在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)信息化的環(huán)境中，機(jī)械制造業(yè)的信息化成為必然趨勢。但是，目前在我國企業(yè)信息化的面還不夠廣、水平不夠高。大部分機(jī)械企業(yè)實(shí)施信息化主要還局限于從二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為三維模型設(shè)計(jì)，并沒有將信息化擴(kuò)展到管理和生產(chǎn)等部門。制造業(yè)信息化技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)可以概括為：設(shè)計(jì)數(shù)字化、管理數(shù)字化、制造裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過程數(shù)字化和企業(yè)數(shù)字化。其中，設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)是制造業(yè)信息化的重點(diǎn)之一，也是目前應(yīng)用最廣泛、研究最深入、效益最明顯的領(lǐng)域。設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)手段與設(shè)計(jì)過程的數(shù)字化和智能化，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，提高了企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)與過程設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)，前者的對象是產(chǎn)品，后者的對象則是產(chǎn)品的制造過程。
設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)過程中的多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，如智能設(shè)計(jì)、虛擬制造技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)PDM和并行工程等一系列技術(shù)。但是，在整個(gè)企業(yè)的運(yùn)作當(dāng)中，PDM是核心。
一、國內(nèi)PDM應(yīng)用現(xiàn)狀
在中國，有19%的企業(yè)PDM系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)施完成，27%的企業(yè)已經(jīng)部分實(shí)施完成，11%的企業(yè)正在實(shí)施，37%的企業(yè)正在或準(zhǔn)備進(jìn)行PDM選型，17%的企業(yè)有上PLM的計(jì)劃。從調(diào)查結(jié)果看，中國PDM應(yīng)用并未全面普及，市場潛力仍很大。關(guān)于PDM的應(yīng)用效果，8%的企業(yè)表示非常滿意，近50%的企業(yè)表示比較滿意，24%的企業(yè)表示一般，4%的企業(yè)認(rèn)為較差。從各功能模塊的應(yīng)用頻度來看：圖文檔管理、權(quán)限管理和版本管理在使用PDM系統(tǒng)的企業(yè)中100%在使用，零部件管理、報(bào)表工具、存貯和備份、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和數(shù)據(jù)安全管理等使用頻度也較高。
設(shè)計(jì)協(xié)同和生命周期管理功能目前使用尚少。國內(nèi)制造業(yè)，現(xiàn)在使用的設(shè)計(jì)大多還未達(dá)到模塊化設(shè)計(jì)，幾乎還是按照項(xiàng)目去進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，雖然在設(shè)計(jì)的過程中，用到了產(chǎn)品零部件的借用，但是還沒有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，還沒有達(dá)到一個(gè)完整的模塊化設(shè)計(jì)。下面，以國內(nèi)某外資機(jī)床企業(yè)（采用solidworks EntERPrise PDM）為例，介紹PDM的一個(gè)全新的設(shè)計(jì)管理理念。
二、solidworks PDM在國內(nèi)某外資機(jī)床單位的應(yīng)用
目前，國內(nèi)大多數(shù)單位，注重圖樣的設(shè)計(jì)，大多數(shù)PDM都是基于文件（主要是圖樣）進(jìn)行管理的。圖樣在任何一個(gè)企業(yè)都是最重要的，但是，如何達(dá)到高效設(shè)計(jì)和高效生產(chǎn)，也是企業(yè)所注重的。
首先，介紹一下國內(nèi)某外資機(jī)床單位的運(yùn)營模式。該單位已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的模塊化，如圖1。
圖1
圖1中，選配功能包實(shí)質(zhì)上就是配置管理，區(qū)域經(jīng)理根據(jù)用戶的需求去營業(yè)系統(tǒng)選配不同的功能包，并制作合同。如果選配的是標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，則直接從營業(yè)系統(tǒng)中生成出生產(chǎn)BOM，進(jìn)入MRP投入生產(chǎn)。如果用戶有特殊的需求，則會(huì)給出特殊需求的模塊，提交給設(shè)計(jì)部，由設(shè)計(jì)工程師進(jìn)入PDM進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成之后，發(fā)通知給生產(chǎn)部門，進(jìn)行生產(chǎn)。
