1、工藝管理現狀及PLM結構化工藝管理目標

工藝管理在產品的不同時期都發揮著不同的核心作用，特別是在產品成長期和成熟期，產品從研發到市場化批量制造，逐步進入到了工藝提升和產品鏈延伸階段，基礎性研發項目逐步減少，而工藝性的技術改進項目在企業占主導地位。目前，許多企業都面臨設計與工藝協作不暢、工藝與制造脫離、無標準可依等諸多問題。生產中工藝設計、審查過程形式大于實質，從而造成：設計不合理，工序、工藝路線繁雜重復；工藝指導文件不規范完整，形同虛設；設備資源利用率偏低、質量控制難以落實等現象。這些都是阻礙企業發展的主要原因。許多企業雖然使用的是自動化的設備，但還在傳承著老舊的工藝管理模式，純粹以工藝附圖和簡單的工藝卡片指導生產，產品數據在各個階段中沒有相互關聯和集成，使數據之間形成斷層，無法實時更新，很大程度上拉低了數據的精準度和有效性。

PLM結構化工藝管理的目標就是建立起集中工藝數據管理中心，實現以PLM系統平臺的結構化工藝數據的快速共享和傳遞，構建以“3P+1R”的工藝模式：產品（Product）、工藝（Process）、車間（Plant）、工藝資源（Resource）模式的數據結構化管理，為ERP提供準確、可識別的數據源，積累和完善工藝知識庫，提升工藝管理標準化水平，提高工藝設計質量和效率，建立知識庫共享，固化工藝文件審簽流程，提高審閱效率，保證數據準確性和可追溯性。PLM系統工藝管理主要包括：工藝BOM的結構及分類、自制零部件的工藝信息（包括工序、原材料編碼、刀具、工裝夾具、規格及重量等）、作業指導書等工藝數據，工藝信息實現系統中維護流轉（PBOM裁剪后生成制造BOM），與企業ERP、MES等系統的集成，是基于研發、工藝、制造一體化的管理理念，從根本上解決了設計、工藝、資源三張皮的問題，實現設計與工藝協同、工藝與制造協同、制造與產、銷、售后協同等。系統以“樹-表”的結構（如圖1）中完成工藝、工序結構的搭建，清晰表達工序、工藝路線、資源之間的關系。建立企業個性化的典型工藝庫和資源庫、知識庫等，便于核心工藝技術的積累，與企業信息化平臺融合實現工藝模板管理的創新。實施應用的價值主要體現在：設計、工藝并行，工藝設計數據重用，并可實現工藝路線關聯制造目標及目標正反向查詢。支持異地多工廠的零部件多工藝加工方式（標準工藝、替代工藝）。

圖1 結構化工藝管理圖

2、PLM結構化工藝管理實施需注意事項

PLM系統結構化工藝管理是一種較為科學的代技術管理模式，既有獨立的可操作性，又有密不可分的關聯和集成關系，平臺又基于分類、分層級規劃的多模式、多工藝決策流程，在統一數據模型的基礎上，提出了面向產品族的工藝分類、分層結構樹的組織模式，從工藝業務層和資源庫分層管理，實現了產品加工及工藝的自動創新。在進行實施推廣前的基礎準備工作尤為重要，不僅要對相關數據資料的分類匯總，更是對傳統工藝思想的一次挑戰，實施推廣前應注意以下幾點：

2.1 數據核查

工藝過程控制檢查，PBOM轉換為制造BOM時，準確裁剪無效率和重復的工序環節，利用企業有效的自動化設備資源和科學的生產物流體系，使整個工藝制造過程效率提高。工藝核查是工藝管理的重要環節，是衡量技術設計水平和車間制造水平的關鍵保障，通過工藝核查，發現問題-研究方案-工藝變更-處理解決。工藝核查是進行結構化工藝管理的關鍵步驟。

2.2 工藝分類

首先要把工藝結構及其業務類型進行分類，便于區分和明晰架構邏輯性，如對資源庫（工藝術語庫、設備庫、刀具庫、量具庫、工裝庫）的劃分。系統又通過分類屬性池進行屬性管理，如“工藝術語庫”可在分類屬性池中進行添加和管理，又可根據企業自身的工藝加工特點創建企業的工藝術語分類庫，選擇抽象分類，可允許新建下一層子分類（父子結構細分），利用模板輸入“分類編碼”和“分類名稱”等重要屬性，批量添加在“工藝術語”分類庫中，然后進行業務綁定，最后添加到該“分類”的業務類型實例對象中。

2.3 資源庫編碼

根據分類屬性對企業資源信息進行整理分類，然后進行規范編碼，以便于查詢和過濾篩選，資源編碼和物料編碼必須要明顯區分，可用類別字母與流水碼結合，通過“模板導人”然后添加到分類庫中實例管理。對于不同資源庫屬性要配置不同屬性，如設備還應包括技術參數、使用說明書、和保修卡等信息。

