(5)实现机械CAD的集成化
建立在开放性、分布式工作站网络上的CAD集成化系统是未来CAD技术发展的主要趋势之一。集成化是多角度、多层次的。它可以是一个CAD系统内部各模块之间的集成；或者是多种CAD系统之间的集成；也可以是工程设计领域中CAD与CAPP、CAM之间的集成；如果范围大一些的话，则泛指支持产品开发的整个生命周期的集成化系统，即把计划、构思、设计、仿真、制造、组装、测试以及文档生成等各个环节集成到一个统一的系统中，实现资源的共享和信息的集成。
CAD技术发展的一个重要因素就是软件的标准化、规范化，需要制定一系列标准：图形标准、网络标准、产品数据交换等。使CAD软件建立在这些标准上，实现开放性、可移植性、可互连性，这是实现CAD集成化的重要保证。
CAD与CAPP、CAM的集成已成为工程领域中急需解决的问题。一般可以通过两个途径来解决：一是通过接口，将现有的各自独立的CAD、CAPP和CAM系统连接起来；二是开发集成的CAD/CAPP/CAM系统。
“十五”期间，一方面，政府开始大力推进制造业信息化的发展；另一方面，宜昌市制造业企业为了缩短与现代制造业企业的差距，也更加重视CAD技术在企业的应用。所以宜昌市的机械CAD软件面临着一个良好的发展机遇。但只有正确把握CAD技术发展的趋势，才能逐步缩短与发达地区的差距，推广开发出切合企业自身实际的CAD软件。
5.1.2产品研发信息化趋势
随着CAD在宜昌市制造业企业中广泛应用，工程师们在享受CAD带来数字化好处的同时，也不得不把大量的时间浪费在查找设计所需信息上。对于他们而言，采用更简单的方法用于存储、查找电子文档这一渴望变得越来越迫切了。针对这种需求，第一代PDM产品登上了研发信息化的舞台，这些产品的目标主要是解决大量电子数据的存储和管理问题。但是PDM更多地侧重于同一局域网内部的产品开发管理，这在互联网时代又显得有些落伍。随着计算机网络技术的发展。PDM系统逐渐发展成为在企业网范围内使用的CPC、PLM系统。
(1)PDM/CPC/PLM在研发信息化中的作用
PDM/CPC/PLM的核心管理内容，在于对产品研发过程中的数据管理和过程管理(工作流管理)。其中，PDM系统更多地侧重于同一局域网内部的产品开发管理，而CPC/PLM涵盖了PDM的功能，还可以提供产品全生命周期内各阶段相关数据和流程的集成管理，形成整个企业或产品开发链上的协同工作平台。一方面，协同工作平台可以使企业内部人员共享产品和管理信息流；另一方面，它可以使企业外部合作伙伴如供应商、分销商、最终客户等相关人员也能分享产品和管理数据，从而实现产品全生命周期内的异地分布式的协同产品研发管理。
①电子化文档管理
CAD等工具的使用，使得企业研发体系生产了大量的电子化文档。如何安全、有效地管理好这些文档，是企业研发管理信息化的工作重点之一。
在文档的分类与存储方面，CPC/PLM系统可以按产品对象、文件的类型、文档的功能等方法来进行分类和管理，也可以按照项目、部门、产品、功能的组合进行分类和存储。随着产品设计的进行，文档需要不断地变化和修改。软件系统能够及时纪录文档的变更历史，进行版本的追踪，还能提供文件的共享机制以实现并行工程的需求。
在信息检索方面，CPC/PLM系统会提供多种检索机制，如基于文档属性的检索、基于文档存储地点的检索、基于文档关联性的检索、全文本检索功能等等。
在安全方面，系统通常提供了多种安全机制，来保证只有合适的用户和工作组才能访问位于项目中特定生命周期阶段的对象。对重要的文档，系统可以提供文档操作日志记录和电子邮件通知的方式加强安全性能。
产品生命周期管理(PLM)模块，更是能够对产品开发全生命周期的各个阶段的数据进行管理和标识，确定各个阶段所涉及的人员、权限、流程，并维护数据的准确性、安全性、一致性和完整性。
②产品配置管理