其次，介紹一下該單位的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，如圖2所示。
圖2
該單位已經(jīng)完全達(dá)到了模塊化生產(chǎn)，除了利用PDM很好地管理圖文檔之外，更主要的是用來管理產(chǎn)品明細(xì)。如何利用傳統(tǒng)的PDM來組織管理生產(chǎn)明細(xì)，就成為問題的關(guān)鍵。據(jù)了解，國內(nèi)外任何一款通用的PDM對該單位的這種設(shè)計(jì)管理理念，都很難提出一種可行的方案。Solidworks以EPDM為內(nèi)核，用EPDM客戶端組織產(chǎn)品的底層數(shù)據(jù)，再利用EPDM的API實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的再現(xiàn)。
三、實(shí)施分析
與一般單位的實(shí)施一樣，該項(xiàng)目除了考慮如何組織產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、版本控制、工作流程的定義和BOM等之外，還要考慮產(chǎn)品明細(xì)的組織、明細(xì)的修改、明細(xì)的版本和圖樣的查看等。接下來，則主要針對實(shí)施過程中的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。在該單位的整個(gè)實(shí)施過程中，總共有以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
（1）數(shù)據(jù)如何組織。
1.空文件存放產(chǎn)品元數(shù)據(jù)。因?yàn)镋PDM是以管理文件為主，所以利用一些空文件來存放產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的屬性信息寫入文件。
2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的搭建。利用EPDM的API，通過讀取產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，自動(dòng)完成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的搭建。
（2）如何展現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
1.通過自定義客戶端可以完成整個(gè)產(chǎn)品明細(xì)的展現(xiàn)，產(chǎn)品明細(xì)的修改等，如圖3。
2.利用EPDM的API，對明細(xì)的修改調(diào)用對文件元數(shù)據(jù)的修改來完成。
（3）功能包的制作。
所謂功能包就是以機(jī)型為基準(zhǔn)，按照功能將單元的一些配置組合起來打包，如圖4所示。
功能包的選配，包括以下內(nèi)容。
1.規(guī)則：選擇一些選項(xiàng)配置和標(biāo)準(zhǔn)配置，如果選了選項(xiàng)配置，那么就應(yīng)該抵掉相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)配置。也就是用選項(xiàng)配置替換當(dāng)前機(jī)型某一功能塊的標(biāo)準(zhǔn)配置，選項(xiàng)配置也可以完成此功能。
2.方案：通過當(dāng)前機(jī)型和機(jī)型的關(guān)系，找出機(jī)型的所有標(biāo)準(zhǔn)配置和可選配置，然后按照功能，由設(shè)計(jì)人員進(jìn)行選配。以上技術(shù)問題，也就是在經(jīng)營與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)結(jié)合時(shí)的核心問題。解決了以上問題，PDM在機(jī)床行業(yè)的一個(gè)新的應(yīng)用就實(shí)現(xiàn)了，如圖5所示。
圖3
圖4
圖5
四、結(jié)論
以上需求問題，也是將來PDM發(fā)展的一個(gè)方向，PDM不僅只是針對圖文的管理，在設(shè)計(jì)技術(shù)成熟、實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)之后，未來的企業(yè)需求將變?yōu)椋簶?biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)加特殊設(shè)計(jì)，既要滿足大部分客戶的需求進(jìn)行批量生產(chǎn)，也能根據(jù)一些客戶的特殊需求靈活的進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。因此，將會(huì)更注重的是產(chǎn)品明細(xì)，以便根據(jù)客戶需求進(jìn)行靈活選配定制。
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本文標(biāo)題：PDM在制造業(yè)未來的應(yīng)用方向
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