一、項(xiàng)目背景

中國(guó)科學(xué)院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司（簡(jiǎn)稱沈科儀）創(chuàng)建于1958年，是我國(guó)集成電路裝備和真空儀器設(shè)備的研制、生產(chǎn)基地。公司以高真空、超高真空和潔凈真空技術(shù)為基礎(chǔ)，主要從事真空科研儀器設(shè)備和干式真空泵的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，服務(wù)國(guó)家前沿科學(xué)研究和泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。                    

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G 等新興技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)迎來巨大發(fā)展機(jī)遇。干式真空泵是半導(dǎo)體與集成電路行業(yè)主要工藝設(shè)備的關(guān)鍵核心部件，沈科儀干泵板塊以干式真空泵產(chǎn)品為主營(yíng)業(yè)務(wù)，為半導(dǎo)體、新能源、新材料等領(lǐng)域提供解決方案。產(chǎn)品集成了機(jī)械制造、自動(dòng)控制、材料、熱力學(xué)、振動(dòng)等多個(gè)學(xué)科的最新科技成果，產(chǎn)品潔凈、無油、性能卓越、價(jià)格合理，主要性能已達(dá)到國(guó)際水平。

隨著公司的發(fā)展，沈科儀干泵板塊在實(shí)踐中逐漸摸索出了一套符合企業(yè)自身發(fā)展的研發(fā)管理體系，而這套體系是針對(duì)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的一種管理思想、方法、流程，需要通過IT系統(tǒng)來“固化”，形成數(shù)字化的管理體系，從而保證執(zhí)行的質(zhì)量。為了達(dá)成以上目標(biāo)沈科儀選擇與天喻軟件合作，通過應(yīng)用天喻PLM來落實(shí)企業(yè)整體研發(fā)管理體系，進(jìn)而更好地支撐產(chǎn)品研發(fā)過程管理。

二、項(xiàng)目目標(biāo)與系統(tǒng)架構(gòu)

沈科儀運(yùn)用PLM旨在將產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)和流程進(jìn)行集成和管理，從而提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率、降低成本、優(yōu)化資源配置并促進(jìn)創(chuàng)新。計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)包括：

• 完全以項(xiàng)目的方式來管理產(chǎn)品的開發(fā)；
• 組建適于產(chǎn)品開發(fā)的跨部門團(tuán)隊(duì)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，消除部門之間的壁壘，各職能部門作為資源池，培訓(xùn)和提供所需的人力資源；
• 組建產(chǎn)品決策團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)的評(píng)審和決策；
• 構(gòu)造結(jié)構(gòu)化的流程，優(yōu)化和規(guī)范業(yè)務(wù)活動(dòng)，并提供一套科學(xué)完善的流程分析及優(yōu)化方法；
• 構(gòu)建公共模塊，如共用零部件庫、企業(yè)知識(shí)庫、產(chǎn)品研發(fā)問題庫，提高產(chǎn)品開發(fā)的效率，降低產(chǎn)品成本；
• 強(qiáng)調(diào)基于市場(chǎng)需求快速選配設(shè)計(jì)；
• 強(qiáng)調(diào)知識(shí)管理，將豐富的知識(shí)庫作為產(chǎn)品創(chuàng)新的源泉。

沈科儀PLM主要功能架構(gòu)如下：

• 3個(gè)管理核心:項(xiàng)目管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理、工藝設(shè)計(jì)管理
• 9大系統(tǒng)功能:項(xiàng)目過程管理、圖文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、產(chǎn)品配置管理、問題管理、工程變更、工作流管理、工具軟件集成接口、安全權(quán)限管理
• 3個(gè)應(yīng)用層次: 企業(yè)應(yīng)用管理層，業(yè)務(wù)功能層、平臺(tái)層

研發(fā)管理體系和PLM都強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目過程和產(chǎn)品生命周期的管理，前者偏重于戰(zhàn)略層面，后者偏重于執(zhí)行層面，兩者相互依存，運(yùn)用PLM系統(tǒng)將能更好地使企業(yè)的研發(fā)管理理念得到實(shí)踐與應(yīng)用。

三、PLM應(yīng)用探索

4.1項(xiàng)目管理

根據(jù)沈科儀的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，在PLM系統(tǒng)中建立了多種項(xiàng)目管理模式，如縱向課題類項(xiàng)目管理、技術(shù)服務(wù)類項(xiàng)目管理、公司級(jí)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目類管理、公司級(jí)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目類管理，并將業(yè)務(wù)已制定的研發(fā)管理體系及流程固化到系統(tǒng)中，形成相應(yīng)的管理模板。