在建立产品结构的基础上，CPC/PLM系统能提供不同层次、不同对象的BOM(Bill of material，物料清单)视图。凭借这些视图，用户可以直观地管理BOM中的替代件、互换件和操作信息、维护各种隶属关系等。BOM视图管理功能，还提供了管理产品结构多重视图的能力，其中包括建模、设计、计划、制造以及维护等视图。结合企业的实际情况，用户可以对此功能进行定制以达到最佳效果。
③工作流管理
在工作流管理方面，CPC/PLM系统提供了自动处理企业独特业务流程的功能。它能够将企业产品开发、文档签审、工程变更、数据归档/发放等相关业务流程用电子化的方式实现。
图形化过程编辑器能快速简单地定义工作流程。过程开发人员也可以自己建立工作流程模板，并能对它们的版本进行控制。当打开某个工作项目的URL时，工作流程系统能够产生HTML表单，任务会被自动分发到参与人员的工作列表和电子邮件中。主管也可以重新分配任务，以平衡工作负荷和消除瓶颈。
为了提高灵活性，工作流程还提供了活动表单，可以方便地对它们进行动态定制，以便能为每个活动提供信息或从中获得信息。系统可以修改参加人员的活动表单，并且参加人员不限于某个当地机构或部门。供应商、合作伙伴以及其他企业都可以参与这些自动化过程，实现流程/工具/信息/角色的相互结合。当设计结果需要更改的时候，系统可以通过预先规定的工程变更工作程序，自动搜索更改所涉及的范围，及时给有关人员发送电子邮件，使其关注某项更改可能会对其负责的工作引起的影响。
当需要进行质量控制时，系统可以自动地将对应的质量控制文档的模板提供给质量管理人员以作参考，或者将需要进行质量审核的文档送到质管人员的任务列表。系统可建立科研项目管理流程，包括科研项目阶段定义、项目属性定义、科研项目分解、科研项目团队组建、科研项日进度、科研项目信急的查询与统计等，实现对项目过程的管理。个别的CPC/PLM软件系统中还包含有进度管理和项目计划、成本计算、监控和分析等功能。
(2)PDM/CPC/PLM软件选择的原则
宜昌市制造业企业在软件选型需要考虑以下原则：
原则1：软件是企业实现研发管理改善的工具和手段，因此软件要结合企业的产品研发管理体系，并充分发挥软件的作用。
原则2：在满足短期功能需要并兼顾到中长期功能需要的基础上，选择最经济、服务最好、企业发展前景好的软件供应商。不宜贪大求全，造成无谓的浪费。
原则3：尽量选择最易于实施的软件，尽可能控制软件二次开发的工作量，以降低决策风险。
原则4：结合企业已经或即将实施的ERP或CRM、SCM等软件的情况，选择接口能力丰富的PDM/PLM软件产品，避免未来形成信息孤岛。
原则5：选择服务能力和信誉都比较好的软件供应商。一些公司的产品、技术都非常出色，但是他们在销售、服务方面有待加强，用户应该注重考察厂商的服务实力。
原则6：企业支付的项目费用包括软件费用、软件的维护费用、软件的升级费用、软件的实施费用等，因此企业在选择软件时一定要综合考虑这几个因素，切不可只考虑软件的价格。
原则7：用户在选择软件时最好单独参观软件供应商的成功案例，案例客户对软件的综合性能最有发言权。
原则8：选择软件要充分考虑与企业正在使用的CAD/CAPP等软件的紧密集成。
5.1.3数字化产品开发
产品开发是信息流的源头，它对企业的运作和生产成本有重大的影响，据不完全统计，在批量生产的条件下，产品开发的成本仅占总成本的5%，而对产品制造总成本的影响高达70%，因为产品的结构、原材料和加工方法已经大体上被确定了。因此，产品开发比原材料和元器件、劳动力以及企业管理对总成本的影响大得多。
传统的产品开发过程是设计完成后，进行样机试制，经过改进，再投产。新产品开发的周期长，风险大，上市慢，限制了企业的市场竞争力。数字化产品开发将从根本上改变这个现状，它把产品设计和样机试制过程结合在一起，尽可能采用数字原型替代物理原型，缩短新产品开发周期，减少失误，保证一次投产成功，从而加快上市速度。例如，通过数字化，汽车的新产品开发周期从20世纪80年代的48个月缩短到目前的24个月，并且正在向12个月的目标进军。
