1 企業簡介
安徽江淮汽車股份有限公司是國家定點的汽車生產骨干企業，于2001年8月22日在上交所上市。江淮汽車的主要產品有載貨汽車、客車專用底盤、客車、商務車、專用改裝車以及汽車零部件等，主導產品的技術水平達國際先進，國內領先，具有較強的市場競爭力。自1990以來，江汽公司堅持技術創新、管理創新和制度創新，主要經濟指標的年平均增長率達50%，實現了協調平衡基礎上的超常規發展，汽車綜合生產能力已達15萬輛，在國內汽車行業的排名為第8位，在全國1588家大型工業企業中名列第155位，在激烈的市場競爭中逐步顯現出較強的綜合競爭實力,被稱為汽車行業的“江淮現象”。
江汽公司十分注重技術創新，加強產品開發能力建設，加大技術研發的投入。1995年組建技術中心，是安徽省第一批企業技術中心之一。技術中心從事產品開發和工藝研究的人員210人，與國內外汽車研究機構和國內高等院校建立了規范的合作關系，同時還長期聘用多名日本、韓國及國內的資深汽車專家。技術中心擁有先進的計算機系統和試制試驗設備，初步形成了自主開發汽車產品的能力。
江汽公司高度重視信息化建設。按照“總體規劃、分步實施、重點突破、效益驅動”的原則，“九五”期間重點圍繞客車底盤產品開發和制造，進行信息化建設。1995年應用CAD技術，實現了“甩圖板”。1996年實施安徽省“九五”重大科技攻關項目——“以MRPⅡ為核心的企業信息系統（MIS）”和“汽車車架CAD/CAPP/CAM研究與開發”。1999年，實施國家863高技術發展計劃項目“JAC-CIMS應用示范工程”。
進入“十五”以來，江汽公司進一步加大信息化建設的力度，向更高的目標邁進。2001年組建信息中心，專職從事信息化工作。2002年開始實施安徽省制造業信息化重點應用示范重大專項，現已全面完成包括ERP、CRM、三維CAD、OA、網路改造等子系統的實施。2002年以來，用于信息化建設的總投資已超過4000萬元。
江汽公司的信息系統已經成為公司的神經中樞，在產品開發、各項經營管理活動中發揮著重要的作用，為提高企業的競爭能力和經濟效益做出了積極貢獻。2001年獲國家863計劃CIMS應用示范企業和先進集體，全國CAD應用工程示范企業。2002年獲中國企業信息工作先進集體稱號，“JAC-CIMS應用示范工程”項目被評為安徽省科技進步一等獎。2003年評為中國企業信息化百強企業，榮獲安徽省信息化先進單位稱號。
2 企業研發和設計管理的需求與特點
2.1 江淮汽車PDM二期工程的背景
在“CAD應用工程”和JAC-CIMS應用示范工程的建設過程中，江汽公司甩掉了繪圖板，與天喻軟件公司合作實施了PDM一期工程，實現了文檔管理、產品結構管理、工作流程管理和與MRPII系統的集成。隨著市場的變化和企業的發展，江汽公司現已發展成為擁有分屬商用車和發動機、零部件、客車、工程機械四個板塊的13個子公司的企業集團?！笆濉逼陂g，公司制定了建立自主開發平臺，全面提升企業的研發能力，形成自身的核心競爭能力，通過參與國際經濟技術合作，建成一流的商用車基地的發展戰略，信息化建設已重點完成了三維CAD的推廣應用、CAPP系統的升級改造、ERP/CRM的實施等工作。
江淮汽車信息化建設總體發展不是十分平衡，在工程技術領域中應用的深度和廣度不能適應公司戰略發展要求。體現在：管理基礎、業務流程與信息化建設的要求不協調；缺乏科學的數據規劃，數據組織結構有待進一步優化，基礎標準和規范差距較大，制約了信息系統進一步發展和應用；基于信息化的企業產品生命周期管理的控制體系尚未建立起來。在這個背景下，公司在2004年方策中確定了實施PDM二期工程，實現“甩掉圖紙”的目標。
