Design & Development 设计开发
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浅谈在船舶设计中应用PDM开展项目管理
张羽翔
( 广州船舶及海洋工程设计研究院， 广州 510250 )
摘 要：本文主要介绍如何在PTC公司开发的产品生命周期管理平台WINDCHILL9.1上实现船舶设计过程的数据管理流程。本文以40 m水政监察执法船方案设计为例子，从项目管理者的角度，结合质量管理体系，介绍如何运用PDM系统，从项目的设计策划到输出过程开展项目管理。
关键词：PDM；数据管理；审签；设计变更
Discussion on Ship Design Based on PDM system
ZHANG Yuxiang
(Guangzhou Marine Engineering Corporation, Guangzhou 510250)
Abstract: Windchill9.1 is a PDM system which can help project management engineer to achieve ship design data management. This paper introduces some functions of it and describes how to execute project management of the 40m water administration and supervision ship based on PDM system.
Key words:PDM; Data management; Verify; Design variation
作者简介：张羽翔（1981-）,男，工程师，从事船舶设计工作
收稿日期：2011-07-29
1 前言
当前，信息化建设已经成为船舶行业降本增效，
提高产品竞争力的有效举措，是企业可持续发展的关
键。我们广州船院在2009年引入PDM平台提高企业设
计数据和项目协作管理能力，产品选用美国PTC公司
的WindChill产品生命周期管理系统。
2 PDM在产品设计开发过程中的应用
产品的设计和开发一般包含以下内容：“设计和
开发策划—设计和开发输入—设计和开发输出—设计
和开发评审—设计和开发验证—设计和开发确认—设
计和开发更改的控制”。产品设计和开发完工后两个
月内，需要完成相关图样和技术文件以及其它质量记
录等管理文档的归档工作。一般我们会在产品的设计
和开发策划、设计和开发输入、设计和开发输出和设
计和开发更改等过程中应用PDM实现项目的信息化管
理。
2.1 设计和开发策划
按照广州船院质量体系要求，产品的设计开发策
划需要确定的内容：① 设计阶段和进度要求；② 针
对产品确定过程、文件和资源的需求所要求开展的评
审、验证、确认活动，③ 设计开发的职责和权限，
即明确设计开发过程中各有关部门和有关人员的职责
和权限，以确保设计开发的顺利进行。
40 m水政监察执法船方案设计产品项目号为
GCY814。根据总进度要求需在2010年8月31日前完工
交付，并按计划要求开展设计工作及开展评审、验证
等活动。
业务管理员根据实际情况在PDM内创建新产品
“40 m水政监察执法船”，并根据实际情况把该项目
的承担部门、设计团队、项目负责人、专业负责人、
项目管理人员、工期、总进度计划、工作内容等基础
信息输入系统，建立起项目的组织框架。各个专业负
责人根据项目总进度计划，编制本专业的图样和技术
文件目录（简称为“图纸目录”），制订详细计划，
并将其输入PDM。
详细计划需要填写图号、图名、级别分类、设
绘、校对、审核、标检、批准、会签人员及完成时间
等内容，导入详细计划后图样和技术文件的电子化审
签体系正式形成，系统会按照详细计划上的分工、时
间安排等内容自动分配任务到设计人员的计算机终端
上，设计人员按要求开展设计和开发工作。当任务不
能按计划完成时，系统会及时作出提醒，并知会相关
管理者。
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在PDM中的“图样和技术文件”执行船舶行业图样和技术文件规范和国家标准，包含产品项目代号、专业分类号、图样序号三部分，例如该产品的图纸目录图号为：GCY814-000-001TM，这样确保了本单位在不同产品，不同设计和开发阶段、过程、不同技术专业的图样和技术文件的唯一性，见图1、图2。
图 1 图样和技术文件目录
图 2 导入图样和技术文件详细计划
2.2 设计和开发输入
设计和开发的输入是开展产品设计开发的依据，设计开发输入的内容主要有：① 功能要求和性能要求；② 适用的法律法规；③ 适用时，来源于以前类似设计的信息；④ 保持设计开发输入和评审的记录。40 m水政监察执法船设计开发输入的依据主要有：设计任务书、来往收发传真、论证审查会会议纪要、审查会专家评审意见和修改意见等。由于目前的PDM只作为设计开发输入的管理工具，所以在设计和开发输入阶段中它提供的功能仅为对输入依据的记录和保存，项目管理人员只需把相关内容的电子版信息导入PDM并归类为质量记录文件即可。项目团队的所有成员均能在PDM内浏览、查阅相关内容，作为项目的设计依据。
2.3 设计、开发输出及出版
根据质量管理程序要求，设计和开发输出的方式应适合于对照设计和开发的输入进行验证，并在发布前得到批准。40 m水政监察执法船的输出形式主要为图样和技术文件，其设、校、审的设计过程管理全部在PDM内完成。在图样和技术文件的设、校、审全部审签流程结束后，由该项目的专业负责人进行归档、申请出版，并提交经营计划处进行送审、交付等后续工作。在PDM中，当图样和技术文件经项目负责人批准发布后，由专业负责人在PDM中创建归档申请单，把需要归档的图样和技术文件列入归档申请清单，并在系统中指定归档申请单中的审核者、打印者及归档者，如图3、图4所示。
图 3 归档申请流程
图 4 打印归档流程
