协同产生创新，创新产生价值

HEATS

制造业企业信息化的目标，首先是向产品要效益，同时也要努力向管理要效益，归根结底是要通过“协同”向“创新”要效益。
    
    制造业企业的信息化应用场景

     M公司是一家专业从事某领域产品开发与生产制造的典型制造业企业。为争取到为上游厂家A公司配套的X产品订单，M公司专门组建了由销售部门与新产品开发部门等相关人员参与的项目组，负责与A公司相关人员进行该X产品的技术沟通及商务洽谈。
    项目组根据A公司提供的X产品的技术要求、规格说明、相关图纸、三型模型等技术资料，经过多次频繁地往来沟通，大量参阅了业内相关企业同类产品的最新设计方案，最后在M公司北美机构的某一已有型号方案X0（全套图纸及三维型等）基础上，融入M在X产品方面的先进设计理念与丰富经验，经过改型完成初步设计，很快向A公司提交了该X产品方案，包括动态三维模型（电子样机）、主要技术指标、生产制造计划及价格等，从而在多家公司竞争的条件下，顺利争取到了A公司的X产品订单。
    订单就是任务、就是计划。M公司立即就X产品立项，构建X产品项目管理体系；同时由新产品开发中心负责组织X产品的设计工作。
    新产品开发中心按照与A公司共同确定的X技术规格与初步方案，经过进一步深入分析和计算，从网络数据库中调出X0全套图纸、三维模型等已有技术资料，通过局部改型，迅速确定了X的系统结构方案，完成整体设计。因为利用了M在该产品领域积累的丰富、强大的构件库、标准件库、知识库和经验库等，通过知识重用，X的开发设计工作量和工作难度被大大减小。围绕少数关键零部件的详细设计工作，从三维设计到工程出图，很快在全中心大面积同时展开。 在设计过程中，M北美机构的两位资深工程师也理所当然地加入了项目。整个X产品项目借助网络提供的版本、权限、数据接口与沟通交流等等协同功能，顺利实现了异地的网络化协同设计，并且还方便地响应了设计过程中A公司对X产品技术要求的多次变更。
    在完成X的三维建模、工程设计的同时，通过CAX集成，直接读取零件的三维数模，对X关键件进行了有限元分析、校核等等工程分析，并快速完成了X产品的全部设计工作。
    产品设计完成后，迅速转入生产工艺设计与工装设计等生产前准备阶段。通过CAX集成，直接从网络数据库读取产品的设计模型与图纸，进行生产工艺规划、工艺汇总、生产计划编制、生产成本定额编制等，确定标准件、外购件与自制件，并对自制件的制造模具以及产品组装卡具等工装准备进行设计，完成生产工艺规划。
    产品开始生产之前，M公司组织相关门对X产品进行了全面审核，并对其设计与工艺部分地方进行了更正和改动。经过技术、经济与生产组织等方面的严格审核，X产品获准生产，并由公司向相关生产承担单位和部门发布X的技术与工艺文件（二维发图、零部件三维数模、工艺规程卡片、生产计划等），X产品进入生产实施阶段。
    负责采购（或外协）的部门根据X产品的生产计划与技术要求，向下游厂家发布外购非标件，并开始标准件、外购件、原材料等的招标采购及其合理库存的计划管理工作。下游厂商N公司获得向M公司提供X产品配件的订单后，按照M公司提供的配件技术要求，直接读取图纸与三维模型，开始该配件的设计和制造工作。
    M公司生产一部负责某自制关键件模具的制造工作。通过网络数据库，生产一部直接读取该模具的三维模型，根据该模具型腔及其曲面的特点，从以前积累的加工知识库中直接选取某相似件的加工套路模板，并结合加工设备的条件，对该模具的数控加工工艺参数作了适当改动，迅即完成了该模具的数控加工代码编制，经代码仿真检验无误后，通过网络DNC传给加工中心机床完成该模具的数控加工制造，并提交给下一道生产工序。
    生产三部负责X产品的组装总成。在各零部件到位之前，三部技术人员先期通过网络调出各零部件模型在计算机上进行了多次模拟预装配，并根据模拟情况及公司发布的生产计划与工艺规划，对装配工艺做了进一步细化和优化，制作成X产品的组装流程三维动画片及各工位的工艺卡片以指导工人操作；同时通过网络协同，随时掌握各前道工序进展与配件库存情况，适时调整生产计划，控制生产成本，确保按时、按质、按量、低成本地完成X产品的生产。
    X产品经严格的调试与成品检验合格后，即可按订单要求开始向A公司小批量供货。
    M公司内各X产品相关部门还需要及时将X产品设计制造中经修改、验证的全套技术资料与经验、知识等进行整理、记录、汇总和存档，并对相关工模具等工装设备进行保养和维护，以避免“猴子扳棒”造成企业资源混乱而流失，实现技术积累和保密。
    此后利用数据库中X产品的电子模型，相关部门容易地生成精美图片及形象的三维动画，制作成平面或多媒体的X产品安装和使用说明，随产品一同交付A公司；并且随着供货，M公司的X产品售后服务工作也便开始了，包括产品安装和使用中的故障问题、备件更换/更改等产品技术信息（图纸、三维模型等），就随同其他服务信息化一起，通过用户服务部门而在M公司的数据库中得到记录、沟通、开发和管理。
    （制造业企业的信息化应用如图1所示。） ( P4 S4 _/ E) `0 Q0 z8 S# v

