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中航黑豹汽车信息化案例

一、 企业需求和应用目标



  中航黑豹股份公司地处胶东半岛,是原国家机械局定点生产农用运输车的骨干企业。主营“黑豹”牌四轮农用运输车、微型汽车、轻型汽车、轿卡车、电动车、草坪割草机、发动机等系列产品,具备年产10万辆四轮农用车的综合生产能力,是全国唯一入围“工业最优500家”的四轮农用车专业生产企业。黑豹公司专设有技术开发中心,配置一流的开发设施和高素质的科研人员,能承担高水准农用车、汽车、草坪割草机等产品的研究和开发。


  2010年初中航黑豹与武汉天喻软件公司携手合作启动了PLM项目,首先在设计部门进行产品数据规范整理和业务流程优化,实施了PLM文档管理、零部件管理、产品结构管理、流程管理、产品型谱管理、标准件库管理等功能,解决了设计部门的工程图档管理、流程应用、产品管理和数据共享。


  在此基础上,中航黑豹需要进一步解决工艺设计和工艺管理中存在的问题,实现基于IntePLM的工艺BOM管理和工艺路线编制、工位分配和配套BOM管理、冲压工艺管理、焊装和总装工艺管理、材料消耗定额管理,实现数据的集成共享,减少手工重复输入数据,提高工艺设计效率,提高工艺管理水平。


 
二、业务流程规划



  在实施PLM系统之前,中航黑豹设计科、工艺科、生产车间等部门完全通过手工输入相关数据,各部门的产品数据是孤立的,无法进行有效的共享和重用。这导致各部门需要重复输入大量数据,效率低下,容易出错,也难以保证产品数据的一致性。实施PLM系统之前的数据流向如下图所示:

 

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图1. 业务写实(实施PLM前的业务数据流图)

 

 
  通过中航黑豹PLM系统的实施,不仅解决了产品数据的规范集中管理,保证产品数据的正确性和资源共享。通过设计BOM转换成工艺BOM,在工艺BOM上进行工艺路线编制,基于工位进行配套BOM编制、焊装工艺设计和总装工艺设计。数据流向如下图所示:

 

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图2. 业务数据流规划图(实施PLM后的业务数据流图)

 

  在中航黑豹PLM系统中,以数据库共享方式取代了原有的文件传递方式,可以方便地实现工艺路线明细表基础数据的重用,其他部门可以利用PLM系统接口读取工艺BOM中的基础数据,并根据给定的条件对数据进行处理后得到所需要的数据。

 

  设计科的业务数据流包括:

 

  1、手工编制整车设计BOM的系统架构;


  2、需要设计CATIA数模和CATIA工程图、InteCAD图纸,并录入到PLM系统,通过CATIA装配模型创建零部件的原始BOM;


  3、在PLM系统中将原始BOM转换成设计BOM,加以手工调整进行维护设计BOM;


  4、取消了总成明细表的编辑工作。因为PLM系统设计BOM中已经体现了总成明细表的数据,包括零件代号、零件名称、零件材料、数量等,因此不再需要手工编辑总成明细表EXCEL文件,只需要通过设计BOM提交数据给工艺科。

 

  工艺科的业务数据流包括:


  1、基于设计科提供的设计BOM转换生成工艺BOM,并对工艺BOM进行手工调整;


  2、在工艺BOM上进行工艺路线、配套件供货状态等编制;


  3、根据工艺BOM,按照给定的规则过滤得到焊接配套卡BOM视图、涂装配套卡BOM视图、总装配套卡BOM视图,同时在三种配套卡BOM视图上进行配套工位的调整;


  4、根据工艺BOM,按照给定的规则过滤得到自制件BOM视图,进行自制件材料定额、辅料消耗定额、非金属材料消耗定额的编制。

 

  采购部的业务数据流包括:


  1、利用PLM系统自动生成的配套件BOM编制配套件采购计划,自制件BOM编制原辅材料采购计划;


  2、利用PLM系统自动生成的三种配套BOM与其他软件集成,编制拉送单,减少二次输入。

 

  资产经营部的业务数据流包括:


  利用PLM系统自动产生的自制件BOM、配套件BOM,并分车间计算自制件和配套件工时定额。

 

  财审部的业务数据流包括:


  利用系统中管理的配套件BOM、自制件BOM、原材料BOM、辅料BOM、非金属件BOM、材料价格库等计算产品成本。

 

  制造工程部的业务数据流包括:


  利用PLM系统中自动生成的自制件BOM数据编制自制件排产计划,进行生产排产。

 

  生产车间的业务数据流包括:


  利用PLM系统中自动生成的配套卡,作为车间接收物料的明细。

 

  中航黑豹PLM系统的业务数据流总体规划方案的优点在于:


  1、极大减少了BOM数据的重复录入工作,消除了简单重复劳动,降低了人力成本;


  2、提高了各部门的工作效率;


  3、减少了数据出错机会;


  4、极大降低了数据一致性维护的难度。


 
三、 实施的特色功能



  1、工艺路线编制


  工艺人员先将车型设计BOM转换为车型工艺BOM,在工艺BOM上编制零部件的工艺路线。PLM系统提供了常用工艺路线、车型工艺路线复用、多选零件一次编制相同工艺路线等快速编制工艺路线的功能,极大地提高了工艺人员编制工艺路线的效率。车型工艺路线可以直接输出为EXCEL文件。

 

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图3. 工艺BOM管理

 

  2、配套BOM的工位分配


  工艺人员选择一条生产线,再选择具体的工位,然后从左边的车型工艺BOM结构树上选择该工位需要分配的零部件,形成该工位的配套BOM。


  PLM系统提供了基于整个车型和基于工位的配套BOM复用功能,方便工艺人员快速编制配套BOM。


  PLM系统提供了配套BOM完备性检查功能,根据左边车型结构树上的零件代号和零件总数,与已经分配的零件代号和零件总数进行对比,如有差异,给出提示,可以定位到有问题的零件和工位。

 

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图4. 焊装物料分配

 

  3、冲压工艺管理


  冲压工艺卡是基于产品平台,按照排半系列、单排系列、双排系列等编制基本车型的一套冲压工艺卡片。


  冲压工艺管理以基本车型为单位,集中管理冲压工艺卡和基准检查书的编制和输出。同时冲压工艺卡填写的材料牌号、毛坯尺寸、余料尺寸可以作为下一步进行材料优化排样和定额计算的基础数据。

 

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图5. 冲压BOM

 

  4、金属材料优化排样与材料消耗定额管理


  从零件关联的冲压工艺卡中读取“材料牌号”、“材料名称”、“规格”、“毛坯尺寸(即定额尺寸)”、“排样”、“内余料”的属性值,填写到下图金属材料消耗定额计算的界面中,根据特定的金属材料排样优化算法,自动计算出定尺要求和百台耗量。

 

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图6. 材料消耗定额

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