云南装备制造业PDM/PLM的应用浅析

1. 云南省装备制造业概述

    装备制造业是为国民经济各部门提供技术装备的各制造业的总称。它具有范围广、门类多、技术含量高、产业关联度大、带动能力强等特点，其发展状况是衡量一个国家和地区工业化和现代化水平的重要标志，是国家综合竞争力的主要体现]。

    云南省地处中国西南边陲，具有“动物王国、植物王国、有色金属王国”之称。与之相比，云南的装备制造业20年前还名不见经传。经过20多年的发展，云南省装备制造业一举扭转了基础薄弱、技术落后的局面。截止2008年底，云南省规模以上企业361户，从业人员7万余人；实现销售收入304亿元，工业增加值74亿元。在全省工业行业中，装备制造业的销售收入仅次于烟草、冶金、能源、化工行业，居第5位。

    目前，云南的精密机械制造、烟草成套设备、物流自动化设备、特色变压器、大型铁路养护机械、高原内燃机、太阳能电池等具有地方特色的先进制造业技术已经跃居国内领先水平。例如，大型高精度五轴联动数控铣镗床具有国内领先水平，自动化物流系统设备竞争力较强，大型铁路养护机械年销量全国第一，柴油发动机年销量全国第四，开发制造了甲醇洗涤塔等重化设备，轻（微）型汽车发动机连杆、铁路牵引变压器等在国内具有一定的规模和技术优势，就连发展不太充分的汽车制造，也已改变了产品单一的状况，形成了轻、中、重型车及乘用车等多种车型共同发展的局面。

    这一成绩的取得，主要得益于多年来，省委、省政府坚持把加快发展作为第一要务，深入实施科教兴滇、人才强省和可持续发展战略。在实现这一战略的过程中，信息化工程功不可没，通过制造业信息化建设，企业的自主创新能力和管理水平得到了提高，信息化为云南制造业的超常规发展提供了有力的支撑。

2. 云南装备制造业的信息化建设历程回顾

    云南省装备制造业的信息化建设可追溯到20世纪80年代初期，从国家大力推动电子信息技术应用开始，经历了下面五个阶段：

    1990年以前的萌芽阶段。在20世纪80年代初期，计算机在我省部分企业得到了初步应用，这时的应用主要以文本处理为主，一些有条件的装备制造企业，如昆明机床厂、昆明铣床厂等已经开始引进AutoCAD开始利用计算机进行辅助绘图，这些工作为以后我省的信息化建设奠定了一定的技术和社会基础。

    1991~1995（“八五”）的起步阶段。1991，当时的国务委员宋健提出“甩图板”的号召。1992年，国家启动“CAD应用工程”。云南省积极响应国家的号召，把CAD技术在企业的应用作为一项重要工作来抓，在每年的科技计划中列出专项，配予一定的资金进行扶持，为CAD在我省的应用开展了一系列的宣传、培育和引导工作，CAD的应用在全省范围内悄然掀起。一些装备制造企业，如云内动力、昆明机床、昆明力神重工等企业还引进了UNIX工作站和UGⅡ、PRO E等软件，搭建了CAD应用平台，建立了企业技术中心，开始了CAD的广泛应用之旅。

    1996~2000（“九五”）的示范阶段。进入“九五”以后，云南省进一步加强了信息技术在企业应用推广的力度，先后将电子技术的应用纳入了“电子信息计划”和“重大科技计划项目”专项，对企业的信息化应用给予大力的支持和引导。这一阶段，在示范企业的带动下，CAD/CAM的应用在全省制造业逐步得到普及。CAD/CAM的应用对企业缩短产品开发周期、提高产品设计质量起到了非常良好的效果。同时，管理领域的信息化应用也从人事、财务部门向企业的生产过程渗透，为这些企业降低库存、提高管理水平起到了积极的作用。

