前言
企業(yè)如何管理大量電子化數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)的傳遞和變更進(jìn)行流程化管理,以及企業(yè)的“兩化融合”是企業(yè)需要解決重要問題。公司全面推廣CAD/CAM技術(shù)以來,實現(xiàn)從設(shè)計到工藝到制造的整體信息化集成方案,引進(jìn)三維設(shè)計軟件,實現(xiàn)全部產(chǎn)品三維建模,提高產(chǎn)品設(shè)計精度;之后又全面推廣了ERP和PDM/CAPP系統(tǒng),取得很好的應(yīng)用效果。
重慶建設(shè)摩托車3CP平臺實施和應(yīng)用背景
企業(yè)介紹
重慶建設(shè)摩托車股份有限公司(以下簡稱重建摩)隸屬于中國兵器裝備集團(tuán)公司,下設(shè)重慶建設(shè)銷售有限責(zé)任公司、重慶北方進(jìn)出口貿(mào)易有限責(zé)任公司、重慶建設(shè)車用空調(diào)器有限責(zé)任公司、上海建設(shè)摩托車有限責(zé)任公司等四個子公司;重慶建設(shè)雅馬哈摩托車有限公司、株洲建設(shè)雅馬哈摩托車有限公司、重慶平山泰凱化油器有限公司等三個合營公司。公司被國家授予“中國名牌產(chǎn)品”、“中國馳名商標(biāo)”、“全國用戶滿意產(chǎn)品”、“最具競爭力的中國民族品牌”等榮譽(yù)稱號,是國內(nèi)最卓越的摩托車和汽車空調(diào)企業(yè)之一,為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。
企業(yè)實施3CP前研發(fā)體系和工藝體系的業(yè)務(wù)情況
硬件資源
公司在研發(fā)制造信息化基礎(chǔ)設(shè)施方面作了大量投入,搭建了覆蓋全廠的核心萬兆網(wǎng)絡(luò)平臺,每位員工均能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行日常工作;搭建了PDM應(yīng)用服務(wù)器、CAPP應(yīng)用服務(wù)器及存儲系統(tǒng),確保了PDM/CAPP系統(tǒng)的高效運(yùn)行及數(shù)據(jù)的安全可靠;為每位設(shè)計人員和工藝人員配置了HP圖形工作站,能滿足日常三維設(shè)計的需要;建立了國內(nèi)一流的摩托車實驗、CAE分析室、檢測實驗室,大部分設(shè)備均能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集,有利于今后實驗數(shù)據(jù)的集中收集、整理、分析及共享。
軟件資源
公司推行了基于UG Teamcenter的PDM系統(tǒng)、引入了物料及其清單精益化項目以及物料編碼器項目來支撐PDM系統(tǒng)的運(yùn)行,使用UG NX的三維系統(tǒng)、CPD項目管理系統(tǒng)、以及較為完善的CAD/CAE分析系統(tǒng)來完成日常設(shè)計工作,并在工藝部門搭建了基于三維CAD平臺的開目CAPP系統(tǒng),將PDM系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)做了接口集成,使BOM清單能自動傳遞,最終到達(dá)企業(yè)ERP系統(tǒng)中。具體使用的3CP平臺軟件如下表:
表1 3CP平臺應(yīng)用軟件
3CP體系業(yè)務(wù)現(xiàn)狀
重建摩現(xiàn)有的研發(fā)系統(tǒng)是以PDM系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺,通過三維設(shè)計使用CAD/CAE/CAM,實現(xiàn)虛擬數(shù)字樣機(jī)裝配與分析,并通過BOM將工藝部門使用的CAPP系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來,最終實現(xiàn)與企業(yè)ERP系統(tǒng)集成。(圖1闡述了信息化系統(tǒng)如何覆蓋部門的業(yè)務(wù)流)
圖1 信息化系統(tǒng)覆蓋各部門的業(yè)務(wù)流
研發(fā)平臺應(yīng)用情況
研發(fā)平臺選型
