哈爾濱電機廠有限責任公司（簡稱“哈電”）是 50 年代建廠的國有大型制造企業(yè)。主要承攬國內外大型水電和火電機組設計和制造任務。經過半個世紀的不斷發(fā)展，哈電產品設計手段已由過去的人人“趴圖板”轉變成現在人手一臺電腦的電子化繪圖，生產銷售管理已由過去的電話、傳真以及紙制通知單等方式變?yōu)楝F在的 Intranet 和 Internet 網絡溝通方式。尤其是在近幾年三峽項目的承建過程中，原有的設計和管理模式逐漸顯露出諸多不適合國際市場需求的弊端，主要表現在： 1. 圖紙及文檔存儲分散且版本控制容易混亂，不易查詢和管理，時有丟失現象； 2. 產品結構缺乏成套性，相似產品結構重新配置重復工作多； 3. 產品的設計過程管理沒有實現電子化，因圖紙傳遞的時間長，會簽和審批（審核）效率低，圖紙的流動過程無法跟蹤和監(jiān)控，易造成責任不明確，互相推委現象； 4. 在設計軟件及其信息的集成方面，各軟件之間沒有實現功能集成，不同部門之間產品數據得不到有機的共享。這些弊端無疑會阻礙企業(yè)發(fā)展。殘酷的國內外市場競爭以及與國際技術接軌的緊迫形勢迫使哈電下決心通過實施 PDM 系統開拓哈電企業(yè)信息化之路。
開發(fā)與實施過程
1. 產品選型
產品選型是否符合企業(yè)實際是實施 PDM 系統的關鍵。哈電依著“技術成熟，定制方便，功能實用，具發(fā)展前景”的原則，在對國內外多種 PDM 產品進行深入調研和論證，最終將目標鎖定在具有一套科學實施方法論的美國 SDRC 公司（現為 EDS PLM Solutions ）的 Metaphase 上。同時，為了保證嚴格執(zhí)行 SDRC 公司的 PDM 實施方法論，聘請 SDRC 公司中國工程師作為實施顧問。
2. 開發(fā)團隊建設
PDM 系統的成功實施首先要保證開發(fā)團隊具有豐富的實施經驗和強大的戰(zhàn)斗力。哈電自申請立項開始，便將技術依托單位定在具有實施經驗的清華大學精密儀器系。同時，在企業(yè)內部各部門抽調以一把手掛帥的各專業(yè)業(yè)務骨干加入開發(fā)團隊，形成了以 PDM 產品供應商為實施顧問，以名牌高等院校為技術依托，以企業(yè)內部技術骨干為后備力量的協同開發(fā)團隊。這一有層次、多方位的團隊的組成既保證了充分地運用原型產品核心技術的對外開放性，又保證了系統客戶化內容的實用性。
3. 確定實施步驟
哈電 PDM 系統開發(fā)團隊建立以后，便本著“重點突破，分步實施，求精務實，立足長遠”的原則，制定了系統實施步驟。哈電 PDM 系統實施經歷了以下四個階段：
（ 1 ） 需求分析與系統設計階段
在此階段主要完成業(yè)務需求的調研，規(guī)范編碼標準，總結審批流程，系統建模與設計工作，最后生成雛形系統用以初步培訓用戶和與用戶交互。
（ 2 ） 模擬運行階段
在此階段哈電以實際生產項目水輪機的一個完整部套“導水機構”的設計考驗哈電 PDM 系統。該部套共有近萬個零部件組成，通過用戶在客戶化后的哈電 PDM 系統下實際應用，不僅提高了用戶對 PDM 系統的理解和認識水平，而且還發(fā)現不少系統的不足，從而使系統得到了不斷的改進和完善。
（ 3 ）全面運行階段
經過多次改進并完善了的哈電 PDM 系統經過國家驗收后，現已進入了全面運行階段，并且已經逐步發(fā)揮了它的作用。
系統特色
1. 科學的體系結構
