，企業(yè)信息化至少包括工具信息化和管理信息化。工具信息化指的是采用先進(jìn)、高效、智能、數(shù)字化的設(shè)計(jì)、開發(fā)、仿真、分析、調(diào)試、制造、檢驗(yàn)等各類工具，即通常所說的CAX工具。從古人云“工欲善其事，必先利其器”，到現(xiàn)代的“生產(chǎn)工具就是生產(chǎn)力”，無不證明工具信息化的重要性和必要性。管理信息化指企業(yè)根據(jù)自身需求情況以及企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)施應(yīng)用一種或多種管理信息系統(tǒng)對(duì)企業(yè)的設(shè)計(jì)、制造和管理信息進(jìn)行數(shù)字化管理。

近幾年來，許多企業(yè)已在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造方面使用了CAD/CAE/CAM/CAPP/EDA等數(shù)字化工具，以及在企業(yè)信息管理方面，投資實(shí)施了以ERP/SCM/CRM/OA為代表的企業(yè)信息系統(tǒng)。在需求滿足的一定時(shí)期內(nèi)，企業(yè)普遍提高了效率、獲得了效益。隨著應(yīng)用的深入，以及需求的延伸，系統(tǒng)相互獨(dú)立、信息難以共享、業(yè)務(wù)流程割裂，即所謂的“信息孤島”問題，日益成為制約企業(yè)信息化的重要瓶頸。

打破信息孤島，根本是要加強(qiáng)企業(yè)信息化的統(tǒng)一規(guī)劃，必須站在戰(zhàn)略全局的高度，依據(jù)“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、系統(tǒng)集成、不斷完善”的原則，從源頭上加以防范和規(guī)避。這對(duì)于從未實(shí)施過信息化、一切從零開始的企業(yè)可以做到。而在現(xiàn)實(shí)中，伴隨著眾多企業(yè)的發(fā)展壯大，企業(yè)信息化也從無到有，信息系統(tǒng)也從少到多。不客氣地說，企業(yè)還未整明白，信息孤島就已產(chǎn)生，而要消除信息孤島，卻是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力又費(fèi)錢的事。如今，隨著PDM時(shí)代的到來，越來越多的企業(yè)意識(shí)到實(shí)施PDM已成為企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的必要舉措。其實(shí)，PDM不只是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，它可以成為企業(yè)信息集成的框架與平臺(tái)，正確地實(shí)施PDM可以在某種程度上消除或減緩企業(yè)業(yè)已存在的信息孤島。

在此，筆者結(jié)合某企業(yè)PDM系統(tǒng)具體實(shí)施實(shí)踐，通過以PDM為中心構(gòu)建企業(yè)信息化集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)的有效整合或集成，從而消除企業(yè)內(nèi)部業(yè)已產(chǎn)生的眾多信息孤島。

二、項(xiàng)目情況
某企業(yè)（因保密原因，具體名稱隱去）成立于1978年，是國(guó)家一類研究所，目前主要從事通信和特種通信技術(shù)的研究、設(shè)備研制和中試生產(chǎn)。生產(chǎn)模式是多品種、多批次、少批量、高質(zhì)量，生產(chǎn)產(chǎn)品是機(jī)電一體化、以電為主，屬于典型的離散型制造企業(yè)。

近十年來，該企業(yè)快速發(fā)展，加之決策層的重視，企業(yè)持續(xù)推進(jìn)信息化建設(shè)。先后引進(jìn)并統(tǒng)一的全企業(yè)電路與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具，目前主流的工具軟件有：電路設(shè)計(jì)使用Protel99SE、二維圖使用清華天河CAD，三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件使用Solidedge v16。

