档案部门在产品全生命周期管理中的作用探析

朱志赟

（上海飞机设计研究院，中国 上海 201210）

0 引言

《中国制造2025》提出在传统制造业、高端装备制造业、 战略性新兴产业等重点领域开展创新设计示范，全面推广应用以绿色、智能、高效、协同为特征的先进设计与制造技术， 提升企业智能化水平、 降低运营成本、 降低产品不良品率。 产品全生命周期管理（PLM）以产品为中心，对客户需求、产品研发、工艺规范、 生产制造、 交付维护等全生命周期各个阶段的产品数据和流程进行科学高效的管理， 实现三维设计软件、产品数据管理系统、企业资源计划系统、制造执行系统、集成质量系统、试验数据管理平台、维修与保障系统等业务平台无缝集成， 以此缩短产品开发周期、保证产品质量、降低成本等。 在工业制造领域，比较优秀的PLM 解决方案包括PTC 的Windchill， 西门子的TeamCenter 和达索公司的ENOVIA。 在航空航天、汽车、电子、船舶等领域，各企业已广泛应用PLM 进行转型升级。

产品数据管理系统（PDM）是企业开展跨地域跨企业协同工作的平台，是PLM 中数据输入、输出的唯一合法平台。 产品图文档是产品数据重要组成部分，是企业核心资产。 在PDM 系统中，产品图文档经设计人员编制、 管理人员核准， 档案人员完成数据分发并归档， 图文档管理系统与档案管理系统实现无缝衔接。档案人员负责保证产品数据流的安全、完整、有效。 因此，明确档案部门在PLM 系统中的管理职责，对于推动PLM 应用具有重要作用。

1 档案部门的数据管理功能

为避免交换信息出现的风险，PLM 需要对各业务系统软件的兼容性与版本进行管理，并通过PDM 系统进行产品数据的创建、签审、分发等，实现产品生命周期内的单一数据源、 数据共享和真正的并行协同。 档案部门在PDM 系统中是数据管理者的角色，应主动承担相应的职责。

1.1 数据的规范化定义

数据规范化是数据模型细化到一定层次时对数据定义的需求。 信息化过程要求企业实现流程规范、操作规范和数据规范的有机统一。[1]PLM 数据规范化重点是梳理企业全局业务数据模型， 并结合相关数据实施标准（国家标准、行业标准和企业标准等），以发布项目内部技术文件或管理制度的形式开展相关数据规范定义。 其主要工作内容包括：

A）表达规范化。 表达规范是指在产品数据设计或文件编制过程中，所使用的标准术语、概念、符号、计量单位、缩略语、翻译等清晰明确，避免产生疑义的情况。

B）设计规范化。 产品数据的二维、三维设计模型和相关技术文件符合严格的质量控制要求， 主要包括建模的通用规范要求， 坐标系定义及其装换矩阵、三维尺寸及公差标注、 电搭接建模规范、 数字化预装配建模规定等。

C） 保存规范化。 产品数据应统一规范其保存格式、编码命名规则、版本标识、技术状态标识、存放位置、 应用和维护方法等， 格式化表单应固化其模板样式。

1.2 数据的一致性检查

空客集团在设计A380 过程中，德国的工程师使用CATIA V4 来设计飞机的内部布线；而法国的空客工程师则使用CATIA V5 考虑机身的整体布线， 导致飞机背部和前端无法完成总装。 A380 的电线总长长达483千米，用了40300 个连接器，手动调整根本是徒劳。 仅此一项，就使空客A380 的交付时间延迟了两年，并损失高达60 亿美元。[2]波音在推动PLM 过程中，要求所有参与B787 设计的工程师或合作伙伴都必须使用CATIA V5，而不准使用其他工具，并在一年中特定的4个时间点才能进行软件升级， 并保持所有的使用者同步更新。

在PLM 系统中，企业、客户、供应商和合作伙伴之间使用的软件工具必须具有经过验证的良好的兼容性，且必须通过PDM 系统进行数据交换。 主制造商规定所使用的软件版本、数据格式，档案部门对输入、输出产品数据进行一致性检查。

档案部门负责产品数据一级受控跟踪管理。 对二维图样、三维数模、技术文件进行版次、软件版本、签审信息、 文件与图样的符合性、 文档模板进行形式检查，对数据的设计、审核、会签和批准流程进行有效性检查，对更改原因、具体更改内容、型号、更改执行序列等信息进行完整性检查。 档案部门向供应商分发数据， 供应商接收数据并反馈接收报告， 而档案部门需要根据反馈报告， 核对无误并确认数据的一致性后，生成数据发放接收完成报告，并在PDM 系统内保存相应的数据发放和接收确认记录。

1.3 数据的完整性维护

PLM 系统自动记录图文档与项目、产品等相关事物之间的关系，完整地显现产品结构。[3]PDM 系统实现产品数据的层级管理，可以容易地追溯零部件的父级或子级构件，与产品的改型、新型号可以共用标准件库、原有设计等。档案部门通过PDM 系统维护数据之间的引用、替代、参考等关系，维持产品数据的完整性。

在PDM 系统中发布的产品图文档是现行有效的产品数据， 而换版、 作废处理的数据文件则移交至档案管理系统进行管理。 归档后的产品数据管理权限移交至档案部门，其他人员无权进行更改、增删操作，由档案人员完成数据接收、补充著录、组卷工作。 根据所属的型号、设计生产阶段建立案卷，将生产图、非生产用图和预生产图、样图、模型及试验件图等集中存放，维护产品整个生命周期的数据完整性。

