欢迎参加第十二届产品创新数字化国际峰会 12月1-2日 长沙
1 背景介绍
PDM系统全称为为产品数据管理(Product Data Management)。PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。通过实施PDM,可以提高生产效率,有利于对产品的全生命周期进行管理,加强对于文档,图纸,数据的高效利用,使工作流程规范化。
国内移动发电机组行业经过多年洗礼,已呈现出稳定发展的态势。目前国内对移动发电机组的需求已不仅仅局限于提供稳定的电力输出,对于移动照明的需求也显著增加。从事移动发电机组的行业其特点为:
(1)订单量小,但是对于移动发电机组的需求类型多样;
(2)快速出样机,以样机作为订单的主要交付物现象明显;
(3)国外订单增加幅度明显,国内需求放缓;
(4)客户个性化需求多,并明确指定部分零部件。
2 解决方案介绍
针对移动发电机组行业的特点,结合对企业现状及问题的梳理,我大致总结出企业的需求及原因:
2.1 解决方案的提出
我通过梳理上述需求,确定PDM解决方案需要以下模块及功能扩展:
(1)图文档数据管理;
(2)CAD工具集成;
(3)项目管理;
(4)零部件分类管理;
(5)变更管理;
(6)ERP集成;
(7)可视化。
2.1.1 图文档数据管理
工程师在设计过程中,会大量的输出CAD模型及图纸,在使用PDM系统前,工程师接到工作任务后就会开始设计工作,所有设计完成后的三维模型及二维工程图都保存在自己电脑中,通过会议召集项目部,生产制造部等相关部门评审模型并通过后,下发工程图执行生产制造。整个评审过程只输出评审记录,没有记录与会人员对于产品生产加工过程中的意见。并且对于订单内的需求不能有针对性的进行统计,常导致交货后客户不满意的情况。
为解决上述问题,就有必要引入PDM系统的图文档管理模块,在此模块中我们将主要解决如下问题:
(1)电子化签审流程;
(2)图文档关联;
(3)数据集中管理;
(4)权限管理。
表1 企业的需求及原因
电子化签审:
当工程师完成产品模型及工程图后,可以自行发起流程,在发起前确定每一个流程节点的参与人员(校对,审核,标准化,会签,批准),并且确定此次提交的零部件,模型及工程图。
在签审页面中,将会体现如下信息:签审主题(所签审产品主对象),签审意见(通过/驳回),随迁对象(产品下的其他子件,子件模型,子件图纸)。
图文档关联:
工程师在承担设计工作前,将会从上游(项目部)获取许多输入信息,例如客户对产品的个性化需求(订单)等,在PDM系统中,需要将相关的文档(Office、PDF、Txt)与产品零部件关联,以便于后续在设计过程中实时比对两者信息,并依据原始输入对模型进行设计及修正。同时在审批时亦可提供相关支持,做到审批结果有据可查。
图1 电子化签审页面
图2 产品结构
权限管理
在不使用PDM系统时,权限管理由人为来控制,例如模型是否可以借用,文档是否可以查看,下载等。
在使用PDM系统时,根据4W1H原则,即:
W:what 对象类型(文档,图纸,三维模型,零部件)
W:who 用户(工程师,总工,工艺,文控,项目组等)
W:where 存放位置(机密文件夹,公共文件夹等)
W:when 对象状态(正在工作,已发布,已废弃等)
H:how 何种权限(读取,下载,创建,编辑等)
图3 对象权限管理
图4 PLM-权限管理规划
2.1.2 CAD工具集成
PDM系统需要与CAD工具集成,并且能够将CAD中的参数传递至PDM系统中。
常用的CAD参数有:(1)重量;(2)材料;(3)图号;(4)零部件类型。
除了属性需要集成检入PDM系统以外,还需要将CAD结构也一并传入PDM系统,做到EBOM结构能尽可能与CAD结构一致,当然也需要注明:
CAD结构的变化必将引起EBOM的变化,但当零件为外购件时,可以只检入此零件的收缩包络图,并且只生成单个物料来代表此外购件,同时此操作方式也不影响后续ERP集成。
EBOM结构变化不一定引起CAD结构变化,例如在CAD模型中,不绘制包装清单内的物品,例如合格证,包装塑料袋等等。此类物品更多的将会体现在EBOM中,所以EBOM变化不引起CAD结构变化。
图5 物料属性管理
2.1.3 项目管理
项目管理模块为客户提供了基于项目的跨部门、跨地域的协同工作平台,从而帮助用户解决了跨部门、跨地域的数据共享、实时沟通、高效管理,具体体现在如下方面:
严格的项目管理流程控制,将企业项目管理的想法通过系统得以实现;
项目进度实施监控以及预警功能,减轻项目管理人员的工作量;
