信息化推动企业自主研发
2010-02-09  作者:福田汽车信息技术部研发系统科副科长陆勤柱 

  福田汽车研发,到现在已有13年的历史。从1996年上市,到目前为止,福田汽车的研发经历了3个阶段,从逆向,到逆向加正向,到完全正向的开发模式。福田汽车的研发也是遵循公司的总体的战略目标:即高质量、低成本、全球化,在这样的目标下成立了我们福田汽车的研发团队。


  从整个业务上,福田汽车的研发和汽车行业其他企业的研发相似,也分设计输入阶段、设计过程阶段和设计输出阶段。设计输入阶段有概念开发报告,产品组合规划;在工程设计阶段,有像我们这样一些开发管理部门,产品管理部门,还有各个专业所,包括汽车零部件设计和发动机设计专业所。在完成产品设计以后,研发部门向下游会有一个发放,即设计输出阶段。这是福田研发目前的一个业务结构。


  在整个中国汽车行业,福田的研发团队无论是人员的数量还是研发的组织机构来说在汽车行业都是比较庞大的,我们最大的特色就是产业集团+SBU的模式。为了支撑这种模式,研发上我们比较典型的是两级研发模式。位于总部的汽车工程研究院使我们的一级研发机构,我们下面的各个工厂,像山东、广州、湖南都分布着我们的二级研发机构。这样的一级研发和二级研发构成了我们福田汽车的整个的研发团队,研发团队中数据和设计信息都是共享的,交叉借用。这样利用信息化把分布在不同地方的研发团队整合在一起,形成一个协同的、一个整体的研发团队,共同去完成车型的设计,或者围绕着公司的战略目标去做一件事情,在这一方面信息化给我们做了很大的支撑。


  研发信息化发展状况


  福田汽车的研发的信息化建设是和福田汽车整体信息化建设的步调是一致的,相对于其他信息系统来讲,研发的信息化是最早开展的。从2003年就开始了我们研发信息化的建设。我们的信息化的建设模式:先从研发和销售的信息化建设开始,我们研发就是最早开展信息化建设的一个业务,福田汽车在十一五期间,研发信息化建设中比较核心系统是围绕着我们的PLM建设的。


  福田汽车研发信息化建设的框架结构,分成四层:第一层是我们依托于公司的局域网、硬件、数据库和网络备份这些方面,上面是特殊的一些业务领域,比如监控,我们自己开发的一些小的信息系统,作为支撑我们局部的工作的业务部门的一些支持系统,最上面是我们整个集团部署,从一级研发到二级研发,都是我们集团部署的。比较核心的研发的信息,主要有两个PLM系统和FPDMS系统,PLM系统在我们公司所有单位都进行部署,是我们福田汽车从一级研发段到二级研发一个非常核心的系统,FPDMS是我们将我们研发数据向各个研发系统进行发布和传递的一个系统。


  系统架构


  福田在研发部门有几大核心信息系统,PLM数据库是我们集团统一管控的,无论是在广东还是在山东、新疆,各地研发的数据库由总部统一管理。从网络结构上,是通过DDN专线连到我们总部这边的,为了提高数据的传输速度和设计的限流,我们在各个单位的数据进行统一,物理文件存在本地,这样在有限的带宽的情况下既能提高设计效率,又可以做到数据共享。通过统一的数据库,通过关键字设置,能够有效避免重复的零件号等问题。通过数据库的统一管控也保证了我们PLM系统支持研发正常的运营和管理。


  福田的PLM系统作为我们公司的一个核心的研发系统,从2003年开始实施,到今年我们已经实施了5期,整个公司的研发数据都在上面,无论是从应用的广度还是深度上,在整个业界来说是不多见的。具体来说,我们整个公司的研发数据,分成四大块,零部件资源,图文档和产品型号、产品资源,作为我们福田汽车的研发数据的基础部分。零部件和图文档是汽车行业非常基础的两个数据。型号和资源也是汽车行业特有的两项数据,从销售来说,我们向国家申报的一个公告参数,从设计上是我们汽车的一个代码,提供唯一订单号的一个代码,资源是我们设计数据以后向下游去表达唯一一个可生产、可销售车型的一个代码,零部件资源、图文档、型号和资源构成了我们福田汽车的基础的核心数据。


