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天喻设计及工艺管理系统在东风柳汽的深入应用

  面对全球化经济带来的更激烈的竞争,汽车行业市场变化越来越快,面临问题越来越多,压力很大。激烈的市场竞争使得新车型推出周期缩短,个性化需求增加,全球化采购越来越明显,都给这个行业带来变化。面对挑战,信息化技术无疑是对企业管理创新起到不可忽视和不可替代的作用。

 

一、企业需求

  柳汽的计算机应用主要包括技术信息分系统和MIS系统。其中技术信息分系统主要应用于技术中心、工艺管理科、车间工艺组和质量部等,MIS主要应用于生产部、销售公司、物资公司、财务部、质量部。技术信息分系统是柳汽产品数据管理的核心,但实际上柳汽并没有专门的技术信息系统,设计文档的管理基本上是采用服务器文件夹方式进行管理,根据企业多年的使用,主要存在以下不足:
  (1) 设计文件查找困难,而其它设计资料,如方案设计资料、方案评审资料、结构计算资料等更加难以查找;
  (2) 产品数据的动态管理困难,无法实现版本的管理,时间长后,无法分清最后的正确版本,也无法追索版本的更改过程;
  (3) 产品配置需要人工完成,无法快速实现面向订单的配置或参考某种车型的配置,生产部需要很长时间才能做出物料清单,还很难保证其正确性;
  (4)产品全部数据存放在文件服务器上,容易被非法调用、复制和修改,安全保密性无法保障;
  (5)技术中心的图纸资料等,其它部门如工艺、质量等难以调用及共享;
  (6)工艺设计手段落后,仍采用AutoCAD、Word等通用软件进行设计,工艺信息的统计分析十分困难。
  技术信息分系统中产品数据管理存在的问题,暴露出柳汽CAD应用的快速发展与落后产品数据管理手段之间的矛盾,为实现文档的有效管理及实现跨部门的协同工作,公司对引入产品数据管理系统(PDM)的需求越来越迫切。
  柳汽特别注重软件公司长期发展的潜力和软件产品的行业特色,经过技术中心相关人员的细致调研,选择了武汉天喻软件有限责任公司(以下简称“天喻软件”)开发的产品数据管理系统IntePDM汽车专用版。

 

二、项目实施情况概述

  1、 业务流程规划
  通过PDM在柳汽的实施,不仅要实现产品数据的安全、高效管理,保证产品数据的正确性,更重要的是提供协同的产品开发平台,整合柳汽产品开发流程。通过PDM系统,将柳汽的设计、工艺、生产三大部门数据进行有机的结合,业务数据流向如下图所示:

 

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图1. 柳汽业务数据流图

 

  设计部门的业务数据流包括:
  1) 车型师编制整车明细表,系统负责人编制模块明细表,完成后将整车明细表和模块明细表导入到PDM系统,形成基本车型;
  2) 车型师编制选装配置明细表,完成后将选装配置明细表导入PDM系统,形成车型选装模块明细和配置规则;
  3) 设计人员选择基本车型,根据选装配置规则,可以快速配置出临时车型;
  4) 设计人员根据市场人员反馈的订单要求,选取类似的基本车型根据客户要求进行结构调整,形成方案车;
  5) 设计人员可以在车型设计BOM上统计生成相关的产品报表,如零件清单、外购件清单等,生成的报表可以输出为EXCEL文件。

 

  工艺部门的业务数据流包括:
  1) 综合工艺部从PDM系统获取车型设计BOM,将设计BOM转换成工艺BOM,并对工艺BOM进行调整;
  2) 综合工艺部基于车型工艺BOM编制分工路线、材料定额和工时定额;
  3) 专业工艺室针对车型零部件进行工艺卡片的编制;
  4) 工艺人员将车型工艺BOM及分工路线、材料定额、工时等信息提交到PDM中间数据库,为生产制造系统提供数据;

 

  生产部门的业务数据流包括:
  1) 从PDM中间数据库中读取相关数据,并进行数据整理和校验,然后导入到生产制造系统,进行生产和采购安排;

 

  2、 实施的特色功能

  2.1 基本车型管理

  柳汽汽车设计为满足客户要求,已经形成多产品的局面,如何把多产品的数据源管理起来,使它们得到准确、及时的传递和拓延,已成为柳汽设计部门工作的关键。基本车型管理是柳汽PDM系统的核心功能模块,保证基本车型的数据准确性是柳汽PDM系统关键, 通过导入商用车(乘用车)整车明细表生成基本车型,也可以通过手工新建基本车型,再填写相关属性信息。基本车型管理把多产品的数据源管理起来,使它们得到准确、及时的传递和拓延,已成为柳汽设计部门工作的关键。基本车型管理界面如下图:

 

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图2. 基本车型管理

 

  基本车型用不同的背景色代表车型的结构状态,见下图所示:

 

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图3. 只有设计结构

 

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图4. 只有工艺结构

 

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图5. 既有设计结构、又有工艺结构

 

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图6. 没有设计结构、也没有工艺结构

 

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图7. 没有根节点零部件对应

下面是基本车型的属性信息界面。

 

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图8. 基本车型属性

 

  2.2 产品型谱管理

 

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图9.产品型谱管理

  产品型谱管理将柳汽的所有产品(基本车型)通过一定的层次关系分门别类的组织起来,方便柳汽对其整个产品线进行有效的管理。
  柳汽按其产品划分为产品大类、产品平台、产品系列、产品模型四个层次,全面管理柳汽目前开发和设计的商用车、乘用车类型,每个层次可以赋予用户不同的权限,处于最底层的产品模型和基本车型功能双向联系,可将基本车型直接导入到产品模型中。

 

  2.3 方案车管理

  车型师根据市场订单要求,基于基本车型进行结构调整,快速生成市场需要的车型结构BOM。系统提供查询功能,用户将查询到的零部件添加到车型BOM中,也可以对车型BOM中的零部件进行删除、上下位置调整,数量调整。如下图所示:

 

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图10. 方案车管理

  生成后的方案车车型BOM,可根据相应的审批流程,进行车型BOM流程审批,得到最终发布后的方案车BOM,方案车审批流程界面见下图所示:

 

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图11. 方案车BOM流程管理

 

  2.4 选装配置管理

  随着经济的发展,汽车消费市场进入了一个高速增长的阶段,人们对汽车配置要求也越来越具体化。如何满足人性化和消费者个性化装备的选装配置要求,也逐渐成为汽车行业争取市场的手段。
  柳汽PDM同时支持基于规则/模板的产品配置和自由产品配置,以提高产品配置的灵活性并自动生成准确的明细表;

 

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图12.选装配置管理

 

  2.5 工艺BOM管理

  工艺BOM是由工艺设计部门在设计BOM的基础上,对产品结构进行工艺分解,建立装配件的装配工艺和各零件的制造工艺,确定加工整体方便性后生成。柳汽工艺BOM是根据柳汽的加工水平和能力对设计BOM再设计出来的,使用它可以明确地了解零件之间的制造关系。
  工艺BOM的调整界面如下图,系统导入设计BOM作为参考结构,将设计BOM的部分下级零部件重新组合后形成工艺模块,工艺模块形成后就可以应用到具体的车型工艺BOM中。

 

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图13.工艺BOM管理

 

  2.6 分工路线管理

  基于PDM的工艺分工路线系统依托PDM的产品结构管理功能来建立产品零部件模型,如下图所示为构建在PDM系统中的树型零组件模型。为了将产品结构中所有零部件能按层次关系全部显示出来,使产品及其构成的装配关系能够十分直观,柳汽PDM使用树型结构来构造数据模型,即产品结构树,由产品、部件、组件、零件的相互依赖关系组成的树型结构,可以按层次进行展开。同时,PDM系统管理的与产品零件相关的数据对象,例如,2D设计图、3D模型等,对于工艺分工路线规划过程具有重要的参考意义。
  周时,柳汽PDM系统提供对象管理机制,根据企业的生产实际情况,通过后台可以灵活定义车间、工序信息,工艺人员通过简单的点击操作就可编辑零部件的工艺路线信息。

 

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图14. 分工路线编制

 

  2.7 材料定额管理

  材料消耗在镇个加工行业中是最根本的生产依据和主要的数据,柳汽材料定额在车型工艺BOM上针对每个零件进行编制,包括金属材料、焊接材料、油料、油漆、辅料和其他材料。

 

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图15. 材料定额编制

 

三、项目应用情况

  柳汽通过本期项目的成功应用,建立了平台产品开发和变型产品设计的管理模式和数字化的管理流程,建立了相应的基础管理技术规范。建立了以零部件为核心的设计及工艺管理系统,避免了重复设计,提高了零部件的重用水平,为产品知识的积累、共享和协同提供了基础平台,缩短了产品研发周期,提高了产品质量,并使产品 研发能力得到系统的提高,跃上了一个新的台阶

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