文档管理功能,实现版本控制,用户可以按照要求提交各类文档,通过文档的签审流程进行文档的签审;
实时对项目使用到人、财、物资源情况进行跟踪,控制项目成本;
严格控制项目变更,任何变更需经过审核流程才能生效,保证变更的严谨性,并且方便查询;
项目管理经验的积累,形成知识库,并且对于成熟的项目经验可以定制项目模板,方便企业项目流程的标准花及重用;
统一数据平台,强大的数据检索能力,方便数据共享;
各种不同的图文档的可视化系统更加直观,方便沟通;
严格的权限访问机制,保证数据安全性。
图6 零部件、图纸、技术文件系统对应关系
2.1.4 分类管理
物料分类是指将企业中的产品(特别是典型零部件)按其结构、特征、用途、工艺特性和材料特征等进行分类,使用户能够高效地查询相关信息,使企业的产品数据可供整个企业所有被授权用户透明、方便地调用,分类管理是快速查询的基础,为产品数据的重用提供支持。 如果企业物料没有采取分类,在浩瀚的物料库中,除非知道具体的物料号,否则很难查到设计者需要的零部件是否存在。
若没有物料分类,对于物料使用者尤其是设计人员非常不利。现有部件及相似部件的查找不便,会致使相似件、 重复件不断增加。 从设计角度分析,新增零部件没有进行验证,可靠性不如已正在使用的部件稳定;从制造角度分析,新的零部件增加,不利于降低采购、制造成本;从数据管理角度分析,零部件数量的增加给企业产品及零部件的管理带来一定影响, 这些都将导致企业成本的升高,因此分类管理势在必行。
物料分类不仅可以解决企业所面临的设计、制造和管理等问题,而且能够提高企业的标准化率,使得物料管理更加规范。通过有效的分类管理,借助于分类检索到已经存在的对象直接用于产品开发的各阶段,可以提高产品开发速度,保证设计品质,降低制造成本,缩短制造过程,快速响应市场或用户的需求,因此通过物料分类管理可以从源头上降低企业成本。
图7 项目管理模块
以某移动发电机组企业为例,其电气类传感器的分类如表1所示:
表2 电气类传感器的分类
2.1.5 变更管理
变更流程分类:
简单变更流程:
直接通过变更通告启动变更,描述解决方案,制定变更计划和任务,对ECN进行评审后下发变更任务,在变更任务中完成对产品数据的更改,对变更结果进行验证通过后完成变更。
复杂变更流程:
相关人员提出问题反馈(PLM系统外),设计人员对问题评估后建立变更请求,然后对变更请求进行线下的分析、评审,通过后创建变更通告并在通告内建立变更任务,变更通告完成评审之后,下发变更任务;由变更负责人执行变更,由验证人员验证变更结果,达到预期目标后完成变更任务,所有的变更任务完成后整个变更则完成。
上述是PDM系统对于变更类型的分类,以移动发电机组企业为例,其模式为快速出样机为主要目的,通常情况下,简单变更流程发起的情况较多,需要满足企业既能管控变更又能快速执行变更。而对于已经定型的产品,其变更结果势必会影响其他各个部门,那么对于此类变更则需采取复杂变更流程。
图8 变更流程
变更管理模式:
变更发生在产品生命周期的所有阶段中,根据数据成熟度主要分为两个大阶段:
第一个为“样机设计阶段”,该阶段的变更不通过流程来管控也不产生变更通告,而是通过修订并走设计批准流程来实现数据的变更;
第二个为“生产管理阶段”,变更通过变更通告来管控,并由流程来驱动,在流程中授予用户临时修改数据的权限,完成数据的修改。
图9 变更管理模式
一旦零部件进入试生产、批产阶段,只能采用ECN更改控制。即认为对于试生产/批产件的更改而产生的试生产和批产属于生产管理的内容,而并非设计阶段的样件管理内容。
3 总结
在移动发电机组行业内,其产品相对工程机械产品而言较为简单,目前大多数移动发电机企业都没能力自行设计并制造发动机及发电机,此2者为移动发电机行业的核心部件,所以移动发电机行业内主流模式为:采购主要核心部件,然后将其组装完成并进行销售。在现今能源紧缺的大背景下,移动发电机组行业展现出欣欣向荣的态势,整体发展势头良好。然而大量订单涌入,企业处理订单的能力却发生下降的情况,究其原因是因为在小批量生产过程中,对物料重用,数据统一存放,生命周期管理并没有特殊要求,然而当订单量增加后,为了满足订单需求,则需要将研发数据归拢并进行合理使用。这就需要PDM系统来帮助企业提升管理模式。
PDM从上述多个方面为企业提供了帮助,在移动发电机组行业内,逐步形成了PDM系统作为IT信息化变革的重要组成部分。企业通过实施PDM系统,逐步提升企业跟进订单,完成订单的能力。随着企业使用的逐步深入,相信PDM系统能够为移动发电机组行业带来更大的优势。
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