確定科學的體系結構是成功實施 PDM 系統的基礎。哈電在 Metaphase 軟件先進科學的體系結構基礎上進行了切合實際的擴充，形成獨特的體系結構。如圖 1 所示：
2. 嚴密可靠的安全體系
產品數據就是企業(yè)的財富，一旦泄露，完全可能導致企業(yè)在激烈的市場競爭中遭受嚴重損失。哈電 PDM 系統有著嚴密可靠的安全體系。按照文檔的工作狀態(tài)，哈電把文檔分為兩類：一類是動態(tài)的工作文檔；一類是靜態(tài)的工程文檔。對于動態(tài)的工作文檔，哈電 PDM 系統主要依靠操作系統的權限和口令、哈電 PDM 系統的口令、用戶在哈電 PDM 系統中的基本角色和在工作組中的動態(tài)角色以及文檔庫的訪問權限機制，來層層控制對數據的訪問；而對于靜態(tài)的工程文檔（如歷史數據、已歸檔的文檔），則通過操作系統的權限和口令、用戶在哈電 PDM 系統中的基本角色和口令，以及工程數據庫的訪問審批流程，來保證工程數據庫的安全。
哈電 PDM 系統文檔的安全模型如圖 2 所示：
3. 豐富實用的功能
（ 1 ） 通過文檔管理功能，解決哈電的動態(tài)數據歸檔、檢索問題。在數據的歸檔方面，對電子化的圖紙和文件利用電子倉庫進行有序分類和管理。在數據的檢索方面，系統提供豐富的查詢方式，不僅可以按照圖號等傳統方式查詢數據，而且可以按照產品結構關系進行查詢。
（ 2 ） 通過實現產品結構的配置管理 , 解決哈電產品結構的管理問題。產品結構配置管理通過記錄零部件之間的關系以及產品設計結構與產品設計文檔之間聯系 , 保證數據庫中文檔的成套性。同時通過記錄企業(yè)人員指定的文檔和具體產品裝配件、零部件的關系，以樹的形式將文檔、裝配件、零部件之間的關系表示出來，同時可以讓企業(yè)人員通過擴展產品結構樹來實現對產品設計文檔的查詢。
（ 3 ） 通過流程管理使整個過程流得到有效的監(jiān)控，使產品數據的形成過程得到有效的保存，避免不同部門使用不同版本的設計圖紙的現象發(fā)生，以免出現產品開發(fā)過程中責任不明確而相互“推委”的現象。同時在流程管理中引入并行的產品設計思想，縮短文檔的傳遞以及處理時間，盡量提高哈電的設計效率。
（ 4 ） 通過項目管理功能 , 實現項目任務的管理與控制，并對項目信息進行維護。這樣可以使項目的領導人員對整個項目的進展情況進行監(jiān)控，并做出相應的調整和評價，保證產品能按時成功地開發(fā)出來，提高哈電產品開發(fā)的信譽和效率。
（ 5 ） 通過建立工程數據庫，實現對工程數據的管理功能。哈電 PDM 系統實現對哈電的歷史數據以及歸檔后數據的管理，相當于實現哈電檔案館的作用。在工程數據庫管理系統的安全控制機制的監(jiān)控下，使企業(yè)人員通過方便靈活的查詢方式，能盡快查找到所需要的歷史數據和文檔，使哈電傳統的設計經驗在計算機化的設計過程中得到有效的利用和發(fā)揮。這對于幫助沒有經驗的設計人員盡快掌握設計思路和方法來說，是非常重要和必須的。
（ 6 ） 由于哈電的各軟件之間沒有實現信息共享，不同部門之間產品數據得不到有機的共享，形成了一個個“數據孤島”，無法滿足集成化管理系統對設計數據的需求。哈電 PDM 系統中的接口管理系統就是用以解決這些“數據孤島”，將各種需要共享的數據有效地組織和管理起來，真正實現哈電內部各個部門、各種軟件之間信息的共享，提高產品開發(fā)的效率，縮短開發(fā)時間。
4. 緊密暢通的功能及信息集成
