ERP实施介绍

2007UFC中国用户论文集PDM在制造企业的应用李旭斌山西北方惠丰机电有限公司-1-2007UFC中国用户论文集PDM在制造企业的应用李旭斌山西北方惠丰机电有限公司摘要:为了达到缩短产品开发周期、降低产品制造成本、提高产品质量的目标，推动我厂企业信息化进程。产品数据管理是制造企业设计、加工信息共享和传递的理想平台，本文通过介绍我厂PDM的实施情况以及系统的主要功能，针对PDM系统在后续数字化制造项目中的作用进行了分析。关键词:PDM，TeamcenterEnterprise1前言当前发达国家大力推行精益制造、智能制造、制造全球化等先进制造理念，并制定了21世纪制造业发展战略。国外工程技术信息化应用结果表明，现在企业间的竞争不是“大”吃“小”，而是“快”吃“慢”，产品研发时间每增加10%，其年收入将损失25%～30%。制造业信息化是一场革命，它不仅仅是计算机技术和网络技术的推广应用，而且涉及到企业组织的重构和流程的再造，关系到对原来权利和利益格局的调整。企业管理信息化的过程，就是一个从“人治”到“法制”转变的过程，为做好制造业信息化工作，国家制定了制造业信息化工程的总体部署，全面启动于2001年的制造业信息化工程，高举着“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路”的旗帜，在全国范围内掀起了一场现代工业的革命浪潮。军工行业作为国家制造业的重要组成部分，是加快国防科技和武器发展，提高高技术条件下的防卫作战能力和适应世界军事变革趋势的重要基础，而发展工程技术信息化和企业管理信息化则是振兴兵工制造业的关键。我厂作为国家激光炮射导弹、子弹药及引信生产基地，产品涉及陆军、海军、空军、二炮各兵种；而且科研试制产品繁多；产品生产具有代表性，有些是多品种小批量，有些是单一品种大批量。近几年通过项目建设建立大型局域网，在CAD、CAE、CAPP、CAM方面添置了一定数量的硬软件，并有了一定的使用基础，在现有的数控加工设备上实现了CAM编程和仿真，并取得较好效果，积累了一定的应用基础。虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟，但都自成体系，彼此之间缺少有效的信息共享和利用，形成所谓的“信息孤岛”。在这种情况下，我厂为了实现信息的有序管理将成-2-2007UFC中国用户论文集为在未来的竞争中保持领先的关键因素。实施了产品数据管理(productdatamanagement简称pdm)系统，把企业设计过程和生产过程中所有与产品相关的信息、知识和过程集成起来统一管理，使产品数据在其生命周期内保持一致，为工程技术人员提供一个协同工作环境，实现并行工程，从而缩短产品研发周期。通过完善PDM系统，促进企业信息化的基础建设，建立起工厂信息化应用基础平台，提高信息化技术的应用和管理水平。并为后续的数字化制造提供了平台和技术上的支持。2PDM系统及其功能2.1产生背景当CAD技术推广开后，企业出现了数据爆炸、数据混乱的问题：如各种零件信息特征（设计特征及制造特征）数据、设计意图和工艺要求数据及产品整个生命周期中各个过程的数据等等，它们的管理以及不同的CAD应用平台之间数据的传递、共享由于没有一个系统工具而显得极为混乱且极为不便。工程师们在享受CAD带来好处的同时，也不得不将大量的时间浪费在查找设计所需信息上，对于电子数据和文档的存储和获取的新方法需求变得越来越迫切了。计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE、办公自动化（OA）等等各种单元技术的兴起与推广，极大的提高了各部门内部的工作效率和准确性，并使这些单元技术之间的集成成为了进一步发展的需要。由于部门和不同单元应用系统之间的数据信息单独处理存放，造成了信息之间的割裂，部门和不同应用系统之间的数据传送不但占用了大量的人力和时间，同时错误和推诿现象也时常发生。于是人们希望定义这样一个公共的信息存储区域，在严格的规则约束下，各个部门根据工作的需要在此公共区域上各取所需，共同完成产品开发任务。