系统会把相应的任务分派到指定的审核人、出版人和归档人，图样和技术文件出版后，需要归档的纸质文件在阶段设计完成或项目完成时应由专业负责人提交到档案部门归档存储，电子文档归档流程会直接转到档案部门归档人处。当归档人执行归档流程后，产品输出流程正式结束。2.4 设计和开发更改
质量体系要求，当发生下列情况时，必须进行设
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64计和开发更改：
·在后续设计阶段发现前阶段产生的遗漏或错
误；
·设计完成后发现难以制造或安装；
·顾客要求更改而又被接受；
·法规、规范、规则或其他要求发生变化。
当图样和技术文件发布后需要作出变更修改时，
需要在PDM系统内走变更流程，流程为：编辑变更通
告——编辑变更任务——提交变更通告——校对变更
通告——标检变更通告——修改变更文件——审签
修改文件——打印变更结果——归档变更结果，如图
5。
图 5 设计变更流程
当归档管理员将变更结果归档后，变更流程结
束。
3 产品的监视和测量
在设计输入和设计输出的过程中，要对产品的特
性进行监视和测量，以验证产品要求已得到满足，并
要保持符合接收准则的证据。所谓监视，是采取检
查、观察、审核、评审、评价等方法对质量管理体
系的符合性及有效性得出一个定性的结果；测量则是
确定量值的一组操作，通过对产品的符合性及过程的
有效性进行测量，对质量管理体系的符合性及有效性
得出一个定量的结果。根据广州船院质量管理体系要
求，设计开发过程中的图样和技术文件要执行校对、
审核、会签、标检、审定、批准审签制度，以完成对
产品特性是否满足设计输入要求的监视和测量。以
“GCY814-020-002SM全船简要说明书”为例，PDM
的审签流程功能如下：
当需要输出的全部图样和技术文件目录被导入系
统并启动审签计划时，该全船简要说明书的编制任务
将会被系统自动分配到相应技术人员的工作任务上，
负责编制的技术人员只要登录系统便可在自己“工作
总揽”中看得到，如图6。
图 6 工作总揽
技术人员根据实际的审签人员名单，确认完成编
制任务后，审签流程自动会转到校对人员的“工作总
缆”里。校对人员登录系统后，会在自己的工作任务
中看到该校对任务，校对人员可以在系统中直接校
对，也可以把该技术文件下载到自己本地计算上进行
文件修订。在校对完文件后，若无校对意见，则可选
择“同意”，审签流程会跳到下一步的“审核”，若
认为需要修改，则可把校对意见填写在自己的校对任
务中或把修订过的文件上传到该技术文件的审签流程
中然后点击“修改”，校对流程则会跳转回编制人员
的任务中，编制人员按照校对意见把技术文件修改完
善后并上传到审签流程再次提交校对，直到校对人员
选择同意为止。在此过程中，该文件只要被修改过一
次，系统就会为该文件提供一个新的版本号，使文件
的历史变化能够追溯，使设计过程得到有效管理，如
图7、图8。对于审签中的审核、会签和批准程序与校
对流程相似，在这里不一一细说。
图 7 上传审签后文件
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图 8 处理校对任务
4 船舶设计管理的核心需求在PDM中的实现
4.1 设计过程管理
目前大多数设计院所在设计过程管理中普遍存在以下特点：产品设计资料多且分散存储，设计资料主要靠人员手工管理保存，共享程度弱，齐套性与准确性得不到保证；产品电子数据没有版本管理，电子文件的版本只依赖于文件名区分，不容易区分文档的状态（如文档是否在审阅，是否已定稿归档）；设计过程数据与归档结果数据分离，不利于对设计过程中历史变化信息的追溯。
通过PDM，采取产品数据集中存储的方式，能实现产品数据和资源的集体共享，提高了知识的传播和利用，同时通过规范化电子签署业务过程，完整地记录签审过程信息，保证电子数据的准确性和有效性；通过建立最新文件版本有效的机制，形成唯一的数据源，通过友好的界面管理，能对数据记录进行标识、贮存、检索，使数据得到有效管理，并能使设计的历史变化信息容易被追溯得到；基于产品项目，建立产品设计图样和技术文件目录与项目设计计划的关联，根据图样和技术文件完成情况实时更新项目计划完成情况。
4.2 设计更改管理
目前大多设计院所在设计更改管理中采用的管理
模式普遍存在以下局限：更改发生时，不能够及时通知相关部门或人员，容易造成问题的扩大化，导致更改的返工；没有通过统一的信息化平台对更改进行集中统一管理，也没有固化业务流程对实际更改过程进行约束；更改发生时，对已归档的电子文件没有及时更改，经常形成归档的电子版本与交付结果的不一致；在图样和技术文件交付后，《文件修改通知单》、文件修改依据与被修改后的图样和技术文件分开管理，没有建立关联性，无法追溯图样和技术文件
版本变更的原因。
使用PDM平台，更改执行者能够将更改的分析情况以及更改结果及时通知到相关人员，相关人员也可以主动关注关键图样和技术文件的变更情况。PDM的变更管理通过固化更改控制流程，重点强调对更改执行结果的控制，确保对电子文件的及时更改，提高设计更改的准确性和有效性，并且记录引起更改的问题以及对问题的分析结果，甚至可以建立问题分析结果和受影响的“图样和技术文件”的关联，保障更改过程可控、更改结果可信和更改历史可追溯。
5 结束语
逐步完善信息化建设，实现数字化造船是今后造船行业发展的必然趋势。然而在我国大部分船舶设计单位仍然采用传统人工管理模式。在没有统一信息平台支持的条件下，工作效率自然不够理想。但目前在国内，PDM系统暂未在船舶设计开发领域大范围普及，一方面由于软件投入费用和维护费用较高，另一方面则由于计算机辅助设计的普及程度和设计人员的操作习惯，例如技术人员在对CAD图纸的校对、审核时在一定程度上仍习惯于采用传统的手工流转和记录对纸质图样和技术文件进行修订或批注等方式。相信随着计算机辅助设计技术的发展，信息化手段越来越人性化，船舶设计一定会逐步迈向全面信息化。
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