隨著日益增加的研發(fā)任務(wù),公司技術(shù)中心在技術(shù)資料的管理方面仍然比較落后,技術(shù)資料主要是存放于個人的電腦中,不利于查找和共享,無法進(jìn)行有效的版本控制;同時,因人員流動性較大,而人員離職所導(dǎo)致技術(shù)資料丟失的現(xiàn)象比較嚴(yán)重;再加上公司的信息化很多規(guī)范缺失或不完善,在這種情況下,結(jié)合公司的實際情況,希望通過尋找一款產(chǎn)品過程管理軟件進(jìn)行系統(tǒng)項目的實施,建立適合重慶建設(shè)摩托車自身特點的一套業(yè)務(wù)流程和管理體系。經(jīng)過近一年時間的調(diào)研、學(xué)習(xí)、對比和分析,在2006年通過招標(biāo)確定采用西門子公司基于UG NX平臺的Teamcenter Engineering產(chǎn)品使用。在經(jīng)過8年的使用過程中,經(jīng)歷了兩期項目實施,目前PDM系統(tǒng)已經(jīng)全面覆蓋公司技術(shù)中心日常設(shè)計工作,大大提高了員工的設(shè)計效率,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期。
設(shè)計工作流管理
工作流程管理模塊管理著產(chǎn)品數(shù)據(jù)的動態(tài)定義過程,其中包括宏觀過程(產(chǎn)品生命周期)和各種微過程(如圖紙的審批流程)對產(chǎn)品生命周期的管理包括保留和跟蹤產(chǎn)品從概念設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造直到停止生產(chǎn)的整個過程中的所有歷史記錄,以及定義產(chǎn)品從一個狀態(tài)換到另一個狀態(tài)時必須經(jīng)過的處理步驟。
目前在PDM系統(tǒng)中企業(yè)內(nèi)部使用的工作流程有如下幾條(見表2)。
表2 PDM常用工作流程
以定型后圖紙7審簽為例,設(shè)計人員在PDM系統(tǒng)中接收到設(shè)計任務(wù)后,在PDM系統(tǒng)中集成的UG環(huán)境下進(jìn)行三維設(shè)計,并可以調(diào)用PDM中的專用件庫進(jìn)行輔助設(shè)計。設(shè)計完成后UG會自動生成與三維圖紙對應(yīng)的二維圖紙,PDM系統(tǒng)會自動匹配適合的流程供設(shè)計人員選擇并發(fā)起。接下來審核者在PDM系統(tǒng)中的任務(wù)列表里打開任務(wù)下目標(biāo)對象的二維圖紙,對有問題的地方使用批注功能進(jìn)行批注,沒有問題轉(zhuǎn)下一個節(jié)點。在圖紙審簽運(yùn)行過程中,PDM會記錄每一個審核記錄,將審核人員的批注意見通過新建圖層的方式保留下來,以便查詢研發(fā)過程中的歷史記錄,保留了寶貴的歷史研發(fā)經(jīng)驗。后面的審簽人員依次登陸PDM系統(tǒng)完成校核、審查、工藝檢查、標(biāo)準(zhǔn)檢查、審定、批準(zhǔn)等節(jié)點審核。流程審批結(jié)束后,零部件對象及圖檔文件會添加上發(fā)布狀態(tài)(如:S、A、B)并會自動在圖紙簽名的位置簽上參與過流程的設(shè)計人員姓名和處理流程的時間(如圖2)。
圖2 設(shè)計流程審簽結(jié)果
BOM傳遞方式
物料清單(Bill of Materials,簡稱BOM)是描述企業(yè)產(chǎn)品組成的技術(shù)文件,以BOM為主線組織的產(chǎn)品信息貫穿于企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)計、工藝、采購、生產(chǎn)等整個生產(chǎn)活動的始終。企業(yè)各個業(yè)務(wù)部門都要依據(jù)統(tǒng)一的BOM格式組織數(shù)據(jù)并進(jìn)行工作。BOM是接受客戶定單、確定裝配需要的可選件、計算累計提前期、編制生產(chǎn)與采購計劃、配套領(lǐng)料、跟蹤物流及生產(chǎn)過程、追溯任務(wù)來源、計算成本、投標(biāo)報價、改進(jìn)產(chǎn)品的三化工作(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)等都需要參照的重要文件。BOM是將用圖表示的產(chǎn)品組成改用數(shù)據(jù)表格的形式表示出來,它是研發(fā)系統(tǒng)到制造系統(tǒng)過程中的重要控制文件。(表3為我公司現(xiàn)有BOM明細(xì)表結(jié)構(gòu))
