一、概述

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

企業(yè)信息化的內(nèi)容很廣泛，對于制造業(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)時費(fèi)力又費(fèi)錢的事。如今，隨著PDM時代的到來，越來越多的企業(yè)意識到實(shí)施PDM已成為企業(yè)提升核心競爭力的必要舉措。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，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、庫房管理、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，也充分說明了它們在各自的應(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，也有意識的原因。在信息化實(shí)施的初期遇到問題時，我們的主要精力都會投入在解決問題上，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，一個個的義務(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。無論國內(nèi)還是歐美等信息化啟動比較早的國家和地區(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?？梢哉f，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)都只作為部門級系統(tǒng)發(fā)揮作用，其日益豐富的信息資源沒有在整個企業(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%都是外購件。電路設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時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、價格、質(zhì)量等級、實(shí)物圖像等信息；出圖時需要標(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)中保存的幾十萬條裝配條目信息和十余萬張歷史歸檔的圖紙和文件是企業(yè)寶貴的智力資產(chǎn)庫。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?，F(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。這是一個耗費(fèi)資源、耗費(fèi)時間、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“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。

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“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“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，用以安排采購與備發(fā)料，這又是一個“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)對于已存在的信息孤島，確實(shí)困擾多時，也想積極解決，但苦于一直未找到合適的時機(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)時必須從優(yōu)選目錄中選用物料，對于確實(shí)需要新購的器件，也必須在PDM系統(tǒng)中提交申購審批流程。在申購獲得批準(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ORACLE數(shù)據(jù)庫建立觸發(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)長期并未收集設(shè)計(jì)電子文件（只有后期發(fā)生更改時收集了少量文件），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，自動提取流程審批歷史，在圖紙指定位置自動簽署。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，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)定格式的報表生成工具，可以自動根據(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“一字長蛇”變?yōu)?ldquo;星型”，提高了數(shù)據(jù)的可靠性和及時利用性。

總結(jié)
不斷推進(jìn)信息化建設(shè)，是企業(yè)響應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略，并持續(xù)提升核心競爭力的必由之路。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“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)。