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PDM在汽车发动机行业中的应用

2016-03-09 14:17 [PDM/PLM] 来源于:开目
导读:针对云内动力设计中心在使用PDM前在设计及工艺业务中存在的图文档数据管理混乱,信息共享不畅形成信息孤岛、多部门无法协同设计等情况,介绍在采用开目PDM后,如何进行标准化、

    昆明云内动力股份有限公司(以下简称云内动力)是中国汽车零部件发动机行业龙头企 业,中国内燃机行业排头兵企业,我国多缸小缸径行业的首家上市公司,拥有五十余年从事柴油机开发生产的历史,是目前国内最大的多缸小缸径柴油机生产企业,产品研发和生产能力居国内同行业前列,是国内为数不多的拥有自主知识产权轿车柴油机技术,并能够实现产品大批量生产的企业。

    云内动力自1995年开始信息化建设,是国内较早实施CIMS工程的企业,云内CIMS应 用工程被列为国家“863/CIMS应用示范工程”。二十年来,云内动力的信息化建设始终保持国内先进水平,企业网络支撑系统、数据库支撑分系统、工程设计分系统(EDS)、新产品与模具制造分系统(CAM)、制造自动化分系统、CRM、ERP等系统的应用,以及各分系统内外的信息集成应用,为云内动力的高速发展和核心竞争力的提升奠定了坚实的基础。

2 云内动力选择开目PDM的背景

    随着计算机辅助设计、三维设计、计算机辅助制造等在汽车发动机生产过程中的广泛应用,大量的图文档、公式计算等通过计算机生存、保存和传递,在云内动力特别是设计部门和工艺部门累积了数以万计的电子图文档。

    云内动力图文档格式有:UG三维模型、UG二维工程图、MDS、Solidedge、JPG、DOC、XLS、PPT、RAR、PRT等格式;公司内设计及归档大多都以UG格式,外来图纸有DWG、PDF和JPG等格式,与产品设计和工艺相关的文件有DOC、XLS、DWG、RAR等格式。

    经过多年的发展,云内动力现有的手工图文档管理方式已经越来越不能满足信息化条件 下的设计生产提出的管理需要,大量的设计图纸、工艺及技术资料的管理、复用、共享以及各部门间信息资料的交互都对企业的管理提出了更高的要求,企业迫切需要一款成熟,稳定的PDM系统能来为企业解决上述问题。

    云内动力于2013年开始PDM系统的选型工作,通过对比国内外多家PDM厂商,开目公司PDM凭借良好的信誉、口碑、优质实施服务,以及开目PDM在东风康明斯、大连船柴、宜昌船柴、河南柴油机重工等发动机行业成功应用经验,最终云内动力于2014年成功携手开目公司共同打造符合云内动力特色的PDM管理系统。

3 开目PDM在云内动力实施的主要应用功能模块

3. 1 项目管理

    项目整个过程采用开目PDM记录,信息、文档、数据齐全,确保项目的可追溯性。数据的及时传递,能使相关部门及时的参与到设计过程中,尽早发现错误,减少损失。开目PDM动态反馈项目的进展状态,项目组能及时发现项目进度和质量可能存在的问题,便于对资源的调配。

项目管理业务流程图 
图1 项目管理业务流程图

    开目PDM的项目管理包括项目对象类定义、项目数据录入、项目模板定义、项目计划管理、项目执行与监控、项目管理数据等方面。

项目管理界面  
图2 项目管理界面 

3.2 图文档管理

    在开目PDM系统中,文件被纳入对象模型框架进行管理并提供了一系列专门的管理功能,该模块用于管理各种格式的电子文件,用于批量导入各种外部数据,用于快速查询系统中产品信息,当前云内动力PDM系统中管理的文件模型主要有UG模型、UG工程图、PDF、JPG、DOC、XLS、PPT、RAR、PRT等格式。

    该模块主要功能有:对象分类管理,对象版本管理,对象生命周期管理,对象关联关系管理,对象派生关系管理,对象查询,文档创建、编辑、检入、检出、浏览、下载等。

    以下图3是图文档管理界面,图4是UG工程图浏览,图5是DOC文件电子签审界面,图6为对象查询界面。

图文档管理 
图3 图文档管理
UG工程图浏览 
图4 UG工程图浏览

UG工程图浏览 
图5 DOC文件电子签审

对象查询 
图6 对象查询

3. 3 设计及工艺流程管理

    设计部门的产品总图发布后,系统会改变产品总图对象的状态(创建?活动?发布),PDM定制专门的功能供工艺总师查询已发布的产品对象。

    工艺总师查询到有未处理的产品发布对象(已处理过的系统也会后台标识,前台不再显示)后,进行工艺Bom的生成维护,经过调研,工艺部门直接使用设计BOM作为工艺任务分派的依据,同时装配部门需要按工位显示装配BOM结构。

