現(xiàn)代企業(yè)隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)效率得到了大幅度的提升。與此同時(shí)企業(yè)中的產(chǎn)品信息呈現(xiàn)出爆炸性的增長(zhǎng)趨勢(shì)，難以依靠人工進(jìn)行維護(hù)和管理，必然導(dǎo)致信息利用率低下，反而制約了企業(yè)對(duì)新產(chǎn)品上市、產(chǎn)品售后維修、向供應(yīng)商訂貨、向客戶(hù)交付產(chǎn)品、產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更等多方面的快速響應(yīng)。產(chǎn)品生命周期管理(PLM)是一項(xiàng)新的戰(zhàn)略商業(yè)模式，支持協(xié)作設(shè)計(jì)、管理、產(chǎn)品信息（包括該產(chǎn)品圖紙、文檔、工藝等）一體化，將人、流程和技術(shù)貫穿企業(yè)產(chǎn)品從生產(chǎn)到消亡的整個(gè)過(guò)程，具體體現(xiàn)為：設(shè)計(jì)、工藝、產(chǎn)品、用戶(hù)使用，協(xié)調(diào)和處理信息整個(gè)產(chǎn)品價(jià)值鏈中不同的主題-1J。本文針對(duì)達(dá)索公司推出的PLM產(chǎn)品ENOVIA V6系統(tǒng)進(jìn)行功能闡述。
1 相關(guān)模塊
1.1 項(xiàng)目管理模塊
ENOVIA項(xiàng)目管理圍繞項(xiàng)目和產(chǎn)品兩個(gè)核心點(diǎn)，集成了MSPROJECT軟件，為項(xiàng)目組合管理、項(xiàng)目規(guī)劃、任務(wù)分解、項(xiàng)目審批、項(xiàng)目跟蹤、項(xiàng)目調(diào)整、項(xiàng)目驗(yàn)收歸檔提供了完整成熟的解決思路和工具。另外，項(xiàng)目管理可以和資源和交付文檔緊密結(jié)合起來(lái)，對(duì)項(xiàng)目過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格跟蹤控制。建立以項(xiàng)目為核心的項(xiàng)目費(fèi)用管理，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)管理，項(xiàng)目問(wèn)題管理，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理等，有助于設(shè)計(jì)人員和管理人員及時(shí)調(diào)配項(xiàng)目資源，解決項(xiàng)目進(jìn)展中問(wèn)題如圖1所示。
圖1 ENOVIA V6系統(tǒng)項(xiàng)目管理結(jié)構(gòu)圖
1)項(xiàng)目組成員完成與項(xiàng)目有關(guān)的技術(shù)文檔，例如可靠性文件、項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)、工藝解決方案等編制工作，進(jìn)行審批完成后，可以提交項(xiàng)目經(jīng)理，項(xiàng)目經(jīng)理實(shí)時(shí)完成對(duì)項(xiàng)目WBS任務(wù)的更新。
2)項(xiàng)目組成員完成與項(xiàng)目有關(guān)的零配件的電子電路圖，三維設(shè)計(jì)圖等編制工作，經(jīng)過(guò)各部門(mén)協(xié)同校對(duì)、審批、會(huì)簽后，作為任務(wù)的交付物，交由產(chǎn)品工程項(xiàng)目經(jīng)理審核，項(xiàng)目經(jīng)理完成WBS任務(wù)的更新。
3)最終，所有的項(xiàng)目進(jìn)度都反映在項(xiàng)目WBS計(jì)劃中，便于高層管理人員進(jìn)行宏觀決策管理。
PLM與ERP系統(tǒng)中均包含項(xiàng)目管理模塊，ERP系統(tǒng)中的項(xiàng)目管理側(cè)重于對(duì)項(xiàng)目時(shí)間和費(fèi)用的管理，而PLM系統(tǒng)中的項(xiàng)目管理則側(cè)重于項(xiàng)目的任務(wù)和資源的管理。能夠通過(guò)將ERP和PLM進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)“對(duì)項(xiàng)目涉及的全部工作進(jìn)行有效地管理。如下表一所示，在PLM系統(tǒng)中從與其集成的ERP系統(tǒng)中獲取各類(lèi)費(fèi)用，進(jìn)行項(xiàng)目成本和預(yù)算管理，解決了手工抽取數(shù)據(jù)的海量工作以及由此帶來(lái)的誤差。
1.2 配置管理模塊
產(chǎn)品配置管理(Product Configuration Management)是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置信息和物料清單(BOM)的管理、產(chǎn)品配置把產(chǎn)品定義的全部數(shù)據(jù)，包括幾何信息、分析結(jié)果、技術(shù)說(shuō)明、工藝文件、合同訂單和質(zhì)量文件等，都與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)建立了聯(lián)系，較為方便地體現(xiàn)出某一項(xiàng)變化所造成的影響。
產(chǎn)品配置可以為企業(yè)不同業(yè)務(wù)部門(mén)確定滿(mǎn)足特定需要的產(chǎn)品配置，為銷(xiāo)售或客戶(hù)提供一個(gè)產(chǎn)品定制的空間，用戶(hù)可以根據(jù)可選項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行選購(gòu)和定制，獲得滿(mǎn)足個(gè)性化需求的產(chǎn)品；在產(chǎn)品規(guī)劃階段，它可以幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行總體模塊的確定，并設(shè)定相互之間的約束關(guān)系和可選項(xiàng)目；便于設(shè)計(jì)人員維護(hù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和變更歷史，并且通過(guò)簡(jiǎn)單的日期設(shè)定，便能追溯到先前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)的重利用。圖2為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理設(shè)計(jì)過(guò)程模型：