2.2 江淮汽車產品研發和設計管理的特點與需求
江淮汽車的產品研發和設計管理包括汽車新技術研究、新產品研究與開發、汽車產品的延伸和擴展、系列化變型產品的開發、產品試制、試驗驗證及試驗設計、新產品的工藝設計、變型產品的工藝設計管理與產品的制造及管理、產品開發過程中的產品質量管理等。
在產品生命周期的每一個階段都會產生大量的設計和制造數據。對產生這些數據的過程進行管理，構成了企業技術工作的最重要的內容。對這些數據進行充分利用，使工作流程更為流暢，是每個企業所希望達到的目標。同時，在浩如煙海的數據中，提取有用的部分，去除重復和無效的內容，使有用的部分上升為一種知識，變成企業的智力資產，讓這些智力資產在企業中暢通無阻，讓所有相關的人員在他們需要的時候，能夠得到它們，而未得到授權的人，則得不到企業不希望他們得到的東西。這樣的環境是企業面對市場競爭和取得成功的最好保證，也是面向產品全生命周期的PDM系統所提供的價值所在。
產品的開發設計是覆蓋企業整個信息流的源頭。江汽公司產品設計的顯著特點是設計所采用的手段和方法以及由此產生的結果都是以各種各樣的電子數據為載體的信息為基礎，因此確保由CAD/CAPP/CAE等工程系統所描述的產品信息的可獲取性、可重用性及可處理性的能力就成為信息技術在產品設計中追求的主要目標，特別是隨著業務流程的需要，確保信息在產品全生命周期中的不同階段之間、過程之間、成員之間的完整性、有效性、相關性、準確性、一致性以及安全性。
主要差距在于：
（1）沒有對產品數據在生命周期中各階段建立統一的、系統的管理，產品開發設計的主要精力集中于產品技術本身，各階段的數據和信息不連貫、不系統。同時，已有的產品數據也不完整、不一致，不能形成管理系統對產品數據的高度依賴，生產經營難以獲得可靠的源頭數據。
（2）開發設計實現了工具的計算機化，但開發流程仍然延續傳統的管理方法，長期以來總結和歸納的開發設計模式對于在設計過程中使用計算機技術和信息處理技術的研究還不夠充分和系統，加上設計中應用的具體計算機技術，如CAD、CAPP、CAE等，是在使用計算機替代人工設計的背景下發展起來的，這些技術相互之間的協調性和銜接性目前也還存在一些問題，也給基于這些技術構造的設計系統在信息的集成和共享、數據的并行處理等方面帶來了困難，造成了現有的開發模式和方法從內在機制上缺乏對集成性、并行性和自適應性的支持，難以形成快速響應的設計能力。
（3）缺乏標準化、規范化和知識的積累。產品變型種類繁多，標準化、規范化程度不夠，難以對零件變型進行有效的規范和控制，使得“新”的零部件不斷地被設計出來?；诩堎|文檔和手工的產品數據管理方法已不能有效地對產品數據實施管理，設計人員查找相關的設計資源困難，不僅影響了已有設計資源的重用，增加了零件的制造成本和生產周期，而且難以有效控制零部件質量，存在設計質量穩定性和可靠性方面的隱患。
2.3 江淮汽車PDM二期工程的目標和定位
在PDM一期工程實現基于文檔的開發業務管理的基礎上，通過PDM二期工程的實施，建立以過程為核心、面向產品全生命周期的PDM系統，形成數字化的產品開發平臺，建立產品知識“孤島”之間的聯系，促進公司產品開發體系的建設和發展，提高創新產品開發能力。
3 實施的主要過程和主要問題的解決方法
3.1 項目實施的組織機構