    PDM提供定制功能辅助填写工艺路线(包括批量填写、典型工艺路线、工艺路线点选填写等),工艺总师填写完成工艺路线后,PDM根据工艺路线规则自动生成零部件需要编制的工艺类型,同时将零部件分派给各专业组组长(数据信息在后台记录,各专业组长选择相应查询功能即可显示)  。

    各专业组长进入PDM定制的任务分派模板,在此模块中只显示本部门需要编制工艺的零部件,组长选择编制工艺的工艺人员后,PDM系统会自动调用工艺签审流程模板创建工艺签审任务,并指定首步(编制步骤)执行人为指定工艺人员。

    工艺人员编制工艺后,提交任务指定流程下一步骤,任务自动流向到下一步骤执行人,并且在其登录PDM系统后,选择“我的任务”中即会显示需要执行的任务,同时PDM的邮件提示系统也会提示其有新的任务。

    工艺签审完成后,系统流转到“工时定额”步骤,由人资工时定额人员填写工时信息,完成后工时信息保存到PDM系统中,作为后续工时定额汇总的依据。

    以上步骤完成后,组长及工艺员可以选择产品进行相关数据的汇总。

云内设计及工艺总体业务流程图 
图7 云内设计及工艺总体业务流程图 

3.4 工装全生命周期管理

    该功能模块主要针对产品设计过程中需要使用的工装的维护和管理,主要包括工装设计图样的管理及工装及其它资料的管理,在工装设计图样管理中又可细分为工装数据的归类建立和维护、工装对象在线申请、工装对象统计查询。

工装分类及属性维护 
图8 工装分类及属性维护  

工装在线申请及图纸编辑 
工装在线申请及图纸编辑 
图9 工装在线申请及图纸编辑

工装图纸签审流程 
图10 工装图纸签审流程

   工装数据与零件及其它资料关联 
图11工装数据与零件及其它资料关联

3.5 试验试制管理

    技术中心(设计、工艺)、质保、试验试制发起部门工程师根据试验试制需要在开目PDM中提出试验申请,试验申请批准后,开目PDM自动启动试验运行任务,试验运行工程师根据云内动力的试验负载情况,制定试验计划(确定试验的资源、时间,确定试验在云内动力内部做,还是交给外面的企业来做)。试验运行工程师认可试验计划后,对云内动力内部做的试验,开目PDM自动启动实验任务。在PDM中根据云内动力业务流程将试验试制分为试验试制任务分类及流程管理、试验设备管理、零件出入库管理。

试验试制任务分类及流程管理 
图12 试验试制任务分类及流程管理

试验设备管理及到期提醒 
试验设备管理及到期提醒 
图13 试验设备管理及到期提醒

零件出入库管理  
图14 零件出入库管理

零件出入库记录查询 
图15 零件出入库记录查询

零件库存记录查询 
图16 零件库存记录查询

3.6 编码管理

    编码管理功能实现云内动力相关业务的自动编码需求,根据云内动力提供的各类编码规 则,由系统根据规则自动生成相应编码,满足不同的业务要求,现阶段在PDM中主要实现了以下几类编码:产品图号编码管理、订单号编码管理、物料编码管理、文件资料编号管理。

图纸编码生成界面 
图17 图纸编码生成界面

物料编码生成界面  
图18 物料编码生成界面 

3.7 TS16949体系文件管理

    开目TS16949辅助管理系统面向执行TS16949质量标准的企业,根据其产品开发和工艺设计的特点,以知识管理为基础,以过程管理为核心,以文件管理依托,为企业量身定做其生产和工艺数据管理体系。目前该系统已在汽车行业得到良好的应用。基于开目16949辅助管理系统的典型工艺设计流程如下图所示:

  基于开目16949辅助管理系统的典型工艺设计流程 

图19 基于开目16949辅助管理系统的典型工艺设计流程

    在TS16949一套表中包括过程流程图、控制计划表、FMEA表、作业指导书等表,每个企业对TS16949质量体系的文档的格式可能有所差异,但在内容基本上大体相同,所以TS16949质量体系这套表的格式、字段可以根据企业的各自特点来制作。