这样,将极大的节约数据传输的时间，同时减少了不同应用系统重复建模的现象。这正是信息与功能集成的思想。在此基础上，人们又发现，在此信息共享的方案下，以往因为部门之间地理上的分离，交互的不便，使得本来分离在两个部门中执行的不同事务过程事实上在新的平台上是可以重组为一同进行的统一过程。在这个过程的重构中，不仅系统处理的过程在集成的平台上得到了优化，执行这一过程的资源、信息、和组织在系统集成的基础上也得到了优化。这正是当前国内外企业方兴未艾的业务流程重构（BPR）、并行工程的思想出发点，PDM技术也正是在这样的背景下应运而生。PDM作为CAD／CAM技术的进一步发展，不仅将改善原有的企业管理体系，也将做到CAD、CAM以及CAE、CAPP的真正集成化管理，发挥并行设计模式的优点。在我国，CAD应用推广正沿着“甩图板→集成化产品信息管理→网络系统集成→CIMS”的技术路径，分阶段、有步骤地全面展开。目前国内大部分企业CAD已得到初步应用，或已列入发展规划，而PDM系统-3-2007UFC中国用户论文集恰好满足企业在“甩图板”、消灭蓝图之后，规范基础技术信息、发挥网络效益、共享工程数据，从而促进CAD应用上层次、上台阶，为企业进一步推广和深化计算机信息管理打下扎实的基础。2.2PDM主要功能分析PDM是一种贯穿于整个制造环境之中，能够持续跟踪工作进程的企业内部协调机制，PDM技术的研究与应用在国内外已经非常普遍。目前，全球范围商品化的PDM软件有不下100种。这些PDM产品虽然有许多差异，但一般来说，大多具有以下一些功能：1)．电子资料库和文档管理对于大多数企业来说，需要使用许多不同的计算机系统（主机、工作站、PC机等）和不同的计算机软件来产生产品整个生命周期内所需的各种数据，而这些计算机系统和软件还有可能建立在不同的网络体系上。在这种情况下，如何确保这些数据总是昀新的和正确的，并且使这些数据能在整个企业的范围内得到充分的共享，同时还要保证数据免遭无意的破坏。这些都是迫切需要解决的问题。PDM的电子资料库和文档管理提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。在PDM中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户无需关心电子数据存放的具体位置，以及自己得到的是否是昀新版本，这些工作均由PDM系统来完成。电子资料库的安全机制使管理员可以定义不同的角色并赋予这些角色不同的数据访问权限和范围，通过给用户分配相应的角色使数据只能被经过授权的用户获取或修改。同时，在PDM中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后方能生效，这样就使用户得到的总是经过审批后的正确信息。某些PDM系统还具有对异构数据的管理能力，即PDM系统可以对传统的以非电子化形式存储的数据进行管理，虽然对这种文件的管理无法得知对PDM内部数据管理的安全程度，但其安全程度至少也不低于传统的手工管理方式，同时这种管理方法还提供了更好的对非电子化数据进行查找和跟踪的能力。2)．产品结构与配置管理产品结构与配置管理是PDM的核心功能之一，使用此功能可以实现对产品结构与配置信息和物料清单（BillofMaterials）的管理。而用户可以利用PDM提供的图形化界面来对产品结构进行查看和编辑。PDM系统中，零部件按照它们之间的装配关系被组织起来，用户可以将各产品定义数据与零部件关联起来，昀终形成对产品结构的完整描述。传统BOM可以利用PDM自动生成。-4-2007UFC中国用户论文集PDM系统通过有效性和配置规则来对系统化产品进行管理。有效性分为两种：结构有效性和版本有效性。结构有效影响的是零部件在某个具体的装配关系中的数量，而版本有效性影响的是对零部件版本的选择。有效性控制有两种形式：时间有效性和序列数有效性。产品配置规则也分为两种：结构配置规则和可替换件配置规则。结构配置规则与结构有效性类似，控制的都是零部件在某个具体的装配关系中的数量，结构配置规则与结构有效性可以组合使用。