PDM二期工程的開發與實施由江汽公司和天喻公司合進行，雙方共同組建項目實施組織機構圖1所示，充分發揮各自的強項實現優勢互補。
圖1 項目實施組織機構
項目指導委員會負責項目總體方案、計劃審批和重大問題的審議、決策，調度項目關鍵資源。
項目組設置江汽公司和天喻軟件雙項目經理，對項目指導委員會負責，主持項目日常管理工作，貫徹項目指導委員會決策，召集項目例會和專項會議；負責項目總體方案、計劃的編制，組織工作組提交的各類方案、計劃的審議、批準，組織項目的檢查、監督和考核。
項目規劃與實施工作組接受項目組管理，貫徹和執行項目組計劃，編制本組專項計劃；制訂項目實施方案、計劃，保證項目實施目標的實現；保證項目實施文檔規范、完整、齊全。
項目開發工作組接受項目組管理，貫徹和執行項目組計劃，編制本組專項計劃；負責軟件設計、開發與測試，提交滿足要求的文檔和軟件系統。
關鍵用戶執行項目組或工作組計劃和決定，密切配合實施顧問開展實施工作；組織和提供本部門真實需求和必要的項目實施資料和信息；承擔與所在部門的相關項目工作，負責項目與所在部門的溝通、協調；負責本部門用戶的應用培訓和指導。
部門負責人負責選派符合項目要求的關鍵用戶，支持關鍵用戶開展項目實施工作，在資源上給予項目所需支持；按計劃審核項目組提交的實施方案和實施文件，參加項目組召集的與本部門業務相關的調研、論證和項目會議。
外部實施顧問作為技術支持和實施顧問方，發揮信息技術、軟件開發、技術管理和應用實施方面的優勢，協助引進現代產品開發理念、方法和技術管理，實現產品開發和技術管理的知識的轉移；負責關鍵用戶在信息應用技術方面的實施指導和應用方法、技能培訓；主持所負責實施項目的工作，推薦有關方案、策略、建議，協助解決各類技術和管理疑難問題。
內部顧問負責關鍵用戶在信息應用技術方面的實施指導和應用方法、技能培訓；配合配合天喻顧問主持所負責實施任務的工作，提出實施方案、策略、解決各類技術和管理問題。
3.2 數據規劃和業務藍圖設計
按照建立數字化設計開發環境和集成的數據管理平臺的目標，項目組經過與產品開發技術系統各層次人員交流、溝通以及前期技術培訓和調研，對產品開發和技術管理進行了業務數據采集和業務寫實、分析、研討等系列工作，運用現代產品開發技術、方法和管理理念以及信息化條件下的產品開發設計及其管理的基本原理，進行了江汽公司產品開發設計的數據規劃和業務藍圖設計，形成了《產品開發設計業務分析及業務藍圖設計報告》和《產品開發設計數據規劃報告》。通過對產品數據進行科學合理的規劃，進一步優化數據組織結構，完善基礎數據；通過基于信息工程原理和產品全生命周期管理要求的產品開發業務研究和產品開發業務藍圖設計，分析研究現行產品開發業務，引入先進的產品生命周期管理的思想和方法，建立基于信息化控制的產品開發業務流程和三維環境下的產品開發與技術管理平臺，實現產品開發的數字化、產品數據管理的無紙化和對企業產品開發全生命周期過程的有效控制和管理。
根據產品特點、產品開發管理策略和產品數據控制要求，對產品全生命周期進行階段和狀態劃分，針對每一個生命期階段及其各種狀態，制訂產品開發和產品數據管理策略，并設計產品開發和產品數據管理的業務流程。以此為基礎，確定PDM二期工程的需求和技術目標，組織進行產品開發業務流程和機構的優化重組，組織PDM軟件的二次開發和應用實施。這對于在技術系統全面引入基于產品生命周期管理理念的產品開發過程數據管理系統，對于科學合理調整產品開發數據管理業務系統結構、建立基于產品生命周期管理和信息化技術控制的業務流程，都奠定了堅實的基礎，為項目實施成功和實現公司產品開發能力新的跨越提供了保證。
