1 山河智能計(jì)算機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀與需求
1.1 項(xiàng)目背景
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下,山河智能急需建立一套信息系統(tǒng)來(lái)減少重復(fù)勞動(dòng),合理調(diào)度生產(chǎn),縮短生產(chǎn)周期。他們?cè)谌鎽?yīng)用CAD技術(shù)后,一方面明顯地提高了設(shè)計(jì)能力和圖紙的質(zhì)量,大大提高了設(shè)計(jì)效率,另一方面由于CAD技術(shù)的全面推廣,又給企業(yè)的管理帶來(lái)許多新的問題。如沒有相應(yīng)的手段來(lái)管理設(shè)計(jì)、工藝的有關(guān)數(shù)據(jù),無(wú)法及時(shí)檢查工程進(jìn)度,實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本,精確統(tǒng)計(jì)各類設(shè)計(jì)、工藝數(shù)據(jù)等。自然就產(chǎn)生了用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理的需求,要求把產(chǎn)品信息與開發(fā)過(guò)程有機(jī)地集成起來(lái),做到正確的時(shí)刻,把正確的信息,以正確的形式傳送給正確的人,以便人們及時(shí)作出正確的決策。另外,各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)需要信息時(shí),根據(jù)權(quán)限可以透明地調(diào)用所需的信息。
綜上所述,圍繞企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理問題,急需解決企業(yè)的電子文檔管理、工作流程管理等問題。
1.2 存在問題分析
目前山河智能公司在設(shè)計(jì)和工藝方面已全面應(yīng)用了計(jì)算機(jī),產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程主要存在以下問題:
設(shè)計(jì)圖檔檢索和再利用比較困難
山河智能的產(chǎn)品有液壓靜力壓樁機(jī)、小型挖掘機(jī)、液壓破碎錘、穩(wěn)定土廠拌設(shè)備、旋挖鉆機(jī)、計(jì)算機(jī)控制液壓鑿巖臺(tái)車等多個(gè)系列,規(guī)格、型號(hào)繁雜,包括產(chǎn)品圖紙、工藝附圖、工藝卡片、控制計(jì)劃等圖檔文件上萬(wàn),傳統(tǒng)的CAD軟件沒有圖檔管理這一環(huán)節(jié),不能方便地按使用人員、時(shí)間、產(chǎn)品屬性等手段有效地查詢所需信息,設(shè)計(jì)圖檔的檢索和再利用比較困難。
編碼體系還不完善
編碼是PDM及其他信息處理系統(tǒng)的基礎(chǔ),信息編碼最基本的作用是為信息實(shí)體及其屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)提供唯一明確的標(biāo)識(shí)。山河智能存在多個(gè)部門同時(shí)使用多套編碼的現(xiàn)狀。
工藝設(shè)計(jì)滯后
充分利用過(guò)去的工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)系列化、通用化程度是減少零件設(shè)計(jì)數(shù)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品開發(fā)成本的有效手段。但目前山河智能尚在初步使用天喻CAPP工藝設(shè)計(jì)軟件,工藝簡(jiǎn)圖繪制是設(shè)計(jì)人員在TYCAD平臺(tái)上進(jìn)行的,設(shè)計(jì)人員大量的寶貴時(shí)間浪費(fèi)在抄抄寫寫等重復(fù)勞動(dòng)上面,已有的工藝設(shè)計(jì)成果也不能被充分查詢和利用,大量復(fù)雜的工藝數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)也只能由設(shè)計(jì)人員手工統(tǒng)計(jì),使得新產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程減慢、成本增加。
圖檔設(shè)計(jì)零散,與生產(chǎn)脫鉤
每一種產(chǎn)品都是由許多個(gè)不同的零件在一起組合而成的,而各個(gè)零件之間是相互關(guān)聯(lián)的。而目前我司尚無(wú)法對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理,一套產(chǎn)品圖檔各零件圖紙之間被“獨(dú)立”設(shè)計(jì),無(wú)法連動(dòng),更無(wú)法生成用于生產(chǎn)制造的具體零件對(duì)象的裝配關(guān)系。
1.3 功能需求
山河智能公司產(chǎn)品以生產(chǎn)液壓工程機(jī)械產(chǎn)品(如,液壓靜力壓樁機(jī)、小型挖掘機(jī)、液壓破碎錘、穩(wěn)定土廠拌設(shè)備、旋挖鉆機(jī)、計(jì)算機(jī)控制液壓鑿巖臺(tái)車等)為主,技術(shù)部門已經(jīng)普及CAD,目前主要是深化應(yīng)用和加強(qiáng)管理的問題。
PDM的實(shí)施首先解決了產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的管理與共享的問題,它確保了每個(gè)產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)人員都能夠獲得他需要的產(chǎn)品數(shù)據(jù),也只能夠獲得他需要的數(shù)據(jù);其次PDM提供了協(xié)同的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境,它確保產(chǎn)品相關(guān)人員能夠基于PDM并行地進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),每個(gè)產(chǎn)品開發(fā)人員都能夠及時(shí)獲得與之相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)及其變更消息,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期并提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量;此外,通過(guò)PDM對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的分類管理,能夠提高設(shè)計(jì)人員獲取歷史設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的效率和準(zhǔn)確性,避免重復(fù)設(shè)計(jì),降低產(chǎn)品開發(fā)成本;最后,PDM的實(shí)施還有利于提升企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)管理水平,管理者可以隨時(shí)監(jiān)控每個(gè)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的進(jìn)展情況,并根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
