基于PLM的通用件平臺建立與管理方法的研究＊

張麗琴，陳小軍

（廣西柳工機械股份有限公司，廣西柳州 545007）

0 引言

由于工程機械種類和規格多，產品零部件之間的互換性差，因此提升零件的通用性成為關鍵。現有產品多依據設計標準進行開發，標準內可選取的規格范圍較大，而生產較多功能相同、尺寸相差很小的零部件，會造成巨大的資源浪費。隨著產品研制規模的擴大，對通用件進行科學、有效的管理是縮短產品研制周期、降低成本、提高質量的重要舉措之一。國內制造行業的專家與學者們對此也進行了相關研究，陸俊康等［1］結合企業實踐研究通用件的標準化管理；滕海云等［2］結合實際工作經驗研究標準件與通用件升降級管理方法；劉方剛等［3］明確通用化在工程機械企業降本增效中的作用。本文結合某工程機械企業現狀，通過建立通用件庫管理平臺，從通用件分類編碼、通用件平臺建設等方面提出通用件管理和解決方法，實現產品零部件通用化程度的提升。

1 通用件管理現狀

目前，某工程機械企業采用電子表格在線人工管理的方式對通用件信息進行管理，通過規范通用零部件參數支持設計選用，但因通用件種類及數量多，現有管理方式存在檢索慢、搜索難的問題。因此，應基于PLM 建立通用件平臺，實現企業內通用件的快速查詢、使用、申請審批和有效管控。

2 通用件平臺需求分析

對工程機械新產品的物料進行分析，新產品中有70%以上的零部件為借用件，設計新產品時，應重點實現通用件的快速查詢、借用，具體包含以下內容：①基于工程機械產品特點，通用件平臺支持企業內零部件在線管理，實現多產品線共享、多維度搜索、精確匹配；②通用件平臺實施分類管理，根據零部件的功能、用途進行多層分類管理；③通用件平臺實施參數化管理，通過特征參數篩選需要的通用件；④通用件平臺實施零件狀態管理，通過管控流程實現通用件的申請、創建、審批和發布，實現通用件的狀態管理。

3 通用件平臺的建設

3.1 規范通用件的名稱

規范零部件名稱及編碼是通用件平臺管控的基礎，如果沒有統一的零部件名稱，零部件的命名會因設計人員的習慣而千差萬別，例如同一種功能的接頭，命名可能出現接頭、過渡接頭、連接件等，命名不規范將導致零部件查詢困難。因此，對于通用件平臺的管控，首先需要規范零部件的名稱及編碼，根據企業現狀，對歷史零部件名稱和號段進行提取、分析、篩選及歸類，統一建立規范的零部件名稱和編碼號段（如圖1所示）；其次把梳理的零部件名稱和號段設置于企業的PLM 系統中，新零部件取號時選擇相應的名稱即自動帶出零件號段，從而徹底解決零部件命名不規范的問題，為通用件平臺的建設奠定基礎。

圖1 通用件名稱庫

3.2 建立通用件的分類及特征參數

工程機械產品的零部件有2 000 多個種類，零部件的尺寸信息是通過三維模型承載的，如何支持設計師快速搜索到滿足需求的零部件，是通用件平臺需要重點考慮的內容。為實現快速查找通用件，應結合產品特征對通用件進行特征參數化管理，按功能對通用件進行分類，并基于不同分類，建立不同的特征參數管理表，通過特征參數化管理，實現不打開三維模型就能快速查找到滿足設計師需求的零部件（如圖2所示）。

圖2 通用件特征參數化

3.3 通用件平臺的設計

針對企業PLM 系統及通用件特征參數，結合實際情況，確定通用件平臺的基本功能（如圖3所示）。①基于PLM 系統設計通用件平臺的快速入口，采用PLM 系統的PartsLink 支持通用件分類和屬性管理；②基于PLM 系統數據庫，支持零部件的搜索、選擇、修改和更新，保持通用件平臺和產品應用數據庫中數據的一致性；③對通用件的申請命名規則、編碼規則進行遷移和繼承，實現通用件編碼規范化管理；④基于PLM 系統的標準流程，搭建通用件申請流程，實現在線流程審簽；⑤通過與PLM 系統生命周期狀態管理集成，實現在不同狀態下對物料應用的監控，確保在不同的生命周期狀態下，正確有效的物料才可以被使用。

圖3 通用件平臺

3.4 通用件平臺的管控流程

落實通用件管理，最重要的是建立一套通用件管理流程和運作機制，結合企業實際，建立基于通用件平臺的管理流程，主要包括通用件取號流程、通用件使用流程和通用件禁用流程。

（1）通用件取號流程。當通用件庫中無滿足功能要求的通用件時，可通過通用件平臺創建“通用件申請單”，發起通用件申請流程，在申請過程中明確新增通用件的規格參數，避免隨意新增操作，防止出現信息混亂的情況。通用件申請取號流程如圖4所示。

圖4 通用件申請取號流程

（2）通用件使用流程。基于通用件平臺，對通用件實施狀態管理是提升產品通用化水平的必要措施，通過通用件的狀態引導新產品選用合適的通用件，將通用件設置為可用、限制、禁用3 種狀態，當需要重新啟用限用狀態的通用件時，可發起通用件申請使用，通過多業務評估并有效管控限用零部件的使用，從而提升產品的通用化率。通用件使用流程如圖5所示。

圖5 通用件申請使用流程

（3）通用件禁用流程。在通用件的管理過程中，對相似的通用件實施禁用管理能從源頭減少“一物多號”的情況，避免浪費。為確保禁用通用件的合理性，通用件管理部門定期發起禁用申請流程禁用相似通用件，由相關業務部門務共同評審，評審通過后，通用件的狀態變更為“禁用”，后續新產品將無法再借用狀態為“禁用”的通用件（如圖6所示）。

圖6 通用件申請禁用流程

4 應用實施效果

通用件平臺現已在某工程機械企業多產品線推廣應用，實現對通用件的規范化管理，提高通用件的利用率，新產品的零部件通用化程度提升了70% ，既可提高設計效率，又可積累企業設計資源，同時避免對通用件管理不善而導致的生產事故，為企業的快速發展提供重要支持。

5 結語

建立通用件平臺系統是實現通用件管理的有效手段，既可以保證對通用件的科學管理，又可以及時為設計人員提供滿足要求的通用件。通過對通用件平臺建設過程的研究及探索，明確了通用件平臺建設首先需要規范通用件名稱，其次需要對通用件進行合理分類和實施參數化管理，建立基于系統的流程管理手段。通用件平臺系統的建設工作是一項長期工作，后續研究將持續擴充通用件平臺的分類，不斷提升通用件平臺的智能化水平，實現在海量數據中快速、精準地獲取需要的通用件，引導設計人員選用既有零部件，提升企業產品通用化程度，為企業的降本增效提供更有力的支持。