在管理信息系統(tǒng)方面，企業(yè)引進(jìn)了檔案管理系統(tǒng)，用于企業(yè)各種介質(zhì)檔案（圖紙、設(shè)備、計(jì)算機(jī)、儀器、聲像等）的管理。自行開發(fā)了物資管理系統(tǒng)，用于關(guān)于企業(yè)物資采購(gòu)、庫(kù)房管理、質(zhì)量及成本管理等。引進(jìn)了CAPP系統(tǒng)，用于工藝部門進(jìn)行工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)。自行開發(fā)了生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)，用于企業(yè)科研與中試生產(chǎn)的計(jì)劃管理、任務(wù)書編制、課題管理等。自行開發(fā)了MES系統(tǒng)，用于車間作業(yè)管理、工時(shí)定額管理、作業(yè)排產(chǎn)與調(diào)度等。企業(yè)還建立了人力資源管理系統(tǒng)和財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)使用環(huán)境完全隔離。

三、存在問題
應(yīng)該說，該企業(yè)的這些工具軟件和信息系統(tǒng)從無到有，并逐漸成為企業(yè)職工日常工作的必備工具或平臺(tái)，也充分說明了它們?cè)诟髯缘膽?yīng)用領(lǐng)域和范圍發(fā)揮了很好的作用和效益。但問題也隨之而來。隨著企業(yè)應(yīng)用的深入，以及需求的延伸，企業(yè)多年來分別開發(fā)或引進(jìn)的這些工具軟件和信息系統(tǒng)存在著業(yè)務(wù)功能部門分割，、信息不能或者難以共享，業(yè)務(wù)流程割裂或者不夠順暢，即所謂的“信息孤島”問題逐漸顯現(xiàn)。更為要命的是，隨著企業(yè)對(duì)于這些工具軟件和信息系統(tǒng)日益依賴，信息孤島問題也日趨嚴(yán)重。

信息孤島的產(chǎn)生，有技術(shù)的因素，也有意識(shí)的原因。在信息化實(shí)施的初期遇到問題時(shí)，我們的主要精力都會(huì)投入在解決問題上，而很少去考慮問題解決后的整體局面如何，從而造成由于業(yè)務(wù)的需要，一個(gè)個(gè)的義務(wù)系統(tǒng)都被各自獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)起來，但由于各系統(tǒng)間沒有統(tǒng)一的技術(shù)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)不能自動(dòng)傳遞、缺乏有效關(guān)聯(lián)和共享，導(dǎo)致企業(yè)信息資源分散且大量冗余。還有，企業(yè)信息化是一個(gè)逐步的過程，隨著技術(shù)的成熟逐步提高的過程，是只有開始沒有結(jié)束的過程。無論國(guó)內(nèi)還是歐美等信息化啟動(dòng)比較早的國(guó)家和地區(qū)，信息化的實(shí)施和應(yīng)用都不是一步到位、一蹴而就，而只能通過循序漸進(jìn)的過程逐步建立起來的。可以說，信息孤島是信息化應(yīng)用推廣和普及的必然結(jié)果。

在實(shí)施PDM以前，結(jié)合該企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流程圖，信息孤島問題主要表現(xiàn)為：

一、已有的信息系統(tǒng)都只作為部門級(jí)系統(tǒng)發(fā)揮作用，其日益豐富的信息資源沒有在整個(gè)企業(yè)內(nèi)部有效共享，企業(yè)內(nèi)部沒有建立集中、統(tǒng)一的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)源。直接的后果是設(shè)計(jì)效率低，設(shè)計(jì)容易發(fā)生不一致。具體表現(xiàn)在：

1）物資管理系統(tǒng)產(chǎn)品中并非所有零部件都是自己設(shè)計(jì)的，一般有20%到70%都是外購(gòu)件。電路設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)需要查閱元器件的規(guī)格參數(shù)、封裝、外型與尺寸、甚至廠商、價(jià)格、質(zhì)量等級(jí)、實(shí)物圖像等信息；出圖時(shí)需要標(biāo)注器件的物資編碼與名稱。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員除了需要外購(gòu)件的上述基本信息外，甚至還需要CAD設(shè)計(jì)圖紙或者三維模型。由于當(dāng)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)需求僅局限在本部門內(nèi)部，沒有充分考慮部門外部的使用需求，造成信息不全、缺失、或者難以提供。現(xiàn)狀是該系統(tǒng)缺乏很好地支持與設(shè)計(jì)人員的CAD系統(tǒng)。

