一、概述

以信息化帶動工業化是中國制定的一個為期50年的長期發展戰略。企業信息化是國民經濟和社會信息化的重要組成部分，也是實現以信息化帶動工業化的重要基礎。

企業信息化的內容很廣泛，對于制造業企業而言，企業信息化至少包括工具信息化和管理信息化。工具信息化指的是采用先進、高效、智能、數字化的設計、開發、仿真、分析、調試、制造、檢驗等各類工具，即通常所說的CAX工具。從古人云“工欲善其事，必先利其器”，到現代的“生產工具就是生產力”，無不證明工具信息化的重要性和必要性。管理信息化指企業根據自身需求情況以及企業發展戰略，實施應用一種或多種管理信息系統對企業的設計、制造和管理信息進行數字化管理。

近幾年來，許多企業已在產品設計、制造方面使用了CAD/CAE/CAM/CAPP/EDA等數字化工具，以及在企業信息管理方面，投資實施了以ERP/SCM/CRM/OA為代表的企業信息系統。在需求滿足的一定時期內，企業普遍提高了效率、獲得了效益。隨著應用的深入，以及需求的延伸，系統相互獨立、信息難以共享、業務流程割裂，即所謂的“信息孤島”問題，日益成為制約企業信息化的重要瓶頸。

打破信息孤島，根本是要加強企業信息化的統一規劃，必須站在戰略全局的高度，依據“總體規劃、分步實施、系統集成、不斷完善”的原則，從源頭上加以防范和規避。這對于從未實施過信息化、一切從零開始的企業可以做到。而在現實中，伴隨著眾多企業的發展壯大，企業信息化也從無到有，信息系統也從少到多。不客氣地說，企業還未整明白，信息孤島就已產生，而要消除信息孤島，卻是一件費時費力又費錢的事。如今，隨著PDM時代的到來，越來越多的企業意識到實施PDM已成為企業提升核心競爭力的必要舉措。其實，PDM不只是產品數據管理系統，它可以成為企業信息集成的框架與平臺，正確地實施PDM可以在某種程度上消除或減緩企業業已存在的信息孤島。

在此，筆者結合某企業PDM系統具體實施實踐，通過以PDM為中心構建企業信息化集成系統，實現企業內部信息系統的有效整合或集成，從而消除企業內部業已產生的眾多信息孤島。

二、項目情況
某企業（因保密原因，具體名稱隱去）成立于1978年，是國家一類研究所，目前主要從事通信和特種通信技術的研究、設備研制和中試生產。生產模式是多品種、多批次、少批量、高質量，生產產品是機電一體化、以電為主，屬于典型的離散型制造企業。

近十年來，該企業快速發展，加之決策層的重視，企業持續推進信息化建設。先后引進并統一的全企業電路與結構設計工具，目前主流的工具軟件有：電路設計使用Protel99SE、二維圖使用清華天河CAD，三維結構設計軟件使用Solidedge v16。

在管理信息系統方面，企業引進了檔案管理系統，用于企業各種介質檔案（圖紙、設備、計算機、儀器、聲像等）的管理。自行開發了物資管理系統，用于關于企業物資采購、庫房管理、質量及成本管理等。引進了CAPP系統，用于工藝部門進行工藝規劃設計。自行開發了生產計劃管理系統，用于企業科研與中試生產的計劃管理、任務書編制、課題管理等。自行開發了MES系統，用于車間作業管理、工時定額管理、作業排產與調度等。企業還建立了人力資源管理系統和財務管理系統，這兩個系統與其他系統使用環境完全隔離。

三、存在問題
應該說，該企業的這些工具軟件和信息系統從無到有，并逐漸成為企業職工日常工作的必備工具或平臺，也充分說明了它們在各自的應用領域和范圍發揮了很好的作用和效益。但問題也隨之而來。隨著企業應用的深入，以及需求的延伸，企業多年來分別開發或引進的這些工具軟件和信息系統存在著業務功能部門分割，、信息不能或者難以共享，業務流程割裂或者不夠順暢，即所謂的“信息孤島”問題逐漸顯現。更為要命的是，隨著企業對于這些工具軟件和信息系統日益依賴，信息孤島問題也日趨嚴重。

信息孤島的產生，有技術的因素，也有意識的原因。在信息化實施的初期遇到問題時，我們的主要精力都會投入在解決問題上，而很少去考慮問題解決后的整體局面如何，從而造成由于業務的需要，一個個的義務系統都被各自獨立地運轉起來，但由于各系統間沒有統一的技術和數據標準，數據不能自動傳遞、缺乏有效關聯和共享，導致企業信息資源分散且大量冗余。還有，企業信息化是一個逐步的過程，隨著技術的成熟逐步提高的過程，是只有開始沒有結束的過程。無論國內還是歐美等信息化啟動比較早的國家和地區，信息化的實施和應用都不是一步到位、一蹴而就，而只能通過循序漸進的過程逐步建立起來的。可以說，信息孤島是信息化應用推廣和普及的必然結果。