PDM 系統作為企業(yè)的一種集成框架，是企業(yè)其它系統的“數據樞紐”。各系統以設計數據源頭 BOM 表作為“數據紐帶”在 PDM 系統的協調控制下實現數據共享與統一。哈電 PDM 系統與 CAD 以及 CAPP 系統達到了系統底層集成，實現了 CAD/CAPP 與 PDM 之間數據的雙向流動以及用戶操作環(huán)境的實時切換；與水輪機方案系統實現了功能集成 ; 與管理信息系統通過接口和中間數據庫實現數據集成。如圖 3 所示：
5. PDM 與 CAPP 獨具匠心的完美整合
多數企業(yè)實施 PDM 在處理與 CAPP 集成關系的做法往往都是另購商品化 CAPP 產品，再通過中間接口實現與 PDM 集成。而哈電將 CAPP 系統所處理的主要業(yè)務邏輯抽象成對一些類的操作，并通過 PDM 系統將這些類定義成系統底層的類（如 v1Gxgs ， v1UsTime 類），由 PDM 統一管理，從而可以實現 PDM 對工藝數據的實時控制， CAPP 系統也可實時共享 PDM 數據資源。
實施效果
哈電 PDM 系統從論證、模擬運行到全面推廣應用經歷了多次磨難和考驗，亦得到不斷的改進和完善，現已進入企業(yè)內全面推廣應用階段，并已在哈電設計過程中發(fā)揮了巨大作用。到目前為止，哈電已用 PDM 系統先后完成“ 650MW 秦山核電項目”、“ QFSN-350-2 遼電汽發(fā)項目”和“空冷 150MW 汽輪發(fā)電機項目”三個項目共 4 個產品的設計任務。尤其是其產品結構配置功能使用戶在設計“空冷 150MW 汽輪發(fā)電機項目”中結構關系有大部分相似的二個產品時，通過不到半小時輕松的配置，就完成了以往要 3 至 5 天的工作。以往要耗費一周時間繪制的零件明細表通過哈電 PDM 系統的報表導出工具只需 3 至 4 小時即可打印完成。用戶心理上由原來消極被動地應用也轉變?yōu)楝F在主動要求安裝使用。在過程控制方面，用戶將圖紙通過流程走下來既節(jié)省了拿著圖紙到各個部門會簽審批的時間，又可使工藝反饋信息提前介入，方便交流，而且責任明確。在項目管理方面，項目負責人隨時都可監(jiān)控項目進展情況。另外，從應用范圍看，哈電 PDM 系統在橫向和縱向都得到廣泛應用。系統以 BOM 表、電子圖檔、工藝文件和通知單等橫向上貫穿公司設計部、工藝部直至生產計劃部等處室，縱向上從公司延伸到分廠以及車間技術組。總的看來，哈電已形成一種和諧統一的技術管理模式，就是利用 PDM 集成環(huán)境使設計部進行設計開發(fā)，使工藝部進行工藝編制，使分廠車間進行材料定額和工序工時制定，使生產計劃部進行生產計劃和調度。可以說，哈電 PDM 系統已經為哈電拓開了信息化的高速之路。
實施后的啟示
哈電 PDM 系統的成功實施并不是一帆風順的。作為典型的國有大型制造企業(yè)，有必要也有責任總結一下實施經驗和啟示：
1. 慎重選型
要選擇適合企業(yè)實際的 PDM 產品。哈電作為萬人大廠，數據量大，涉及部門多，管理模式復雜，一般的 PDM 產品無法滿足哈電需求。而 Metaphase 是國際具有 PDM 行業(yè)標準的產品，能以其強大的技術支持力量適應各種需求，哈電作為 Metaphase 國內第一家用戶取得成功也證明了這一點。
2. 深入調研
調研不細致，需求不明確都將使系統偏離實際。作為哈電 PDM 系統實施技術依托單位清華大學秉承嚴謹求精的態(tài)度積極與哈電內部開發(fā)人員配合，多次共同與最終用戶交流，保證系統的實用性。
3. 分層次對員工培訓
