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PDM/PLM应用三步曲

2008-07-28 08:27:20  来源:e-works

摘要:PDM的初步应用是公司信息化创造了良好开端,此举动正迎合了时代的要求,通过我们的努力最终能实现家具制造的标准化、信息化、现代化,全面提高企业的经济效益,为国民经济持续高速的
关键词: PDM 应用

    制造业以生产产品为己任,在信息化数字化的21世纪,用信息化数字化技术进行产品制造是必然趋势。在上个世纪,信息化数字化技术在制造业产品开发、工艺设计、生产管理过程中已经应用CAD/CAPP/MRP/ERP等等单元技术,在这些单元技术不断深化应用过程中,出现了产品数据管理PDM技术,并从单一为CAD系统内部应用系统发展为企业信息化数字化技术全面应用的系统,成为产品生命周期管理PLM中的核心,企业信息化数字化技术集成应用的关键。但在应用PDM过程中出现了不少问题,这是大家非常关心的,有的说实施PDM比实施ERP更难,有的说实施PDM只是锦上填花,有的说实施PDM只是雪中送炭等等。自70~80年代起,国外就开始研究CAD、CAPP、CAM之间数据和信息的自动化传递与转换问题,即3C集成技术。PDM/PLM思想最早为国外“高端CAX”厂商根据企业信息化发展需求所提出,因此这些厂商所提出的PDM/PLM解决方案确实具备较高的完整性。目前,PDM系统是最好的3C集成平台。它可以把与产品有关的信息统一管理起来,并将信息按不同的用途分门别类地进行有条不紊的管理。不同的CAD/CAPP/CAM系统都可从PDM中提取各自所需要的信息,再把结果放回PDM中,从而真正实现3C集成。相比较之下,国内更多表现为一种跟风似的炒作第一代PDM(因为它们还来不及发展新一代PDM,更不必说支持PLM 的PDM了),这与国外CAX软件厂商的状态是有很大区别的。但这种状况并不等于国内在支持PLM的PDM技术和软件产品发展方面就无所作为。事实上,国内制造业企业对PDM的需求已经非常明显和主动,对于大量国内制造业企业,确实至少已经深受企业内部的“信息孤岛”之害,CAD、CAPP、ERP系统相互孤立,互不连通,数据管理混乱,大量重复手工录入等现象在国内制造业企业中已经随处皆是。正是在这种客户需求驱动背景之下,国内的PDM技术和软件产品已开始发展。但由于导向没有与时俱进,企业大部分仅仅只是用来管理产品图档,及设计流程管理为主,只在CAD系统内应用(部门级的PDM),没有实施企业级的PDM,解决不了企业信息的集成,所以在实施过程中效果不佳,即使使用第二代产品,由于使用单位没有应用CAPP/MRP/ERP,或CAPP/MRP/ERP应用都处于初级阶段,对企业信息化没有全面应用规划,系统目标不明确,只停留在图档及流程管理,因此也没有起到PDM应有的全面作用。要全面应用好高水平的PDM正在实施中。为了对企业进行导向,不走弯路,所以提出PDM/PLM应用三步曲。怎样应用与实施PDM/PLM,使其PDM达到产品生命周期管理PLM中的核心,成为企业信息化数字化技术集成应用的平台,笔者根据我国制造业多年实施企业信息化经验,以及提高我国制造业信息化应用水平,落实信息化与工业化融合,促进我国制造业工业化进程,改变经济、生产发展模式,提出PDM应用三步曲,供参考。

    1.第一步是学习PDM基本概念、了解企业目前及未来对信息化的需求,建立系统目标

    近代科学-系统工程指出,要建立一个系统,不论其大、小,都要建立系统目标,没有明确的目标,不可能做好系统开发与实施,更不可能取得实效。为了正确建立PDM系统的目标,必须学习PDM基本概念、了解企业目前及未来对信息化的需求,这是第一步必须内容,过去企业应用PDM目标是对数字化图纸档案进行管理、对产品设计流程进行管理,这是部门级PDM应用目标,由于系统目标局限性,因此已往使用效果不佳,所以有人说实施PDM只是“锦上填花”,这说明建立系统目标的重要性。么是企业级PDM (产品生命周期管理PLM的核心PDM)应用目标,或企业信息化数字化技术集成应用PDM目标?现作以下分析。

