基于艾克斯特PDM系統(tǒng)實(shí)施方法的研究

王翔宇

(凱盛重工有限公司,淮南 232058)

基于艾克斯特PDM系統(tǒng)實(shí)施方法的研究

王翔宇

(凱盛重工有限公司,淮南 232058)

該文在對凱盛重工有限公司進(jìn)行需求調(diào)研的基礎(chǔ)上,針對該企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)和管理模式,實(shí)施了基于艾克斯特公司開發(fā)的適用于傳統(tǒng)制造企業(yè)的PDM系統(tǒng),并通過項(xiàng)目實(shí)施找尋PDM實(shí)施中的方法和經(jīng)驗(yàn)。

PDM; 信息化; 項(xiàng)目實(shí)施

PDM(Product Data Management)是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的英文縮寫,是一種管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括電子文檔、數(shù)字化文件、數(shù)據(jù)庫記錄等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程(包括工作流程和更改流程)的技術(shù)。它可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、采購、物流、財(cái)務(wù)、人事和銷售等所有業(yè)務(wù)的一體化、自動(dòng)化和信息化。PDM技術(shù)最終目的是在正確的時(shí)間,把正確的信息,以正確的形式,傳遞給正確的人,完成正確的任務(wù)。

如何將PDM的技術(shù)和管理理念融入到企業(yè)里,則是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)實(shí)施工程,它涉及到的知識(shí)面廣泛,涵蓋部門眾多,不僅涉及技術(shù),還涉及到管理、人事、財(cái)務(wù)以及組織等方面。盡管每一個(gè)PDM系統(tǒng)的實(shí)施內(nèi)容和方式各不相同,但一旦實(shí)施成功其經(jīng)驗(yàn)仍可提供有益的指導(dǎo)與借鑒。因此探索和總結(jié)PDM的成果經(jīng)驗(yàn)和實(shí)施方法,對推進(jìn)PDM這項(xiàng)技術(shù)有著很重要的意義。

1 項(xiàng)目實(shí)施企業(yè)簡介

凱盛重工有限公司是在原淮南煤礦機(jī)械廠基礎(chǔ)上重組而成的國有大型企業(yè),是一家具有80多年制造經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)生產(chǎn)煤礦裝備的傳統(tǒng)制造企業(yè),具有典型的離散型生產(chǎn)企業(yè)特點(diǎn):多品種、中小批量、單件生產(chǎn)混合模式;產(chǎn)品規(guī)格繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度大;企業(yè)面對的市場競爭激烈,新產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)重,大部分訂單產(chǎn)品都是客戶化定制,工程和設(shè)計(jì)頭緒多。

企業(yè)擁有自己的研發(fā)中心,技術(shù)人員日常設(shè)計(jì)工作主要采用Auto CAD、Solid Works、Pro/E等軟件,但沒有制定繪圖規(guī)范;公司產(chǎn)品積累圖紙較多,二維圖紙圖框主要有A0、A1、A2、A3、A4;企業(yè)圖紙存量大約在十幾萬張左右,紙質(zhì)圖紙約占圖紙總量的70%;企業(yè)對二維CAD紙質(zhì)圖紙進(jìn)行了歸檔管理,但對應(yīng)電子版仍保存在各自設(shè)計(jì)人員本地計(jì)算機(jī)上,不僅難以實(shí)現(xiàn)信息共享,給管理、檢索帶來困難,而且存在著大量的安全隱患。

2 PDM系統(tǒng)的實(shí)施步驟和實(shí)施內(nèi)容

2.1 企業(yè)實(shí)施PDM系統(tǒng)的步驟

2.1.1 成立項(xiàng)目組

實(shí)施工作的第一步是成立PDM實(shí)施項(xiàng)目組,小組成員應(yīng)該包括有高層領(lǐng)導(dǎo)、信息化部門主管、研發(fā)部門主管、各相關(guān)部門主管、計(jì)算機(jī)技術(shù)人員以及外部咨詢專家等人員。小組中的每一個(gè)人都應(yīng)該是他所在部門的業(yè)務(wù)骨干,應(yīng)該對其所承擔(dān)的業(yè)務(wù)有充分的了解,其中組長最好由企業(yè)一把手擔(dān)當(dāng),這樣才能夠真正有效地推動(dòng)PDM系統(tǒng)在企業(yè)的順利實(shí)施。

2.1.2 計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)

