1 概述
信息化進(jìn)程的推進(jìn)為產(chǎn)品研發(fā)的快速實施提供了可能。產(chǎn)品研發(fā)全生命周期形成的數(shù)據(jù),對產(chǎn)品的改進(jìn)改型提供了堅實的基礎(chǔ)。越來越多的企業(yè)已經(jīng)或正在準(zhǔn)備采用PDM技術(shù)來對企業(yè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的信息進(jìn)行管理。目前,國內(nèi)、外PDM軟件很多。從市場情況來看,主要是國外軟件,如:Team Center、Windchill、ENOVIA LCA、eMatrix等。這些軟件可以幫助企業(yè)構(gòu)筑全數(shù)字化的協(xié)同環(huán)境,軟件服務(wù)商可以提供從概念設(shè)計、數(shù)字樣機(jī)到協(xié)同開發(fā)、知識管理的完整解決方案。對于國內(nèi)研發(fā)的PDM系統(tǒng),優(yōu)點雖然可以量體裁衣,但現(xiàn)有的軟件不支持?jǐn)?shù)字樣機(jī),開發(fā)周期長,需要投入相當(dāng)大的人力、物力和財力,風(fēng)險大。在近十年的時間里,西飛公司設(shè)計部門對國內(nèi)、外的PDM軟件均進(jìn)行了嘗試。
2 西飛公司設(shè)計部產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理實施過程簡介
西飛公司設(shè)計部門承擔(dān)著兩個機(jī)種十幾個型號的改進(jìn)改型工作,小批量,多品種,研制周期短,迫使設(shè)計部門必須對其產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理,以適應(yīng)快速研制的要求。
1996年借鑒波音公司的早期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模式,設(shè)計部完成了西飛產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在以色列的軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行量體定制的,零件屬性、圖號樹、零件樹、文件編號、報表查詢、報表生成及簡單的審批程序都符合企業(yè)的工作方式,但由于該系統(tǒng)僅能管理零件屬性,對技術(shù)文件、二維圖紙及三維模型不能管理,節(jié)點數(shù)最多十個,無法保證近400名設(shè)計人員在線,保證數(shù)據(jù)的實時有效,該系統(tǒng)沒有應(yīng)用起來便退出了。
在國家重點項目863并行工程中,針對設(shè)計使用的CAD為NX的情況,選用了iMAN作為PDM系統(tǒng),結(jié)合MA60飛機(jī)內(nèi)裝飾改進(jìn)設(shè)計,完成了基于iMAN平臺下的并行設(shè)計工作的探討研究。為了推進(jìn)應(yīng)用成果,在短艙改進(jìn)設(shè)計中,在起落架、短艙、發(fā)動機(jī)支架進(jìn)行了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理是運行工作。但由于設(shè)計CAD為NX,制造CAD為CATIA V4,數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)換才能使用。同時,iMAN節(jié)點數(shù)僅有10個,經(jīng)費落實存在困難,設(shè)計全面應(yīng)用受到限制。
對設(shè)計部門而言,實施產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理除保證CAD、CAE、PDM相關(guān)軟件數(shù)量具備同設(shè)計能力相應(yīng)的指標(biāo)外,服務(wù)器、客戶端、網(wǎng)絡(luò)等硬件環(huán)境是實施成功的重要保證。在選擇PDM產(chǎn)品的時候,應(yīng)該充分考慮其CAD與PDM的互操作問題,避免異構(gòu)的數(shù)據(jù)問題給應(yīng)用帶來困難。同時,購買比較成熟的PDM產(chǎn)品,并獲得軟件商的技術(shù)服務(wù)支持,不必要做過多的個性化開發(fā),以減少資金投入、減輕系統(tǒng)維護(hù)工作,縮短實施周期,減小實施風(fēng)險。
3 LCA產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理實施
3.1 LCA介紹
在當(dāng)今的數(shù)字化經(jīng)濟(jì)中,產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)為企業(yè)提供了獨特的機(jī)遇,可以幫助企業(yè)實現(xiàn):
——提高產(chǎn)品生命周期的創(chuàng)新實力,并將之進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為更高的收入、更大的市場份額、更短的推向市場的時間以及更高的產(chǎn)品成功率。
——轉(zhuǎn)換企業(yè)的決策流程,通過該流程,企業(yè)可以確定應(yīng)當(dāng)提供什么樣的產(chǎn)品、如何向市場推銷出這些產(chǎn)品以及在整個產(chǎn)品生命周期中誰提供了最多的商業(yè)價值。
——通過在企業(yè)基礎(chǔ)上管理產(chǎn)品知識這種多樣化的智力資本,并在多個程序和增收活動中利用它來增加其價值。
——利用完全電子化的、加速解決方案替代耗時及的傳統(tǒng)流程,實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期成本的最小化。
法國達(dá)索公司基于上述理念,為企業(yè)提供產(chǎn)品全生命周期集成解決方案——LCA,其涵蓋了企業(yè)內(nèi)的所有業(yè)務(wù)流程。即:商業(yè)管理、產(chǎn)品研制、規(guī)劃和方法、采購、制造、流程及售后服務(wù)。
3.2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的需求