3.3 實施的PDM系統功能
3.3.1 企業建模
提供一系列建模工具來定義江汽公司的產品開發管理模式，并使之能夠隨江汽公司產品開發管理工作的不斷完善而方便地調整。主要包括：組織機構設置、角色定義、生命周期定義、權限控制策略定義、編碼規則定義、流程模版定義、文檔類型定義、零部件類型定義、屬性集定義、數據物料存儲策略定義和數據分類組織策略定義等。
3.3.2 產品開發管理
產品開發管理的主要功能包括基礎功能和應用功能。
產品開發管理基礎功能包括版本管理、協同消息管理、權限管理、數據查詢、應用工具集成、三維模型的輕量化等。
產品開發管理應用功能包括文檔管理、產品結構與BOM多視圖管理、產品結構比較、可視化智能產品配置、工藝管理、平臺產品開發管理、快速產品設計管理、產品開發流程管理、產品數據狀態和生命周期階段遷移管理、工程變更管理和項目管理等。
3.3.3 資源管理
包括知識庫管理（企業標準、法規、工藝資源、設計手冊等）、典型零件庫、標準件庫（包括企業標準件）、汽車情報庫（包括情報管理的內容）等，支持標準化人員自定義各種資源庫。
3.4 系統特點
3.4.1 體系結構
按照江汽公司產品數據規劃和網絡發展規劃，PDM二期工程采用C+B/S的體系結構，如圖2所示。
圖2 C+B/S體系結構
傳統的客戶/服務器（C/S）體系結構是基于“肥客戶機”結構下的兩層結構應用軟件?？蛻魴C軟件一般由應用程序及相應的數據庫連接程序組成，服務器軟件一般是某種數據庫系統。這種體系結構的優點是與客戶交互性好，執行效率較高，其缺點是系統的可伸縮性差和安裝維護困難，且不能跨局域網使用。這種體系結構多應用于一些部門級或小組級的數據管理應用軟件?？紤]到大型企業級PDM對分布式協同工作的需求，純粹的C/S體系顯然不滿足大型PDM的功能需求。
目前較為流行的瀏覽器/服務器（B/S）體系結構是基于方興未艾的三層/多次結構的軟件體系結構，具有可伸縮性好、可管理性強、安全性高、軟件重用性好、節省開發時間、能更好地支持異地數據存儲共享和管理等優點，但它的缺點是與客戶機上的應用軟件交互集成不夠，另外服務器承擔了過于繁重的數據處理任務，執行效率較低。B/S體系結構比較適用于主要用于信息發布的企業門戶網站的建設。由于PDM系統必需與企業產品開發過程中的各種應用工具（如CAD、CAPP、CAE）緊密集成，而這些工具一般部署在客戶機上，缺乏與客戶機應用工具緊密集成的單純B/S體系結構也不能滿足大型PDM的功能需求，使PDM的實用性、方便性大為降低。
針對這些特點，天喻軟件在IntePDM中采用了一種新的體系結構方案C+B/S，即基于先進的多層次體系，采用最新的WEB SERVICE技術，一方面在被封鎖了本地數據交互能力的瀏覽器客戶端增加客戶端插件或Java 小應用程序，另一方面自主開發了基于傳統windows風格的客戶端工具。這樣就保證了PDM系統既支持異地設計與共享，又支持與客戶機應用軟件緊密集成，滿足PDM應用的長遠發展。
3.4.2 產品數據的全生命周期管理
建立面向產品全生命周期的數據管理平臺的關鍵之一，就是建立全生命周期的產品信息模型。即在現代設計方法學的指導下，以一定的數據模式定義和描述在開發設計、工藝規劃、加工制造、檢驗裝配、銷售維護直至產品消亡的整個生命周期中關于產品的數據內容、活動過程及數據聯系的一種信息模型，由各活動的定義及其全部過程實施的知識所構成，包括與產品有關的所有幾何與非幾何信息，用來為產品全生命周期各個階段和各個部門提供服務。全生命周期產品信息模型將整個產品開發活動和過程視為一個有機整體，所有的活動和過程都圍繞一個統一的產品模型來協調進行。