    1)产品设计人员个人的目标

    建立产品设计数字化平台,提高工作效率,提高工作质量,从繁琐的手工作业、重复劳动中解放出来。使自己有更多时间从事创造性劳动或学习,提高自己的工作能力与知识水平。

    2)产品设计部门的目标

    缩短产品设计周期,实现产品设计的简化、规范化、标准化、模块化,为应用先进设计方法创造条件,提高产品设计文件的质量,简化产品设计过程的管理,简化产品设计图样、文件的管理,适应企业信息化与市场经济的需求。

    3)工艺人员与工艺部门的目标

    与上面1)、2)项所述类似,解决工艺设计问题。

    4)企业的目标

    缩短生产技术准备周期,降低制造成本,为企业生产提供优化产品设计、工艺设计与的数据与信息,为实施ERP自动提供合格的数据,为CAD、CAPP提供DFM、DFA信息与数据,为企业信息化起到数据共享、集成运行核心作用。

    综合以上个人、部门及企业的目标,成为应用PDM系统的目标:

    (1)优化产品与工艺设计,使企业生产系统获得合理、优化(安全、可靠、经济、快速)的产品设计与制造工艺信息;

    (2)建立产品与工艺设计数字化平台,改变产品与工艺设计因人、因时造成的多样化,推广应用先进设计方法,使产品与工艺设计实现规范化、通用化、标准化、模块化;

    (3)缩短产品与工艺技术准备周期;

    (4)减少产品与工艺人员的重复劳动,从事创造性劳动;

    (5)实现产品与工艺系统内部的集成(CAD/CAE,工艺路线编制,工艺规程设计、材料、工时定额计算,工装设计),简化产品与工艺准备工作过程管理与产品与工艺文件的管理;

    (6)为MRP-Ⅱ/ERP/EB提供计算机内部的优化、规范的产品与工艺设计数据,促进CAD/CAPP/MRP-Ⅱ/ERP的集成;

    (7)实现CAD/CAPP/CAM的集成。

    最终实现以PDM为核心的PLM企业信息集成,改变目前企业信息化中“孤岛”现象,为MRP-Ⅱ/ERP/EB实现优化生产管理打下基础,为企业采用先进制造技术,改变企业经济发展方式创造条件。

    5)达到以上目标,对产品设计信息数据管理具体目标

    (1)CAD系统内部图纸数据与设计文件、表格数据的共享与集成运行。CAD系统以完成图形设计为主,但是为了完整描述产品,还须提供设计文件、表格,如装配图上的标注是描述有关装配所需零部件数据,包括:描述产品或部件的所需零部件、外购件及标准件以及产品或部件的所需通用件、借用件等等,这些设计文件、表格数据来源于设计图,设计绘图与形成设计文件、表格的集成运行是CAD系统内部的重要目的。系统要达到目的,必须改进目前CAD软件,对图形上的标注、标题栏数据形成方式方法进行改进,并应用数据库技术,建立描述产品数据的数据库,解决图形上的数据与产品数据库的互联关系,实现数据共享,形成CAD系统内部数据的共享。

    (2)CAD与CAM集成。CAD与CAM集成的目的是在应用数控机床、加工中心等自动化设备时使数控编程控(NCP)软件能读取CAD图形数据,自动编制数控程序,实施制造数字化。目前已形成多种CAD/CAM套装软件,可以实现无缝集成;世界标准化组织ISO已发布了STEP标准,制订了产品数据模型产品数据的表达与交换标准,将为逐步统一CAD与CAM产品数据的表达与交换。所以目前企业解决CAD与CAM集成,可以购买现成的CAD/CAM套装软件。

    (3)CAD与CAPP集成。CAD与CAPP集成的目的是在设计编制工艺文件时能利用、读取CAD已形成的图形文件与数据,完成工艺设计与文件编制。由于工艺设计与文件种类较多,如工艺路线、工艺规程、材料定额计算、工时定额计算、工装设计:需要CAD输出的零件图及数字化的零件基本属性数据(图号、名称、材质、热处理、零件外形尺寸、零件净重要求等),产品物料清单,零件分类编码,而CAD系统需要CAPP输出的工艺信息,进行DFM/DFA,实现数据共享。

