1 概述
信息化進(jìn)程的推進(jìn)為產(chǎn)品研發(fā)的快速實(shí)施提供了可能。產(chǎn)品研發(fā)全生命周期形成的數(shù)據(jù),對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)改型提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。越來(lái)越多的企業(yè)已經(jīng)或正在準(zhǔn)備采用PDM技術(shù)來(lái)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的信息進(jìn)行管理。目前,國(guó)內(nèi)、外PDM軟件很多。從市場(chǎng)情況來(lái)看,主要是國(guó)外軟件,如:Team Center、Windchill、ENOVIA LCA、eMatrix等。這些軟件可以幫助企業(yè)構(gòu)筑全數(shù)字化的協(xié)同環(huán)境,軟件服務(wù)商可以提供從概念設(shè)計(jì)、數(shù)字樣機(jī)到協(xié)同開(kāi)發(fā)、知識(shí)管理的完整解決方案。對(duì)于國(guó)內(nèi)研發(fā)的PDM系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)雖然可以量體裁衣,但現(xiàn)有的軟件不支持?jǐn)?shù)字樣機(jī),開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng),需要投入相當(dāng)大的人力、物力和財(cái)力,風(fēng)險(xiǎn)大。在近十年的時(shí)間里,西飛公司設(shè)計(jì)部門對(duì)國(guó)內(nèi)、外的PDM軟件均進(jìn)行了嘗試。
2 西飛公司設(shè)計(jì)部產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理實(shí)施過(guò)程簡(jiǎn)介
西飛公司設(shè)計(jì)部門承擔(dān)著兩個(gè)機(jī)種十幾個(gè)型號(hào)的改進(jìn)改型工作,小批量,多品種,研制周期短,迫使設(shè)計(jì)部門必須對(duì)其產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理,以適應(yīng)快速研制的要求。
1996年借鑒波音公司的早期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模式,設(shè)計(jì)部完成了西飛產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在以色列的軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行量體定制的,零件屬性、圖號(hào)樹(shù)、零件樹(shù)、文件編號(hào)、報(bào)表查詢、報(bào)表生成及簡(jiǎn)單的審批程序都符合企業(yè)的工作方式,但由于該系統(tǒng)僅能管理零件屬性,對(duì)技術(shù)文件、二維圖紙及三維模型不能管理,節(jié)點(diǎn)數(shù)最多十個(gè),無(wú)法保證近400名設(shè)計(jì)人員在線,保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)有效,該系統(tǒng)沒(méi)有應(yīng)用起來(lái)便退出了。
在國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目863并行工程中,針對(duì)設(shè)計(jì)使用的CAD為NX的情況,選用了iMAN作為PDM系統(tǒng),結(jié)合MA60飛機(jī)內(nèi)裝飾改進(jìn)設(shè)計(jì),完成了基于iMAN平臺(tái)下的并行設(shè)計(jì)工作的探討研究。為了推進(jìn)應(yīng)用成果,在短艙改進(jìn)設(shè)計(jì)中,在起落架、短艙、發(fā)動(dòng)機(jī)支架進(jìn)行了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理是運(yùn)行工作。但由于設(shè)計(jì)CAD為NX,制造CAD為CATIA V4,數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)換才能使用。同時(shí),iMAN節(jié)點(diǎn)數(shù)僅有10個(gè),經(jīng)費(fèi)落實(shí)存在困難,設(shè)計(jì)全面應(yīng)用受到限制。
