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天喻软件PDM在山河智能项目中的应用

1、山河智能计算机应用现状与需求



1.1. 项目背景

 

  在激烈的市场竞争下,山河智能急需建立一套信息系统来减少重复劳动,合理调度生产,缩短生产周期。他们在全面应用CAD技术后,一方面明显地提高了设计能力和图纸的质量,大大提高了设计效率,另一方面由于CAD技术的全面推广,又给企业的管理带来许多新的问题。如没有相应的手段来管理设计、工艺的有关数据,无法及时检查工程进度,实时掌握产品设计成本,精确统计各类设计、工艺数据等。自然就产生了用计算机进行管理的需求,要求把产品信息与开发过程有机地集成起来,做到正确的时刻,把正确的信息,以正确的形式传送给正确的人,以便人们及时作出正确的决策。另外,各级领导需要信息时,根据权限可以透明地调用所需的信息。


  综上所述,围绕企业的产品数据管理问题,急需解决企业的电子文档管理、工作流程管理等问题。

 

1.2. 存在问题分析

 

  目前山河智能公司在设计和工艺方面已全面应用了计算机,产品开发过程主要存在以下问题:

 

  2.2.1. 设计图档检索和再利用比较困难

 

  山河智能的产品有液压静力压桩机、小型挖掘机、液压破碎锤、稳定土厂拌设备、旋挖钻机、计算机控制液压凿岩台车等多个系列,规格、型号繁杂,包括产品图纸、工艺附图、工艺卡片、控制计划等图档文件上万,传统的CAD软件没有图档管理这一环节,不能方便地按使用人员、时间、产品属性等手段有效地查询所需信息,设计图档的检索和再利用比较困难。

 

  2.2.2. 编码体系还不完善

 

  编码是PDM及其他信息处理系统的基础,信息编码最基本的作用是为信息实体及其属性数据项提供唯一明确的标识。山河智能存在多个部门同时使用多套编码的现状。

 

  2.2.3. 工艺设计滞后

 

  充分利用过去的工艺设计数据,提高产品设计系列化、通用化程度是减少零件设计数量、缩短产品开发周期、降低产品开发成本的有效手段。但目前山河智能尚在初步使用天喻CAPP工艺设计软件,工艺简图绘制是设计人员在TYCAD平台上进行的,设计人员大量的宝贵时间浪费在抄抄写写等重复劳动上面,已有的工艺设计成果也不能被充分查询和利用,大量复杂的工艺数据统计也只能由设计人员手工统计,使得新产品开发进程减慢、成本增加。

 

  2.2.4. 图档设计零散,与生产脱钩

 

  每一种产品都是由许多个不同的零件在一起组合而成的,而各个零件之间是相互关联的。而目前我司尚无法对产品结构进行管理,一套产品图档各零件图纸之间被“独立”设计,无法连动,更无法生成用于生产制造的具体零件对象的装配关系。

 

1.3. 功能需求

 

  山河智能公司产品以生产液压工程机械产品(如,液压静力压桩机、小型挖掘机、液压破碎锤、稳定土厂拌设备、旋挖钻机、计算机控制液压凿岩台车等)为主,技术部门已经普及CAD,目前主要是深化应用和加强管理的问题。


  PDM的实施首先解决了产品相关数据的管理与共享的问题,它确保了每个产品开发相关人员都能够获得他需要的产品数据,也只能够获得他需要的数据;其次PDM提供了协同的产品开发环境,它确保产品相关人员能够基于PDM并行地进行产品开发,每个产品开发人员都能够及时获得与之相关的产品数据及其变更消息,缩短产品开发周期并提高产品开发质量;此外,通过PDM对产品数据的分类管理,能够提高设计人员获取历史设计数据的效率和准确性,避免重复设计,降低产品开发成本;最后,PDM的实施还有利于提升企业产品开发管理水平,管理者可以随时监控每个产品开发项目的进展情况,并根据需要随时进行调整。

 

1.4. 山河智能CAD/CAPP/PDM项目的目标和定位

 

  建立在功能需求基础上的山河智能PDM集成项目的目标可简单概述如下:形成以PDM为基础的集成化产品开发平台,建立跨部门的协同产品开发环境,维护产品数据的一致性,支持以产品为核心的并行产品开发。

 

2. 山河智能PDM系统层次结构


  

  山河系统逻辑上的层次结构如图

 

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图1 层次结构如图 

 

  数据存储层利用商用数据库和电子数据仓存储管理信息和电子文档;中间层主要完成数据的处理,它根据客户端的请求从数据存储层提取数据并进行处理,最后将处理结果发送回客户端;客户端主要实现用户交互和数据显示功能。

 

3. 山河智能PDM系统的特色功能


  

3.1. 基于PDM的CAD管理

 

  目前山河智能使用的二维CAD软件是运行在AutoCAD2000上的InteCAD。InteCAD2000提供了完善的信息提取功能。使用CAD的部门主要是设计院、工艺处,包括、设计和工艺的相关设计人员。今后InteCAD将主要用于工程图、工装设计图、工艺简图等图纸的绘制。


  由于CAD的使用不存在任何障碍,因此CAD实施的重点是图纸的规范化、图纸的统一管理和图纸变更过程的管理,后面两部分将结合PDM的实施进行。


  山河三维系统采用是Autodesk Inventor Professional 9以及PRO/E。通过建立三维系统的集成标准以及规范化定义,实现PDM对三维系统特征及定义的自动提取。