  我们目前研发的业务过程管理是从审签的流程,包含图纸和到BOM以及各个研发文档的审签发布,统一的流程管理,产品明细表的管理,权限和配置的管理,在企业内部我们通过一个唯一的数据系统实现电子发放管理,并且向供应商开放了我们的PLM系统的端口,为了保证数据的安全,我们PLM系统是基于VPN向供应商发布它所需要的技术文档和图纸。在用户界面层,从结构设计、造型设计和性能设计的各类工具软件都与PLM系统进行集成;另外我们和ERP,CAPP以及FPDMS做了集成,及时地将我们研发数据发布到下游系统。


  研发的另一个核心的系统是FPDMS,这个系统是我们福田汽车和合作伙伴联合开发的产品数据管理系统,这个系统比较特殊的是设计人员不使用这个系统,设计完了,数据会直接传到这个系统里面去,这个系统我们借鉴是集团+SBU的管理模式,这个系统的使用人员的是集团总部的一级的采购、生产、财务人员,我们这个数据经PLM系统发布以后直接到FPDMS系统,由我们公司的一级采购、财务、生产人员将他们的信息添加到EBOM中,之后一起发到我们的生产端口去。


  目前FPDMS系统向下游发布数据的系统,从我们的配件服务系统,一直到生产的ERP系统,这个系统避免了我们PLM系统成为一个数据孤岛,可以将我们设计的EBOM及时地发布到我们的下游系统,同时为了支持我们集团+SBU模式,把一级采购、生产和财务管控的信息添加到我们的EBOM中去,一起发布到下游。这是我们的FPDMS系统涵盖的一些功能,从基础数据、数据录入,数据查询,统计报表,到最核心的数据接口,向我们这些系统传递数据,今年我们已经将集团一级的采购业务数据及信息纳入到我们系统中,就是我们集团一级的供应商,采购价格,发销系数,发销路线,都我们这个FPDMS中体现,下游都是通过集团采购管理部管理的,没有修改权力。


  下面是我们研发工程工具软件的基本情况,设计领域我们划分的很细,分为如下几个领域:造型设计、结构设计,电器设计和性能设计,性能设计分整车性能设计和发动机性能设计,验证中心重点实验室就是我们的整车性能设计和发动机性能设计的一个重点实验室。另外一个就是,我们的核心的国四、国三的监控设计,新能源的电液设计,新能源工程阶段工艺设计,还有就是CAM数据加工这块。我们造型设计这块用的是AutoCAD的软件,结构设计这块,我们分二维和三维,三维我们用的是UG,ProE,CATIA,其中CATIA用于整车设计,ProE用于发动机设计,UG用于模具加工设计。在性能设计里面,整车性能设计我们又划分为若干领域,从碰撞安全到人机工程,到疲劳分析,我们在各个领域也把我们所使用的工具软件进行了划分,在发动机性能设计里面我们引入了一些性能软件,来支撑我们的发动机性能设计,工艺设计我们福田汽车分成四大工艺,分别是冲压,焊接,涂装和总装,在每一个领域里面,我们都确定了它支撑工艺设计的工艺平台。在模具加工领域我们也确定了4个设计软件,这样支撑福田汽车从设计到模具到工艺这块,我们规划有65种软件,目前我们已经配置了35种,还有30种正在陆续配备。以上是我们福田汽车研发信息化的一个现状,从工艺软件到管理平台以及支撑的一些信息系统的建设情况。