重點要對企業(yè)內部系統管理維護人員進行深層次培訓。因為系統交付使用后，系統管理維護人員起者承上啟下的作用，既要指導用戶應用，還要針對用戶提出的具體要求對系統進行調整。其次要對系統的最終用戶進行普及培訓，如果最終用戶對系統不了解，操作不熟練，產生抵觸心里勢必阻礙實施進度。
4. 獲得企業(yè)領導支持
通過講座等形式使企業(yè)領導層真正了解 PDM 給企業(yè)帶來的好處，堅定其實施信心，從而可以借助企業(yè)領導的組織調動能力推動實施。
（ 1 ） 通過文檔管理功能，解決哈電的動態(tài)數據歸檔、檢索問題。在數據的歸檔方面，對電子化的圖紙和文件利用電子倉庫進行有序分類和管理。在數據的檢索方面，系統提供豐富的查詢方式，不僅可以按照圖號等傳統方式查詢數據，而且可以按照產品結構關系進行查詢。
（ 2 ） 通過實現產品結構的配置管理 , 解決哈電產品結構的管理問題。產品結構配置管理通過記錄零部件之間的關系以及產品設計結構與產品設計文檔之間聯系 , 保證數據庫中文檔的成套性。同時通過記錄企業(yè)人員指定的文檔和具體產品裝配件、零部件的關系，以樹的形式將文檔、裝配件、零部件之間的關系表示出來，同時可以讓企業(yè)人員通過擴展產品結構樹來實現對產品設計文檔的查詢。
（ 3 ） 通過流程管理使整個過程流得到有效的監(jiān)控，使產品數據的形成過程得到有效的保存，避免不同部門使用不同版本的設計圖紙的現象發(fā)生，以免出現產品開發(fā)過程中責任不明確而相互“推委”的現象。同時在流程管理中引入并行的產品設計思想，縮短文檔的傳遞以及處理時間，盡量提高哈電的設計效率。
（ 4 ） 通過項目管理功能 , 實現項目任務的管理與控制，并對項目信息進行維護。這樣可以使項目的領導人員對整個項目的進展情況進行監(jiān)控，并做出相應的調整和評價，保證產品能按時成功地開發(fā)出來，提高哈電產品開發(fā)的信譽和效率。
（ 5 ） 通過建立工程數據庫，實現對工程數據的管理功能。哈電 PDM 系統實現對哈電的歷史數據以及歸檔后數據的管理，相當于實現哈電檔案館的作用。在工程數據庫管理系統的安全控制機制的監(jiān)控下，使企業(yè)人員通過方便靈活的查詢方式，能盡快查找到所需要的歷史數據和文檔，使哈電傳統的設計經驗在計算機化的設計過程中得到有效的利用和發(fā)揮。這對于幫助沒有經驗的設計人員盡快掌握設計思路和方法來說，是非常重要和必須的。
（ 6 ） 由于哈電的各軟件之間沒有實現信息共享，不同部門之間產品數據得不到有機的共享，形成了一個個“數據孤島”，無法滿足集成化管理系統對設計數據的需求。哈電 PDM 系統中的接口管理系統就是用以解決這些“數據孤島”，將各種需要共享的數據有效地組織和管理起來，真正實現哈電內部各個部門、各種軟件之間信息的共享，提高產品開發(fā)的效率，縮短開發(fā)時間。
4. 緊密暢通的功能及信息集成
PDM 系統作為企業(yè)的一種集成框架，是企業(yè)其它系統的“數據樞紐”。各系統以設計數據源頭 BOM 表作為“數據紐帶”在 PDM 系統的協調控制下實現數據共享與統一。哈電 PDM 系統與 CAD 以及 CAPP 系統達到了系統底層集成，實現了 CAD/CAPP 與 PDM 之間數據的雙向流動以及用戶操作環(huán)境的實時切換；與水輪機方案系統實現了功能集成 ; 與管理信息系統通過接口和中間數據庫實現數據集成。如圖 3 所示：
5. PDM 與 CAPP 獨具匠心的完美整合