圖2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理設(shè)計(jì)過(guò)程模型
1)ENOVIA提供知識(shí)庫(kù)的模塊，知識(shí)庫(kù)里面包含著產(chǎn)品零部件、產(chǎn)品裝配系統(tǒng)圖、圖紙文檔等所有產(chǎn)品與項(xiàng)目的信息。產(chǎn)品庫(kù)中BOM的結(jié)構(gòu)樹(shù)是對(duì)知識(shí)庫(kù)中相關(guān)信息的一個(gè)組合，并最終分散存儲(chǔ)于知識(shí)庫(kù)中。
2)設(shè)計(jì)人員通過(guò)參考既有產(chǎn)品模型，根據(jù)產(chǎn)品配置定義規(guī)則，來(lái)確定最終產(chǎn)品采用哪些版本、可選件、替換件等。這樣，企業(yè)可以利用產(chǎn)品配置管理提供的按配置規(guī)則實(shí)現(xiàn)配置功能，最大限度地利用已有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，減少新設(shè)計(jì)的工作量，從而縮短新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理的理論、方法與問(wèn)題研制周期，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利的地位。而所有這些只有當(dāng)企業(yè)有了一定的技術(shù)積累后，企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)中存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元的各種不同狀態(tài)和條件的版本方能實(shí)現(xiàn)。
3)最終對(duì)新配置產(chǎn)品，進(jìn)行結(jié)構(gòu)、參數(shù)、可靠性等眾多技術(shù)指標(biāo)的評(píng)估，以確定該產(chǎn)品配置的穩(wěn)定性、有效性。
2 系統(tǒng)集成
2.1 仿真分析
仿真分析(CAE)在幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本方面起到了重要的作用。仿真分析應(yīng)用的增多也隨之產(chǎn)生了大量的仿真數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涉及了產(chǎn)品性能的方方面面，是企業(yè)主要的智力資產(chǎn)。因此有必要采用仿真數(shù)據(jù)與流程管理系統(tǒng)對(duì)CAE分析流程進(jìn)行有效管理，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)智力資產(chǎn)的重用與推廣。
仿真數(shù)據(jù)管理除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中的角色、權(quán)限、版本控制與更改等基本內(nèi)容外，還涉及了自身獨(dú)特的需求，其中包含與仿真分析所涉及到的眾多的工具軟件進(jìn)行集成；管理仿真分析中所涉及到的材料，載荷，模型文件等主要仿真分析輸入；采用多層次的系統(tǒng)IT架構(gòu)傳輸與管理仿真分析中產(chǎn)生的大容量的結(jié)果文件（單個(gè)計(jì)算結(jié)果超過(guò)10G）；實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)與高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的集成；針對(duì)研發(fā)部門(mén)多地化的現(xiàn)狀實(shí)現(xiàn)異地?cái)?shù)據(jù)協(xié)同等等．要實(shí)現(xiàn)一個(gè)真正意義上的仿真數(shù)據(jù)管理平臺(tái)就需要全面系統(tǒng)的解決以上提到的從IT架構(gòu)到技術(shù)應(yīng)用層面的各種問(wèn)題。
ENOVIA V6系統(tǒng)完成了與達(dá)索SIMULIA SLM系統(tǒng)的集成，并發(fā)揮著PLM系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理與協(xié)同能力，提供真正意義上的企業(yè)級(jí)全生命周期的仿真數(shù)據(jù)與流程管理。既可以單獨(dú)管理企業(yè)現(xiàn)有的眾多的分析數(shù)據(jù)，又可以管理仿真分析的眾多流程。達(dá)到共同構(gòu)建仿真分析驗(yàn)證平臺(tái)，整合產(chǎn)品生命周期管理及仿真技術(shù)，集知識(shí)水平、客戶(hù)基礎(chǔ)于一體的系統(tǒng)。圖3為SIMULIA系統(tǒng)與PLM系統(tǒng)集成頁(yè)面巾仿真分析過(guò)程。
圖3 SIMULIA系統(tǒng)與PLM系統(tǒng)集成頁(yè)面中仿真分析過(guò)程
1)PLM ENOVIA系統(tǒng)與SIMULIA系統(tǒng)，同屬于達(dá)索旗下產(chǎn)品，兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)接技術(shù)成熟、穩(wěn)定，從仿真數(shù)據(jù)的輸入到仿真數(shù)據(jù)的輸出都可以在PLM系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)完成，極大的提高了輸入源的無(wú)誤性、保留輸出信息的完整性。
2)把仿真分析輸入、輸出與相關(guān)的產(chǎn)品零組件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，存放于PLM系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)中，并有效的進(jìn)行版本控制管理。對(duì)于后續(xù)檢索，一方面可以從零組件進(jìn)行關(guān)聯(lián)度搜索，另一方便可以對(duì)仿真項(xiàng)目、數(shù)據(jù)、文件等資源實(shí)現(xiàn)多關(guān)鍵字組合查詢(xún)、多層次查詢(xún)和多條件模糊查詢(xún)進(jìn)行追蹤仿真結(jié)果。