可替换件配置规则控制的是可替换件组中零件的选择，配置规则是由事先定义的配置参数经过逻辑组合而成。用户可以通过选择各配置变量的取值和设定具体的时间及序列数来得到同一产品的不同配置。在企业中，同一产品的产品结构形式在不同的部门（如设计部门、工艺部门和生产计划部门）并不相同，因此PDM系统还提供了按产品视图来组织产品结构的功能。通过建立相应的产品视图，企业的不同部门可以按其需要的形式来对产品结构进行组织。而当产品结构发生更改时，可以通过网络化的产品结构视图来分析和控制更改对整个企业的影响。3)．生命周期（工作流）管理PDM和生命周期管理模块管理着产品数据的动态定义过程，其中包括宏观过程（产品生命周期）和各种微观过程（如图纸的审批流程）对产品生命周期的管理包括保留和跟踪产品，从概念设计、产品开发、生产制造直到停止生产的整个过程中的所有历史记录，以及定义产品从一个状态换到另一个状态时必须经过的处理步骤。管理员可以通过对产品数据的各基本处理步骤的组合来构造产品设计或更改流程，这些基本的处理步骤包括指定任务、审批和通知相关人员等。流程的构造是建立在对企业中各种业务流程的分析结果上的。4)．零件库功能它向用户提供健全的零件分类和分组的技术工具。PFM可以访问标准件并对现有用户所设计的零件进行管理，按其特性将零件分族，零件根据相似的功能、目的和设计进行编目，在每一零件族的目录中保留了重要的特性，以便在再利用时做出选择。PFM按零件相似的设计或功能分组（族），每一零件族有一组对这个族所有零件都适用的特征或参数，族的特征典型地描述了零件的尺寸、形状和材料。这样的分层次组织使得工程师可以看到并再用现成的设计，通过搜索迅速找到能满足现在设计要求的过去零件。在指定的族内，用户能够逐个比较零件的各项参数以便根据设计规范进行昀满意的选择。对现有零件的选择促进了产品和组件设计的兼容性和通用性。一旦定位了某零件，PDM系统将提供“在什么地方使用过”的信息和相关的设计分析文档，以便决定能否再次被利用、修改或参-5-2007UFC中国用户论文集考。图形化的导引工具对所有零件和它们的相关信息提供了迅速和易于存取的能力，从而大大降低了由于重复设计、分析、试验和制造所带来的成本，并在零件供应、加速产品入市方面优化了已有资源的再利用。5)．集成开发接口各企业的情况千差万别，用户的要求也是多种多样的，没有哪一种PDM系统可以适应所有企业的情况，这就要求PDM系统必须具有强大的客户化和二次开发工具包，PDM实施人员或用户可以得用这类工具包来进行针对企业具体情况的定制工作。2.3应用领域从本质上讲，企业只要存在数据和流程，只要对CAD有需求，就需要PDM。具体来说，PDM的典型应用领域包括：1)生产复杂产品的企业例如飞机、导弹卫星、汽车和轮船等设计制造企业。这些企业每个产品都有几万甚至上百万个零部件，而且设计复杂，经常会发生修改。采用PDM技术，可以大大地提高管理水平，减少各种各样的差错，并使开展并行工程成为可能，降低成本，缩短产品开发周期，创造巨大的经济效益。2)生产系列产品的企业例如生产电视、空调等家用电器等企业。目前我国家电行业竞争十分激烈，产品生命周期越来越短，客户需求日趋多样化，为了适应市场日新月异的变化，企业要不断地推陈出新，开发出高质量的新产品，领导市场的潮流。因此，充分利用原有的产品数据，减少新开发的工作量，缩短上市时间，就成为采用PDM系统的主要目标。3)跨国（或地区）企业对跨国（或地区）企业来说，产品数据可能分布在不同的地区，甚至不同的国家，迫切需要对数据统一进行管理，使用户可以在规定的权限内对产品数据进行操作，而无须知道产品数据存放在哪个地区。同时由于异地设计生产，在产品开发过程中需要多功能设计队伍的协同工作，在过程进一步重组优化的基础上把产品信息和过程有机结合起来，做到在正确的时间将正确的信息传递到正确的人，要使身处异地的人员协同地工作，必须做到整个设计过程的可控。跨地区、跨国的异地设计和制造企业更需要PDM系统的支持。4)专业设计院-6-2007UFC中国用户论文集专业设计院由于采用CAD技术，产生了大量的电子文档和