2 档案部门的过程管理功能

PLM 系统是一种战略性的业务模式和企业信息化策略，它实施一整套的业务解决方案，把人、过程和信息有效地集成在一起， 支持产品信息在全企业和产品生命周期内的创建、管理、分发和使用过程。 产品数据经档案部门在各个业务模块间流转， 由此产品的生命周期由一个阶段转入下一个阶段， 档案部门扮演着过程管理的角色。

2.1 维护流程的合法有效性

档案部门是企业接收数据的唯一合法接口， 只有通过档案部门输入、 输出的数据才能作为正式工作依据。 制造企业接收到设计企业的数据输入， 档案部门根据相关要求进行检查，不符合要求的，则不予接收，并以正式渠道退回。 合法有效的文件、图样，根据专业分类，进行分发并执行。

在PLM 中，数据的传递通过PDM 系统进行，由档案部门进行分发确认， 项目管理部门和档案部门共同维护分发路线、PDM 系统权限设置、安全控制等。未被PDM 覆盖的供应商或合作伙伴，由档案部门通过数据发送单及纸质文件、 光盘等物理载体形式进行分发传递， 数据发送单和物理载体文件必须加盖企业资料发送专用章和项目资料专用章。 涉密数据或文件则由档案部门通过机要交通途径进行传递， 以维护数据流程的合法有效性。

2.2 监督检查项目进度

在PLM 的过程管理中， 任务管理是实现流程控制的一种重要机制。[4]任务管理贯穿于产品全生命周期，一项型号任务被分解为众多的子任务， 子任务继续细分， 直到能够分配至员工个人。 个人计划任务的完成情况直观反映整个项目任务的完成情况。

图文档设计编辑是产品开发过程中的主要任务，其成果就是项目交付物， 图文档经过归档后表示交付物完成，项目任务状态显示“完成”。 档案部门依据年度项目工作计划设置归档计划， 按月度统计归档完成情况， 定期出具项目进度报告， 项目管理部门及团队负责人则能够掌握各个子任务开展情况， 准确地了解项目进展，控制项目风险。

2.3 提升构型管理能力

在产品的全生命周期内，产品的改进型号、衍生型号、 客户定制型号等不同的选配构型同时存在并生产，大量通用设计能够缩短开发周期、减少成本。 以产品结构为组织方式，将各阶段产品数据（结构信息、工艺信息等）关联起来是产品构型管理的基础。

在协同研制中， 应充分重视档案在构型管理方面的作用，在构型管理人员的帮助下，以构型项为基础，设计产品档案归档、 传递的规则， 形成系统的产品档案管理制度， 从源头上控制， 充分保证产品档案的成套性及动态有效性，以促进生产现场的有序管理。[5]

3 档案部门的档案管理功能

工业产品的全生命周期较长，PLM 系统要求与之相关的产品数据必须保存至该型产品完全退出市场，因此档案部门需要通过逻辑与物理实体控制等措施确保产品数据长期处于稳定状态，并可读、可利用。 档案作为企业的重要智力资产， 档案部门应主动开发档案信息资源，为企业知识管理、技术创新提供支撑。

3.1 档案资源的长期保存

产品数据档案的物理存贮由企业档案部门负主体责任， 信息化部门提供技术支持。 信息化部门负责企业全系统内电信数字设备安全， 及时维护、 更换存储设备。

档案部门应健全数字档案安全管理制度， 对于重要档案采用异地异质备份策略。目前，各业务系统普遍使用硬盘以及以硬盘为基础的各种存储系统（磁盘阵列、NAS 存储、SAN 存储、集群存储等）为主要存储设备。 但是，硬盘由于受到机械结构的限制，只能保固3-5 年，时间过久则普遍会出现坏道甚至数据损毁。 磁带因具有价格低廉、容量可扩展性强、安全性高、性能稳定、文件系统独立等特性，在长期保存数据方面拥有磁盘无法取代的优势。[6]档案部门应定期将档案数据由业务系统迁移至稳定的长期保存系统，并做到安全保管。

3.2 档案资源的开发利用

档案资源综合管理系统是管理产品数据档案的主要工具、 手段， 不仅存储现行有效数据， 还负责对作废、换版等失效数据提供利用、监测管理等。 档案资源综合管理系统提供利用模块接口， 实现申请者对档案资源的自主检索查询，提交利用申请，查阅、下载、复制档案资源。 对于已失效的产品数据利用管控更加严格， 非本专业的借阅者需要获得原设计专业相关领导的审批。 档案资源综合管理系统具有成熟的业务处理能力，具有一定程度的报表输出、编研、专题库等开发能力。

知识管理能够有效地支持PLM 管理， 促使隐形知识显性化、显性知识系统化，提高各项工作效率。 档案资源是企业知识沉淀载体， 是知识挖掘的重点。 档案部门与业务部门合作建设知识管理平台， 以档案信息为知识源构建实例性和程序性知识库， 支持企业的核心能力建设。[7]

4 结语

PLM 已成为设计、制造企业实现信息化、转型升级的主流趋势， 面对档案管理的数字时代挑战， 档案部门应在PLM 变革中积极适应角色转换，主动谋求职能拓展，实现管理升级。 在PLM 中的数据管理中维护产品数据的规范化、一致性和完整性；在PLM 的过程管理中保障流程的合法有效性， 和项目管理部门合作监督项目进度； 在档案管理中， 承担起档案长期保存的主体责任， 积极开发档案信息资源， 支持企业知识管理。