  信息化支撑研发


  福田汽车的研发团队非常庞大,而且区域比较分散,汽车工程研究院是属于一级研发机构,地方还有二级研发机构,这样通过我们的PLM平台,将北京的一级研发机构和分布在全国各地的二级研发机构以及未来分布在全球的研发团队,通过信息化整合在一起,从而做到了数据的共享和一级协同。如果没有这样一个信息化的系统架构就不能支持我们一级研发的模式,没有办法实现我们的数据共享。目前我们在公司总部集中了我们所有研发的数据库,我们用的Oracle数据库,是公司的唯一的一套编码体系,我们各个属地,从工程研究院到发动机的事业部、欧V、重机等。一共13个事业部都建立了自己的数据库,它所有的数据、物理文件图纸和一些物理文件都存放在本地,索引、关键字都存在集团的数据中心,通过这样一个系统我们把13个研发团队整合在一起,联合开展设计工作,同时我们也把外部的供应商也通过我们公司的网络和研发信息系统架构整合在一起。


  我们核心的合作伙伴和供应商,通过我们的VPN,登陆到我们的SRM区,延伸到我们的PLM系统,获取到他需要的图纸和一些技术文档,这样对我们和我们的外部合作伙伴的协同效率和数据共享起到很大的作用,以前我们没有这样的信息化,所有的合作伙伴都要到福田来索取他们需要的图纸、数据和变更单,并且存在延迟。现在我们的研发中做了新的优化,只要发布新的数据,都可以及时地发布到我们外部的供应商这里。未来我们在海外建工厂,也会通过这样的一个信息架构,把海外工厂所需要的数据,及时地发布到我们的各个工厂区。通过我们现在的这样一个研发的信息系统的架构,实现了我们的资源共享和协同。


  我们对研发的数据进行了细致的梳理,同时对我们研发流程进行了规范,在数据和流程方面,在形式上按照我们实际的研发业务开展的模式,按照设计输入,设计过程和设计输出,将我们研发的资料和数据分成三大块进行管理,在内容上我们分成两个方向,在纵向上,我们按照产品型号,也就是获得资质的公告号去梳理和管理研发的数据,在横向上,我们按照项目代号去管理研发数据,避免了我们研发数据的无序和杂乱。整体上我们用一种矩阵式研发数据管理的模式。按照这样的设计输入,设计过程和设计输出三个阶段来规范我们研发的流程,这样使我们的整个研发工作非常严谨和有序。同时通过信息系统去提升研发的运营效率是非常明显的,以前没有信息系统或者说局部的信息系统,我们整个研发和我们下游的是脱节的,或者是通过手工纸质的方式去流转,我们有了信息系统,我们有了集中的产品数据管理平台,并且通过我们的信息系统架构和网络,及时地将我们的数据发布到下游各个价值链环节及外部的合作伙伴,通过这种电子化和网络化的模式,大大提高了我们研发的运营效率。福田汽车业也是国家科技部和北京市科委为数不多的“两甩”示范企业之一。我们通过信息化的建设在我们福田汽车的整个研发的管理和运营效率方面实现了很大的提升。


  目前我们福田汽车的下一步,十二五规划的信息化,做了规划和梳理,整体来看,福田汽车信息化是处在“分析模拟”和“全球化”的阶段,在十二五阶段我们将从目前的管理结果和单点管理逐渐过渡到以过程管理和知识管理为主,以及打造一个数字化企业的目标,去深入建设我们的福田汽车信息化。


  从整体上,我们提出了产品精益研发系统,在“十二五”期间会把精力放在整合工具和流程上,同时把我们研发的各类知识集中在我们的信息系统中去,建立我们福田汽车的精益研发系统,支撑我们企业的战略目标的实现。从整个客户需求和增值投产这样一个业务流程的驱动下,我们将建设一个知识管理加过程管理、数字化的一个福田汽车的研发信息系统。从工具层我们将从造型软件到模具设计软件坚持和优化我们现在的目标,在数据管理层我们将优化目前的PLM系统,另外对于一些专业的性能设计软件,我们将引入一个新的数据管理平台,我们的重点实验室我们将建立一个试制试验平台,管理我们专业的设计所产生的数据,另外对于4大工艺,我们建立一个工艺设计平台。未来我们将结合全球化的进程,在现有的FPDMS系统的基础上将建立一个企业的BOM管理系统,并且会在此基础上将建立项目管理系统,这就是我们十二五在现有系统优化的基础上建立的一个研发系统框架。


  我的介绍就是这些,谢谢大家!