    在填写这些信息时,和KMCAPP编辑工具一样,系统提供大量的选择填写以减少工作量和提高准确性。例如过程流图中的过程类型(制作、移动、检验、存储),特性类型(产品特性、过程特性)、是否关键特性(★、☆)。表格中也支持特殊符号的填写,如粗糙度、形位公差、焊接符号等等。还可以添加行业的符号,例如汽车行业符号。

   质量体系文件编制辅助工具——下拉列表 

图20 质量体系文件编制辅助工具——下拉列表

    质量体系文件编制辅助工具——特殊符号填写 
图21 质量体系文件编制辅助工具——特殊符号填写

4.开目PDM应用心得

    云内动力PDM系统实施主要分为二期实现,主要实现功能包括项目管理、图文档管理、设计及工艺流程管理、工装管理、试验试制管理及编码管理,在实施过程中,云内动力项目组及各部门负责人员积极配合,虽然在实施过程中遇到困难在所难免,包括软件本身问题以及用户对于信息的体会及认识问题,但是总体实施过程比较顺利,现阶段开目PDM在云内动力运行良好,产生了很好的积极效应。

4.1 实现图文档集中的、科学的、安全的管理

    利用PDM系统图文档的基本管理功能,可以将产品相关的各类信息集中起来管理,包括设计部门、工艺部门、生产部门、外协部门等的技术文档,再利用合理的分类体系和关联方式进行组织,通过组织结构、角色定义进行各类数据的各种方式的操作进行权限控制,最终实现图文档的统一管理。

4.2 实现了图文档的电子审批

    根据云内动力的文档审批流程,在开目PDM系统中进行工作流建模,并调用电子签名程序自动签名,同时可以利用出差自动委托功能实现任务的自动委托,从而逐步代替设计工程师拿着打印文件在相关审批和签收部门之间奔波的辛苦方式,大大减轻了工作量。

4.3 消除各部门间信息孤岛问题,数据统一管理、维护各共享 

    一般情况下,云内动力设计部门与生产单位在图纸会签及工艺文件批准时联系会较多,而且设计文档一般只保存在设计部门,工艺文件保存在各分厂。实施开目PDM系统后,设置用户相应的使用权限,用户随时随地登录系统查看各产品设计相关资料,也可以查看各产品的工艺文件,还可以以一个产品为中心同时查看其关联的各类设计文档和工艺文件及其相关流程,这样就将产品设计与工艺设计集中在同一个平台上,便于加强产品设计与工艺过程的控制。

4.4 实现PDM与应用软件的集成 

    在开目PDM系统中,除了可以将各类格式的图纸和文档进行集中存储,还可以实现PDM与这些文件相应的应用程序的集成,例如可以直接在系统中调用OFFICE编辑word、excel等,也可以调用相应的浏览软件进行在线浏览,对于UG图纸,还可以产品结构和属性信息,自动在PDM中生成产品结构和零件属性。

4.5 提供多种方式的数据查询

    在开目PDM系统中,产品信息可以在对象查询模块中,进行精确或模糊查询,对于日常工作中所需的信息检索提供了快捷简便的数据查询。改变了以往查询图纸翻图档柜的工作方式。

4.6 提高管理工作的效率

    在PDM系统中,图文档的管理属性可以自动记录,如图纸的创建人、修改人、创建时间、修改时间等等;图文档的相关流程信息也都将保存在系统中,如某产品的图纸审批流程何时启动、何时编制、何时审核、何时签收、谁编制人、谁审核、谁签收、提交意见等等;还可以监控系统用户活动状况,是否在线,进行了何种操作等等;通过这类信息,对于管理部门进行效率管理、安全管理等工作提供了很大的便利,同时也便于明确责任、减少纠纷和出错率。

5 总结 

    目前,PDM已在云内动力技术中心全面推广应用。实践证明, 标准化、规范化、系列化是现代汽车发动机行业生产的前提和基础。各种数据的交流离不开标准化,实施PDM,实际上就是要实现企业产品信息的完整性、规范化,达到管理制度的科学化,充分利用构成产品的标准化,通过PDM系统可对这些标准件、通用件和典型结构等进行统一管理,实现快速查找、设计、发放图档。通过PDM系统管理企业的图文档数据,已经逐渐成为当今机械制造业、发动机行业,特别是汽车发动机行业的普遍选择,在数据的存档率、数据管理的条理性、合理性、安全性等方面有了很大提高。由于实现了对图档数据的有效管理,提高了数据的重复使用率,帮助企业降低了因数据错误或更新不及时而造成的损失,提高了产品开发率和企业核心竞争力。

 
 

(编辑:admin)

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