PDM系統(tǒng)只有在一定的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)下才能工作,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)以企業(yè)數(shù)據(jù)流動(dòng)、流量為參考點(diǎn)。2.1.3 實(shí)施人員培訓(xùn)

PDM的實(shí)施會(huì)對企業(yè)的人員崗位帶來相應(yīng)的要求,在實(shí)施啟動(dòng)之初,需要增加如下崗位:

1)要求設(shè)立一個(gè)數(shù)據(jù)管理員,負(fù)責(zé)檢查產(chǎn)品數(shù)據(jù)的檢查維護(hù)、產(chǎn)品大類結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建和零部件權(quán)限的分配等工作。

2)要求設(shè)立一個(gè)系統(tǒng)管理員,負(fù)責(zé)PDM系統(tǒng)維護(hù)、服務(wù)器數(shù)據(jù)備份和安全管理等工作。

3)要求熟悉企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)骨干人員參與到項(xiàng)目實(shí)施組,全程跟蹤實(shí)施,待實(shí)施顧問不在企業(yè)時(shí),可以擔(dān)負(fù)起輔導(dǎo)技術(shù)人員、解決使用過程中的問題的職責(zé)。在實(shí)施階段,該設(shè)計(jì)骨干人員主要工作是學(xué)習(xí)PDM的各種使用技巧,不應(yīng)再承擔(dān)大量的設(shè)計(jì)工作。

2.1.4 建立相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

企業(yè)管理,標(biāo)準(zhǔn)先行。由于PDM涉及到的是對信息的管理,為此編制相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)之一。CAD圖紙是大量產(chǎn)品數(shù)據(jù)的源頭,在工作中,如果沒有規(guī)范可行,就會(huì)存在比較多的數(shù)據(jù)隱患。例如本來是相同的一個(gè)物料,由于名稱不同,會(huì)給制造、采購帶來無數(shù)麻煩。在進(jìn)行制定CAD制圖標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)庫方面,需實(shí)現(xiàn)如下內(nèi)容:1)規(guī)范物料(零部件、材料、外購件、標(biāo)準(zhǔn)件)的名稱、編碼、型號(hào)規(guī)格。2)規(guī)范設(shè)計(jì)圖紙圖框、標(biāo)題欄、明細(xì)欄樣式。3)規(guī)范產(chǎn)品種類、類型、規(guī)格。

2.1.5 搜集企業(yè)產(chǎn)品信息建立產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)庫

有了標(biāo)準(zhǔn),緊接著就是需要建立起統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫,管理產(chǎn)品圖紙、明細(xì)表和相關(guān)文檔,為生產(chǎn)、采購等部門提供準(zhǔn)確、一致、完整的產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)。建立起完整的技術(shù)文檔管理體系,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)文檔的電子化和成套管理,使產(chǎn)品數(shù)據(jù)處于有效與有序管理中,為相關(guān)人員提供方便查詢、瀏覽、借用和輸出報(bào)表的工具。主要目標(biāo)為:

1)把所有已設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品電子圖紙按照PDM/ERP的管理要求整理成統(tǒng)一、規(guī)范、信息完整的電子文檔。

2)規(guī)范產(chǎn)品的分類、規(guī)格,把產(chǎn)品按種類分門別類有序管理起來。

3)把整理規(guī)范的二維設(shè)計(jì)圖紙批量入庫管理,自動(dòng)建立裝配結(jié)構(gòu)樹。

4)設(shè)計(jì)人員在權(quán)限許可范圍內(nèi)可以直接查詢到已歸檔的設(shè)計(jì)圖紙。

5)快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品明細(xì)報(bào)表匯總輸出。

6)建立與工藝、制造緊密相關(guān)的材料庫。

綜上所述,PDM系統(tǒng)基本實(shí)施步驟,見圖1)。

2.2 根據(jù)凱盛重工需求和實(shí)際情況制定相應(yīng)的實(shí)施內(nèi)容

2.2.1 工作環(huán)境

根據(jù)企業(yè)及產(chǎn)品的具體情況,為各類用戶配置相應(yīng)的工作環(huán)境,包括組織架構(gòu)、人員角色、操作權(quán)限等規(guī)定。

2.2.2 建立電子倉庫和文檔管理

首先,企業(yè)在各個(gè)產(chǎn)品類別中定義對象,建立自己的屬性表。其次,考慮模型對象的版本,并最終建立一個(gè)與各種數(shù)據(jù)和文件關(guān)聯(lián)的組織模型,在此基礎(chǔ)上全面實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)對文檔的管理。