2）檔案管理系統(tǒng)系統(tǒng)中保存的幾十萬(wàn)條裝配條目信息和十余萬(wàn)張歷史歸檔的圖紙和文件是企業(yè)寶貴的智力資產(chǎn)庫(kù)。然而由于早期只收集紙質(zhì)文件，加之借閱手續(xù)的煩瑣（沒有電子化的借閱流程），使得這些文件乏人問津，已有的技術(shù)成果沒有很好的繼承和重用。現(xiàn)狀是檔案管理系統(tǒng)也沒有成為廣大設(shè)計(jì)人員的支持系統(tǒng)。

3）CAD/EDA等設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)保存著各自大量的CAD/EDA等電子設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，本應(yīng)為企業(yè)所有的智力資產(chǎn)事實(shí)上為私人所有。個(gè)人化的數(shù)據(jù)版本管理混亂、數(shù)據(jù)安全沒有保障，而且相互之間難以共享。

二、設(shè)計(jì)人員使用CAD/EDA等設(shè)計(jì)工具完成產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)后，其電子文件并不能作為生產(chǎn)加工的依據(jù)。首先將產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙由電子打印為紙質(zhì)，再將紙質(zhì)圖紙經(jīng)過較核和審批過程，審查人員在紙質(zhì)圖紙上提出意見后，又由設(shè)計(jì)人員在CAD/EDA等設(shè)計(jì)工具中對(duì)電子文件進(jìn)行修改，然后再次轉(zhuǎn)換為紙質(zhì)，如此周而復(fù)始，直至審批通過。在這一循環(huán)往復(fù)的過程中，存在“電子文件->紙質(zhì)文件->電子文件”的轉(zhuǎn)換過程。這是一個(gè)耗費(fèi)資源、耗費(fèi)時(shí)間、而且導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)散、安全性很差的過程。實(shí)際上，一旦將電子文件打印轉(zhuǎn)換為紙質(zhì)文件就很難再保證兩者的一致性。因此經(jīng)常出現(xiàn)文、圖、物不一致的問題。

三、當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)人員還需要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)人工匯總統(tǒng)計(jì)出諸如整件明細(xì)表、電路元件表、產(chǎn)品清單等表格。這些表格主要用于工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)組織。這是一個(gè)“電子文件->紙質(zhì)文件”的轉(zhuǎn)換過程，這種手工統(tǒng)計(jì)工作費(fèi)力又極易出錯(cuò)。

四、然而，到了工藝設(shè)計(jì)階段，即便有了CAPP系統(tǒng)，由于CAPP系統(tǒng)是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的，工藝設(shè)計(jì)人員只能將上游設(shè)計(jì)人員提供的產(chǎn)品圖紙和明細(xì)表等表格在CAPP系統(tǒng)重新錄入一遍，然后才能開始工藝設(shè)計(jì)，這又是一個(gè)“紙質(zhì)文件->電子文件”的轉(zhuǎn)換過程。

五、到了組織生產(chǎn)階段，計(jì)劃員又要根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝人員提供的紙質(zhì)圖紙和工藝卡片再在MES系統(tǒng)錄入一遍，用以編制生產(chǎn)加工任務(wù)書和安排生產(chǎn)計(jì)劃。這又是一個(gè)“紙質(zhì)文件->電子文件”的轉(zhuǎn)換過程。

六、生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)后，物資管理人員又要根據(jù)設(shè)計(jì)人員提供的紙質(zhì)圖紙、明細(xì)表以及加工任務(wù)書，輸入到物資管理系統(tǒng)中，用以安排采購(gòu)與備發(fā)料，這又是一個(gè)“紙質(zhì)文件->電子文件”的轉(zhuǎn)換過程。