表3 BOM表單結(jié)構(gòu)
目前,考慮到我公司產(chǎn)品較為復(fù)雜,且設(shè)計、工藝、制造分別由技術(shù)中心、技術(shù)處和生產(chǎn)處來管理,所以物料清單按照完整BOM演變形態(tài)進(jìn)行,即對EBOM、PBOM、MBOM按照統(tǒng)一的格式分別進(jìn)行管理。具體傳遞過程如下,公司技術(shù)中心設(shè)計人員在設(shè)計零部件的同時在PDM系統(tǒng)中的PSE模塊內(nèi)搭建該零部件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹,并補(bǔ)充BOM信息(如顏色、借用情況等)。當(dāng)整車設(shè)計定型完成后,由車輛研究所整車設(shè)計人員匯總各個零部件設(shè)計人員在PSE環(huán)境下搭建好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹,形成完整的設(shè)計BOM表,傳遞到中間數(shù)據(jù)庫以備CAPP系統(tǒng)使用。(如圖3)
圖3 導(dǎo)放中間數(shù)據(jù)庫成功后的界面
工藝平臺應(yīng)用情況
工藝平臺選型
公司經(jīng)過多年的發(fā)展,工藝數(shù)據(jù)已達(dá)到一定的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)程度,數(shù)據(jù)的組織方式也進(jìn)行了約定,但從信息化整體角度看,還存在工藝規(guī)劃和設(shè)計效率低下;工藝設(shè)計模板不標(biāo)準(zhǔn)、不統(tǒng)一,復(fù)用程度差;工藝文件管理方式比較松散,數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象嚴(yán)重;數(shù)據(jù)傳遞依靠原始拷貝,數(shù)據(jù)存在不一致的現(xiàn)象;缺乏信息和資源共享的能力等問題。對于以上問題我們經(jīng)過近一年時間的調(diào)研、學(xué)習(xí)、對比和分析,在2011年通過招標(biāo)確定采用武漢開目公司基于CAD平臺的開目工藝管理系統(tǒng)進(jìn)行使用。CAPP系統(tǒng)是公司信息化建設(shè)的重要一環(huán),是企業(yè)管理產(chǎn)品如何制造的技術(shù)信息管理系統(tǒng),從企業(yè)信息鏈上看是連接產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)品生產(chǎn)制造的必要橋梁。通過CAPP系統(tǒng)的建設(shè),將為公司建立起暢通的產(chǎn)品信息流,實現(xiàn)PDM→CAPP→ERP信息快速交換。同時也將大幅提高制造技術(shù)工作效率及水平,為縮短產(chǎn)品上市、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本提供有力支持。
工藝過程管理
工藝是一門以一定的產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo),研究如何以最少的消耗、最低的成本和最高的生產(chǎn)效率制造產(chǎn)品的科學(xué)。而在產(chǎn)品的質(zhì)量問題中有60~70%是由于違反工藝流程,工藝管理不嚴(yán)造成的。因此,正確認(rèn)識工藝管理在制造企業(yè)中的作用,對于企業(yè)提高我們產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益有著十分重要的意義。提到工藝過程管理,就不得不說工藝流程,目前公司CAPP系統(tǒng)包含了以下流程(見表4):
表4 CAPP常用工作流程
