浅议应用PDM技术提高产品开发效率

作者：石秀梅 郭立福 王会枝

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 摘要：本文对中煤张家口煤矿机械有限公司产品及产品设计现状进行了分析，对PDM信息技术进行了研究，结合中煤张家口煤矿机械有限公司PDM项目的实际实施，实现以PDM管理系统为核心进行产品BOM数据管理。对机械制造企业信息化建设具有普遍意义。 一、概述 新技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战，随着企业信息化的发展与完善。虽然各单元的技术已经日益成熟，但都自成体系，彼此之间缺少有效的信息共享和利用，形成所谓的“信息孤岛”。在这种情况下，实现信息的有序管理将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素。PDM(Product Data Management产品数据管理)正是在这一背景下应运而生的一项新兴的管理思想和技术。 二、产品特点及现状分析 张煤机公司做为煤矿机械产品的设计开发及生产制造的龙头企业，其产品主要为煤矿井下工作面刮板输送机、转载机、破碎机等。与其它机械产品相比，有着很强的特殊性，具有以下特点： （一）配套性强 刮板输送机、转载机、破碎机等产品必须与煤矿井下工作面其它采煤设各，包括液压支架、采煤机、皮带输送机等设备集中在一起形成一套完整的系统，在相互配套的情况下使用，才能完成采煤、运输、支护的功能，单独拿出任何一种设备，不能完成采煤作业，因此具有很强的配套性。 （二）变化多样 由于不同客户具有不同的煤矿井下地质条件，受煤层厚度、煤质硬度、顶底板状况、工作面倾角等因素的影响，要求设备的适应性较强，因此也要求产品具有很强的配套适应性。而选择不同生产厂家的产品进行配套使用，由于配套的尺寸及方案等不是标准的、统一的，同时为满足客户对产品的特殊要求，因此不可避免地要针对配套方案对产品进行设计上的调整，从而也就形成了针对不同客户的多样化产品。 （三）单件小批 由于不同客户、不同配套方案形成了多样化的产品，必然导致标准型产品的生产批量的下降及变型产品和新开发产品数量的增加，因而事实上已经形成了单件小批生产或定制开发生产的格局。 产品数据包括两个方面，一方面是与产品相关的信息，如CAD/CAE/CAM电子文档、产品相关属性等；另一方面是产品相关的过程，如工作流程、审核、发放等。PDM提供了CAD/CAPP/CAM等单元技术的集成平台，是企业技术和管理部门信息传递的桥梁；是企业已有资源的资源库；是制造业信息化建设的集成框架。 三、PDM在机械制造企业技术管理中的作用 针对公司的产品特点及现状，首先应在最初的产品开发阶段进行管理，从企业产品的最原始、最基础的数据入手，通过制定各种有效的制度和措施，并辅以各种先进的技术手段，从根本上保证企业经营活动的正常开展。 以自主开发的PDM数据管理系统为核心，对产品BOM数据进行管理，保证了产品数据源头的准确性和唯一性。 （一）图文档管理 设计过程中，图文档管理实际上是提供一个统一的数据仓库，数据仓库中应包含两方面的信息，一是有关产品数据的基本信息，一是各类电子文档数据。 PDM管理的是产品整个生命周期内所有与产品相关的信息和过程。这些信息包括：CAD/CAM/CAPP的文件、材料清单(BOM)、产品配置、技术文件、产品定单、工艺表格、生产成本、供应商状态等；产品有关的过程包括任何有关的加工工序、加工指南和有关批准、使用权、安全、工作的标准和方法、工作流程、机构关系等所有过程处理的程序；包括产品使用周期的各类文献。这些数据主要包括：原始档案、设计文档、工艺文档、生产中的数据文档、销售维修服务、其它静态数据等。 对于产品结构关联的信息，可以将它们之间的关系分别存入数据库中，同时给用户提供图形化的界面，一般用结构树的形式来表达产品之间的结构。 文档管理同时提供对文档状态的控制，实现档案管理的功能。在PDM中，每个文档都有对应其生命周期阶段的状态标识，如创建、出库、入库、冻结、解冻、归档等。PDM软件提供图纸的增加、导入、出库编辑、复制等操作。系统可以提供内嵌的浏览器，该浏览器可以实现对AutoCAD、Pro/E等CAD软件以及DOC文件、EXL文件、TXT文件、BMP文件、JPG文件、TIF文件等文件的浏览。 （二）标准明细管理 实现明细数据入库BOM表记录的增加、修改和删除；明细数据入库BOM表记录按规则验证：“明细数据入库BOM表”记录转换并存入共享库；拆零、排序、汇总、显示或打印明细表及汇总表；采用产品结构树描述零部件之间的装配关系。