& y$ J' P+ f G A; P7 D1 p

图1制造业企业信息化系统的应用——产品创新/协同管理

    产品创新是制造业企业的灵魂

    产品是制造业企业的价值源泉；产品创新设计/制造是制造业企业所有工作的中心。
    进入新的世纪以后，随着经济全球化和全球信息化的加速，全球制造业正在全方位广泛而深入地采用现代信息技术，制造模式与市场环境呈现新的特征：
    产品生命周期越来越短、产品创新越来越快；
    产品从设计、制造到交付用户的周期越来越短；
    网络化、全球化优化资源配置，产品制造成本越来越低、品质更优良；
    制造业企业内部及其与供应商、用户沟通与协作更方便，市场响应更快捷；等。
    突出表现为产品创新更快、品质更优、成本更低、服务更好。
    以家电制造业为例，创新产品大量涌现，80%的旺销产品生命周期不超过3年，相似产品竞争激烈，抢上市时间、拼价格，愈演愈烈；汽车制造业每年有数以十计的新车型面市，上市时间1824个月，成本每年降低约10%，服务质量无故障等等；IT制造业更是在“摩尔定律”主宰下每18个月翻一番……创新产品对企业成长的贡献率达到50%！
    制造业在我国GDP中占到34%，从业人员占工业从业人员的90%，是我国重要的支柱产业。随着我国综合国力的进一步增强和加入世界贸易组织（WTO），我国经济全面与国际接轨，大批跨国企业抢滩登陆在国内高起点设厂、将生产加工向中国大陆转移；国内制造企业更是背水一战，大举通过信息化、广泛应用现代制造技术积极参与国际竞争。我国正逐步成为全球最重要的制造业基地之一。
    但是，对于我国制造业企业来讲，却面临两种不同的命运：或者成为全球制造链上“三来一补”的加工车间，或者成为拥有自主核心能力与自主品牌的全球制造中心；或者成为“知识经济”，或者成“劳力”和“资源”经济，两者在国际化市场上的价值分配、竞争地位与发展空间上存在根本性差异。
    目前我国已经是全球最大的电视机、电冰箱、空调、影碟机、微波炉、自行车、热水器等家电产品及计算机配件产品制造基地；而且在大到飞机、汽车部件，小到打火机、节能灯，广到服装鞋帽等等的工业品方面，“中国制造”都达到了不俗的规模和层次。但是与当前国际制造业的发展相比，我国制造业存在较大差距，最突出地表现为制造业企业的产品创新能力差、市场响应效率低、自主品牌实力弱，核心竞争力严重不足。
    在国际市场上鲜见贴有中国自主品牌的产品，大多以OEM贴牌方式成为外国货；即使是自主品牌产品出口，也因设计创新不足、附加价值不高，“猪肉卖成豆腐价”等等。由于产品创新水平低下、自主核心能力不足，“中国制造”正在沦为“知识经济”模式下全球制造链下游的资源和劳务“车间”。与国外跨国公司依靠产品创新与市场创新赚取的成倍超额利润相比，中国这个“制造车间”却只能拿到1%2%的微薄“辛苦费”。
    同时随着加入WTO，我国国内市场已快速开放为国际市场。由于核心竞争能力不足，“中国制造”不仅在参与国际竞争方面面临挑战，而且已经在丧失国内市场上的发展机会与利润空间。
    创新是民族的灵魂，更是企业发展的不竭动力。只有具备持续产品创新能力的企业，才能真正在激烈竞争的市场上获得优势。一般来说5000个产品创意中往往仅仅只有一二个产品真正拥有市场前景和商业价值。如果一个企业能够做到5000个产品创意中有5个适销产品必然能够带来巨大的市场优势。具有创新能力的企业要比其竞争者多出两倍的产品创意、三倍的新产品开发并由此获得两倍以上的新产品成功率。
    并不是具有产品创新能力的企业人员的素质更高或工作更努力，关键在于人·产品创新与协同管理：他们知道如何更好地使用信息化手段、如何更好地利用信息与知识、如何更好地打破隔阂进行协同，从面释放出信息化的巨大力量；在同等时间周期与资金预算下，能够完成竞争者三倍以上的新产品开发（如图2所示）。