    2001~2005（“十五”）的推广阶段。“十五”期间，国家启动了“制造业信息化工程”，我省昆明市被列为全国47个示范省市之一。借此，云南省以昆明市为中心，围绕全省十大重点产业组织22家企业实施了不同层次、不同类型的制造业信息化示范工程。通过试点示范企业带动和辐射了98个单位实施了126个制造业信息化应用项目；组织了99个子项目进行共性关键技术研究，取得成果63项目，获得省市奖39项，专利 18 项。通过制造业信息化工程的实施，使试点示范企业新产品的研发周期缩短30~50%、开发成本降低10%、工艺编制效率提高30%～70%，新产品贡献率超过40%，对技术进步的贡献率也高于40%。在管理方面，使应用示范企业的劳动生产率提高20~30%、在制品和产品库存减少15~40％、计划准确率提高50%以上、采购周期平均缩短了60%，采购成本降低5~30％、废品率降低5~10%、合同履约率达到95%以上，产品成本降低5%。

    2006~现在（“十一五”）的深化阶段。科技部于2006年9月12-13日在北京召开了全国制造业信息化科技工作会议，本次会议标志着我国“十一五”制造业信息化科技工程的启动。“十一五”是云南省制造业实现升级、跨越的关键阶段，是云南省制造企业加强自主创新能力、提高市场竞争能力的重要机遇。按照“全面建设小康社会，走新型工业化道路”的要求，云南省“十一五”制造业信息化的总体目标是，重点围绕以输变电设备为主的电力装备制造业、以数控机床为主的机床制造业、以内燃机为主的汽车及零部件制造业、以大型铁路养护机械为主的制造业、以自动化物流成套设备为主的制造业、以红外热成像和微光夜视产品为主的光机电制造业、以矿、冶、化设备为主的重化通用设备制造业和以烟草机械为主的制造业等八个具有地方特色和传统优势的产业领域进一步开展制造业信息化科技工程，不断培育和提升企业的自主创新能力和核心竞争力。力争到2015年，全省装备制造业销售收入达到1400亿元，工业增加值达到350亿元以上，增加值占全部工业的8%。

3. 云南装备制造业信息化应用状况

3.1 云南装备制造业信息化应用状况

    日前，我们对云南省装备制造业八大重点领域的26家重点企业进行了信息化应用情况调查，调查结果如图1所示。

    云南省装备制造业信息化的总体情况是：CAD的普及率最高，达到了100%，所有企业都甩掉了图版，实现了计算机辅助绘图，73%的企业也全部或部分实现了三维CAD的应用；管理信息化的实施情况排列第二，达到了84.8%；半数的企业应用了CAM；在所调查的26家企业中，进行CAE、CAPP和PDM/PLM应用的企业分别有11家，各占42.3%。对已建成的系统进行全面集成应用的企业几乎为零，有的企业甚至是各分系统独立运行。

图1. 云南省26家重点装备制造业信息化应用情况统计

    从应用的深度和广度看，不同领域、不同规模的企业，信息化建设状况差距很大。一般情况是：龙头企业的信息化建设较好，这些企业已基本具备了与国内同行接近的信息化水平；而规模小、效益不好的企业信息化建设水平相对较低。其次，在信息技术应用的具体内容上也有较大差别。例如，所有企业都普及了CAD，但有的上了三维CAD，而有的企业只用到二维，仅仅用于代替手工画图；在工程设计中，有极少数企业建立了设计规范，而大部分企业则任凭工程师随心所欲只要拿出设计图即可；再如ERP的应用情况，一些企业能够按照完整的体系构建ERP系统，而一些企业仅仅局限于财务系统和物流（进、销、存）系统的应用。最后，有一点是共同的，也是毋庸质疑的，那就是只要应用了信息化后，工作效率和工作效果有了明显的提高，对企业产品研发能力和经营管理水平的提高产生了积极的促进作用。