主要實(shí)現(xiàn)功能：

• 各類項(xiàng)目模板管理：計(jì)劃模板、團(tuán)隊(duì)模板及交付物文檔模板；
• 項(xiàng)目執(zhí)行管理：項(xiàng)目任務(wù)分配、任務(wù)執(zhí)行、項(xiàng)目進(jìn)度預(yù)警；
• 項(xiàng)目交付物管理：交付物規(guī)則管理、交付物齊套管理；
• 項(xiàng)目評(píng)審：立項(xiàng)評(píng)審、轉(zhuǎn)階段評(píng)審、交付物評(píng)審；
• 項(xiàng)目工時(shí)管理：工時(shí)填報(bào)及計(jì)算、項(xiàng)目工時(shí)審核、工時(shí)分析；
• 項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)分析：項(xiàng)目清單報(bào)表、執(zhí)行情況報(bào)表、人員負(fù)載報(bào)表、項(xiàng)目變更報(bào)表。

4.2問題管理

針對(duì)研發(fā)及生產(chǎn)過程中多有各種問題出現(xiàn)的情況，通過PLM問題管理模塊建設(shè)，將沈科儀研發(fā)及生產(chǎn)過程的問題進(jìn)行了分類，并將分類問題處理流程固化至PLM。

問題管理建設(shè)目標(biāo)：

1. 及時(shí)反饋至研發(fā)和工藝，形成經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和指導(dǎo)，建立問題知識(shí)庫，為二階段FMEA實(shí)施應(yīng)用做基礎(chǔ)數(shù)據(jù)儲(chǔ)備；
2. 分析問題原因，引導(dǎo)企業(yè)某類問題的重視程度；
3. 問題跟蹤解決，時(shí)效性督辦，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理（產(chǎn)生、分析、措施、處理、驗(yàn)證、關(guān)閉）。

主要實(shí)現(xiàn)功能：

• 問題單據(jù)：各類問題提報(bào)表單、問題分析表單、問題改進(jìn)措施表單；
• 問題流程：研發(fā)問題處理流程、生產(chǎn)問題處理流程、售后問題處理流程，流程執(zhí)行監(jiān)控；
• 問題匯總：?jiǎn)栴}失效模式分析、產(chǎn)品問題統(tǒng)計(jì)、問題處理時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)。

4.3產(chǎn)品選配管理

除部分新產(chǎn)品研發(fā)外，沈科儀的產(chǎn)品往往是由客戶訂單驅(qū)動(dòng)的變型設(shè)計(jì)。變型設(shè)計(jì)是在一個(gè)已有特定的范圍列表中，通過配置項(xiàng)及相互約束條件，組合成一個(gè)新的變型產(chǎn)品。實(shí)際操作時(shí)，業(yè)務(wù)人員一般只需要根據(jù)用戶的具體需求，選擇配置來生成對(duì)應(yīng)某一客戶訂單或某一生產(chǎn)批次的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。PLM提供了特定的配置管理功能，實(shí)現(xiàn)通過選取特定的配置來產(chǎn)生新的產(chǎn)品，幫助設(shè)計(jì)人員快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)面向訂單的變型產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

主要實(shí)現(xiàn)功能：

• 選配特征建設(shè)：特征項(xiàng)、特征值建模；
• 約束管理：特征項(xiàng)之間的約束條件建設(shè)；
• BOM管理：建立可選配產(chǎn)品的超級(jí)BOM；
• 選配管理：按技術(shù)輸入規(guī)則快速生成訂單BOM。

4.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理

PLM系統(tǒng)與三維軟件進(jìn)行緊密的集成，集成方式為在三維軟件中嵌入天喻TS協(xié)同設(shè)計(jì)工具，設(shè)計(jì)人員在三維CAD環(huán)境下能登陸PLM，從PLM中查詢?nèi)S模型并載入產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后能直接在三維環(huán)境下提交到PLM數(shù)據(jù)庫。

在三維環(huán)境下進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)時(shí)，能方便地引入（借用）PLM系統(tǒng)中管理的通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，并自動(dòng)保證已有模型不被修改。

當(dāng)借用別人的模型設(shè)計(jì)時(shí)，如果借用的模型被別人進(jìn)行了修改，總圖或部件設(shè)計(jì)工程師在自己的工作區(qū)通過協(xié)同感知功能，可以明顯感知并自動(dòng)獲取到最新版本。

支持三維設(shè)計(jì)模型的輕量化自動(dòng)轉(zhuǎn)換，在瀏覽和圈閱過程中傳送的是輕量化模型而不是原始三維模型，有效提高了文件傳輸和瀏覽的效率，并保證了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的保密性。

四、PLM應(yīng)用成效

（1）‘固化’研發(fā)體系流程、支撐研發(fā)管理體系的落實(shí)推進(jìn)

PLM系統(tǒng)提供了科學(xué)的項(xiàng)目管理輔助工具，將沈科儀研發(fā)管理體系流程進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，使得開發(fā)團(tuán)隊(duì)脫離底層技術(shù)細(xì)節(jié)，只關(guān)心需要處理的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了流程的快速應(yīng)用。通過在系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)時(shí)即建立好的軟件復(fù)用機(jī)制，提升了流程的高復(fù)用性，大大降低了項(xiàng)目總體成本。通過PLM系統(tǒng)的管理輔助，優(yōu)化了項(xiàng)目管理模式，減少了項(xiàng)目管理的工作量，降低了整個(gè)部門直至企業(yè)的綜合管理成本。

