制造业以生产产品为己任,在信息化数字化的21世纪,用信息化数字化技术进行产品制造是必然趋势。在上个世纪,信息化数字化技术在制造业产品开发、工艺设计、生产管理过程中已经应用CAD/CAPP/MRP/ERP等等单元技术,在这些单元技术不断深化应用过程中,出现了产品数据管理PDM技术,并从单一为CAD系统内部应用系统发展为企业信息化数字化技术全面应用的系统,成为产品生命周期管理PLM中的核心,企业信息化数字化技术集成应用的关键。但在应用PDM过程中出现了不少问题,这是大家非常关心的,有的说实施PDM比实施ERP更难,有的说实施PDM只是锦上填花,有的说实施PDM只是雪中送炭等等。自70~80年代起,国外就开始研究CAD、CAPP、CAM之间数据和信息的自动化传递与转换问题,即3C集成技术。PDM/PLM思想最早为国外“高端CAX”厂商根据企业信息化发展需求所提出,因此这些厂商所提出的PDM/PLM解决方案确实具备较高的完整性。目前,PDM系统是最好的3C集成平台。它可以把与产品有关的信息统一管理起来,并将信息按不同的用途分门别类地进行有条不紊的管理。不同的CAD/CAPP/CAM系统都可从PDM中提取各自所需要的信息,再把结果放回PDM中,从而真正实现3C集成。相比较之下,国内更多表现为一种跟风似的炒作第一代PDM(因为它们还来不及发展新一代PDM,更不必说支持PLM 的PDM了),这与国外CAX软件厂商的状态是有很大区别的。但这种状况并不等于国内在支持PLM的PDM技术和软件产品发展方面就无所作为。事实上,国内制造业企业对PDM的需求已经非常明显和主动,对于大量国内制造业企业,确实至少已经深受企业内部的“信息孤岛”之害,CAD、CAPP、ERP系统相互孤立,互不连通,数据管理混乱,大量重复手工录入等现象在国内制造业企业中已经随处皆是。正是在这种客户需求驱动背景之下,国内的PDM技术和软件产品已开始发展。但由于导向没有与时俱进,企业大部分仅仅只是用来管理产品图档,及设计流程管理为主,只在CAD系统内应用(部门级的PDM),没有实施企业级的PDM,解决不了企业信息的集成,所以在实施过程中效果不佳,即使使用第二代产品,由于使用单位没有应用CAPP/MRP/ERP,或CAPP/MRP/ERP应用都处于初级阶段,对企业信息化没有全面应用规划,系统目标不明确,只停留在图档及流程管理,因此也没有起到PDM应有的全面作用。要全面应用好高水平的PDM正在实施中。为了对企业进行导向,不走弯路,所以提出PDM/PLM应用三步曲。怎样应用与实施PDM/PLM,使其PDM达到产品生命周期管理PLM中的核心,成为企业信息化数字化技术集成应用的平台,笔者根据我国制造业多年实施企业信息化经验,以及提高我国制造业信息化应用水平,落实信息化与工业化融合,促进我国制造业工业化进程,改变经济、生产发展模式,提出PDM应用三步曲,供参考。1.第一步是学习PDM基本概念、了解企业目前及未来对信息化的需求,建立系统目标5 l Q4 I0 {! I e
近代科学-系统工程指出,要建立一个系统,不论其大、小,都要建立系统目标,没有明确的目标,不可能做好系统开发与实施,更不可能取得实效。为了正确建立PDM系统的目标,必须学习PDM基本概念、了解企业目前及未来对信息化的需求,这是第一步必须内容,过去企业应用PDM目标是对数字化图纸档案进行管理、对产品设计流程进行管理,这是部门级PDM应用目标,由于系统目标局限性,因此已往使用效果不佳,所以有人说实施PDM只是“锦上填花”,这说明建立系统目标的重要性。么是企业级PDM (产品生命周期管理PLM的核心PDM)应用目标,或企业信息化数字化技术集成应用PDM目标?现作以下分析。/ V0 N. j5 E/ J: j0 Z
1)产品设计人员个人的目标+ k! N, n) F9 ?- F3 E" d5 f7 ~
建立产品设计数字化平台,提高工作效率,提高工作质量,从繁琐的手工作业、重复劳动中解放出来。使自己有更多时间从事创造性劳动或学习,提高自己的工作能力与知识水平。6 P a( I1 S2 Y2 d
2)产品设计部门的目标
% L$ ~$ k3 I5 e4 z. l7 [! M缩短产品设计周期,实现产品设计的简化、规范化、标准化、模块化,为应用先进设计方法创造条件,提高产品设计文件的质量,简化产品设计过程的管理,简化产品设计图样、文件的管理,适应企业信息化与市场经济的需求。
6 ?/ P; ?8 C# X9 j2 _/ ^. {3)工艺人员与工艺部门的目标
