基于PDM的工程变更管理在生产中的应用
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1 引 言
工程变更 (Engineering Change， EC)是制造企业生产经营活动中的一项重要业务［1］，涉及设计、工艺、制造、工装、采购、销售、服务等众多部门。良好的工程变更管理(Engineering Change Management，ECM)能够降低成本、缩短产品的上市时间、提高产品质量［2］，使企业在激烈的市场竞争中处于不败之地。
目前工程变更管理一直是
PDM技术实施的难点。如何应用PDM系统中的变更管理来优化变更流程，使设计变更能准确及时地在生产中得到应用和实现，是PDM系统的变更管理值得研究的一个问题。本文针对这一问题提出了具体解决办法。
2 工程变更管理的需求分析
2.1 工程变更的原因与分类
工程变更活动主要包括设计、工艺、生产、质保、销售和服务等部门，从产品设计发放开始，持续到产品生命周期终止都可能发生。引起工程变更的原因主要有［3］：改善安全性，如设计存在重大的安全隐患;提高性能或可生产性，如生产部门提出制造困难或成本过高，用户建议改进产品性能;设计文件勘误，如设计、工艺等有关人员发现图纸(续致信网上一页内容)存在错误;采购要求替换不可获得的外购件等。综上可以看出，设计部门、生产车间和客户是产生工程变更的3个最主要来源。一般地，处于生命周期上游的变更，变更影响的范围还比较窄，代价也不是很大，而处于生命周期下游的变更，变更影响的范围则比较宽，所付出的代价相对来说也会很大。
2.2 工程变更存在的主要问题
由于变更的数据对象主要是已发布的数据，因此在变更活动中，设计、工艺、制造、质量、销售和服务等部门都会参与进来，这种跨部门、多人员共同参与的活动，就会存在众多不确定的因素［4］，如果没有有效的管理手段，往往会导致变更活动遇到很多阻碍。目前整个制造行业在变更管理方面，主要存在以下几个方面的问题:
(1) 缺乏有效的信息管理平台。企业信息化建设目前在国内的众多制造企业还只是处于一个积极推广阶段，很多企业的变更管理都还是采用那种传统的基于纸制文档的手工管理方式，这在很大程度上不能实现数据共享和信息沟通，通常变更数据往往大部分时间都是在各个部门、人员之间传递，导致变更过程耗时过长，效率低下，而且还容易出现数据错误等现象。
(2) 缺乏变更过程管理和监控。虽然近些年来在CAD/CAM/CAPP技术应用方面发展很快，但是由这些软件系统各自所产生的异构的电子文档也使得各个部门、协作单位之间又面临着“信息孤岛”这个新的问题。比如当某个变更了的数据与多个文档或者零部件相关联时，由于没有及时通知到相关的人员和部门，导致在别的地方还在使用老版本的数据，就很难保证变更数据的完整性和一致性，对变更产生的影响范围也缺乏有效合理的评估，对变更数据的历史追溯更是无从谈起。
总之，工程变更活动的最主要但也最困难的任务是保持数据的完整性、一致性和可追踪性。
2.3 工程变更管理的需求分析
系统要保证工程变更引起的产品数据的修改和版本变化的一致，并且记录数据的版本演化关系，保证数据的可跟踪性。具体包括［5］：详细记录变更申请的发起人、原因和处理的建议;禁止未授权的文档变更;确保相关的人员获取最新的设计变更信息;确保所有的文档关系可以回溯、追踪、审计;减少变更实施时间，制订最住变更流程，并行实施变更，实时监控变更活动等。
3 工程变更管理的模型和流程
变更管理的研究［6］，首先就是建立一套完备的信息模型，使得通过该模型能够完整地保存变更的原因、变更任务和相关的变更数据，并建立变更后产品数据之间的内部依赖关系，从而确保工程人员在实际工作中尽量减少错误出现，提高变更的效率和产品的质量。
3.1 变更对象模型
PDM系统中的变更对象和模型一般包括:
(1) 变更事项(Change Issue)是指用来描述一个问题;
(2) 变更请求(Change Request)是指发起一个正式的产品变更过程;
(3) 变更调查(Change Investigation)是用来识别变更请求中提出的问题的原因;
(4) 变更提议(Change Proposal) ，它包含关于一个或多个建议的解决方案和分析活动，来给出详细的信息;
(5) 变更单(Change Order)是对现有的部件或文档进行变更，可以包括一个或更多的具有更详细的进行变更指令的变更活动;
(6) 变更分析 (Analysis Activity)是分析活动，记录分析的结果和详细描述;
(7) 变更活动(Change Activity)，包含要执行的完成变更命令和解决在具体变更请求中确定的问题的指令。用7个变更管理的数据对象，来保存变更过程的信息。