( l! F* O: |2 M% ~- B

图2产品创新过程中实现产品信息的良好沟通和利用

/ N( a( r* m# O; c

   制造业企业信息化的目标，首先是向产品要效益，同时也要努力向管理要效益，归根结底是要通过“协同”向“创新”要效益。
    
     协同产生创新，创新产生价值

     制造业企业信息化的目标，首先是要向产品要效益，同时也要努力向管理要效益，归根结底是要通过“协同”向“创新”要效益；就是要使任何与产品相关的人、在任何地方、可以快速找到任何需要的产品数据、从而共享产品数据，实现从产品需求定义、概念设计、工程设计、生产制造到服务支持等产品创新各个环节协同工作；就是要打破产品设计人员与生产制造人员、销售人员及产品最终使用者之间的沟通障碍，通过最大可能相关人员创造思维的合作和协同，缩短设计周期、优化制造流程、降低生产成本等，使企业产品创新能力获得极大提升。
    产品创新协同管理包括产品数据的产生修改与产品数据的管理利用两个方面（如图3所示）。

3 e; p* c" D; o& r

   首先是产品数据的产生。通过应用软件（CAXA系列、Office、AutoCAD、PRO/E等），并集成协同管理客户端，或应用浏览器的专用Web界面，创建产品数据文档，以基于协同管理平台实现从概念设计、审核、详细设计、出工程图、工艺设计到批准发布等的协同设计等。
    其次是产品数据的利用。基于协同管理平台，通过文档的查找、浏览、拷贝和打印等实现文档使用；通过提交文档以备审核、发布，审查其他人创建的文档并进行批注，发布或否决审查过的文档等，实现流程管理服务；通过权限设置，控制访问者能够访问的文档范围、文档产生过程历史纪录、版本修订等，实现文档控制等的协同管理工作。
    信息化为制造业企业创造了跨越式发展的难得机遇，许多企业焕发出振兴腾飞的豪情，希望“信息化”能够高起点、能够将企业带出困境，或者为企业带来的竞争优势与发展空间等等。但是目前，我国大多数制造业企业的信息化应用程度都还很低，产品创新的“信息”产生源不足、“数据”采集积累困难，同时企业上下员工对信息化的认识和应用基础也较差；制造业企业在信息化建设过程当中面临的创新不足、响应不快、效率低下、成本居高等问题的主要原因，就是产品创新过程中数据产生不完整、信息管理不到位、协同沟通不通畅、共享应用不成熟等。如果脱离制造业企业以产品创新为中心的实际和当前信息化的应用基础，一上来就是以流程架构为重点的顶层ERP、SCM、CPC、PLM等等，由于缺乏产品创新信息的基础性支撑，“信息化”很可能成为空中楼阁而陷入“无言的结局”。
    协同产生创新，创新产生价值。无论是少数信息化工具应用基础较好的企业或企业部门，还是大多数信息化工具应用基础较差的企业，产品创新协同管理都能紧紧地切近制造业企业产品创新设计与制造的中心工作，将制造业企业的人的信息化、工具的信息化与组织流程的信息化三步并在一步走，在巩固和扩大、深化信息化工具单元应用的基础上和过程中，打通“信息孤岛”，扩展协同功能，根据需要和实际，稳步推进，建立小组、部门直至企业的统一数字化环境，实现相关人员和单位按权限访问、存储及控制与产品相关的文档，并以数字化方式发布、更新和使用产品的创新信息，从而使企业信息化水到渠成、使信息化协同产生创新，从而通过产品创新切实为企业创造价值（如图4、5所示）。

! E7 Z8 F, ~% H! u

图4协同设计——概念与方案设计、详细设计与出图

7 {/ M1 U/ o& i+ ?9 o

图5异地制造——设计、工艺与制造的远程协同

. ^' c/ X" ` @

    制造业企业的信息化之路

    1、企业什么情况下需要产品创新协同管理

    需要创建、保存和查询有关产品从概念到详细设计、工艺设计及产品更改的全部数据；
    数据保存在异地、可以通过互联网访问；
    用户、供应商需要从异地访问有关产品数据；
    保持目前的设计方法和设计工具不变，技术积累与知识重用；
    有关产品的数据和信息没有集中存储和统一有效管理；
    需要数据的部门和人员不能快速查找到需要的数据；
    找到的数据不清楚是否正确或是最新版本；
    访问产品数据的权限和安全性无法控制；
    如何让客户、供应商、合作伙伴方便的了解相关信息；
    如何控制数据的修改流程、保留原始记录；等。