針對集設(shè)計與制造于一體的航空制造企業(yè),將相對成熟的產(chǎn)品信息進(jìn)行提升,使這些信息成為企業(yè)級的共享信息,在產(chǎn)品生命周期的相關(guān)階段,將所有擴(kuò)展企業(yè)內(nèi)與產(chǎn)品相關(guān)的部門信息加入到業(yè)務(wù)流程中,以實現(xiàn)制造性企業(yè)的高水準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,降低產(chǎn)品推向市場的時間與成本,從而增加市場的占有率。
3.3 設(shè)計部門LCA實施過程
2002年起,以副總工程組織相關(guān)人員進(jìn)行PDM實施的前期工作。在進(jìn)行了大量詳細(xì)分析之后,形成了《西飛公司PDM系統(tǒng)實施需求分析報告》,確定了以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為主線組織產(chǎn)品設(shè)計、工藝、工裝等數(shù)據(jù)的管理目標(biāo),確定了西飛公司的PDM系統(tǒng)選用達(dá)索公司的LCA軟件系統(tǒng),確立了PDM與CAPP、ERP系統(tǒng)的集成方案。
根據(jù)公司LCA實施計劃安排,設(shè)計部成立了以專業(yè)帶頭人為主體的LCA實施工作組。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范處也參加了系統(tǒng)客戶化工作,建立LCA實施應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
3.3.1 實施應(yīng)用情況
a)在xx型號研制工作中,設(shè)計部門全面貫徹GJB9001A-2001《質(zhì)量管理體系要求》,實施技術(shù)狀態(tài)管理,對產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行管理,而LCA就是基于技術(shù)狀態(tài)管理理念的PDM產(chǎn)品。因此,設(shè)計部的實施工作組在完成了培訓(xùn)后,就提出了產(chǎn)品LCA客戶化需求:
●零件的屬性的定義
●技術(shù)文件的屬性的定義
●相關(guān)的各類報表的需求
●提出了建立標(biāo)準(zhǔn)件庫、成品件庫的需求
●提出了版次管理辦法
●對工程更改控制
●生效性及發(fā)放
●流程定義
b)2004年6月底,項目組完成了零件屬性、流程等系統(tǒng)定置,編制了LCA使用的一系列的工作規(guī)范、管理規(guī)范和操作手冊,對產(chǎn)品設(shè)計和工裝設(shè)計的試應(yīng)用專業(yè)設(shè)計員進(jìn)行了5期培訓(xùn)。
c)由于LCA是對產(chǎn)品全生命周期的管理,系統(tǒng)支持至上而下的設(shè)計,其又與CATIA具有高度集成,不僅從邏輯上對3D模型進(jìn)行管理,而且對3D模型的空間關(guān)系進(jìn)行管理,為的是給基于LCA的協(xié)調(diào)及電子樣機(jī)提供了保障。但在實施拉LCA時,任何企業(yè)一定存在大量的已經(jīng)有的3D模型,這對LCA與CATIA互操作的模型規(guī)范提出了要求,針對這一情況,編制了LCA與CATIA互操作規(guī)范作為檢查模型的要求。
d)在積累了試運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,針對民用飛機(jī)的用戶個性化要求,嘗試LCA至上向下的設(shè)計方式,在LCA中建立MA60的結(jié)構(gòu)樹,發(fā)至CATIA進(jìn)行3D設(shè)計,再將3D模型存回LCA管理。
e)完成了LCA的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立,管路標(biāo)準(zhǔn)件在測試庫中進(jìn)行了應(yīng)用。
f)改變了以往的一個型號一個架次管理辦法。根據(jù)改進(jìn)、改型的特點,將型號對應(yīng)于系統(tǒng)中的規(guī)格的概念,按一類產(chǎn)品給出通用的架次號,靈活地生成過濾的型號樹,也可按需求生成結(jié)構(gòu)樹。
3.3.2 存在的問題
經(jīng)過在一定范圍的測試應(yīng)用后,2005年12月設(shè)計部門在型號上全面上線。在全面應(yīng)用及型號新的需求的過程中,產(chǎn)生了許多的問題,嚴(yán)重影響應(yīng)用的進(jìn)程。主要問題如下:
a)運行速度太慢,存在屬性錄入長時丟數(shù)據(jù)的問題;
b)審批流程操作復(fù)雜,批準(zhǔn)過程很難實現(xiàn);
c)系統(tǒng)按架次控制的生效性存在漏洞,很難滿足民用飛機(jī)模塊化管理的要求;
d)更改單、臨時更改單、技術(shù)單管理存在異議,對單架機(jī)的BOM生成存在問題;
e)整架機(jī)的BOM不能一次生成,報表開發(fā)復(fù)雜。對用戶研制過程中的新需求,必須重新定義,對實施方依賴較強。
f)各類與生效性相關(guān)的文檔管理不明確方案。
4 建議
企業(yè)對PDM的需求異常的迫切,特別是民用飛機(jī)。按照適航部門要求,在取得單機(jī)適航證的同時必須提交單機(jī)技術(shù)狀態(tài)圖樣目錄。由于用戶個性化的要求,每架機(jī)的狀態(tài)是不一樣的,靠手工管理根本是不能實現(xiàn)的。
由于國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理承續(xù)了原蘇制方式,在應(yīng)用LCA時存在許多問題,因此特別建議:達(dá)索公司針對國內(nèi)企業(yè)的情況,將系統(tǒng)完善以適應(yīng)在國內(nèi)企業(yè)的應(yīng)用。
5 結(jié)束語
信息技術(shù)的發(fā)展,使設(shè)計手段發(fā)生了巨大的變化。CAD的應(yīng)用使我們產(chǎn)品研發(fā)告別了圖板、繪圖工具。但產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理成為困擾我們研發(fā)的腳步,我們將繼續(xù)努力,盡早地實現(xiàn)基于LCA的數(shù)據(jù)管理。
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