多數企業(yè)實施 PDM 在處理與 CAPP 集成關系的做法往往都是另購商品化 CAPP 產品，再通過中間接口實現與 PDM 集成。而哈電將 CAPP 系統所處理的主要業(yè)務邏輯抽象成對一些類的操作，并通過 PDM 系統將這些類定義成系統底層的類（如 v1Gxgs ， v1UsTime 類），由 PDM 統一管理，從而可以實現 PDM 對工藝數據的實時控制， CAPP 系統也可實時共享 PDM 數據資源。
實施效果
哈電 PDM 系統從論證、模擬運行到全面推廣應用經歷了多次磨難和考驗，亦得到不斷的改進和完善，現已進入企業(yè)內全面推廣應用階段，并已在哈電設計過程中發(fā)揮了巨大作用。到目前為止，哈電已用 PDM 系統先后完成“ 650MW 秦山核電項目”、“ QFSN-350-2 遼電汽發(fā)項目”和“空冷 150MW 汽輪發(fā)電機項目”三個項目共 4 個產品的設計任務。尤其是其產品結構配置功能使用戶在設計“空冷 150MW 汽輪發(fā)電機項目”中結構關系有大部分相似的二個產品時，通過不到半小時輕松的配置，就完成了以往要 3 至 5 天的工作。以往要耗費一周時間繪制的零件明細表通過哈電 PDM 系統的報表導出工具只需 3 至 4 小時即可打印完成。用戶心理上由原來消極被動地應用也轉變?yōu)楝F在主動要求安裝使用。在過程控制方面，用戶將圖紙通過流程走下來既節(jié)省了拿著圖紙到各個部門會簽審批的時間，又可使工藝反饋信息提前介入，方便交流，而且責任明確。在項目管理方面，項目負責人隨時都可監(jiān)控項目進展情況。另外，從應用范圍看，哈電 PDM 系統在橫向和縱向都得到廣泛應用。系統以 BOM 表、電子圖檔、工藝文件和通知單等橫向上貫穿公司設計部、工藝部直至生產計劃部等處室，縱向上從公司延伸到分廠以及車間技術組。總的看來，哈電已形成一種和諧統一的技術管理模式，就是利用 PDM 集成環(huán)境使設計部進行設計開發(fā)，使工藝部進行工藝編制，使分廠車間進行材料定額和工序工時制定，使生產計劃部進行生產計劃和調度。可以說，哈電 PDM 系統已經為哈電拓開了信息化的高速之路。
實施后的啟示
哈電 PDM 系統的成功實施并不是一帆風順的。作為典型的國有大型制造企業(yè)，有必要也有責任總結一下實施經驗和啟示：
1. 慎重選型
要選擇適合企業(yè)實際的 PDM 產品。哈電作為萬人大廠，數據量大，涉及部門多，管理模式復雜，一般的 PDM 產品無法滿足哈電需求。而 Metaphase 是國際具有 PDM 行業(yè)標準的產品，能以其強大的技術支持力量適應各種需求，哈電作為 Metaphase 國內第一家用戶取得成功也證明了這一點。
2. 深入調研
調研不細致，需求不明確都將使系統偏離實際。作為哈電 PDM 系統實施技術依托單位清華大學秉承嚴謹求精的態(tài)度積極與哈電內部開發(fā)人員配合，多次共同與最終用戶交流，保證系統的實用性。
3. 分層次對員工培訓
重點要對企業(yè)內部系統管理維護人員進行深層次培訓。因為系統交付使用后，系統管理維護人員起者承上啟下的作用，既要指導用戶應用，還要針對用戶提出的具體要求對系統進行調整。其次要對系統的最終用戶進行普及培訓，如果最終用戶對系統不了解，操作不熟練，產生抵觸心里勢必阻礙實施進度。
4. 獲得企業(yè)領導支持
通過講座等形式使企業(yè)領導層真正了解 PDM 給企業(yè)帶來的好處，堅定其實施信心，從而可以借助企業(yè)領導的組織調動能力推動實施。