2.2.3 建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹

選擇公司的老產(chǎn)品,新產(chǎn)品或是正在設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品,用來分析零部件的隸屬關(guān)系,建立層次產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹模型,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品明細(xì)表的匯總輸出以及對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的管理。

2.2.4 產(chǎn)品配置

根據(jù)企業(yè)情況,確定方法與規(guī)則進(jìn)行產(chǎn)品配置,并建立相關(guān)模型,以實(shí)現(xiàn)不同的產(chǎn)品配置,產(chǎn)品的明細(xì)表不同的輸出配置。

2.2.5 設(shè)定工作和更改流程

分析企業(yè)現(xiàn)有的各種工作流程,重組和優(yōu)化工作流程,確定各種工作流程及更改流程的模型,并在PDM中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的流程定義、管理與控制。

2.2.6 與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成

基于封裝模式、接口模式和緊密集成模式等方法將CAE/CAPP/CAM/ERP/MRP等系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高度集成,方便了信息的傳輸與轉(zhuǎn)換,消除了信息孤島現(xiàn)象。

3 項(xiàng)目實(shí)施擬解決問題和方案

3.1 CAD標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

公司研發(fā)中心主要使用Auto CAD2000～2004、Solid Works2008等軟件。二維CAD圖紙標(biāo)題欄、明細(xì)欄大體相同,但局部存在差異,未有企業(yè)制圖標(biāo)準(zhǔn)。

解決方案:統(tǒng)一CAD平臺(tái)為Auto CAD2006,統(tǒng)一標(biāo)題欄、明細(xì)欄樣式。

3.2 通用件管理

企業(yè)通用件一般由有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員通過經(jīng)驗(yàn)判斷哪些位置需要用到通用件。如果通用件需要更改,設(shè)計(jì)人員統(tǒng)計(jì)通用件被使用過的產(chǎn)品。如果全部需要更改就直接更改。如果部分需要更改要產(chǎn)生一個(gè)新的編號(hào)。這樣存在著統(tǒng)計(jì)遺漏的情況,統(tǒng)計(jì)的工作量也比較大。

解決方案:可以通過PDM系統(tǒng)的更改管理系統(tǒng)解決圖紙更改影響面的問題。

3.3 圖紙、工藝信息檢索

企業(yè)產(chǎn)品積累圖紙較多,二維圖紙圖框主要有A0、A1、A2、A3、A4。企業(yè)圖紙存量大約在十幾萬張左右,紙質(zhì)圖紙約占圖紙總量的70%,企業(yè)采用Auto CAD繪制工藝文件,部分匯總報(bào)表采用紙質(zhì)填寫方式,年新增工藝文件在1萬張左右,造成圖紙工藝文件管理、檢索、查詢十分困難。

解決方案:通過XTPDM/CAPP系統(tǒng)的查詢功能,可解決圖紙、工藝信息檢索存在的上述問題。

3.4 產(chǎn)品、工藝報(bào)表

在設(shè)計(jì)階段要輸出的報(bào)表文件有:零件明細(xì)表、通用件匯總表、標(biāo)準(zhǔn)件匯總表、外購件匯總表,以及單體發(fā)運(yùn)表、組裝發(fā)運(yùn)表、裝箱發(fā)運(yùn)表,單體、組裝、裝箱發(fā)運(yùn)表。在工藝設(shè)計(jì)階段需要輸出的文件有:

3.4.1 卡片類

封面、裝配工藝過程卡片、金工工藝路線卡、鍛造工藝卡片、鑄工工藝卡片、鉚工工藝卡片、熱處理工藝卡、工藝簡圖等。

3.4.2 明細(xì)報(bào)表類

單位產(chǎn)品材料消耗定額匯總表、工藝明細(xì)表、(各工種)工藝借用件明細(xì)表、工藝文件明細(xì)表、專用工藝裝備明細(xì)表等。

解決方案:在保證設(shè)計(jì)人員圖紙明細(xì)中完整填寫零件的物料信息的前提下,入庫到PDM系統(tǒng)后,產(chǎn)品明細(xì)報(bào)表可按照生成規(guī)則進(jìn)行匯總輸出;在保證工藝人員在工藝文件中填寫完整工藝信息的前提下,相關(guān)工藝報(bào)表可以按照生成規(guī)則進(jìn)行匯總輸出。