在實施PDM以前，結合該企業現有信息系統之間的數據流程圖，信息孤島問題主要表現為：

一、已有的信息系統都只作為部門級系統發揮作用，其日益豐富的信息資源沒有在整個企業內部有效共享，企業內部沒有建立集中、統一的企業級數據源。直接的后果是設計效率低，設計容易發生不一致。具體表現在：

1）物資管理系統產品中并非所有零部件都是自己設計的，一般有20%到70%都是外購件。電路設計人員設計時需要查閱元器件的規格參數、封裝、外型與尺寸、甚至廠商、價格、質量等級、實物圖像等信息；出圖時需要標注器件的物資編碼與名稱。結構設計人員除了需要外購件的上述基本信息外，甚至還需要CAD設計圖紙或者三維模型。由于當時系統開發需求僅局限在本部門內部，沒有充分考慮部門外部的使用需求，造成信息不全、缺失、或者難以提供。現狀是該系統缺乏很好地支持與設計人員的CAD系統。

2）檔案管理系統系統中保存的幾十萬條裝配條目信息和十余萬張歷史歸檔的圖紙和文件是企業寶貴的智力資產庫。然而由于早期只收集紙質文件，加之借閱手續的煩瑣（沒有電子化的借閱流程），使得這些文件乏人問津，已有的技術成果沒有很好的繼承和重用。現狀是檔案管理系統也沒有成為廣大設計人員的支持系統。

3）CAD/EDA等設計工具設計人員的計算機保存著各自大量的CAD/EDA等電子設計數據，本應為企業所有的智力資產事實上為私人所有。個人化的數據版本管理混亂、數據安全沒有保障，而且相互之間難以共享。

二、設計人員使用CAD/EDA等設計工具完成產品零部件設計后，其電子文件并不能作為生產加工的依據。首先將產品設計圖紙由電子打印為紙質，再將紙質圖紙經過較核和審批過程，審查人員在紙質圖紙上提出意見后，又由設計人員在CAD/EDA等設計工具中對電子文件進行修改，然后再次轉換為紙質，如此周而復始，直至審批通過。在這一循環往復的過程中，存在“電子文件->紙質文件->電子文件”的轉換過程。這是一個耗費資源、耗費時間、而且導致數據發散、安全性很差的過程。實際上，一旦將電子文件打印轉換為紙質文件就很難再保證兩者的一致性。因此經常出現文、圖、物不一致的問題。

三、當產品設計完成后，設計人員還需要根據產品結構人工匯總統計出諸如整件明細表、電路元件表、產品清單等表格。這些表格主要用于工藝設計和生產組織。這是一個“電子文件->紙質文件”的轉換過程，這種手工統計工作費力又極易出錯。

四、然而，到了工藝設計階段，即便有了CAPP系統，由于CAPP系統是以產品結構設計為基礎的，工藝設計人員只能將上游設計人員提供的產品圖紙和明細表等表格在CAPP系統重新錄入一遍，然后才能開始工藝設計，這又是一個“紙質文件->電子文件”的轉換過程。

五、到了組織生產階段，計劃員又要根據設計和工藝人員提供的紙質圖紙和工藝卡片再在MES系統錄入一遍，用以編制生產加工任務書和安排生產計劃。這又是一個“紙質文件->電子文件”的轉換過程。

六、生產任務下達后，物資管理人員又要根據設計人員提供的紙質圖紙、明細表以及加工任務書，輸入到物資管理系統中，用以安排采購與備發料，這又是一個“紙質文件->電子文件”的轉換過程。

七、如果中間設計人員發生圖紙更改，其下游的工藝人員、計劃員、物資管理人員又要重復上述錄入工作。

四、解決方案
該企業對于已存在的信息孤島，確實困擾多時，也想積極解決，但苦于一直未找到合適的時機和技術。從2002年期，企業與UGS、UFC先后合作實施PDM系統一期、二期系統，雙方一致認為：PDM是一種管理軟件，如果企業的PDM系統完全按照原有的管理模式去實施，就等于穿新鞋走老路。必須站在企業業務流程BPR和BPI的高度，通過構建以PDM為中心的企業信息集成系統，實現消除信息孤島，整合優化流程的目標。由于對于PDM軟件的正確理解，以及實施雙方的共同努力，企業目前已經構建如下框架的企業信息集成系統。

主要解決措施：
1、強化物資管理系統是為整個企業服務的系統，而非物資部門的內部系統。其管理的所有物料信息是企業級的數據。通過建立多部門協調一致的物資命名與管理規則，并落實具體人員按照規范重新整理物料的屬性信息以及建立企業的優選目錄。修改企業的質量體系文件，明確設計人員設計時必須從優選目錄中選用物料，對于確實需要新購的器件，也必須在PDM系統中提交申購審批流程。在申購獲得批準后，有專人負責在物資管理系統中分配物資編碼及輸入正確的屬性信息。如果是結構用的通用物資，有專人在PDM零件族中事先創建三位模型。通過在PDM系統后臺ORACLE數據庫建立觸發器和數據中間表，物資系統中一旦發生數據改變，便實時觸發同步到PDM的零件族。