1.4 山河智能CAD/CAPP/PDM項(xiàng)目的目標(biāo)和定位
建立在功能需求基礎(chǔ)上的山河智能PDM集成項(xiàng)目的目標(biāo)可簡(jiǎn)單概述如下:形成以PDM為基礎(chǔ)的集成化產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái),建立跨部門的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境,維護(hù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性,支持以產(chǎn)品為核心的并行產(chǎn)品開發(fā)。
2 山河智能PDM系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
山河系統(tǒng)邏輯上的層次結(jié)構(gòu)如圖。
圖1 山河系統(tǒng)邏輯上的層次結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層利用商用數(shù)據(jù)庫(kù)和電子數(shù)據(jù)倉(cāng)存儲(chǔ)管理信息和電子文檔;中間層主要完成數(shù)據(jù)的處理,它根據(jù)客戶端的請(qǐng)求從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層提取數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理,最后將處理結(jié)果發(fā)送回客戶端;客戶端主要實(shí)現(xiàn)用戶交互和數(shù)據(jù)顯示功能。
3 山河智能PDM系統(tǒng)的特色功能
3.1 基于PDM的CAD管理
目前山河智能使用的二維CAD軟件是運(yùn)行在AutoCAD2000上的InteCAD。InteCAD2000提供了完善的信息提取功能。使用CAD的部門主要是設(shè)計(jì)院、工藝處,包括、設(shè)計(jì)和工藝的相關(guān)設(shè)計(jì)人員。今后InteCAD將主要用于工程圖、工裝設(shè)計(jì)圖、工藝簡(jiǎn)圖等圖紙的繪制。
由于CAD的使用不存在任何障礙,因此CAD實(shí)施的重點(diǎn)是圖紙的規(guī)范化、圖紙的統(tǒng)一管理和圖紙變更過(guò)程的管理,后面兩部分將結(jié)合PDM的實(shí)施進(jìn)行。
山河三維系統(tǒng)采用是Autodesk Inventor Professional 9以及PRO/E。通過(guò)建立三維系統(tǒng)的集成標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范化定義,實(shí)現(xiàn)PDM對(duì)三維系統(tǒng)特征及定義的自動(dòng)提取。
3.2 基于PDM的工藝信息與設(shè)計(jì)過(guò)程管理
天喻CAPP是比較成熟的商品化軟件,它提供了工藝編制和管理的各種通用功能,通過(guò)安裝和使用培訓(xùn)完成企業(yè)對(duì)CAPP功能的認(rèn)可,雙方就需要調(diào)整或修改的功能達(dá)成一致方案。
理順與工藝設(shè)計(jì)相關(guān)的信息流:天喻CAPP能夠自動(dòng)從IntePDM獲取定型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息和圖紙信息,并能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)完成的冷加工、熱處理等工藝提交到IntePDM系統(tǒng)中,IntePDM也能夠?qū)⑴c工藝相關(guān)的設(shè)計(jì)變更消息傳送到天喻CAPP,以確保工藝能夠進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。此外,實(shí)施生產(chǎn)管理后,IntePDM還需要從天喻CAPP中獲取工裝、工時(shí)、設(shè)備等信息,以實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)管理的集成。
圖2 CAPP/PDM的集成結(jié)果
圖3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的傳送
3.3 編碼系統(tǒng)集成
PDM編碼管理系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)的集成,提高了編碼的管理控制效力,不再重復(fù)編碼中部份操作,使用方便,操作簡(jiǎn)單;更好地保持編碼的一致性,數(shù)據(jù)的惟一性,具體功能如下:
圖4 編碼系統(tǒng)集成功能
●在CAD工具中直接嵌入編碼的集成菜單。
●能夠在CAD填寫標(biāo)題欄、明細(xì)表時(shí)直接調(diào)用編碼系統(tǒng)自動(dòng)生成編碼信息以及供應(yīng)商信息。
●設(shè)計(jì)人員能夠在CAD環(huán)境下查詢編碼申請(qǐng)進(jìn)度,同時(shí)可以進(jìn)行編碼審核、編碼解析。
●設(shè)計(jì)人員能夠在PDM系統(tǒng)中跟蹤編碼進(jìn)度僅進(jìn)行編碼審核、編碼解析。
●編碼系統(tǒng)現(xiàn)有自制件2萬(wàn)多條紀(jì)錄,在此基礎(chǔ)上通過(guò)規(guī)范優(yōu)選件庫(kù),設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)編碼導(dǎo)航生成的提示選擇優(yōu)選件。
圖5 編碼申請(qǐng)主界面