3.5 圖紙更改及版本管理

企業(yè)目前設(shè)計(jì)、工藝共用同一種更改通知單:產(chǎn)品技術(shù)文件更改通知單。機(jī)械圖紙或工藝文件進(jìn)行更改時(shí),填寫紙質(zhì)的《產(chǎn)品技術(shù)文件更改通知單》,但存在同步更新電子版圖紙滯后的情況,圖紙更改采用紙質(zhì)底圖劃改、電子圖檔覆蓋的方式。

解決方案:制定更改單編號(hào)規(guī)則。圖紙發(fā)生更改時(shí)由設(shè)計(jì)人員在PDM中填寫圖紙更改單,同時(shí)對電子文檔圖紙進(jìn)行更改,將更改單與電子圖紙一同提交到PDM系統(tǒng)中進(jìn)行評審,指定評審流程,由相關(guān)評審人員進(jìn)行審批,詳見更改流程圖。更改單評審過程采用PDM的消息觸發(fā)機(jī)制,實(shí)行網(wǎng)絡(luò)評審,通過消息、郵件的形式向各評審節(jié)點(diǎn)的負(fù)責(zé)人、零件圖紙負(fù)責(zé)人發(fā)送消息或郵件。更改管理流程圖,見圖2。

3.6 紙質(zhì)、電子圖文檔的安全性管理

目前企業(yè)對二維CAD紙質(zhì)圖紙進(jìn)行了歸檔管理,但對應(yīng)電子版仍保存在各自設(shè)計(jì)人員本地計(jì)算機(jī)上,難以實(shí)現(xiàn)信息共享,給管理、檢索帶來困難,且存在安全隱患。

解決方案:利用FTP服務(wù)器統(tǒng)一進(jìn)行管理,通過對用戶及用戶組的不同授權(quán)、產(chǎn)品圖檔權(quán)限管理等功能,保證電子圖檔的安全性。

4 基于艾克斯特PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

艾克斯特的XPDM系統(tǒng)軟件分為四層,底層是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)及通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)庫;第二層是PDM集成框架層,包括基本服務(wù)、數(shù)據(jù)處理邏輯、對象模型、基礎(chǔ)類庫和Web機(jī)制;第三層是基于基礎(chǔ)構(gòu)架的PDM應(yīng)用組件,主要是文檔管理、圖紙管理、工作流程管理等;第四層是應(yīng)用系統(tǒng),包括CAD/ CAE/CAM/OFFICE等應(yīng)用。體系結(jié)構(gòu),見圖3。

5 企業(yè)實(shí)施PDM所取得的效益

5.1 提高工作效率、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間

設(shè)計(jì)人員利用PDM系統(tǒng),提高了工作效率,減少了時(shí)間消耗。同時(shí),在產(chǎn)品開發(fā)過程中采用并行工程,設(shè)計(jì)人員之間能夠加深相互合作,縮短了產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間。

5.2 降低成本、提高質(zhì)量

PDM系統(tǒng)的實(shí)施,大大地提高了設(shè)計(jì)人員工作效率,減少了產(chǎn)品開發(fā)周期,降低了產(chǎn)品開發(fā)成本。PDM系統(tǒng)按照ISO9000質(zhì)量管理體系對整個(gè)質(zhì)量過程進(jìn)行管理。

6 結(jié) 語

從以上分析,可以看出PDM實(shí)施是一個(gè)重調(diào)研、重過程、重配合、重領(lǐng)導(dǎo)的系統(tǒng)工程,PDM的實(shí)施不僅僅是一套軟件系統(tǒng)的應(yīng)用,更是對現(xiàn)有工作流程的重塑和改造,是對一種新的管理方式的認(rèn)同和運(yùn)用。

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Implementation Methods Studies Based on Excter's PDM System

WANG Xiɑng-yu
(Triumph Heavy Industries Limited Company,Huainan 232058,China)

According to the investigation on demands of Triumph Heavy Industries Limited Company and combined with its management model and production characteristic,this paper implements ECSTER's PDM system which applicable to traditional manufacturing company,in order to get method and experience of PDM implementation through this project implementation.

PDM; informatization; project implementation

2014-06-15.

王翔宇(1983-),助理工程師.E-mail:41428369@qq.com

10.3963/j.issn.1674-6066.2014.04.014