一、項目背景

中國科學(xué)院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司（簡稱沈科儀）創(chuàng)建于1958年，是我國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)品集成了機械制造、自動控制、材料、熱力學(xué)、振動等多個學(xué)科的最新科技成果，產(chǎn)品潔凈、無油、性能卓越、價格合理，主要性能已達到國際水平。

隨著公司的發(fā)展，沈科儀干泵板塊在實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來落實企業(yè)整體研發(fā)管理體系，進而更好地支撐產(chǎn)品研發(fā)過程管理。

二、項目目標(biāo)與系統(tǒng)架構(gòu)

沈科儀運用PLM旨在將產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)和流程進行集成和管理，從而提升企業(yè)的運營效率、降低成本、優(yōu)化資源配置并促進創(chuàng)新。計劃實現(xiàn)的目標(biāo)包括：

• 完全以項目的方式來管理產(chǎn)品的開發(fā)；
• 組建適于產(chǎn)品開發(fā)的跨部門團隊進行產(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)品決策團隊，負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)的評審和決策；
• 構(gòu)造結(jié)構(gòu)化的流程，優(yōu)化和規(guī)范業(yè)務(wù)活動，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；
• 強調(diào)基于市場需求快速選配設(shè)計；
• 強調(diào)知識管理，將豐富的知識庫作為產(chǎn)品創(chuàng)新的源泉。

沈科儀PLM主要功能架構(gòu)如下：

• 3個管理核心:項目管理、產(chǎn)品設(shè)計管理、工藝設(shè)計管理
• 9大系統(tǒng)功能:項目過程管理、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個應(yīng)用層次: 企業(yè)應(yīng)用管理層，業(yè)務(wù)功能層、平臺層

研發(fā)管理體系和PLM都強調(diào)項目過程和產(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)管理理念得到實踐與應(yīng)用。

三、PLM應(yīng)用探索

4.1項目管理

根據(jù)沈科儀的業(yè)務(wù)特點，在PLM系統(tǒng)中建立了多種項目管理模式，如縱向課題類項目管理、技術(shù)服務(wù)類項目管理、公司級產(chǎn)品開發(fā)項目類管理、公司級技術(shù)開發(fā)項目類管理，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。

主要實現(xiàn)功能：

• 各類項目模板管理：計劃模板、團隊模板及交付物文檔模板；
• 項目執(zhí)行管理：項目任務(wù)分配、任務(wù)執(zhí)行、項目進度預(yù)警；
• 項目交付物管理：交付物規(guī)則管理、交付物齊套管理；
• 項目評審：立項評審、轉(zhuǎn)階段評審、交付物評審；
• 項目工時管理：工時填報及計算、項目工時審核、工時分析；
• 項目統(tǒng)計分析：項目清單報表、執(zhí)行情況報表、人員負(fù)載報表、項目變更報表。

4.2問題管理

針對研發(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. 及時反饋至研發(fā)和工藝，形成經(jīng)驗總結(jié)和指導(dǎo)，建立問題知識庫，為二階段FMEA實施應(yīng)用做基礎(chǔ)數(shù)據(jù)儲備；
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，時效性督辦，實現(xiàn)閉環(huán)管理（產(chǎn)生、分析、措施、處理、驗證、關(guān)閉）。

主要實現(xiàn)功能：

• 問題單據(jù)：各類問題提報表單、問題分析表單、問題改進措施表單；
• 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：問題失效模式分析、產(chǎn)品問題統(tǒng)計、問題處理時長統(tǒng)計。

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)動的變型設(shè)計。變型設(shè)計是在一個已有特定的范圍列表中，通過配置項及相互約束條件，組合成一個新的變型產(chǎn)品。實際操作時，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)計人員快速準(zhǔn)確地實現(xiàn)面向訂單的變型產(chǎn)品設(shè)計。

主要實現(xiàn)功能：

• 選配特征建設(shè)：特征項、特征值建模；
• 約束管理：特征項之間的約束條件建設(shè)；
• BOM管理：建立可選配產(chǎn)品的超級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)計管理