2、設計人員在Protel99SE完成設計后，使用PTI接口（由UFC專門開發的接口程序，并內嵌在Protel99SE界面中，可以方便地連接PDM與Protel99SE兩系統）連接物資管理系統中的優選目錄，進行物資匹配與選用，最后生成有規范的物資編碼和名稱的圖紙明細欄以及導入到PDM系統中自動創建BOM與文檔信息。

3、設計人員在天河CAD完成設計后，使用CAD接口（由UFC專門開發的接口程序，并內嵌在天河CAD界面中，可以方便地連接PDM與天河CAD兩系統）連接物資管理系統中的優選目錄，進行物資匹配與選用，最后自動生成有規范的物資編碼和名稱的圖紙明細欄以及導入到PDM系統中自動創建BOM與文檔信息。

4、結構設計人員在Solidedge完成三維模型設計后，通過企業自行開發的二次開發工具，自動填寫與PDM交互的屬性，然后使用Richclient接口（TeamCenter2005提供的集成接口，企業實施過程中進行了定制開發）上下載模型數據，連接零件族獲取通用模型，以及二維出圖等。

5、企業已有的歷史數據對于PDM系統非常重要，除了方便設計人員查詢和重用已有成果，PDM中的產品結構關系和產品文檔關系也需要歷史信息。由于檔案管理系統長期并未收集設計電子文件（只有后期發生更改時收集了少量文件），企業將所有紙質圖紙進行掃描，將掃描后的電子文件和原始文件通過UFC開發的歷史文檔導入工具導入到PDM系統中。對于歷史的BOM信息，由于物資管理系統數據比較完整，故從物資系統導出中間EXCEL文件，通過歷史BOM導入工具導入到PDM系統。

6、在PDM系統中建立了規范的各種文檔審批流程，可以實現單張圖紙和打包圖紙的電子圈閱，而且審批完成后，自動提取流程審批歷史，在圖紙指定位置自動簽署。徹底改變“電子文件”上載->“紙質文件”審批->“電子文件”修改的弊端。

7、為了保證PDM輸出的紙質圖紙與電子文件的一致性，圖文中心通過PDM輸出時，所有圖紙均附加文件名、版本、打印人及打印日期等輔助管理信息。

8、專門開發了標準化規定格式的報表生成工具，可以自動根據PDM系統中已有的BOM信息匯總統計出諸如整件明細表、電路元件表、成套設備明細表、產品清單、成套設備明細表和備附件及工具匯總表。徹底解放了設計人員先前的沉重負擔，報表所建即所得，方便快速。為此企業專門修改了先前圖紙齊套要求，將匯總的各類表格不作為齊套圖紙。

9、PDM管理著企業所有的設計源數據，為了方便下游系統使用數據，專門開發了通用數據接口，按照下游系統的需要，可以生成工藝BOM中間文件，作為CAPP系統的輸入源；可以生成采購與發料BOM，作為物資管理系統的輸入源；可以生成制造BOM，作為生產計劃管理系統的輸入源。徹底改變了企業先前完全考人工錄入的落后方式。

10、通過實施以PDM為中心的企業信息集成系統，改變了企業先前的串行工作流程，縮短了業務流程，將數據管理拓撲結構盡量有原來的“一字長蛇”變為“星型”，提高了數據的可靠性和及時利用性。

總結
不斷推進信息化建設，是企業響應國家發展戰略，并持續提升核心競爭力的必由之路。而信息孤島又是信息化建設過程中的難以回避、甚至無法回避的共生物。對于企業而言，完全不必要杞人憂天，過度恐懼，或者過于追求完美，期待完全無信息孤島的系統。

事實上，企業通過實施前的有效規劃，并嚴格按照規劃實施，可以最大限度地減少信息孤島，發揮各信息系統最大的使用效益。及時已經產生了各種信息孤島，也可以通過整合企業應用，緩解或消除它。本文通過某企業實施以PDM為中心的信息化集成系統，既充分發揮了PDM系統應有的功能，又通過PDM系統對企業其他系統進行了整合和優化，取得了意想不到的效果，希望對于有類似需求的企業有參考作用。

經過數年的反展，產品全生命周期管理（PLM）的概念廣受追捧。其實，PLM雖然是一個“新概念”，但它是以PDM為基礎的，是PDM與CAD/CAE/CAM/CAPP/EDA乃至ERP/SCM/CRM集成應用，是解決企業內部的產品數據管理和有效流轉（說白了，打破信息孤島）的必然發展結果。PLM的理念也印證了本文的觀點。