2.4 工藝關聯

結構化工藝管理通過數據關聯和ERP數據鏈進行打通，工藝路線關聯制造目標，制造目標又通過關聯工藝查詢工藝路線及相關資源信息，作業指導書與制造目標進行關聯，工作區域與設備關聯等，在創建工序、工藝路線時，通過添加“資源”后，即可自動按“樹-表”的結構搭建并進行維護。可以節省工藝設計時間，工序指派工作區域不限定為僅允許選擇一個區域，以滿足物料多工藝多場地生產的需求，具體有工藝人員設定。

2.5 典型工序、工藝路線

PLM系統在工藝分類庫中提供了“典型工藝庫”模型，并可擴充下級分類，典型工藝通過獨立的類型進行管理，系統建立了“典型工藝路線”和“典型工序”兩個業務類型，其特征：沒有投料和制造目標，沒有工時、資源。新建工藝路線時，可從典型工藝路線庫中引用，快速生成新的工藝路線，企業也可把通用率高的實例化工序和工藝路線創建成“典型工序”和“典型工藝路線”來管理，可滿足批量系列化產品的的工藝路線直接引用。

3、推廣實施中存在的問題及解決方法

3.1 從重研發到重工藝的轉變

目前，許多企業的工藝管理在整個開發設計過程中往往重視度不夠，根本原因是對于工藝管理的需求并不明確，只是把工藝管理泛泛的認為就是工藝附圖和工藝環節的參與，其發揮的作用遠遠低于實際的效用價值，錯誤的認為優秀的研發就會生產出優秀的產品。從重研發到重工藝的轉換是現代企業發展變革的方向。目前的基礎研發越來越少，大多都是在引進、吸收和集成研究，企業管理者必須重新定義工藝管理的重要性，并且要認真對工藝管理所涵蓋的資源信息、知識庫進行分析，才能準確的做出產品規劃策略和市場定位策略。不僅只是簡化了工藝過程，提升了資源利用率，更是對生產管理的一次科學再分配、在利用的過程，也是企業節能降耗的一個重要環節，未來的企業更關注的應該是這種結構化的工藝利用率。

3.2 工藝人員素質的提升與結構化工藝管理匹配

PLM結構化工藝管理對工序中的工藝技術人員及其操作人員都有嚴格的要求，工藝技術人員必須能熟悉系統的結構和操作過程，對工藝資源分類架構充分的了解，才能準確有效的對這些資源進行合理匹配應用，這是企業推行精益化生產的必要條件，比如：工藝人員既要對場地設備的加工能力及其精度準確掌握，還要對現場的物料流轉、在制品是否有效分配和控制；工藝人員能否對工裝庫中的工裝進行通用化研究和集成設計；工藝人員還要對關重件和重要的工位加工人員進行區分要求等，重要的焊接部位是否選擇自動機器人焊接還是人工焊接，對于操作人員等級是否要求等，還要對于實際用工工時的核定統計，這些在PLM結構化工藝管理中都有很清晰的體現，更重要的是利用基線對比，分析同期的生產率和質量合格率等，工藝人員素質的提升是直接影響產品質量的關鍵因素。

3.3 圖文并茂的作業指導書代替傳統工藝卡片

在傳統指導制造生產中還依賴于工藝附圖和工藝卡片相結合，簡單明了，但對于目前市場個性化需求的增量加上現代化的設備多工藝模式，工藝卡片的作用遠遠滯后，表達不夠清晰、制作過程繁重費時，目前利用電子版本的作業指導書操作不僅簡便，集成了工藝卡片的優勢，也利用更多的科技手段，圖文（3D/2D）并茂、同步更新并可在其作業場地的大屏幕看板式查詢等，形成具有實質指導意義的工藝操作指導。與制造目標進行關聯后，做到清晰明了、簡單易懂、規范操作的效果。更可以把企業長期積累出的制造技術核心轉化為生產力和競爭力。更深層次的是企業核心的工藝技術知識能夠通過作業指導書得到傳承、保存和管理，降低人員流動造成的產品質量下降的風險。

PLM結構化工藝管理是實現面向管理、單一數據源的產品工藝數據管理，同時減少工藝人員的重復性勞動，柔性可擴展的工藝信息管理框架，能夠適應企業的業務擴展和成長；基于知識積累和管理規范的工藝管理體系，不僅提高生產工藝的規范化、標準通用化，實現資源匹配、知識共享，也有效的提升了產品質量，降低總體生產成本。還為企業管理層的精細化生產和科學決策提供實時數據依據。成為企業實現產品一體化研發、制造密不可分的信息化平臺。結構化工藝管理在實施過程中應注意分析企業的實際生產特點，對產品鏈中的過程進行分類梳理，并對工序結構進行標準化、通用化率的控制，提升資源利用率、嚴格控制材料消耗定額。企業通過PLM系統結構化工藝管理平臺，積極探索新工藝、新方法，積極改變傳統工藝管理模式，針對關鍵工藝和質量薄弱環節，整合有效資源，深入挖潛，為企業創造更大的市場競爭力。