PLM系統(tǒng)與三維軟件進行緊密的集成，集成方式為在三維軟件中嵌入天喻TS協(xié)同設(shè)計工具，設(shè)計人員在三維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，設(shè)計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)境下進行裝配設(shè)計時，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，并自動保證已有模型不被修改。

當(dāng)借用別人的模型設(shè)計時，如果借用的模型被別人進行了修改，總圖或部件設(shè)計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獲取到最新版本。

支持三維設(shè)計模型的輕量化自動轉(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)管理體系的落實推進

PLM系統(tǒng)提供了科學(xué)的項目管理輔助工具，將沈科儀研發(fā)管理體系流程進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，使得開發(fā)團隊脫離底層技術(shù)細(xì)節(jié)，只關(guān)心需要處理的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)了流程的快速應(yīng)用。通過在系統(tǒng)框架設(shè)計時即建立好的軟件復(fù)用機制，提升了流程的高復(fù)用性，大大降低了項目總體成本。通過PLM系統(tǒng)的管理輔助，優(yōu)化了項目管理模式，減少了項目管理的工作量，降低了整個部門直至企業(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平臺上實現(xiàn)了協(xié)同及數(shù)據(jù)共享，在系統(tǒng)中實現(xiàn)了計劃、執(zhí)行、反饋和項目進度跟蹤，使研發(fā)人員的工作任務(wù)更加清晰可控，讓產(chǎn)品經(jīng)理對項目監(jiān)控更透明，針對異常項實現(xiàn)即時預(yù)警，真正意義上實現(xiàn)了“事找人”，并輔助研發(fā)負(fù)責(zé)人或公司管理層及時分析業(yè)務(wù)變化對當(dāng)前項目的影響，為管理和決策提供了數(shù)據(jù)支持。

（2）項目流程規(guī)范有序、研發(fā)閉環(huán)管理

依據(jù)企業(yè)實際情況，在PLM系統(tǒng)中多次測試梳理并優(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)項目、任務(wù)均可達到閉環(huán)管理，并針對異常項實現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警提醒，通過系統(tǒng)來實現(xiàn)事找人。

• 可以預(yù)先進行項目的策劃，如定義項目目標(biāo)、組建項目團隊、制訂項目計劃、進行項目任務(wù)分解、約定各階段參考文檔和輸出成果等。
• 在項目進行過程中可以進行項目自動執(zhí)行，包括項目啟動、資源配置、項目執(zhí)行、過程管理等。同時，系統(tǒng)提供郵件、留言、論壇等多種項目溝通與協(xié)同機制，方便項目團隊進行溝通和交流。
• 在項目執(zhí)行過程中實現(xiàn)了直觀的狀態(tài)監(jiān)控，如圖標(biāo)化的狀態(tài)標(biāo)記使整個項目的進展一目了然，各類匯總表也可以幫助項目管理者對項目完成進度、質(zhì)量和成果進行多角度、多層次的統(tǒng)計與分析。
• 有序管理項目各個階段對應(yīng)的輸入輸出文檔。可以預(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。各輸出成果與項目過程的各個階段相關(guān)聯(lián)，在進行項目監(jiān)控、分析以及歷史項目追溯時均可以方便地進行查詢和統(tǒng)計。
• 在項目完成后可以通過數(shù)據(jù)匯總與統(tǒng)計分析進行項目評估、文檔完整性檢查、人員績效考核等。

（3）數(shù)據(jù)源集中管理、安全可控

通過PLM的實施，以研發(fā)數(shù)據(jù)為源頭進行集中管理，實現(xiàn)了產(chǎn)品全鏈條業(yè)務(wù)和研發(fā)數(shù)據(jù)的強關(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)計工具、企業(yè)管理軟件的深度集成，實現(xiàn)了機械、電氣及工藝設(shè)計管理一體化，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

以實施PLM為契機，應(yīng)用行業(yè)項目經(jīng)驗，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)人員可以隨時方便地依據(jù)權(quán)限獲得技術(shù)資料，并自動按照企業(yè)的管理規(guī)范進行文檔完整性和齊套性檢查，為產(chǎn)品研發(fā)積累經(jīng)驗，為加速產(chǎn)品與企業(yè)技術(shù)快速迭代奠定了基礎(chǔ)。