基于PDM系统的更改、偏离结构化管理实践

包勇 张铁军 陈黎明 杨蓉 施爱莲

（上海航天电子技术研究所，上海，201109）

随着电子归档的手段多元化发展，企业PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统不断成熟，给电子技术文件的管理提出了更高的要求，尤其是如何有效管控基于PDM系统的工程变更已经成为当前不可回避的重要问题，制定电子化、结构化管理措施迫在眉睫。

工程变更是指企业在产品设计和生产过程中，由于产品设计改进、工艺要求、生产过程要求等原因，对某个产品或系列产品等进行更改的活动。而航天行业又将工程变更细分为更改与偏离。其中，偏离是指产品实现前，对该产品的某些方面在限定的产品数量或期限内，允许不按其已批准的现行设计文件要求进行制造、试验的活动。在此，笔者对我所通过研究更改与偏离管理模式，逐步实现基于PDM系统的更改偏离重要信息结构化管理措施进行分享。

1 现状分析

1.1 技术文件虽已实现电子化，但传递效率不高

以偏离流程为例，目前本所实行的偏离管理流程一般分为以下几个步骤：首先根据业务需求，制定偏离措施；然后编制偏离单，进行电子审签，期间由调度给出统计制品数量（批次）；最后档案人员集中打印并以纸质形式分发给相关部门，具体流程如图1所示。而随着型号任务的爆发式增长，各类技术文件的数量也随之井喷，由此带来的就是管理成本（包括人力、物资等）和时间成本的增加，旧式的技术文件传递方法已无法支撑，管理模式急需优化。优化的主要方法便是运用信息化手段，将PDM系统与科研生产管理系统进行有效集成。

图1 优化前偏离流程

1.2 标准化、档案管理与信息化融合不足

随着我所标准化水平的提高，档案管理模式历经迭代，围绕“数字航天”的概念，已着手布局数字档案的发展，信息化建设也已初具规模。但是，在标准化、档案管理与信息化这3个专业稳步发展的情况下，这3个专业融合程度还有待提升。应深入研究3大专业之间的相互关系，提升协调发展能力，进行深度融合，形成标准化助推档案数字化管理、信息化支撑电子化档案发展的有益机制。

1.3 更改单、偏离单管理与生产系统相对独立，无法管控更改偏离的实施

更改单、偏离单的实施无法得到管控，而各部门管理水平参差不齐，也影响了更改偏离的有效实施，从而造成科研任务拖延，低层次管理问题频发。

2 结构化管理模式与传统模式对比

结构化管理模式通过规范的数据结构化管理，利用各信息系统间的数据交互，将受控技术文件精准推送至加工工位、调试工位等的目的，以此提高工程变更的管控效率，进一步提高了技术状态的精细化管理，实现了以数据驱动生产。主要表现在：①保证了更改、偏离数据的一致和可控，加快更改单、偏离单的编制效率，减少信息重复输入导致的错误，同时可以实现对同一文件所有变更的比对和统计，以实现同一产品的技术状态全面数字化管理；②通过对更改类别、更改原因、生产任务、偏离类别、偏离原因、偏离的文件代号等各种关键信息的统计、查询与分析，可以使工程变更的监督检查更方便、快捷、准确；③建立PDM系统与科研生产管理系统的有效关联，通过结构化数据的交互，将工程变更信息实时、精准推送至生产工位、调试工位等，达到有效管控工程变更的落地实施。与传统的更改单、偏离单管理模式对比，结构化管理所带来的优势见表1。

表1 传统模式与结构化模式对比分析表

3 更改单、偏离单结构化编制和数据分析

更改单、偏离单的编制者在PDM系统中提请更改或偏离流程时，应在PDM系统中建立更改单、偏离单，并填写相关数据属性，通过“一键生成”功能生成相关更改单、偏离单文件，相关数据属性自动带入文件中。为更清晰的表述如何开展结构化编制，笔者将以设计偏离单为例进行详述。

3.1 偏离单属性的填写

在文件代号对应的物料中，编制设计偏离单。根据相关所标要求，填写型号代号、偏离类别、偏离原因等重要属性信息，并研究确定必填项，如图2所示，包括：设计/工艺偏离、适用的型号代号、偏离单号、偏离类别、偏离原因、阶段标记、有效范围、所属整件图号、设计文件代号、简述偏离内容等。