4 山河智能PDM項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程及策略
為更好實(shí)施山河智能PDM,山河智能以公司設(shè)計(jì)院為主體,以專家小組為指導(dǎo),以各部門業(yè)務(wù)骨干為重點(diǎn),以軟件供應(yīng)商為基礎(chǔ),調(diào)動(dòng)一切技術(shù)力量,為信息化建設(shè)開展包括教學(xué)、講座、討論、演示等多種形式的技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng),為企業(yè)實(shí)施PDM信息應(yīng)用技術(shù)打好基礎(chǔ)。
山河智能培訓(xùn)工作針對(duì)不同人員分“四個(gè)層次”進(jìn)行:
●概念培訓(xùn)。主要針對(duì)董事長(zhǎng)、經(jīng)理、總工進(jìn)行,目的是幫助他們了解信息技術(shù)及其發(fā)展方向,了解國(guó)內(nèi)外企業(yè)應(yīng)用情況,為他們的決策提供參考,并進(jìn)一步引起對(duì)企業(yè)開展信息化建設(shè)更高的重視和支持等,但負(fù)責(zé)具體實(shí)施的技術(shù)人員也須參加,其他技術(shù)人員也可參加。
●系統(tǒng)培訓(xùn)。主要針對(duì)負(fù)責(zé)具體實(shí)施的技術(shù)人員,目的是提高他們的系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、維護(hù)管理等方面的能力,其他技術(shù)人員也可參加。
●應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)。主要針對(duì)參加實(shí)施工作的項(xiàng)目試運(yùn)行小組成員,目的是讓他們掌握有關(guān)信息化建設(shè)軟硬件知識(shí),培養(yǎng)使用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件的綜合能力,正確使用實(shí)施后的各種應(yīng)用系統(tǒng),其他技術(shù)人員也可參加。
●普及推廣培訓(xùn)。主要由實(shí)施小組指導(dǎo)企業(yè)系統(tǒng)管理員針對(duì)使用產(chǎn)品數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng)的所有管理和技術(shù)人員進(jìn)行,目的是普及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)知識(shí),正確使用實(shí)施后的各種信息化系統(tǒng)。
經(jīng)過(guò)不同層次的培訓(xùn)后,研究院所有人員進(jìn)行PDM知識(shí)和操作培訓(xùn),考試要達(dá)到80分(滿分100分)才能夠獲得PDM用戶權(quán)限。
項(xiàng)目推進(jìn)方式:
●典型引路,分步實(shí)施:以4.5噸挖掘機(jī)和樁機(jī)二個(gè)典型產(chǎn)品為例,首先打通基于PDM的設(shè)計(jì)、工藝和編碼管理流程,包括數(shù)據(jù)整理、規(guī)范化、編碼整理、數(shù)據(jù)錄入、審批發(fā)放與更改、統(tǒng)計(jì)匯總等。
●建立規(guī)范的工作匯報(bào)和檢查機(jī)制:實(shí)施工作細(xì)化到以周為單位,并設(shè)定可檢查目標(biāo),每周檢查實(shí)施工作,每周提交一份PDM項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)展情況報(bào)告中,實(shí)施過(guò)程中,每個(gè)階段結(jié)束后進(jìn)行一次階段性的匯報(bào)并對(duì)計(jì)劃作出相應(yīng)的調(diào)整。
●建立溝通和協(xié)調(diào)機(jī)制:確保山河智能內(nèi)部以及山河智能與天喻軟件之間溝通的暢通,對(duì)需要協(xié)調(diào)解決的問題,確定負(fù)責(zé)人和解決期限,同時(shí)實(shí)施過(guò)程中建立規(guī)范化的文檔管理機(jī)制。
●堅(jiān)持80/20原則,從宏觀上和流程的合理性上關(guān)注項(xiàng)目的實(shí)施,細(xì)節(jié)性的問題和暫時(shí)不能夠確定的問題,在試運(yùn)行過(guò)程中逐步解決。
目前山河智能PDM的定制開發(fā)工作已經(jīng)完成,并且編碼系統(tǒng)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理與工藝數(shù)據(jù)管理部分已通過(guò)試運(yùn)行,開始全面推行。
5 實(shí)施效果分析
(1)通過(guò)PDM系統(tǒng)構(gòu)建了企業(yè)信息化建設(shè)的集成框架,對(duì)企業(yè)進(jìn)行全方位、多角度、深層次、高效和安全地改造,以實(shí)現(xiàn)通過(guò)信息流的優(yōu)化。
(2)企業(yè)目前所有產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)流程都基于PDM平臺(tái)進(jìn)行,并且PDM統(tǒng)一管理了所有新產(chǎn)生的設(shè)計(jì)和工藝數(shù)據(jù)。
(3)實(shí)現(xiàn)了基于PDM的編碼系統(tǒng)管理,有效保障了設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性,構(gòu)建與MRP/ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道。
(4)提供了版本管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較、產(chǎn)品配置管理等實(shí)用功能,有效保證了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和企業(yè)響應(yīng)客戶個(gè)性化定制的速度與質(zhì)量。
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本文標(biāo)題:產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)IntePDM在山河智能項(xiàng)目中的應(yīng)用
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