汽車工藝設計與管理信息化系統研究

摘 要：中國自主品牌的汽車制造廠利用制造業信息化技術，研究開發適用于企業本身的工藝設計與管理系統，可以最大程度地提高四大工藝：沖、焊、涂、總專業的工藝設計與管理的工作效率，從而可以提高企業本身的競爭力。

關鍵詞：工藝設計及管理；四大工藝；汽車；制造業

引言

伴隨著科技與社會的持續發展，國內外汽車工業的發展出現了翻天覆地的變化，而對作為中國自主品牌的汽車廠家來說，開始面對全新的局面與挑戰，但是由于自身技術實力等條件的限制，在與其他外資或者合資品牌的汽車企業競爭中面臨巨大壓力，所以怎樣提高主要技術層面的核心競爭實力，怎樣將其他車企的關鍵技術經驗進行沉淀并可以為自身所用。綜上所述，提高中國自主品牌車企的認知度與自身能力是現在面臨的關鍵課題。

隨著制造業信息化技術越來越受到各個制造企業的重視與應用。中國自主品牌的汽車生產廠家也開始把信息系統應用到工藝設計與管理方面，但是其解決方案都不甚成熟，實施成功率比較低[1]。對于怎么能合理使用制造業信息化技術來提升自身的工藝設計與管理效率，成為中國汽車企業面對的新挑戰。

1 汽車企業工藝設計與管理信息化需求分析

在汽車企業中，新產品的開發進程主要包含：產品設計、工藝設計及管理以及產品制造三個重要階段[2]。其關系圖如圖1所示。

圖1 階段關系示意圖

在產品設計環節可以使用比較完備的PLM系統實行產品重要文檔數據的管理，在產品生產階段也有比較完備的ERP系統來完成產品供應鏈的工作。但是在工藝設計及管理階段卻欠缺設計比較完備的信息化軟件系統來提升工作效率，故工藝設計階段成為產品整個生命周期內的短板，所以研究設計適合于汽車企業的工藝設計及管理信息系統成為產品開發環節中的重中之重。其需求分析為：

對PBOM（工藝）進行管理，首先最為重要的是能夠完成從EBOM（設計）到PBOM的調整與轉變，在一個界面中，可以實現多種視圖的管理樣式，能夠完成對不同視圖之間的對比，并可以完成虛擬零部件的拆分與重組功能。

對產品開發過程中三個階段的信息系統進行集成。工藝規劃階段作為產品設計與產品制造之間連接的橋梁，其工藝數據也尤為重要，工藝數據把從設計環節中產生的產品數據作為基礎，經過工藝調整后，傳輸到生產環節，各個生產部門依據工藝數據進行產品制造。所以，急需一個設計完備的工藝信息化系統和上游的PLM系統以及下游的ERP系統之間實現系統集成。

對工藝設計數據進行管理，原始的工藝管理方式為[3]：各類工藝文件大都使用個人計算機進行儲存，無法對工藝文件的版本、查看權限等進行限制，而且存儲到個人計算機中，文件查找困難，各類工藝文件之間無法實現關聯，難以復用。

對工藝規劃階段的各個流程進行管理，首先把工藝規劃設計階段所有的流程設計模板，進行標準化處理，完成后，操作流程的工作人員可以便捷地完成某個流程內的工作內容；另外標準化的工藝設計流程可以方便工作人員進行查詢各個工藝設計流程中的流程狀態。

2 汽車企業工藝設計與管理信息化設計解決方案

結合國內某個自主品牌汽車企業的現狀，在經過分析研究汽車企業工藝設計與管理信息化需求的前提下，通過一系列的市場調查與各種設計解決方案的比較，選擇了其中一種比較適合企業自身特點的工藝設計與管理信息化解決方案。

2.1 各類BOM的不同視圖管理

在產品開發過程的三個重要環節中，各類BOM作為串聯三個環節的關鍵數據信息，在每個環節所對應的工作人員、功效以及需求也有很大區別，而且每一類BOM也會有比較大的區別，不同環節當中的工作人員對產品的視角也會有所差異，所以每類BOM一定要符合每個環節的需求。

工藝設計部門通過同一個平臺進行工藝路線工作的設計，根據不同環節及工藝四大專業的區別產生不同的專業視圖，從而每輸，除去工藝設計及管理系統自身的功能外，個專業都可以根據適合自己專業的BOM視圖來設計完成工藝規劃。

2.2 工藝設計及管理系統數據模型

對于工藝設計及管理階段來說，主要有以下四個方面的數據信息：product（制造什么），process（怎樣制造），plant（在什么地方制造），resource（使用什么設備造）。

通過使用面向對象的系統開發方法，把以上四個方面的數據信息有機整合在一起，形成一個比較完備的數據管理模型（也可稱為PPPR模型，在企業中形成一個串聯產品設計、工藝設計及管理以及產品制造三個階段的結構化數據信息統一體系。

為了使產品在開發過程中的各類數據信息可以準確、快捷地在各個環節之間進行傳輸，除去工藝設計及管理系統自身的功能外，工藝設計及管理信息系統還需要做到能與上游的PLM系統以及下游的ERP系統集成，與上游的PLM系統集成可以將其上游的EBOM經過調整后直接傳輸給工藝設計系統，從而可以作為工藝規劃的基礎；與下游的ERP系統集成可以將各種供應鏈信息傳輸到生產制造部門，作為產品制造的基礎。

3 汽車工藝設計及管理信息化系統的重要作用

經過企業對工藝設計及管理信息系統一段時間的實際應用，在汽車新車型的開發過程中，工藝人員通過使用工藝設計及管理信息化系統，擺脫了以往繁雜的工藝文件編制與管理工作，從而可以使用更多的時間去進行工藝驗證等其他工作；此外，由于工藝規劃的標準化、規范化，還縮短了技術儲備時間從而很大程度上提高了工藝設計及管理的效率及水平，提高了國內自主汽車企業的競爭力。

中國的自主品牌汽車企業通過合理運用制造業信息化技術，研發適用于自身特點的工藝信息化系統，很大程度上提升了工藝設計及管理水平，有很高的研究價值。

參考文獻

[1]任承峰，吳世強.汽車工藝設計與管理系統的研究和應用[J].中國制造業信息化，2012，12.

[2]張維方.基于動態制造資源的網絡化工藝分工規劃技術研究[D].西北工業大學，2002.

[3]劉清華，萬立，熊體凡.基于PDM的工藝管理研究中國機械工程[J].2004，1.

作者簡介：許博（1988-），男，山東省聊城市人，工作單位：山東建筑大學，職務：在讀碩士，研究方向：制造業信息化。