1 引言

    中國北車集團大連機車車輛有限公司（原大連機車車輛廠）始建于1899年，被譽為“機車搖籃”，是國家重點大型企業(yè)。隨著市場競爭的日益加劇，大連機車作為國內(nèi)機車行業(yè)的龍頭企業(yè)，面對的是更加全球化、更加數(shù)字化的無國界競爭；經(jīng)濟市場對我們的產(chǎn)品的要求越來越高，不但需要技術(shù)先進，而且還要設(shè)計制造周期極短。

2 現(xiàn)狀分析

    公司設(shè)計數(shù)據(jù)原用Pro/E Wildfire1.0及其工作組級管理軟件Pro/Intralink，雖然在”并行設(shè)計開發(fā)過程”上取得了一定的成果，但僅實現(xiàn)了設(shè)計部門內(nèi)部的數(shù)據(jù)共享，沒有實現(xiàn)完全意義上的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，隨著企業(yè)發(fā)展的需求及國際間合作要求的變化，現(xiàn)有的設(shè)計環(huán)境已經(jīng)日益滿足不了企業(yè)生存發(fā)展的需求，所以我們以機車新產(chǎn)品設(shè)計為例，使用Pro/E Wildfjre3.0進行全三維設(shè)計，同時在企業(yè)級PDM管理軟件Windchill9.0系統(tǒng)內(nèi)進行產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理。

3 全三維設(shè)計優(yōu)勢

    三維設(shè)計代表了最新的設(shè)計理念和先進的設(shè)計水平，在實際工作中顯示了強大的優(yōu)越性和高效績優(yōu)性，已成為工程設(shè)計中的主流趨勢和方向。

    直觀清晰：傳統(tǒng)二維設(shè)計圖不直觀，只有等零件生產(chǎn)出來才能呈現(xiàn)出來具體面貌；而采用三維可視化設(shè)計手段可以在設(shè)計過程中隨時查看，在設(shè)計理念的表達上更加直觀、清晰。

    事前判斷：由于三維設(shè)計的實時可見，所以設(shè)計師在設(shè)計過程中可以隨時發(fā)現(xiàn)設(shè)計錯誤及時改正，使事后改進成為事前解決，同時也方便了決策者的及時決斷，提高效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。

    分析優(yōu)化：三維設(shè)計可以在設(shè)計過程中隨時進行質(zhì)量體積等相關(guān)屬性的計算，并及時檢查干涉、分析模型的呵靠性、優(yōu)化設(shè)計模型。

    所以，首先對設(shè)計師進行使用培訓，根據(jù)他們的實際情況制定切實可行的培訓方案，并根據(jù)不同設(shè)計專業(yè)分別進行不同模塊培訓，包括初級建模、高級建模、二維繪圖、鋼結(jié)構(gòu)、管路電纜等不同模塊的應(yīng)用培訓，并在此基礎(chǔ)上灌輸自頂向下、骨架設(shè)計方法及理念。

4 PDM管理的主要功能優(yōu)勢

    4.1 生命周期（工作流）管理

    PDM的生命周期管理模塊管理著產(chǎn)品數(shù)據(jù)的動態(tài)定義過程，其中包括宏觀過程（產(chǎn)品生命周期）和各種微觀過程（如審批流程）。對產(chǎn)品生命周期的管理包括保留和跟蹤產(chǎn)品從概念設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造直到停止生產(chǎn)的整個過程中的所有歷史記錄。

    4.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理

    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理是PDM的核心功能之一，可以實現(xiàn)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置信息和物料清單(Bill of Materials)的管理。而用戶可以利用PDM提供的圖形化界面來對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行查看和編輯，充分體現(xiàn)自頂向下的設(shè)計理念。在PDM系統(tǒng)中，零部件按照它們之間的裝配關(guān)系被組織起來，用戶可以將各種產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)與零部件關(guān)聯(lián)起來，最終形成對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整描述。

    4.3 變更管理

    將更改的對象、更改所要完成的任務(wù)和結(jié)果以及審批的過程全都封裝在一起，從而更好地體現(xiàn)整個更改的原因、內(nèi)容，更改的方法和結(jié)果。對零件、部件及其圖檔的更改都會產(chǎn)生新的版本，從而記錄對產(chǎn)品更改的歷史及其生效的日期和臺份。能夠很容易地追蹤更改的原因和結(jié)果，追溯數(shù)據(jù)的變更歷史，保留設(shè)計師在設(shè)計過程中的設(shè)計思想和設(shè)計經(jīng)驗，有效地管理設(shè)計資料。

    4.4 團隊管理

    不同的產(chǎn)品根據(jù)角色定義不同的團隊成員，通過定義不同的訪問控制策略，從而確保在特定的產(chǎn)品及特定的生命周期階段只有適當?shù)挠脩艉徒M才能訪問某個域內(nèi)的內(nèi)容，保證了訪問的安全性。