七、如果中間設(shè)計(jì)人員發(fā)生圖紙更改，其下游的工藝人員、計(jì)劃員、物資管理人員又要重復(fù)上述錄入工作。

四、解決方案
該企業(yè)對(duì)于已存在的信息孤島，確實(shí)困擾多時(shí)，也想積極解決，但苦于一直未找到合適的時(shí)機(jī)和技術(shù)。從2002年期，企業(yè)與UGS、UFC先后合作實(shí)施PDM系統(tǒng)一期、二期系統(tǒng)，雙方一致認(rèn)為：PDM是一種管理軟件，如果企業(yè)的PDM系統(tǒng)完全按照原有的管理模式去實(shí)施，就等于穿新鞋走老路。必須站在企業(yè)業(yè)務(wù)流程BPR和BPI的高度，通過構(gòu)建以PDM為中心的企業(yè)信息集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)消除信息孤島，整合優(yōu)化流程的目標(biāo)。由于對(duì)于PDM軟件的正確理解，以及實(shí)施雙方的共同努力，企業(yè)目前已經(jīng)構(gòu)建如下框架的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。

主要解決措施：
1、強(qiáng)化物資管理系統(tǒng)是為整個(gè)企業(yè)服務(wù)的系統(tǒng)，而非物資部門的內(nèi)部系統(tǒng)。其管理的所有物料信息是企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)。通過建立多部門協(xié)調(diào)一致的物資命名與管理規(guī)則，并落實(shí)具體人員按照規(guī)范重新整理物料的屬性信息以及建立企業(yè)的優(yōu)選目錄。修改企業(yè)的質(zhì)量體系文件，明確設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)必須從優(yōu)選目錄中選用物料，對(duì)于確實(shí)需要新購(gòu)的器件，也必須在PDM系統(tǒng)中提交申購(gòu)審批流程。在申購(gòu)獲得批準(zhǔn)后，有專人負(fù)責(zé)在物資管理系統(tǒng)中分配物資編碼及輸入正確的屬性信息。如果是結(jié)構(gòu)用的通用物資，有專人在PDM零件族中事先創(chuàng)建三位模型。通過在PDM系統(tǒng)后臺(tái)ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)建立觸發(fā)器和數(shù)據(jù)中間表，物資系統(tǒng)中一旦發(fā)生數(shù)據(jù)改變，便實(shí)時(shí)觸發(fā)同步到PDM的零件族。

2、設(shè)計(jì)人員在Protel99SE完成設(shè)計(jì)后，使用PTI接口（由UFC專門開發(fā)的接口程序，并內(nèi)嵌在Protel99SE界面中，可以方便地連接PDM與Protel99SE兩系統(tǒng)）連接物資管理系統(tǒng)中的優(yōu)選目錄，進(jìn)行物資匹配與選用，最后生成有規(guī)范的物資編碼和名稱的圖紙明細(xì)欄以及導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)中自動(dòng)創(chuàng)建BOM與文檔信息。

3、設(shè)計(jì)人員在天河CAD完成設(shè)計(jì)后，使用CAD接口（由UFC專門開發(fā)的接口程序，并內(nèi)嵌在天河CAD界面中，可以方便地連接PDM與天河CAD兩系統(tǒng)）連接物資管理系統(tǒng)中的優(yōu)選目錄，進(jìn)行物資匹配與選用，最后自動(dòng)生成有規(guī)范的物資編碼和名稱的圖紙明細(xì)欄以及導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)中自動(dòng)創(chuàng)建BOM與文檔信息。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在Solidedge完成三維模型設(shè)計(jì)后，通過企業(yè)自行開發(fā)的二次開發(fā)工具，自動(dòng)填寫與PDM交互的屬性，然后使用Richclient接口（TeamCenter2005提供的集成接口，企業(yè)實(shí)施過程中進(jìn)行了定制開發(fā)）上下載模型數(shù)據(jù)，連接零件族獲取通用模型，以及二維出圖等。

5、企業(yè)已有的歷史數(shù)據(jù)對(duì)于PDM系統(tǒng)非常重要，除了方便設(shè)計(jì)人員查詢和重用已有成果，PDM中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系和產(chǎn)品文檔關(guān)系也需要?dú)v史信息。由于檔案管理系統(tǒng)長(zhǎng)期并未收集設(shè)計(jì)電子文件（只有后期發(fā)生更改時(shí)收集了少量文件），企業(yè)將所有紙質(zhì)圖紙進(jìn)行掃描，將掃描后的電子文件和原始文件通過UFC開發(fā)的歷史文檔導(dǎo)入工具導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)中。對(duì)于歷史的BOM信息，由于物資管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)比較完整，故從物資系統(tǒng)導(dǎo)出中間EXCEL文件，通過歷史BOM導(dǎo)入工具導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)。