3)PLM系統(tǒng)與SIMULIA系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間的有效關(guān)聯(lián)和協(xié)同更改，而在大規(guī)模加工制造產(chǎn)品應(yīng)用中由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性，這一點(diǎn)顯得尤為突出，如：仿真的數(shù)據(jù)需要保持與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，SIMULIA可以與PLM系統(tǒng)中廣泛使用的CATIA進(jìn)行深度集成，形成設(shè)計(jì)到仿真的無(wú)縫關(guān)聯(lián)。
2.2 數(shù)字化制造
DELMIA和3DVIA Composer是達(dá)索公司旗下的兩款優(yōu)秀軟件，再此我們采用這兩款軟件搭建數(shù)字化制造平臺(tái)，構(gòu)建加工裝配工藝仿真驗(yàn)證系統(tǒng)，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，最終通過(guò)PLM協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理與發(fā)放。
1)使用DELMIA進(jìn)行零件工藝設(shè)計(jì)、裝配工藝設(shè)計(jì)、裝配工藝布局設(shè)計(jì)和優(yōu)化、人機(jī)仿真、工藝仿真及優(yōu)化與裝配指令編制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人仿真和離線編程。
2)使用3DVIA Composer進(jìn)行三維輕量化文檔的編制和輸出，包括三維的工藝文檔、維護(hù)手冊(cè)、使用說(shuō)明等。從該系統(tǒng)中輸出AO裝配指令、FO加工指令、MBOM、零組件配套表、標(biāo)準(zhǔn)件配套表等到ENOVIA協(xié)同平臺(tái)中。
3)ENOVIA協(xié)同平臺(tái)系統(tǒng)將EBOM/DBOM和三維模型數(shù)據(jù)傳遞給DELMIA；DELMIA在AO設(shè)計(jì)完成后，將AO、MBOM傳遞給協(xié)同平臺(tái)系統(tǒng)。
4)從協(xié)同平臺(tái)接收具有相關(guān)屬性的3D產(chǎn)品數(shù)據(jù)和EBOM/DBOM。
5)從工裝設(shè)計(jì)等部門(mén)獲取和產(chǎn)品裝配等相關(guān)的3D資源模型數(shù)據(jù)（包括工裝、工具、刀具、設(shè)備或者廠房等）．并建立資源庫(kù)。
ENOVIA和DELMIA系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)無(wú)縫連接傳遞數(shù)據(jù)(DELMIA可以通過(guò)中間格式(STP)接受其他設(shè)計(jì)軟件(Pro/E、UG等)的三維模型），具體的數(shù)據(jù)流如圖4所示：
圖4 ENOVIA和DELMIA系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸簡(jiǎn)圖
3 應(yīng)用案例
如圖5所示，為某企業(yè)PLM協(xié)同平臺(tái)總體功能構(gòu)架，該企業(yè)PLM平臺(tái)采用達(dá)索ENOVIA V6系統(tǒng)，以項(xiàng)目管理為主線，以研發(fā)制造過(guò)程為基托，建立統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、體系化的數(shù)字樣機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、軟、測(cè)多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)。全面支持相關(guān)行標(biāo)在該企業(yè)的落地最終實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)方法體系化，設(shè)計(jì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)軟件統(tǒng)一化，設(shè)計(jì)樣機(jī)數(shù)字化。
圖5 某企業(yè)PLM系統(tǒng)平臺(tái)總體功能架構(gòu)圖
根據(jù)該企業(yè)需要，PLM平臺(tái)規(guī)劃為5大子平臺(tái)：項(xiàng)目管理平臺(tái)、仿真分析驗(yàn)證平臺(tái)、多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)、數(shù)字化制造平臺(tái)、服務(wù)維護(hù)平臺(tái)，完成：
1)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期的數(shù)據(jù)共享和可追溯，滿(mǎn)足管理要求；
2)對(duì)業(yè)務(wù)流程的分析和優(yōu)化，大力提高研制效率；
3)建立面向設(shè)計(jì)、協(xié)同、仿真、分析、制造系統(tǒng)，在研發(fā)階段可以早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的“事前預(yù)防”；
4)以型號(hào)工程為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目、業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)的縱向一體化，實(shí)現(xiàn)透明、敏捷的項(xiàng)目管理；
5)建立跨部門(mén)、整個(gè)供應(yīng)鏈的并行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)組織，打破部門(mén)和專(zhuān)業(yè)界限，提高多專(zhuān)業(yè)、供應(yīng)鏈的協(xié)同流程效率。
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本文標(biāo)題：基于ENOVIA V6的PLM功能研究
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