图2 偏离单属性填写界面

通过分析得出，目前本所投产、加工和调试等工作都是基于生产任务号开展的，所以确定了将生产任务号作为PDM系统与科研生产管理系统进行数据交互的关联依据。同时，通过“标准化公告”规定： “涉及车间加工、装配的由生产调度给出任务号，涉及调试、试验的由型号调度给出任务号”，并由调度在偏离单会签时填入。而该任务号的属性又与科研生产管理系统集成，必须从科研生产管理系统选取相应任务号，进一步规范了任务号信息的准确性。

3.2 结构化偏离单的生成

在填写完成相关偏离单属性后，由编制者使用“一键生成”功能导出偏离单，而偏离单属性内的相关信息将自动填入偏离单实体文件中，不但减轻了编制者重复录入信息的工作量，更重要的是能够保证偏离单内容与偏离单属性的一致性，而信息的一致性正是使用结构化数据的重要基础。

3.3 偏离单的发放

针对以往旧式的纸质偏离单发放或者通过OA系统发放的相对独立的形式，通过PDM系统，将完成归档的偏离单及其相关文件自动推送至相关部门资料管理员的客户端；通过任务号以扫描形式直接将偏离单精准推送至各加工、调试工位，优化后偏离流程如图3所示。以此将发往相关部门也作为结构化数据进行管理，完全取代人工发放模式，实现偏离单全自动发放，将人为参与度降到0，以信息化手段进一步提升文件发放效率，也将文件发放错误率降至0%。

图3 优化后偏离流程

3.4 结构化数据的分析

通过各信息系统间的结构化数据交互，实现与CAMP（科研生产管理）系统、MES（车间作业管理）系统的数据共享，真正将更改偏离的实施要求与生产管控进行融合，有效填补对落实情况的监督管理空白。

可建立更改、偏离统计分析机制，创新标准实施与监督检查的方式方法，加强标准实施问题的汇总和案例分析。利用PDM系统中丰富的更改、偏离数据资源，深入挖掘有效信息，利用基于BPM系统开发完成查询分析工具，可开展“以问题为导向”多维度统计分析，便于型号设计师系统实时精确掌握技术状态的变化情况。形成量化数据统计，为标准改进奠定基础，协调解决标准实施过程中存在的问题，促进标准有效实施。

对重要信息实行结构化管理，根据结构化数据输出更改单、偏离单等实体文件，进一步统一更改、偏离信息的数据源，为型号研制、产品出厂提供更为准确的信息，为更高效地开展产品数据包梳理提供有力支撑，建立技术状态分析与管控机制。

4 应用情况

4.1 更改、偏离的有效实施

实现PDM系统中的设计文件在更改、偏离过程中的版本可追溯。将基于PDM系统的更改、偏离进行结构化管理，相较于传统更改单、偏离单内的重要属性信息需要编写者录入2次，减少了部分工作量，也从源头上解决了属性信息与实体文件内容不一致的问题。

4.2 更改、偏离的流程管控

通过PDM系统的配置，将更改、偏离与流程进行绑定，并将相关审签节点按照文件签署要求进行锁定，进一步加强了文件签署完整性的管理。同时，将发往部门也作为结构化数据直接嵌入审签流程，保证更改单、偏离单及其关联文件直接推送至相关部门或人员，提高文件发放效率。优化后的更改与偏离结构化管理模型已应用到科研生产过程中。目前本所所有变更数据均基于PDM系统执行优化后的管理流程，结构化数据管理效率远超原模式，且过程版本可查，可追溯性强，可有效地确保产品质量。

4.3 更改、偏离的过程监管

实行结构化管理后，有助于开展重要信息的提取，通过信息系统间的数据交互，将相关信息直接用于生产一线，并通过与生产任务的绑定，对更改单、偏离单的落地实施进行过程监管，有效解决投产时偏离单容易遗漏的问题。

5 后续工作展望

在后续的改进措施中，可着重加强基于信息系统的更改与偏离的影响评估、更改控制和变更追溯，以信息化手段管控更改与偏离的实施落地，主要改进要点包含但不限于以下几方面：

a）进一步研究重大工程变更的申请，在信息系统中完成评审、签署；

b）对重大更改、重要偏离实施在线管理，以信息技术手段防止用Ⅲ类更改代替Ⅱ类更改，用一般偏离代替重要偏离；

c）深入挖掘基于结构化数据的故障诊断、分析预测等，形成数据交换共享业务的常态化管理机制。

通过开展基于PDM系统的更改、偏离结构化管理的研究与实践，首次实现了档案管理、标准化管理与信息化的有机融合，为构建设计、工艺和生产制造用技术文件数字一体化管理模式提供支撑，实现了更改单、偏离单的无纸化发放，数据驱动生产和重要数据调用，进一步强化了技术文件全周期一体化管理，夯实对科研生产的基础保障。