6、在PDM系統(tǒng)中建立了規(guī)范的各種文檔審批流程，可以實(shí)現(xiàn)單張圖紙和打包圖紙的電子圈閱，而且審批完成后，自動(dòng)提取流程審批歷史，在圖紙指定位置自動(dòng)簽署。徹底改變“電子文件”上載->“紙質(zhì)文件”審批->“電子文件”修改的弊端。

7、為了保證PDM輸出的紙質(zhì)圖紙與電子文件的一致性，圖文中心通過PDM輸出時(shí)，所有圖紙均附加文件名、版本、打印人及打印日期等輔助管理信息。

8、專門開發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定格式的報(bào)表生成工具，可以自動(dòng)根據(jù)PDM系統(tǒng)中已有的BOM信息匯總統(tǒng)計(jì)出諸如整件明細(xì)表、電路元件表、成套設(shè)備明細(xì)表、產(chǎn)品清單、成套設(shè)備明細(xì)表和備附件及工具匯總表。徹底解放了設(shè)計(jì)人員先前的沉重負(fù)擔(dān)，報(bào)表所建即所得，方便快速。為此企業(yè)專門修改了先前圖紙齊套要求，將匯總的各類表格不作為齊套圖紙。

9、PDM管理著企業(yè)所有的設(shè)計(jì)源數(shù)據(jù)，為了方便下游系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)，專門開發(fā)了通用數(shù)據(jù)接口，按照下游系統(tǒng)的需要，可以生成工藝BOM中間文件，作為CAPP系統(tǒng)的輸入源；可以生成采購(gòu)與發(fā)料BOM，作為物資管理系統(tǒng)的輸入源；可以生成制造BOM，作為生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)的輸入源。徹底改變了企業(yè)先前完全考人工錄入的落后方式。

10、通過實(shí)施以PDM為中心的企業(yè)信息集成系統(tǒng)，改變了企業(yè)先前的串行工作流程，縮短了業(yè)務(wù)流程，將數(shù)據(jù)管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)盡量有原來的“一字長(zhǎng)蛇”變?yōu)?ldquo;星型”，提高了數(shù)據(jù)的可靠性和及時(shí)利用性。

總結(jié)
不斷推進(jìn)信息化建設(shè)，是企業(yè)響應(yīng)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，并持續(xù)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路。而信息孤島又是信息化建設(shè)過程中的難以回避、甚至無法回避的共生物。對(duì)于企業(yè)而言，完全不必要杞人憂天，過度恐懼，或者過于追求完美，期待完全無信息孤島的系統(tǒng)。

事實(shí)上，企業(yè)通過實(shí)施前的有效規(guī)劃，并嚴(yán)格按照規(guī)劃實(shí)施，可以最大限度地減少信息孤島，發(fā)揮各信息系統(tǒng)最大的使用效益。及時(shí)已經(jīng)產(chǎn)生了各種信息孤島，也可以通過整合企業(yè)應(yīng)用，緩解或消除它。本文通過某企業(yè)實(shí)施以PDM為中心的信息化集成系統(tǒng)，既充分發(fā)揮了PDM系統(tǒng)應(yīng)有的功能，又通過PDM系統(tǒng)對(duì)企業(yè)其他系統(tǒng)進(jìn)行了整合和優(yōu)化，取得了意想不到的效果，希望對(duì)于有類似需求的企業(yè)有參考作用。

經(jīng)過數(shù)年的反展，產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）的概念廣受追捧。其實(shí)，PLM雖然是一個(gè)“新概念”，但它是以PDM為基礎(chǔ)的，是PDM與CAD/CAE/CAM/CAPP/EDA乃至ERP/SCM/CRM集成應(yīng)用，是解決企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和有效流轉(zhuǎn)（說白了，打破信息孤島）的必然發(fā)展結(jié)果。PLM的理念也印證了本文的觀點(diǎn)。