    (4)CAD与ERP的集成。ERP运行需要CAD输出的数字化的产品、部件(组装件)、零件、外购件、标准件的基本属性数据成为数据,通过CAD与PDM数据处理,自动把CAD输出的数据成为ERP数据库中的几个字段,还需把产品、部件的组成及数量处理成为构成数字化的产品结构BOM表的核心。CAD系统需要ERP库存、价格、成本等数据。


    6)达到以上目标条件下工艺信息数据管理具体目标

    (1)CAPP系统内部工艺规程数据与文件、表格数据的共享与集成。CAPP系统以完成纸质工艺规程为主,但是为了完整描述产品工艺,还须提供工艺文件、表格,如装配图上描述有关装配所需零部件数据,描述产品或部件的所需外购件及标准件以及产品或部件的所需通用件、借用件等等,还有每一零件的材料定额、每道工序的工时定额、零件工艺规程中各工序所需工装等都需按产品汇总,这些数据都有着互相关系,必须形成CAPP系统内部数据的共享。为此必须改进目前独立运行CAPP、材料定额、工时定额、工装管理等软件,并应用数据库技术,建立描述产品数据的数据库,解决以上独立运行的数据与产品数据库的互联关系,实现数据共享。

    (2)CAPP与CAM集成。CAPP与CAM集成的目的是在应用数控机床、加工中心等自动化设备时使数控编程控(NCP)软件能读取CAPP数据,自动编制控编程控,实施制造数字化。

    (3)CAPP与CAD集成。同CAD与CAPP的集成

    (4)CAPP与ERP集成。ERP运行需要CAPP输出的数字化的产品工艺路线、工艺规程、材料定额、工时定额、工装数据,通过CAPP与PDM数据处理,形成ERP属性数据库中ITEM表工艺信息字段,通过装配CAPP获取装配BOM,按照材料定额形成制造BOM,满足ERP运行对工艺数据的需求。

    7)达到以上目标条件下生产管理信息数据管理具体目标

对与ERP由关产品生产基础管理数据的管理, 如产品、零部件期量标准(批量、周期)、成本价格等数据管理。

    2.第二步是选择PDM产品,学习掌握PDM,引进PDM产品

    1)选择PDM产品。目前市场上PDM产品很多,有国外SDRC公司的Metaphase,西门子公司Siemens PLM (原UG-EDS)的Iman,IBM公司的PM, PTC公司的Winchill,CV公司的Optegra;国内英泰、开目、华天、四普、天思、东大、CAXA-PDM、IntePDM、XTPDM等等,还有各行业开发PDM软件如CMBT-PDM等,选择PDM产品应按照第一步已经制订的目标条件选择产品。首先注意其系统功能,产品必须具有目标条件所提出技术信息的静态与动态的数据的管理,能为提供产品所有技术信息系统与使用所有产品技术信息的信息系统提供集成运行与共享的数据的环境,形成企业信息集成的平台。能自动提供国家标准、行业标准设计图纸及技术文档资料的模版;自动提取图纸、工艺文件的属性数据与产品结构数据,建立统一属性数据库;对零部件、标准件、外购件、通用、典型、标准工艺以及原材料进行统一的特征编码,提供快速检索的功能;接收、贮存材料定额、工时定额、工艺路线等系统提供的结构化了的数据以及用文本形式构成的各种文档资料;对产品图纸、工艺、文件、资料提供按产品结构、文件结构的查询,并能进行结构配置;对产品数据的形成过程进行控制,对产品数据的完整性,规范性进行检验;对已存入的各种属性数据、产品结构提供各种报表的功能及对进入PDM的数据进行各种级别的读、写、权限管理。第二是系统的可靠性,第三系统灵活性,能与多种(适用)CAD/CAPP/ERP系统集成运行。

    2)学习掌握PDM。因为选型阶段不可能对PDM产品详细了解,也不可能详细了解怎样用PDM产品实现其制订的系统目标,只有通过系统培训后才能了解PDM产品的功能与运行状态,研究其达到系统目标所存在问题,提出与达到系统目标存在问题,协商解决方案,需要本企业改变现实情况,以适应PDM运行的,本企业实施改变现实情况(BPR流程再造),需要供应单位进行二次开发的由供应单位进行二次开发,这是决定引进PDM产品签订合同重要组成部分。

    3)引进PDM产品。选择好PDM产品后,与供应单位签订合同,在合同中必须明确系统培训与在系统培训后提出二次开发的要求的内容,提出二次开发的要求,这是引进PDM产品签订合同关键。


 


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