 

3.2. 基于PDM的工艺信息与设计过程管理

 

  天喻CAPP是比较成熟的商品化软件,它提供了工艺编制和管理的各种通用功能,通过安装和使用培训完成企业对CAPP功能的认可,双方就需要调整或修改的功能达成一致方案。


  理顺与工艺设计相关的信息流:天喻CAPP能够自动从IntePDM获取定型的产品结构信息和图纸信息,并能够将设计完成的冷加工、热处理等工艺提交到IntePDM系统中,IntePDM也能够将与工艺相关的设计变更消息传送到天喻CAPP,以确保工艺能够进行相应调整。此外,实施生产管理后,IntePDM还需要从天喻CAPP中获取工装、工时、设备等信息,以实现与生产管理的集成。

 

  CAPP/ PDM的集成结果

 

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图2 设计数据的传送

 

 

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图3 设计数据的传送

 

3.3. 编码系统集成

 

  PDM编码管理系统与CAD系统的集成,提高了编码的管理控制效力,不再重复编码中部份操作,使用方便,操作简单;更好地保持编码的一致性,数据的惟一性,具体功能如下:

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图4 编码系统集成 

  

  ¨ 在CAD工具中直接嵌入编码的集成菜单。


  ¨ 能够在CAD填写标题栏、明细表时直接调用编码系统自动生成编码信息以及供应商信息。


  ¨ 设计人员能够在CAD环境下查询编码申请进度,同时可以进行编码审核、编码解析。


  ¨ 设计人员能够在PDM系统中跟踪编码进度仅进行编码审核、编码解析。


  ¨ 编码系统现有自制件2万多条纪录,在此基础上通过规范优选件库,设计人员可以根据编码导航生成的提示选择优选件。

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图5 编码申请主界面

 

4. 山河智能PDM项目实施过程及策略


  

  为更好实施山河智能PDM,山河智能以公司设计院为主体,以专家小组为指导,以各部门业务骨干为重点,以软件供应商为基础,调动一切技术力量,为信息化建设开展包括教学、讲座、讨论、演示等多种形式的技术培训活动,为企业实施PDM信息应用技术打好基础。


  山河智能培训工作针对不同人员分“四个层次”进行:

 

  ¨ 概念培训。主要针对董事长、经理、总工进行,目的是帮助他们了解信息技术及其发展方向,了解国内外企业应用情况,为他们的决策提供参考,并进一步引起对企业开展信息化建设更高的重视和支持等,但负责具体实施的技术人员也须参加,其他技术人员也可参加。

 

  ¨ 系统培训。主要针对负责具体实施的技术人员,目的是提高他们的系统分析、设计、维护管理等方面的能力,其他技术人员也可参加。

 

¨ 应用技术培训。主要针对参加实施工作的项目试运行小组成员,目的是让他们掌握有关信息化建设软硬件知识,培养使用产品数据管理系统应用软件的综合能力,正确使用实施后的各种应用系统,其他技术人员也可参加。

 

  ¨ 普及推广培训。主要由实施小组指导企业系统管理员针对使用产品数据 管理系统的所有管理和技术人员进行,目的是普及产品数据管理的基础知识,正确使用实施后的各种信息化系统。
经过不同层次的培训后,研究院所有人员进行PDM知识和操作培训,考试要达到80分(满分100分)才能够获得PDM用户权限。

 

  项目推进方式:

 

  ¨ 典型引路,分步实施:以4.5吨挖掘机和桩机二个典型产品为例,首先打通基于PDM的设计、工艺和编码管理流程,包括数据整理、规范化、编码整理、数据录入、审批发放与更改、统计汇总等。

 

  ¨ 建立规范的工作汇报和检查机制:实施工作细化到以周为单位,并设定可检查目标,每周检查实施工作,每周提交一份PDM项目实施进展情况报告中,实施过程中,每个阶段结束后进行一次阶段性的汇报并对计划作出相应的调整。

 

  ¨ 建立沟通和协调机制:确保山河智能内部以及山河智能与天喻软件之间沟通的畅通,对需要协调解决的问题,确定负责人和解决期限,同时实施过程中建立规范化的文档管理机制。

 

  ¨ 坚持80/20原则,从宏观上和流程的合理性上关注项目的实施,细节性的问题和暂时不能够确定的问题,在试运行过程中逐步解决。


  目前山河智能PDM的定制开发工作已经完成,并且编码系统、设计数据管理与工艺数据管理部分已通过试运行,开始全面推行。

 

5. 实施效果分析


 

  (1) 通过PDM系统构建了企业信息化建设的集成框架,对企业进行全方位、多角度、深层次、高效和安全地改造,以实现通过信息流的优化。


  (2) 企业目前所有产品设计和工艺设计流程都基于PDM平台进行,并且PDM统一管理了所有新产生的设计和工艺数据。


  (3) 实现了基于PDM的编码系统管理,有效保障了设计应用系统和PDM系统的数据一致性,构建与MRP/ERP系统的数据通道。


  (4) 提供了版本管理、产品结构比较、产品配置管理等实用功能,有效保证了产品数据的准确性和企业响应客户个性化定制的速度与质量。

 

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