以工藝規(guī)程審批流程為例,工藝人員在CAPP系統(tǒng)中接收到設(shè)計任務(wù)后,在CAPP環(huán)境中打開工藝卡片模版,在工藝模板中直接調(diào)用集成CAD環(huán)境設(shè)計二維工藝圖紙,然后在按照設(shè)計的工藝正確填寫工序步驟。當(dāng)工藝卡片設(shè)計完成后設(shè)計人員可以選擇工藝規(guī)程審批流程并發(fā)起。接下來審核者在CAPP系統(tǒng)中的任務(wù)列表里打開任務(wù)下目標(biāo)對象的工藝卡片,對有問題的地方使用批注功能進(jìn)行批注,沒有問題轉(zhuǎn)下一個節(jié)點。在工藝規(guī)程審批流程運(yùn)行過程中,CAPP系統(tǒng)會記錄每一個審核記錄,將審核人員的批注意見通過新建圖層的方式保留下來,以便查詢工藝工裝設(shè)計過程中的歷史記錄,保留了寶貴的歷史經(jīng)驗。后面的審簽人員依次登陸CAPP系統(tǒng)完成校核、標(biāo)準(zhǔn)檢查、審定、批準(zhǔn)、通知等節(jié)點審核。流程審批結(jié)束后,會自動在工藝圖紙簽名的位置簽上參與過流程的設(shè)計人員姓名和處理流程的時間(如圖4)。當(dāng)效能工裝技術(shù)室人員接到工藝審簽完成的通知后,就可以計算出整個工藝的工時定額,以供指導(dǎo)車間進(jìn)行生產(chǎn)。
圖4 工藝流程審簽結(jié)果
BOM傳遞方式
物料清單是制造企業(yè)的核心文件,各個不同的部門和系統(tǒng)都要用到 BOM,從BOM 中獲取特定的數(shù)據(jù)。BOM 作為計算機(jī)可以識別的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件, 是ERP 的主導(dǎo)文件。作為ERP 系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù), BOM 是否完善正確、格式設(shè)計是否合理、功能發(fā)揮如何, 直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。BOM 是實行ERP 的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。公司以中間數(shù)據(jù)庫的形式將PDM系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)做了集成。當(dāng)成車技術(shù)室工藝人員在CAPP系統(tǒng)中查詢到中間數(shù)據(jù)庫里面有設(shè)計BOM信息后,就可以在CAPP系統(tǒng)中直接將中間數(shù)據(jù)庫的BOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入到CAPP系統(tǒng)的BOM編輯界面,同時分解該設(shè)計BOM表,分別交給發(fā)動機(jī)技術(shù)室、沖焊涂裝技術(shù)室、機(jī)加鑄造技術(shù)室進(jìn)行協(xié)同設(shè)計,一起在設(shè)計BOM表上加工,形工藝BOM雛形(如圖5、圖6)。待各個室將各自的工藝BOM完成后,分別再次提交給成車技術(shù)室匯總,形成工藝BOM。最后,工藝部門將制作好的工藝BOM交給制造部門再次加工,形成制造BOM并將BOM信息傳遞到企業(yè)ERP系統(tǒng)中,形成企業(yè)BOM的數(shù)據(jù)鏈。
圖5 工藝BOM列表編輯模式
圖6 工藝BOM結(jié)構(gòu)樹編輯模式
結(jié)論
通過對公司3CP平臺的應(yīng)用,結(jié)合自身企業(yè)的現(xiàn)狀總結(jié)出以下幾點經(jīng)驗:
1.確定3CP平臺項目的范圍和目標(biāo),從企業(yè)級或全盤目標(biāo)開始綜合考慮,搞清企業(yè)現(xiàn)狀,越具體、明確越好;建立將要“先做什么,后做什么”的定義:研究并取得一致意見,決定公司將來如何運(yùn)作,即決定研發(fā)制造系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)。接下來,按照項目總體規(guī)劃,分布實施的方法一方面保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,另一方面對系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化,再加上適當(dāng)?shù)膶ο到y(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)充,以便逐步實現(xiàn)精益化設(shè)計,提高產(chǎn)品開發(fā)的效率和質(zhì)量。