    4.5 可視化管理

    ProductView（Windchill可視化工具）允許用戶查看和注釋3D模型、2D圖紙、文檔、圖像和ECAD文件。此外，它還可以度量和分析3D數(shù)據(jù)。可以查看來自于多種資源的數(shù)據(jù)，而無需訪問創(chuàng)建這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。用戶可以分析產(chǎn)品設(shè)計、注釋產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件、指明審閱注釋、獲取產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中部件的有關(guān)信息，并以動態(tài)方式與其它有關(guān)設(shè)計或文檔內(nèi)容進行協(xié)調(diào)。

    4.6 集成開發(fā)接口

    由于企業(yè)內(nèi)部各部門的應(yīng)用信息系統(tǒng)不同，造成了企業(yè)內(nèi)部的信息孤島，而PDM為我們提供了相應(yīng)的集成接口，以適應(yīng)不同信息系統(tǒng)的要求，進而實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)各個信息系統(tǒng)的有效集成。

5 設(shè)計過程

    5.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備

    為了保證全三維設(shè)計及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的有效實現(xiàn)，我們首先創(chuàng)建了公司最新的三維標準件庫供所有設(shè)計師選用，同時制訂了最新的Pro/E三維設(shè)計環(huán)境，Pro/E三維、二維設(shè)計模板，使其既符合了國內(nèi)設(shè)計生產(chǎn)施工的需求，又能滿足技術(shù)引進、國際合作的需求，并制訂了相應(yīng)的Pro/E三維轉(zhuǎn)二維出圖規(guī)范、三維建模規(guī)范、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)規(guī)范等以保證三維設(shè)計及PDM管理工作的順利進行。

    同時，為了保證數(shù)據(jù)的準確性，我們又引進了MODELCHECK，利用其功能實現(xiàn)對Pro/E三維模型和Pro/E二維工程圖在入庫檢入前的規(guī)范性檢查，保證檢入服務(wù)器的數(shù)據(jù)都是有用、準確的數(shù)據(jù)，進而保證后續(xù)BOM匯總數(shù)據(jù)的準確性，為后續(xù)工作提供一個統(tǒng)一、準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。

    5.2 創(chuàng)建用戶相關(guān)信息

    組織、用戶的創(chuàng)建是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)用的前提。我們按行政組織為所有相關(guān)單位及人員創(chuàng)建帳號、密碼及相關(guān)信息。

    5.3 創(chuàng)建產(chǎn)品庫

    產(chǎn)品庫作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的容器，是與本產(chǎn)品相關(guān)的所有數(shù)據(jù)的存放位置。根據(jù)設(shè)計需求，創(chuàng)建各研發(fā)產(chǎn)品的產(chǎn)品庫，根據(jù)需要創(chuàng)建各級文件夾，并分配相應(yīng)產(chǎn)品經(jīng)理。

    5.4 創(chuàng)建設(shè)計團隊

    根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)及管理需求，創(chuàng)建了產(chǎn)品的團隊組織，即包括各專業(yè)室的設(shè)計師，同時包括各專業(yè)工藝師、行程工程師、規(guī)劃、物資等相關(guān)團隊人員。由于各成員處于不同的角色，我們通過在服務(wù)器中定義不同的訪問控制策略，從而確保在特定的產(chǎn)品及特定的生命周期階段只有適當?shù)挠脩艉徒M才能訪問某個域內(nèi)的內(nèi)容，保證了訪問的安全性。

    實施階段時為設(shè)計師進行了詳盡的使用操作培訓。我們首先編寫了針對我公司W(wǎng)indch1119.0系統(tǒng)的完整的用戶手冊，并編寫制定了相關(guān)的培訓講義、操作規(guī)范，將設(shè)計師常用的功能模塊的操作過程編寫了詳細的說明文檔、配以相關(guān)截屏界面，下發(fā)給各設(shè)計師以方便其工作。同時為相關(guān)團隊人員進行循環(huán)培訓、實踐操作，每位PDM用戶都接受了專門的培訓后再進入相關(guān)系統(tǒng)操作，保證了系統(tǒng)應(yīng)用的順利進行。

6 結(jié)語

    目前，機車全三維設(shè)計及PDM管理的系統(tǒng)創(chuàng)建工作已經(jīng)全部完成，設(shè)計開發(fā)部門正在全新的PDM系統(tǒng)中開展協(xié)同設(shè)計工作。通過PDM平臺，可以為公司各個信息系統(tǒng)及部門提供集成、共享的基于單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，從產(chǎn)品全生命周期管理的角度提供快速處理更改、以及控制從概念到設(shè)計直到制造生產(chǎn)和售后服務(wù)整個動態(tài)產(chǎn)品開發(fā)過程的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，有效解決企業(yè)信息孤島問題，為實現(xiàn)企業(yè)設(shè)計數(shù)字化、制造裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過程數(shù)字化、管理信息化，奠定重要的基礎(chǔ)。

    我們將陸續(xù)完成公司已有設(shè)計數(shù)據(jù)的遷移工作，實現(xiàn)所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)的PDM管理，為PDM二期與ERP、SCM系統(tǒng)的集成實施做好準備。

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