各研發(fā)業(yè)務(wù)及跨部門數(shù)據(jù)互通，在PLM平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了協(xié)同及數(shù)據(jù)共享，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃、執(zhí)行、反饋和項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤，使研發(fā)人員的工作任務(wù)更加清晰可控，讓產(chǎn)品經(jīng)理對(duì)項(xiàng)目監(jiān)控更透明，針對(duì)異常項(xiàng)實(shí)現(xiàn)即時(shí)預(yù)警，真正意義上實(shí)現(xiàn)了“事找人”，并輔助研發(fā)負(fù)責(zé)人或公司管理層及時(shí)分析業(yè)務(wù)變化對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目的影響，為管理和決策提供了數(shù)據(jù)支持。

（2）項(xiàng)目流程規(guī)范有序、研發(fā)閉環(huán)管理

依據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，在PLM系統(tǒng)中多次測(cè)試梳理并優(yōu)化了現(xiàn)有研發(fā)流程，在系統(tǒng)中嚴(yán)格規(guī)范并執(zhí)行已定義的工作流，確保研發(fā)項(xiàng)目、任務(wù)均可達(dá)到閉環(huán)管理，并針對(duì)異常項(xiàng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警提醒，通過系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)事找人。

• 可以預(yù)先進(jìn)行項(xiàng)目的策劃，如定義項(xiàng)目目標(biāo)、組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)、制訂項(xiàng)目計(jì)劃、進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)分解、約定各階段參考文檔和輸出成果等。
• 在項(xiàng)目進(jìn)行過程中可以進(jìn)行項(xiàng)目自動(dòng)執(zhí)行，包括項(xiàng)目啟動(dòng)、資源配置、項(xiàng)目執(zhí)行、過程管理等。同時(shí)，系統(tǒng)提供郵件、留言、論壇等多種項(xiàng)目溝通與協(xié)同機(jī)制，方便項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行溝通和交流。
• 在項(xiàng)目執(zhí)行過程中實(shí)現(xiàn)了直觀的狀態(tài)監(jiān)控，如圖標(biāo)化的狀態(tài)標(biāo)記使整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展一目了然，各類匯總表也可以幫助項(xiàng)目管理者對(duì)項(xiàng)目完成進(jìn)度、質(zhì)量和成果進(jìn)行多角度、多層次的統(tǒng)計(jì)與分析。
• 有序管理項(xiàng)目各個(gè)階段對(duì)應(yīng)的輸入輸出文檔?？梢灶A(yù)先定義各階段任務(wù)完成需要參考的文檔以及需要提交的成果，預(yù)先定義輸出成果的形式和格式。各輸出成果與項(xiàng)目過程的各個(gè)階段相關(guān)聯(lián)，在進(jìn)行項(xiàng)目監(jiān)控、分析以及歷史項(xiàng)目追溯時(shí)均可以方便地進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)。
• 在項(xiàng)目完成后可以通過數(shù)據(jù)匯總與統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估、文檔完整性檢查、人員績(jī)效考核等。

（3）數(shù)據(jù)源集中管理、安全可控

通過PLM的實(shí)施，以研發(fā)數(shù)據(jù)為源頭進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全鏈條業(yè)務(wù)和研發(fā)數(shù)據(jù)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)，以及數(shù)據(jù)的多角色、權(quán)限查詢與共享，提高了數(shù)據(jù)復(fù)用度。

通過與設(shè)計(jì)工具、企業(yè)管理軟件的深度集成，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械、電氣及工藝設(shè)計(jì)管理一體化，為生產(chǎn)制造管理提供了準(zhǔn)確完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，達(dá)到了產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)一致、有效、可追溯的管理目的。

（4）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化及持續(xù)優(yōu)化

以實(shí)施PLM為契機(jī)，應(yīng)用行業(yè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)入了相關(guān)研發(fā)管理和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)建議，植入相關(guān)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)模板，建立了沈科儀的標(biāo)準(zhǔn)件庫、通用件庫和技術(shù)平臺(tái)庫，建立了標(biāo)準(zhǔn)化的簽審流程，建立了統(tǒng)一的電子資料存放規(guī)則，并提供便利的查詢方法和工具，讓技術(shù)人員可以隨時(shí)方便地依據(jù)權(quán)限獲得技術(shù)資料，并自動(dòng)按照企業(yè)的管理規(guī)范進(jìn)行文檔完整性和齊套性檢查，為產(chǎn)品研發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)，為加速產(chǎn)品與企業(yè)技術(shù)快速迭代奠定了基礎(chǔ)。