產品全生命周期管理，最終都落實在產品的不同階段、不同狀態下的產品數據管理。其中對于產品數據的生命周期的認識，一般是單純是從零部件設計制造的角度，包括從設計到工藝再到制造的各個階段，強調各階段的應用如CAD、CAPP、CAM等的信息交換和集成的一維串行模型。但從企業全局的角度關照整個產品從概念到市場的過程，產品開發與設計的過程包括了開發設計、定型生產、售后服務及產品變型等不同階段，每一個階段都需要綜合地考慮設計、工藝、制造的問題，因此，建立產品數據全生命周期模型的二維管理模型，如圖3所示。
在產品生命周期的每個階段中都有大量的產品數據產生，而且產品數據管理的特點和策略各不相同。例如新產品的開發要經過多輪次的設計和整改，而數據管理的挑戰就在于數據的變更修改頻繁而變更過程控制手段不力，對變化的數據不能有效追蹤，過程的記錄不到位或沒有形成可操作的管理規范，因而難以避免大量的反復和重復設計，也無法充分利用已有的設計資源，開發周期和質量都難以有效控制。這就需要PDM系統提供很強的變更控制、數據一致性維護管理的能力。
3.4.3基于三維的數字化設計環境
（1）產品開發設計管理模型
江汽公司面向產品全生命周期的產品開發設計過程包括面向產品族的平臺產品開發和變型產品設計，這兩個過程的目的和任務不同，但具有十分緊密的聯系，相應的管理模型如圖4所示。
圖4 產品開發設計管理模型
（2）三維CAD系統的集成和產品特征參數管理
產品開發和設計是以模型和結構為基礎、面向功能和性能的多學科協同優化過程。在江淮PDM二期工程中使用主模型的策略建立PDM的產品模型，保持數據的一致性，在PDM和CAD之間雙向地修改對象和文件的屬性，實現了與三維CAD應用的雙向集成和三維數據管理的要求，并實現了基于事務特性表的特征信息管理，為產品全生命周期中應用系統的功能集成和數據融合奠定了基礎，如圖5所示。
圖5 三維CAD系統集成
（3）可視化產品配置管理
在產品結構與產品配置功能方面，支持自頂向下的產品結構建模，也能實現從二、三維CAD系統直接導入產品結構，并實現了基于輕量化模型的可視化配置功能。如圖6所示。
圖6 可視化產品配置
（4）CAPP集成和工藝信息管理
由于CAPP系統的個性化特點，目前大多數的PDM系統面向工藝的數據管理功能欠缺。IntePDM實現與CAPP系統的緊密集成并在PDM系統中建立了專門的工藝信息模型，有利于實現工藝管理能力的整體提升和PDM的產品數據全生命周期管理。
4 實施效果及效益分析
（1）通過數據規劃和業務藍圖設計，建立了平臺產品開發和變型產品設計的管理模式和數字化的管理流程，建立了相應的基礎管理技術規范。
（2）將產品開發全生命周期管理的理念落實到PDM系統功能中，全面管理產品規劃、設計、試制、批試、量產和衰退過程中所有產品數據及其處理流程，通過深化應用，將PDM系統從以零部件為核心的文檔管理系統提升為以過程為核心的面向產品全生命周期的管理系統，建立了三維環境下數字化產品設計的集成管理平臺，解決了業務流程“體外循環”和紙質文檔與電子數據“兩張皮”的問題，實現了“甩圖紙”的目標。
（3）避免了重復設計，提高了零部件的重用水平，為產品知識的積累和共享提供了基礎平臺，縮短了設計周期，提高了產品質量，使產品開發能力得到系統的提高，躍上了一個新的臺階。