2013PLM征文 机床行业产品研发和制造现状及意见和建议

一、引言

机床行业作为装备制造业的核心组成部分，被誉为"工业母机"，其发展水平直接关系到国家制造业的整体竞争力。2013年前后，中国机床行业正处于转型升级的关键时期，一方面面临国际高端市场的技术壁垒，另一方面又受到国内低端市场同质化竞争的挤压。在此背景下，产品研发与制造环节的现状如何，存在哪些突出问题，以及如何借助PLM（产品生命周期管理）等信息化手段加以改进，成为行业关注的焦点。本文结合拓步软件公司在ERP、PLM等领域的实践经验，对机床行业产品研发和制造的现状进行分析，并提出若干意见与建议。

二、机床行业产品研发与制造现状

2.1 产品研发现状

1. 研发模式以逆向工程和仿制为主

长期以来，国内多数中小机床企业的新产品开发主要依赖测绘仿制和技术引进，真正意义上的自主原创设计相对较少。企业研发部门往往在产品改良和局部优化上投入较多，而对基础共性技术、核心功能部件的正向设计能力不足。

2. 研发数据管理分散，协同效率低

机床产品结构复杂，涉及机械、电气、液压、气动等多学科交叉，零部件数量庞大。许多企业的图纸、BOM、工艺文件仍以纸质或电子文件分散管理，缺乏统一的产品数据管理平台。设计版本混乱、变更流程不规范、跨部门协同困难等问题普遍存在。

3. 标准化、系列化程度不高

虽然部分龙头企业已推行模块化设计，但大量中小企业尚未建立完善的零部件标准化体系，导致重复设计频繁、物料种类膨胀、采购和生产成本居高不下。

4. 研发与工艺、制造脱节

设计部门与工艺、制造部门之间信息传递不畅，产品设计完成后往往需要反复修改才能满足可制造性要求，延长了产品上市周期。

2.2 产品制造现状

1. 生产组织方式以离散制造为主，管理复杂度高

机床制造具有典型的多品种、小批量、离散型生产特征。每台机床往往根据客户订单进行差异化配置，导致生产计划排程复杂，齐套率低，在制品占用资金大。

2. 信息化孤岛现象突出

许多企业已经或正在实施ERP、CAPP、MES等系统，但由于缺乏统一的集成平台，各系统之间数据难以互通，形成了"信息孤岛"。设计BOM无法顺畅传递到ERP，工艺路线变更不能及时同步到车间，造成数据重复录入和一致性差。

3. 车间执行透明度不足

部分企业的车间管理仍以手工派工和纸质流转为主，工序进度、设备状态、质量数据难以实时采集和反馈，管理层无法准确掌握生产现场的真实情况。

4. 外协与外购管理薄弱

机床行业普遍存在大量外协加工和外购件，供应商交期、质量把控难度大。由于缺乏供应链协同平台，采购计划与生产计划脱节，影响整机交付周期。

三、存在的突出问题

机床行业在产品研发和制造方面主要面临以下突出问题：

• 自主创新能力薄弱：核心技术受制于人，高端数控机床和关键功能部件仍大量依赖进口。
• 研发数据缺乏统一管理：图纸、BOM、工艺数据分散，版本控制和变更管理不规范，导致设计返工和制造错误频发。
• 研发与制造协同不畅：设计与工艺、生产之间缺乏有效的信息传递和反馈机制。
• 生产计划与执行脱节：计划排程依赖经验，车间执行不透明，交期难以保证。
• 信息化系统集成度低：ERP、PDM、CAPP、MES各自为政，数据无法贯通，管理效率低下。
• 标准化程度不足：零部件种类过多，模块化、系列化设计进展缓慢，成本控制困难。

四、意见和建议

4.1 推进PLM平台建设，实现研发数据统一管理

建议机床企业引入PLM（产品生命周期管理）系统，建立统一的产品数据管理平台。通过PLM实现图纸、三维模型、BOM、工艺文件等研发数据的集中存储、版本控制和权限管理；建立规范的工程变更流程，确保变更信息及时传递到相关部门；支持多学科协同设计，提高研发效率和设计质量。

4.2 加强设计标准化与模块化

企业应大力推行零部件标准化、通用化和模块化设计，建立企业级标准件库和模块库，减少重复设计。通过PLM与ERP的集成，实现标准件信息的统一管理和复用，精简物料种类，降低采购和生产成本，缩短产品交付周期。

4.3 打通研发与制造数据链路，实现设计制造一体化

以PLM为源头，将设计BOM、工艺BOM与ERP、MES系统进行集成，实现数据在研发、工艺、采购、制造等环节的无缝流转。设计变更能够自动同步到下游系统，减少人工录入和传递错误，提高设计制造一体化水平。

4.4 完善生产计划与车间执行体系

借助ERP系统优化生产计划和物料需求计划，提高齐套率和排程合理性；通过MES系统实现车间作业的实时派工、工序报工、质量追溯和设备状态采集，提升生产过程透明度和控制能力。PLM与ERP、MES的集成应服从企业整体信息化规划，分步实施。

4.5 强化供应链协同管理

通过ERP的采购管理和供应商协同模块，加强对外协、外购件的交期和质量管控，实现采购计划与生产计划的协同，降低库存资金占用，保障整机交付的及时性。

4.6 促进信息化系统集成与数据贯通

企业应避免"为信息化而信息化"，注重ERP、PLM、CAPP、MES等系统的整体规划和集成设计。拓步软件等专业厂商提供的ERP、文档管理、仓库管理、生产管理软件可为企业提供模块化、可扩展的解决方案，帮助企业消除信息孤岛，实现数据一次录入、多方共享。

4.7 夯实自主创新能力

建议企业加强与高校、科研院所的合作，加大在数控系统、主轴、导轨、丝杠等核心功能部件领域的研发投入。充分利用PLM系统积累的设计知识和产品数据，形成企业知识库，支撑持续创新。

五、

机床行业的产品研发和制造正处于从粗放式管理向精细化、信息化管理转型的过程中。PLS/PLM、ERP、MES等信息化工具为解决行业痛点提供了有效手段，但信息化建设必须与企业实际管理基础相结合，按规划分步推进。通过统一的产品数据管理平台、打通研发与制造的数据链路、强化标准化和供应链协同，机床企业可以逐步提升自主创新能力、缩短产品上市周期、降低运营成本，在激烈的市场竞争中实现可持续发展。

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（本文为2013年PLM征文投稿，由深圳拓步软件公司整理发布。拓步软件专注于ERP系统、ERP软件、免费ERP系统软件、免费进销存软件、生产管理软件、文档管理软件、仓库管理软件、免费下载及软件研发，为制造企业提供全面的信息化解决方案。）