    2、ERP、CRM、PDM不能完全解决产品创新协同管理

    ERP专注于企业内部资源信息的管理利用；
    CRM专注于用户资源信息的管理维护；
    PDM专注于设计阶段产品数据管理；等。
    产品创新协同管理的应用实施内容
    分析和定义构成产品全部信息的数据；
    集成相关产品数据的产生工具（CAD/CAE/CAM,Office…)；
    分析产品数据的完善过程和传递关系；
    分析产品数据的更改和审批流程；
    构造硬件和软件环境；
    不涉及设计方法和流程的重组再造；等。
    3、支持产品创新协同管理的CAXA创新设计XP

    支持产品创新协同管理的CAXA创新设计XP系列（如图6、7、8、9所示），包括主要用于产品创新设计中概念与整体设计的CAXA实体设计XP、用于量大面广的产品详细设计与工程出图的CAXA三维图板XP以及用于支持协同工作的CAXA协同管理XP等，是我国自主知识产权软件的优秀代表CAXA为我国制造业企业的信息化作出的最新贡献。
    CAXA实体设计XP被誉于“自参数化技术产生15年来CAD技术的最大突破”，是国际最新专利技术与CAXA——我国自主知识产权软件知名品牌——多年来在CAD/CAM领域所积累丰富经验的结晶，全面集成了CAXA曲面功能，在创新设计方法与三维智能图库方面有显著突破，同时支持协同设计与协同管理应用，支持与CAXA协同管理XP的集成，支持与主流CAD/PDM/CPC软件的集成等，是CAXA产品创新协同管理解决方案的核心构件之一。
    CAXA三维图板XP是带有三维功能的绘图工具，解决了产品创新设计中量大面广的详细设计、工程设计等三维造型问题，并能有效接收和继承CATIA、UG、PRO/E、CAXA实体设计等其它三维设计系统产生的三维模型数据，并能迅速生成符合国标的二维工程图纸，同时支持基于网络的协同设计和协同管理。它填补了我国广大制造业企业产品创新信息化应用中的中端规模化、大面积应用的空档，从2000年推出第一个版本后在国内市场迅即铺开，成为又一个典型的“具有中国特色”、“符合中国国情”的制造业信息化知名软件。
    CAXA协同管理XP是CAXA产品创新协同管理解决方案的支撑平台，借助了Windows2000的强大安全功能，实现协同工作中用户对项目的访问、对文档和功能的使用等权限设置。并在此基础上，提供强大的文件管理功能：
    对统一存储在数据仓库中的文档进行检入、检出和拷贝；
    直接在协同管理数据仓库中建立、删除、拷贝项目和文件夹；
    为常用文档建立临时文件夹，方便访问；
    根据文档属性在数据仓库中快速查找；
    实现对修改过文档的历史纪录；
    定义文档的生命周期状态、进行版本控制；
    自动建立文档之间的关联，实现文档之间引用、被引用、链接和装配关系的查询；等。
    文件浏览功能：
    可以直接浏览多达200多种的文档格式（.exb,.dwg,dxf,.doc,.xls,.jpg,…）；
    可以对浏览的文档直接打印；
    可以对浏览的文档进行过滤处理；
    与CAD和其他工具软件的集成功能：
    与CAXA系列设计软件紧密集成，使用户可以直接在系列软件界面内直接访问协同管理数据仓库，调用协同管理功能；
    与主流CAD软件的紧密集成(AutoCAD,SolidWorks,Pro/E,…)；
    与文字处理和电子表格等办公软件的集成；等。

1 P6 L! s( X/ U1 E6 c6 A5 X

6 B3 ]; a% P1 `( V0 d1 i7 b

图7产品创新：概念设计与整体设计

6 a- z0 R+ M7 S

& F; `% w5 R. ?9 h4 `6 \

图8产品创新：量大面广的详细设计与出图

L0 Z5 [- T" \. V+ H$ ^; Q: e

图9协同管理：订单管理、项目计划、产品修改和发布

    制造业企业的信息化之路

    CAXA产品创新协同管理解决方案目前已在长春一汽、胜利油田以及北京华诚、浙江长城减速机、西铁城东星表业、乐清材宝玻璃钢、甘肃电力设计院等全国众多行业的制造业企业的产品创新设计与制造的实践中得到良好应用，并用事实对“制造业信息化”作出“中国特色”的、务实的诠释：协同产生创新，创新产生价值。