0 A$ W! o k7 @$ T/ n8 q6 u与上面1)、2)项所述类似,解决工艺设计问题。* l" N5 O2 q# R8 e5 _
4)企业的目标; O' D2 B0 Y) E3 D# o) A* Z, L
缩短生产技术准备周期,降低制造成本,为企业生产提供优化产品设计、工艺设计与的数据与信息,为实施ERP自动提供合格的数据,为CAD、CAPP提供DFM、DFA信息与数据,为企业信息化起到数据共享、集成运行核心作用。. \ ]9 ]2 C4 e8 ~
综合以上个人、部门及企业的目标,成为应用PDM系统的目标:
0 g+ R( z2 j. A8 \(1)优化产品与工艺设计,使企业生产系统获得合理、优化(安全、可靠、经济、快速)的产品设计与制造工艺信息;
' B k6 i% q- ? I5 q8 t7 N- ?& y(2)建立产品与工艺设计数字化平台,改变产品与工艺设计因人、因时造成的多样化,推广应用先进设计方法,使产品与工艺设计实现规范化、通用化、标准化、模块化;; n6 [9 i4 U' Y3 Y
(3)缩短产品与工艺技术准备周期;
8 L$ \3 g) e! L' s! b( E; R6 ?: T3 R(4)减少产品与工艺人员的重复劳动,从事创造性劳动;1 y" ^/ X: W& t& j- q2 B
(5)实现产品与工艺系统内部的集成(CAD/CAE,工艺路线编制,工艺规程设计、材料、工时定额计算,工装设计),简化产品与工艺准备工作过程管理与产品与工艺文件的管理;& U: Z, \% ~2 @/ W- ?6 x
(6)为MRP-Ⅱ/ERP/EB提供计算机内部的优化、规范的产品与工艺设计数据,促进CAD/CAPP/MRP-Ⅱ/ERP的集成;
# x! \) F* M$ q; b( l A(7)实现CAD/CAPP/CAM的集成。/ v; W- F; B {( r' X9 H; S7 h' O2 W
最终实现以PDM为核心的PLM企业信息集成,改变目前企业信息化中“孤岛”现象,为MRP-Ⅱ/ERP/EB实现优化生产管理打下基础,为企业采用先进制造技术,改变企业经济发展方式创造条件。& L/ M1 S4 W( L: M, |; V4 \
5)达到以上目标,对产品设计信息数据管理具体目标
: \5 V" K% W4 t* j(1)CAD系统内部图纸数据与设计文件、表格数据的共享与集成运行。CAD系统以完成图形设计为主,但是为了完整描述产品,还须提供设计文件、表格,如装配图上的标注是描述有关装配所需零部件数据,包括:描述产品或部件的所需零部件、外购件及标准件以及产品或部件的所需通用件、借用件等等,这些设计文件、表格数据来源于设计图,设计绘图与形成设计文件、表格的集成运行是CAD系统内部的重要目的。系统要达到目的,必须改进目前CAD软件,对图形上的标注、标题栏数据形成方式方法进行改进,并应用数据库技术,建立描述产品数据的数据库,解决图形上的数据与产品数据库的互联关系,实现数据共享,形成CAD系统内部数据的共享。, |1 X% a+ e# n2 p1 t6 c
(2)CAD与CAM集成。CAD与CAM集成的目的是在应用数控机床、加工中心等自动化设备时使数控编程控(NCP)软件能读取CAD图形数据,自动编制数控程序,实施制造数字化。目前已形成多种CAD/CAM套装软件,可以实现无缝集成;世界标准化组织ISO已发布了STEP标准,制订了产品数据模型产品数据的表达与交换标准,将为逐步统一CAD与CAM产品数据的表达与交换。所以目前企业解决CAD与CAM集成,可以购买现成的CAD/CAM套装软件。
% E! O1 W8 j5 i# ?( j! x1 e' J(3)CAD与CAPP集成。CAD与CAPP集成的目的是在设计编制工艺文件时能利用、读取CAD已形成的图形文件与数据,完成工艺设计与文件编制。由于工艺设计与文件种类较多,如工艺路线、工艺规程、材料定额计算、工时定额计算、工装设计:需要CAD输出的零件图及数字化的零件基本属性数据(图号、名称、材质、热处理、零件外形尺寸、零件净重要求等),产品物料清单,零件分类编码,而CAD系统需要CAPP输出的工艺信息,进行DFM/DFA,实现数据共享。
' N, ]) `1 h: A4 J/ t% {* ^(4)CAD与ERP的集成。ERP运行需要CAD输出的数字化的产品、部件(组装件)、零件、外购件、标准件的基本属性数据成为数据,通过CAD与PDM数据处理,自动把CAD输出的数据成为ERP数据库中的几个字段,还需把产品、部件的组成及数量处理成为构成数字化的产品结构BOM表的核心。CAD系统需要ERP库存、价格、成本等数据。 |