2.在實施3CP項目之前,一定要重視統(tǒng)一各個系統(tǒng)之間運(yùn)行軟件的版本。目前我公司研發(fā)系統(tǒng)使用的設(shè)計軟件是UG 6.0,但是工藝系統(tǒng)使用的設(shè)計軟件是Auto CAD2007,導(dǎo)致現(xiàn)階段PDM系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)之間圖紙查看不能實現(xiàn)聯(lián)動,迄今為止都找不到一個有效的手段能實現(xiàn)兩個軟件之間圖紙的轉(zhuǎn)換,這是現(xiàn)階段公司3CP平臺的一個缺陷。
3.在項目推進(jìn)過程中,培訓(xùn)相關(guān)操作是必須進(jìn)行的。因為項目推進(jìn)是一個長期的過程,強(qiáng)化培訓(xùn)也是必須經(jīng)歷的過程。建議可以采用優(yōu)先培訓(xùn)種子選手,再由各種子用戶自行培訓(xùn)各項目相關(guān)人員,把遇到的問題收集起來統(tǒng)一提交給實施方進(jìn)行逐一解決。
4.詳細(xì)的業(yè)務(wù)流程調(diào)研是信息化項目實施過程中的一個重要環(huán)節(jié),目標(biāo)是對用戶需求進(jìn)行定義,項目的成功與否在很大程度上取決于這個階段的工作是否充分。通過詳細(xì)的調(diào)研掌握用戶的真正需求,及時修訂完善項目目標(biāo),使之更更適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和管理需求。調(diào)研的目光應(yīng)放得更遠(yuǎn)些,應(yīng)該用全局的觀點看問題,不要只局限于該項目。同時,詳細(xì)的調(diào)研能夠保證后期項目實施的有效性,能夠大大的減少返工,縮短項目的實施周期。
5.企業(yè)研發(fā)制造信息化中的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要包含設(shè)計過程的標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)管理體系的標(biāo)準(zhǔn)化。這個工作是企業(yè)信息化實施中的基礎(chǔ)工作,如果此項工作缺失,將嚴(yán)重影響企業(yè)信息化的實施。標(biāo)準(zhǔn)化工作需要在企業(yè)研發(fā)制造信息化工作的初期就介入,制定完整的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)是先有標(biāo)準(zhǔn),再實施信息化項目。只有把標(biāo)準(zhǔn)化工作和信息化工作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,著眼信息化工作制定出符合自身企業(yè)現(xiàn)狀的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),才能規(guī)范有序的推進(jìn)企業(yè)研發(fā)信息化工作。
6.通過對3CP平臺的各個項目實施,體會到信息化項目不只是企業(yè)信息化部門的事,而是整個公司發(fā)展的要求,所以需要公司各個部門都積極的參與,只有信息化部門的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。企業(yè)信息化部門只能是起到牽頭的作用,企業(yè)的業(yè)務(wù)流程及管理思想等只有各個職能部門最為熟悉。所以,只有各部門積極配合信息化部門,才能使信息化項目成功。另外,各個部門要通過行政手段支持項目推進(jìn),首先要讓領(lǐng)導(dǎo)熟悉各個系統(tǒng),了解各個模塊的功能和使用情況,提出領(lǐng)導(dǎo)自己的管理要求,并適當(dāng)納入考核內(nèi)容。其次是要搭建一個專門的項目組,成員包含部門的行政領(lǐng)導(dǎo)以及各相關(guān)處室的專業(yè)人員,讓項目組全程配合實施公司參與到項目實施。必要的周例會制度必須堅持下來,并真正的做到由領(lǐng)導(dǎo)到員工的全員參與。
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本文標(biāo)題:2013PLM征文:淺談重慶建設(shè)摩托3CP平臺應(yīng)用
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