产品结构树以树状方式描述，树中的根节点代表产品，各节点分别表示部件或组件，叶节点表示零件。这种图示方式反映了产品、零部件之间的层次关系。有了结构树，管理者即可分层展开，走不同的分支，直观地找到自己所要的数据，而不用考虑其物理所在位置。每个零部件的属性和相关的文档都可以在产品结构树上一目了然的看到。对ERP共享数据库中结构表和主项目表数据进行维护修改等。 （三）工艺路线编制 本功能模块主要实现新入库但尚未转至共享库的产品进行工艺路线的编制；及对已经存入共享库的产品进行工艺路线的维护。 （四）产品、用户、角色管理 本功能模块的主要功能是建立产品结构树、产品文件夹，管理用户及角色，按产品文件夹对用户分配不同的角色。 （五）权限管理 本模块主要实现对各用户或部门进行图文档的各种操作权限（入库、出库、浏览、编辑、删除）的分配和取消；对各用户所能使用本系统各功能模块的权限分配和取消；对各用户使用本系统所使用的客户机进行权限分配和取消。具体包括如下功能： （六）综合查询 本模块的主要功能是实现对已经存入共享库的各种图文档进行自顶向下、自下而上的任意查询；动态了解新产品开发状况；实现对与产品明细数据有关的结构表和主顼目表内容的查询显示。 （七）版本管理 图档入库。如果原来存在同名文件，会提示新入库文件是否保存为新版本或者是否覆盖原文档。点存为新版本框中[是]按钮，则存为新版本，点击（全是）按钮，则所有同名文件全部存为新版本；点覆盖原文档框中[是]按钮，则覆盖原文档，点击（全是）按钮，则所有同名文件全部进行覆盖；点（否）按钮，该文件不入库，点击（全否）按钮，则所有同名文件都不入库；点击[取消]按钮，取消此次入库操作。 （八）结合新的ERP的实施 (1)对设计共享库内的数据进行了全面整理，规范产品数据70余万条； (2)规范整理外购国标件3300余条，将设计选用的外购件标准进行了统一； (3)规范整理了外购电机产品、开关产品、链条产品等非国标件2700余条，从根本上解决了一件多码的问题； (4)对企业标准件进行了新旧对照和替换，执行使用了新的企业标准编码； (5)对产品工具数据进行了对照替换，规范了产品工具的选用； (6)制定了适应新ERP的编码规则； (7)为产品数据整理设计编写了相关的计算机应用程序，以保证数据对照和替换的准确性。 (8)编制了《外购件设计标注规范》等技术文件，从制度、标准、规范上保证产品数据的完整、觌范和统一。 四、效率、效益及效果分析 以PDM数据管理系统为核心进行产品BOM数据管理，从根本上减少了人为因素对产品数据的影响，其成效是显著的。 （一）提高效率显著 在实施应用PDM数据管理系统前，所有产品的明细数据，要由1～2名设计人员在明细管理系统下进行2天左右的二次录入，并经过几十小时的数据处理，生成正式的产品BOM后，正式下发生产。 实施应用PDM产品数据管理系统后，产品明细数据不需要经过二次录入，直接从图纸上提取出来，只需几分钟的时间，即可将产品BOM处理完毕，生产车间即可通过网络同步看到产品数据。 （二）经济效益明显 单从人员成本计算，每个产品节省1人、1.5天，以1名设计人员的每天工资100元、2007年全年设计产品200余台计，1×1.5×100×200=30000元；节省时间1×1.5×200=300天，相当于一个10人的设计团队30天的时间，这10个人的设计团队可以进行一台价值5000万元的全新产品的设计开发。 从时间成本计算，每台产品的明细处理至少节省18小时，总节省技术准备时间为18×200=3600小时=150天，可以组织进行至少5套千万以上产品的生产。 因此，实施应用PDM历产生的经济效益是非常可观的。 （三）实施的效果 实施应用PDM数据管理系统，不仅节省了设计开发成本，大大缩短了技术准备周期，同时在实施过程中，使产品开发的各类标准和规范得到完善，也使图纸和明细逐步规范，降低了出错率，因而保证了产品数据源头的准确和唯一，从而也保证了企业内与产品相关的所有经营活动的产品数据正确唯一，为其他部门以至整个企业的精细化管理提供良好的基础环境。 五、结论 科学完善的管理，是充分挖掘内部潜力的过程，是最大程度地发挥现有资源的效能而产生更大的利润的过程。坚持从点到面、从易到难、从简单到复杂的原则，从最基本、最关键的产品开发这个环节抓起，重点是对整个开发过程中执行的管理，通过运用PDM数据管理系统对最基础、最原始的产品BOM数据进行核心管理，已经显著提高了效率，看到了成果，真正达到了向管理要效益，向管理要利润的目的。(end)

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