PDM在電機(jī)模塊化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

【摘 要】以某電機(jī)公司為實(shí)例，分析了未實(shí)施PDM系統(tǒng)前設(shè)計(jì)過程中暴露出來的問題，針對性介紹了PDM系統(tǒng)里解決這類問題的功能、新的設(shè)計(jì)流程和新的設(shè)計(jì)方法，體現(xiàn)了PDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和模塊化設(shè)計(jì)的精髓。

【關(guān)鍵詞】PDM；電機(jī)；模塊化設(shè)計(jì)

一、背景介紹

某電機(jī)公司是國內(nèi)外電機(jī)行業(yè)的知名企業(yè)，產(chǎn)品主要為低壓交流三相異步電動機(jī)。其設(shè)計(jì)電機(jī)流程大多固定：設(shè)計(jì)人員在接到工作安排后首先會做一份設(shè)計(jì)輸出表，將該訂單中與基本系列不同之處列舉出來，設(shè)計(jì)過程中做哪些具體的工作列舉出來，后對表格中所需的產(chǎn)品圖樣，設(shè)計(jì)單，銘牌數(shù)據(jù)等細(xì)化進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后將該訂單中所有紙質(zhì)圖紙交給專員校對，工藝會簽，標(biāo)準(zhǔn)化，最后由經(jīng)理審定完成整套設(shè)計(jì)流程。后由圖文管理人員將設(shè)計(jì)人員完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容在規(guī)定時(shí)間內(nèi)下發(fā)到采購，生產(chǎn)等相關(guān)部門。在電機(jī)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員的常用方法是尋找可以利用的產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行新的設(shè)計(jì)。但是由于先前的采用的二維圖形設(shè)計(jì)方法，產(chǎn)品信息的可替換性，可疊加性不高。以上便是未實(shí)施PDM前的現(xiàn)狀。從中可以發(fā)現(xiàn)如下幾點(diǎn)問題：（1）數(shù)據(jù)的完整性、一致性和安全性不高；（2）需要較長的流程才能將正確的信息傳遞給下級部門；（3）數(shù)據(jù)搜索效率低下，圖文可替換性，可移植性不高；（4）編碼由人工創(chuàng)建控制，易出現(xiàn)重疊及缺損；（5）物料BOM的管理和搭建效率較低；（6）后期的工程更改流程冗長；（7）沒有統(tǒng)一的平臺為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的處理提供服務(wù)。

二、PDM及其功能介紹

（1）工作流程管理。員工可在系統(tǒng)提供的流程模塊中將自己完成的工作內(nèi)容發(fā)送給相關(guān)審批人。系統(tǒng)會根據(jù)優(yōu)先級將信息先后提交給不同的審核人，并會在上一級審核人核準(zhǔn)之后自動發(fā)送給下一級審核人。若審核不通過重新返回給提交人并提出審核意見。當(dāng)所有人員審核完成后信息在系統(tǒng)中自動發(fā)布且版本內(nèi)容不能再做修改。（2）數(shù)據(jù)編碼管理。系統(tǒng)提供了靈活的編碼生成工具，會按照設(shè)定規(guī)則自動生成數(shù)據(jù)編碼。生成后該編碼確定唯一屬性值。（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理。系統(tǒng)可以通過EX

CEL表將BOM導(dǎo)入生成。并可在系統(tǒng)中編輯展開BOM，配置產(chǎn)品版本信息等。（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息查詢。系統(tǒng)提供了多種便捷查詢方式，例如屬性查詢，圖號查詢，關(guān)鍵字查詢，范圍篩選等。（5）異地協(xié)同。辦公地點(diǎn)的不同不會影響到數(shù)據(jù)之間的共享和工作協(xié)同。該系統(tǒng)可以極大的簡化流程，方便信息在不同站點(diǎn)間的發(fā)送和接受。（6）權(quán)限管理。系統(tǒng)有新建、刪除、修改、瀏覽、下載、發(fā)布、審批的權(quán)限。每個(gè)員工的權(quán)限與賬號信息綁定。（7）版本控制。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)版本確定之后便無法再度修改，只能通過版本的升級來完成。

三、模塊化設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)是將產(chǎn)品按照其功能屬性劃分成若干模塊，每個(gè)模塊由有限個(gè)不可分割的零部件組成。設(shè)計(jì)者可以需求對相關(guān)模塊進(jìn)行選裝，從而設(shè)計(jì)出具有特定功能的產(chǎn)品。以電機(jī)設(shè)計(jì)為例：在電機(jī)設(shè)計(jì)中，可將電機(jī)按照零件屬性分成若干個(gè)模塊，例如定子模塊，轉(zhuǎn)子模塊，端蓋模塊，冷卻模塊，附屬模塊等。開發(fā)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品只需改動相應(yīng)功能模塊，其他不做調(diào)整，最后整體進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)。在模塊化設(shè)計(jì)中，我們使用三維軟件對模塊進(jìn)行實(shí)體建模，并且在模型中定義了變量（點(diǎn)、線、面）相關(guān)約束條件。這樣的做法與傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)相比更加直觀，也更加精確。在設(shè)計(jì)完成后就直接模擬裝配，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。對于結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)通常的情況：定轉(zhuǎn)子槽型的選擇，線圈線徑、匝數(shù)的調(diào)整等。這些數(shù)據(jù)不僅單位不統(tǒng)一，而且復(fù)雜多變。按照傳統(tǒng)思路，在每個(gè)模塊中添加相應(yīng)的變量，結(jié)果只會使數(shù)據(jù)庫越來越復(fù)雜，冗余度越來越高，由此帶來的系統(tǒng)穩(wěn)定性也會降低?？紤]到EXCEL表的特性，在EXCEL表中定義出這些數(shù)值，然后將EXCEL導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)中。

四、現(xiàn)狀及總結(jié)

在PDM系統(tǒng)應(yīng)用之后，設(shè)計(jì)人員可以通過該系統(tǒng)查詢相似的產(chǎn)品圖形，在三維軟件中對圖形做相應(yīng)的修改，定義相關(guān)屬性和結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)完成后通過PDM系統(tǒng)將設(shè)計(jì)內(nèi)容交給相關(guān)人員審批。在所有人員審批完成之后圖紙自動發(fā)布并通過郵件系統(tǒng)通知相關(guān)部門。相關(guān)部門人員登錄系統(tǒng)來查詢需要的具體細(xì)節(jié)。這樣不僅免去了粗放式管理數(shù)據(jù)庫帶來的不良影響，還提高了設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化了流程。從傳統(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)到現(xiàn)代化的電子管理，從依賴人力來執(zhí)行流程到現(xiàn)在自動化辦公，從原來的數(shù)據(jù)人工搜集到現(xiàn)在的平臺化管理。將人為因素引起的錯誤降到最低，讓信息變得有章可循起來，同時(shí)也節(jié)約了諸多的人力資源，提高了工作效率。而模塊化設(shè)計(jì)的思想方法，使得設(shè)計(jì)變得像搭積木一樣容易。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]童秉樞，李建明.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2000

[2]HUANG Chun-che.Overview of modular product development[J].

Roc Natl Sci Counc ROC（A）.2000，24（3）：149～165