對(duì)設(shè)計(jì)部門而言,實(shí)施產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理除保證CAD、CAE、PDM相關(guān)軟件數(shù)量具備同設(shè)計(jì)能力相應(yīng)的指標(biāo)外,服務(wù)器、客戶端、網(wǎng)絡(luò)等硬件環(huán)境是實(shí)施成功的重要保證。在選擇PDM產(chǎn)品的時(shí)候,應(yīng)該充分考慮其CAD與PDM的互操作問(wèn)題,避免異構(gòu)的數(shù)據(jù)問(wèn)題給應(yīng)用帶來(lái)困難。同時(shí),購(gòu)買比較成熟的PDM產(chǎn)品,并獲得軟件商的技術(shù)服務(wù)支持,不必要做過(guò)多的個(gè)性化開(kāi)發(fā),以減少資金投入、減輕系統(tǒng)維護(hù)工作,縮短實(shí)施周期,減小實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。
3 LCA產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理實(shí)施
3.1 LCA介紹
在當(dāng)今的數(shù)字化經(jīng)濟(jì)中,產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)為企業(yè)提供了獨(dú)特的機(jī)遇,可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn):
——提高產(chǎn)品生命周期的創(chuàng)新實(shí)力,并將之進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為更高的收入、更大的市場(chǎng)份額、更短的推向市場(chǎng)的時(shí)間以及更高的產(chǎn)品成功率。
——轉(zhuǎn)換企業(yè)的決策流程,通過(guò)該流程,企業(yè)可以確定應(yīng)當(dāng)提供什么樣的產(chǎn)品、如何向市場(chǎng)推銷出這些產(chǎn)品以及在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中誰(shuí)提供了最多的商業(yè)價(jià)值。
——通過(guò)在企業(yè)基礎(chǔ)上管理產(chǎn)品知識(shí)這種多樣化的智力資本,并在多個(gè)程序和增收活動(dòng)中利用它來(lái)增加其價(jià)值。
——利用完全電子化的、加速解決方案替代耗時(shí)及的傳統(tǒng)流程,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期成本的最小化。
法國(guó)達(dá)索公司基于上述理念,為企業(yè)提供產(chǎn)品全生命周期集成解決方案——LCA,其涵蓋了企業(yè)內(nèi)的所有業(yè)務(wù)流程。即:商業(yè)管理、產(chǎn)品研制、規(guī)劃和方法、采購(gòu)、制造、流程及售后服務(wù)。
3.2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的需求
針對(duì)集設(shè)計(jì)與制造于一體的航空制造企業(yè),將相對(duì)成熟的產(chǎn)品信息進(jìn)行提升,使這些信息成為企業(yè)級(jí)的共享信息,在產(chǎn)品生命周期的相關(guān)階段,將所有擴(kuò)展企業(yè)內(nèi)與產(chǎn)品相關(guān)的部門信息加入到業(yè)務(wù)流程中,以實(shí)現(xiàn)制造性企業(yè)的高水準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,降低產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間與成本,從而增加市場(chǎng)的占有率。
3.3 設(shè)計(jì)部門LCA實(shí)施過(guò)程
2002年起,以副總工程組織相關(guān)人員進(jìn)行PDM實(shí)施的前期工作。在進(jìn)行了大量詳細(xì)分析之后,形成了《西飛公司PDM系統(tǒng)實(shí)施需求分析報(bào)告》,確定了以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為主線組織產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、工裝等數(shù)據(jù)的管理目標(biāo),確定了西飛公司的PDM系統(tǒng)選用達(dá)索公司的LCA軟件系統(tǒng),確立了PDM與CAPP、ERP系統(tǒng)的集成方案。
根據(jù)公司LCA實(shí)施計(jì)劃安排,設(shè)計(jì)部成立了以專業(yè)帶頭人為主體的LCA實(shí)施工作組。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范處也參加了系統(tǒng)客戶化工作,建立LCA實(shí)施應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
3.3.1 實(shí)施應(yīng)用情況
a)在xx型號(hào)研制工作中,設(shè)計(jì)部門全面貫徹GJB9001A-2001《質(zhì)量管理體系要求》,實(shí)施技術(shù)狀態(tài)管理,對(duì)產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行管理,而LCA就是基于技術(shù)狀態(tài)管理理念的PDM產(chǎn)品。因此,設(shè)計(jì)部的實(shí)施工作組在完成了培訓(xùn)后,就提出了產(chǎn)品LCA客戶化需求:
●零件的屬性的定義
●技術(shù)文件的屬性的定義
●相關(guān)的各類報(bào)表的需求
●提出了建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、成品件庫(kù)的需求
●提出了版次管理辦法
●對(duì)工程更改控制
●生效性及發(fā)放
●流程定義
b)2004年6月底,項(xiàng)目組完成了零件屬性、流程等系統(tǒng)定置,編制了LCA使用的一系列的工作規(guī)范、管理規(guī)范和操作手冊(cè),對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)的試應(yīng)用專業(yè)設(shè)計(jì)員進(jìn)行了5期培訓(xùn)。
c)由于LCA是對(duì)產(chǎn)品全生命周期的管理,系統(tǒng)支持至上而下的設(shè)計(jì),其又與CATIA具有高度集成,不僅從邏輯上對(duì)3D模型進(jìn)行管理,而且對(duì)3D模型的空間關(guān)系進(jìn)行管理,為的是給基于LCA的協(xié)調(diào)及電子樣機(jī)提供了保障。但在實(shí)施拉LCA時(shí),任何企業(yè)一定存在大量的已經(jīng)有的3D模型,這對(duì)LCA與CATIA互操作的模型規(guī)范提出了要求,針對(duì)這一情況,編制了LCA與CATIA互操作規(guī)范作為檢查模型的要求。
d)在積累了試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)民用飛機(jī)的用戶個(gè)性化要求,嘗試LCA至上向下的設(shè)計(jì)方式,在LCA中建立MA60的結(jié)構(gòu)樹(shù),發(fā)至CATIA進(jìn)行3D設(shè)計(jì),再將3D模型存回LCA管理。
e)完成了LCA的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立,管路標(biāo)準(zhǔn)件在測(cè)試庫(kù)中進(jìn)行了應(yīng)用。
f)改變了以往的一個(gè)型號(hào)一個(gè)架次管理辦法。根據(jù)改進(jìn)、改型的特點(diǎn),將型號(hào)對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)中的規(guī)格的概念,按一類產(chǎn)品給出通用的架次號(hào),靈活地生成過(guò)濾的型號(hào)樹(shù),也可按需求生成結(jié)構(gòu)樹(shù)。
3.3.2 存在的問(wèn)題
經(jīng)過(guò)在一定范圍的測(cè)試應(yīng)用后,2005年12月設(shè)計(jì)部門在型號(hào)上全面上線。在全面應(yīng)用及型號(hào)新的需求的過(guò)程中,產(chǎn)生了許多的問(wèn)題,嚴(yán)重影響應(yīng)用的進(jìn)程。主要問(wèn)題如下:
a)運(yùn)行速度太慢,存在屬性錄入長(zhǎng)時(shí)丟數(shù)據(jù)的問(wèn)題;
b)審批流程操作復(fù)雜,批準(zhǔn)過(guò)程很難實(shí)現(xiàn);
c)系統(tǒng)按架次控制的生效性存在漏洞,很難滿足民用飛機(jī)模塊化管理的要求;
d)更改單、臨時(shí)更改單、技術(shù)單管理存在異議,對(duì)單架機(jī)的BOM生成存在問(wèn)題;
e)整架機(jī)的BOM不能一次生成,報(bào)表開(kāi)發(fā)復(fù)雜。對(duì)用戶研制過(guò)程中的新需求,必須重新定義,對(duì)實(shí)施方依賴較強(qiáng)。
f)各類與生效性相關(guān)的文檔管理不明確方案。
4 建議
企業(yè)對(duì)PDM的需求異常的迫切,特別是民用飛機(jī)。按照適航部門要求,在取得單機(jī)適航證的同時(shí)必須提交單機(jī)技術(shù)狀態(tài)圖樣目錄。由于用戶個(gè)性化的要求,每架機(jī)的狀態(tài)是不一樣的,靠手工管理根本是不能實(shí)現(xiàn)的。
由于國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理承續(xù)了原蘇制方式,在應(yīng)用LCA時(shí)存在許多問(wèn)題,因此特別建議:達(dá)索公司針對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)的情況,將系統(tǒng)完善以適應(yīng)在國(guó)內(nèi)企業(yè)的應(yīng)用。
5 結(jié)束語(yǔ)
信息技術(shù)的發(fā)展,使設(shè)計(jì)手段發(fā)生了巨大的變化。CAD的應(yīng)用使我們產(chǎn)品研發(fā)告別了圖板、繪圖工具。但產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理成為困擾我們研發(fā)的腳步,我們將繼續(xù)努力,盡早地實(shí)現(xiàn)基于LCA的數(shù)據(jù)管理。
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