3.2 云南装备制造业信息化建设所面临的主要困难与问题

    在上述26家重点企业进行信息化应用情况调查中，我们对其在信息化建设中所面临的主要困难与问题调查进行了统计，结果如图2所示。

图2. 云南装备制造业信息化建设所面临的主要困难与问题

    从图2我们可以看到：信息化建设在企业领导层的认识和重视度得到了提高，这是非常可喜的。但不容乐观的是，约三分之二的云南装备制造业信息化建设所面临的主要困难与问题是企业业务流程不规范、人才和资金缺乏或配置不合理。

    通过深入调查，就产品研发过程我们就发现：①很多企业的产品设计、工艺设计到产品制造仍然还在采用传统的“抛砖头”方式进行工作，信息共享度低，没有形成协同工作，工作效率和工作质量底下；②一些企业在产品的研发和生产制造过程中形成的大量的、各种不同数据格式的数据资源缺乏有效的管理手段，造成企业产品数据的安全性、唯一性很差；③④很多企业的产品设计仍采用传统的师傅带徒弟方式，没有知识的积累，知识重用性差，低水平重复设计的现象突出；⑤缺乏产品结构及配置管理的手段，在市场日益突出的个性化需求面前反映极为迟钝，错误率高，不但影响到企业正常的生产过程，而且对企业采购供应计划、成本管理甚至销售服务等造成不良影响；⑥很多企业没有建立工程设计标准和规范，或者建立了一些规范但由于设计任务重、时间紧致使制度流于形式；⑦产品设计开发过程缺乏项目管理的手段支持，产品开发周期可开发成本不受控，等等。这些问题的存在，表明企业信息化的投入产出低、应用深度不够；这些问题的存在，需要企业进一步采用面向产品生命周期管理（PLM）的思想、方法和手段去完善和改进企业信息化的建设与应用。

4. 云南装备制造业PDM/PLM应用分析

    PDM（产品数据管理）的概念最早出现在80年代初期。1995年9月Gartner Group公司的D.Burdick把PDM定义为：“PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产品艺术环境（由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场，客户构成）的关键使用技术。一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、‘交流’、维护设计意图的人在整个信息生命周期中自由共享和传递与产品相关的所有异构数据”。PLM（产品生命周期管理）则是建立在PDM、ERP、CRM、SCM之上的、以产品为主线的，支持对产品从规划到最终报废回收等多个阶段的管理系统。PDM/PLM作为企业级的信息系统，是企业保持竞争力的信息化战略。

    对此，我们对云南装备制造业PDM/PLM的应用情况进行了深入的调查，所调查的26家企业中，有11家进行了PDM/PLM的建设与应用，应用统计分析如图3所示。

图3. 云南省重点装备制造业PDM/PLM应用分析

    调查统计表明，云南装备制造业PDM/PLM的应用目前主要体现在图文档管理、产品配置管理和项目管理方面，分别达到了90.91%、81.82%和72.73%；11家企业中，开展知识管理、数字样机管理、产品发布和与ERP集成等方面应用的仅有少数，表明我省装备制造业要实现全面的信息化尚有一段艰难的历程。

5. 结语

    云南装备制造业经过50多年的发展，形成了具有一定比较优势的产业体系，为我省产业调整结构、延伸产业链/实现资源就地深加工等提供了大量的技术装备。但是从横向来看，云南机械装备制造业总体规模较小，成套能力和自主创新能力较弱，产业链短，配套程度低，市场竞争力不强，特别是为省电力、冶金、化工、建材、农产品加工、医药、交通等行业及人民生活提供装备的能力有限。云南装备制造业如何为“云烟”、“云药”等地方传统优势产业提供更先进的设备，更好地服务于全省经济发展大局，还需要进一步做好制造业信息化这篇文章。一位业内资深专家坦言：“云南装备制造业存在产品结构亟待升级，生产的社会化、专业化协作水平低，生产集中度不高，市场开拓能力和融资能力较弱，管理水平低等具体问题，这些都需要通过信息化的手段进行变革。”