数字化产品开发是在CAD/CAM/CAE/PDM集成的基础上发展起来的，涉及的主要内容有：
(1)零部件结构设计和优化；
(2)数字原型(DigitalMock-Up)；
(3)数控加工程序编制及其仿真；
(4)快速原型和逆向工程；
(5)虚拟原型和可视化；
(6)数字化工厂。
为了实现上述目标，首先必须解决各种应用软件所需的三维实体模型数据格式，如STEP、IGES、STL、VRML之间的自动转换。国际标准化组织(ISO)正在制定和即将发布有关产品建模和结构、产品设计合作、产品制造特征、产品应用、产品信息管理和产品生命支持5个设计自动化的标准(ISO/TC184-SC/C)。
虚拟产品开发是数字化产品开发的最新进展，通过各种虚拟现实装置，例如头盔、虚拟墙、立体眼镜、数据手套、音频设备以及软件可以营造一个三维的虚拟环境，设计者能够多方位、多形态地与计对象交互，提高设计者和所设计的实体之间的互操作性。
数字化产品开发的目的是：在获得市场机遇后，能够在计算机上迅速开发出新产品，反复完善产品的外观和性能、产品的可制造和可装配性，规划生产新产品的设备布局和流程。然后，再在现实生产环境中顺利地制造出真实的、高质量的产品。
数字化产品开发带来重大的变革还在于：设计者不仅要对图样的正确与否负责，还要与企业各部门以及客户一起，对产品的整个生命周期负责。因为，数字化产品开发过程是多学科交叉、多部门合作的过程，产品开发的结果，不仅是产品图样或模型，而是通过仿真和虚拟现实技术对整个生产过程和产品使用性能的预测。
5.1.4制造业研发信息化的实施方法
纵观宜昌市企业研发管理信息化的项目案例，成功项目都是相同的，但失败项目的原因各不相同：有的是目标不明确导致实施过程经常变化；有的是研发管理信息化软件选型或实施服务商不合适；有的是由于软件本身的功能问题而达不到企业业务的需求；有的是实施开发过程项目管理不善；有的是软件勉强能运行，但员工抵制使用；有的是软件虽然上线，但支撑的仍是传统的甚至过时的流程；等等。
企业研发管理信息化项目的成功，除了要进行精细的需求分析、周密的规划科学合理的选型等步骤之外，接下来最重要的就是如何把解决方案落到实处，即在企业成功实施研发信息化。对企业而言，保证项目实施过程合理、科学以达到研发管理信息化规划所设定的目标，是研发管理信息化成功实施的基本要求。
(1)企业准备要充分
企业要明确自身在研发管理方面存在的问题、信息化目标，启动实施企业研发管理信息化的专项资金，找出并抓住关键的切入点。企业应该进行较为深人的信息化变革动员，使每位员工都认识到研发管理信息化对企业、对员工本人的深刻意义，使员工对研发管理信息化产生一种强烈的渴求，从而能够支持后续的研发管理信息化变革。这一点是非常重要的，有许多研发管理信息化项目的失败就是由于开始目标不清，管理层意图没有传达到员工层面，员工对变革的抵制而导致项目失败。
(2)管理变革是关键
研发管理信息化项目的实施，其实就是企业研发管理的变革，改变的是员工的传统习惯、少数人的利益以及大部分人的惰性。无数项目实施的经验表明，人们对变革的抵制几乎是本能的。研发管理信息化项目实施的最大风险，其实就是对人的思想和意识的改变，这不是一朝一夕就能实现的。意识和习惯不变，信息化软件就会成为一种摆设，成功实施就会成为一句空话。咨询公司或软件供应商，都会有标准的实施方法论来指导项目的实施过程，这是咨询公司和软件供应商项目实施成功的保证，是基于具体软件客观规律的，企业一般应该遵守这些方法论。但需要知道的是，软件的实施成功与企业研发管理信息化项目的最终目标是有一定差距的。作为企业，除了特别关注软件的实施成功外，更应该关注企业自己研发管理目标的实现，要把服务商的成功实施方法论体系纳入到企业管理目标的实现上，而不能仅仅满足于软件上线。