PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用實踐
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一般，工程及產(chǎn)品相關(guān)的信息包括項目計劃、設(shè)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品模型、工程圖紙、技術(shù)規(guī)范、工藝資料等，與其相關(guān)的過程包括工作流程、機構(gòu)關(guān)系等過程處理程序。將它們集成并管理起來，使企業(yè)提高設(shè)計效率，加強數(shù)據(jù)管理，使相關(guān)部門數(shù)據(jù)共享是非常必要的。
PDM(Product Data Management)，即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。本企業(yè)于2003年年底起開始采用PDM系統(tǒng)軟件平臺Teamcenter Engineering，實施PDM項目，并于2004年10月通過了驗收。2008年作為上海市裝備制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化開發(fā)支撐技術(shù)研究及其應(yīng)用示范項目的主要內(nèi)容之一，追加投資，實施第二期PDM項目。作為主要參與者，對本企業(yè)在PDM項目實施前設(shè)計中存在的一些問題，以及在PDM項目實施中應(yīng)關(guān)注的事項及體會在此進行探討。
1 實施PDM的目的
實施PDM，可以減少生產(chǎn)上的浪費，對產(chǎn)品的生命周期進行科學(xué)的管理。
1.1 減少生產(chǎn)上的浪費
通常，制造上的浪費比較容易發(fā)現(xiàn)，如材料的浪費等，而設(shè)計中的浪費卻很難發(fā)現(xiàn)。然而，在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中存在著許多浪費，這些浪費主要由下述方面原因造成。
1.1.1 數(shù)據(jù)的共享程度低
在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，設(shè)計人員有大量的時間不是用在完善產(chǎn)品的性能上，而是在檢索和復(fù)制數(shù)據(jù)中，通常體現(xiàn)在編制和修改報表、找標準零件信息以及相關(guān)部門共享數(shù)據(jù)上。
1)編制和修改報表
在編制明細表、圖樣目錄、標準件匯總表等報表時，需花費大量時間。對設(shè)計人員來說，所需填寫的圖號、材料、通用件、緊固件等信息在零部件圖中已經(jīng)存在，報表完全可以根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和設(shè)計零部件時輸入的信息自動生成。但往往在編制報表時，這些信息需重新收集填寫，不僅費時、費力，且容易出錯。
為使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全，設(shè)計人員要進行設(shè)計數(shù)據(jù)的維護，一旦產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和零部件信息有變動，報表也要相應(yīng)變動，這又是一個重復(fù)填寫的過程。
由于整個過程重復(fù)填寫的環(huán)節(jié)越多，出錯的幾率也就越高，浪費的時間和精力也越多，并將直接影響工作質(zhì)量和效率。
2)查找標準零件信息
設(shè)計中使用的緊固件、材料等信息通常靠手工查詢的方式搜尋，缺乏速度和效率。
設(shè)計中有些零件用得較多，形狀、尺寸也基本相同，如軸類和彈簧類零件，若其他產(chǎn)品中已有可借用的零件，則可省掉一些工作步驟。但由于數(shù)據(jù)沒有共享，故查找其他產(chǎn)品零件中是否有可供借用的零件時，是一件煩瑣的事。所以，有時干脆直接設(shè)計新的零件，導(dǎo)致近似尺寸的品種增多，造成成本的增加。
3)查找相關(guān)部門共享的數(shù)據(jù)
在相關(guān)的各部門中都會用到設(shè)計中的一些數(shù)據(jù)，如工藝文件中的材料數(shù)據(jù)等，而由于各相關(guān)部門之間的數(shù)據(jù)不能共享，引用的過程也會造成這些部門時間的浪費，且容易出錯。
1.1.2 標準化管理落后
在產(chǎn)品設(shè)計過程中，有相當一部分的時間用于數(shù)據(jù)的檢索，通常體現(xiàn)在緊固件和材料的選用上，而查找、使用和標注緊固件、材料時，不僅要花費大量的時間，還會產(chǎn)生模型不統(tǒng)一、標注不規(guī)范、品種規(guī)格失去控制等問題。
1)模型不統(tǒng)一
由于緊固件的模型需設(shè)計人員建模，因無緊固件庫，設(shè)計人員只能各自建模，造成模型不統(tǒng)一。若建模時，誤差較大，或者錯誤的模型被其他設(shè)計人員引用，還可能造成設(shè)計上的失誤。
2)標注不規(guī)范
緊固件和材料的標注如果人為地進行填寫，不可避免地會造成標注格式的不統(tǒng)一，甚至出現(xiàn)少寫參數(shù)的情況，會給生產(chǎn)帶來不便。
3)品種規(guī)格失去控制
由于缺乏對緊固件和材料品種、規(guī)格的管理，設(shè)計人員在選用時按照自己的需要來選，沒有考慮能否采用生產(chǎn)中實際已使用的品種、規(guī)格，長此以往，將使生產(chǎn)中使用的緊固件和材料的品種、規(guī)格越來越多，不利于生產(chǎn)和節(jié)約成本。
1.1.3 信息傳遞速度慢
生產(chǎn)中數(shù)據(jù)的變化是必然的、經(jīng)常性的，需要及時得到最新的數(shù)據(jù)，并就數(shù)據(jù)的變化進行實時的溝通，且知道數(shù)據(jù)是否為當前可用的數(shù)據(jù)。若相關(guān)部門距離較遠，或有關(guān)人員不在，則信息傳遞的速度就得不到保障。例如，設(shè)計部門和工藝部門分處2個廠區(qū)，或工藝師出差恰逢零部件有改動時，信息傳遞的時間就會較長，圖紙更改的簽字過程也會延長時間。
推進PDM系統(tǒng)的實施，從產(chǎn)品來看，可幫助組織產(chǎn)品設(shè)計，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)修改，跟蹤進展中的設(shè)計概念，及時、方便地找出存儲數(shù)據(jù)以及相關(guān)產(chǎn)品信息；從過程來看，可協(xié)調(diào)、組織整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)諸如設(shè)計審查、批準、變更、工作流優(yōu)化以及產(chǎn)品發(fā)布等過程事件。所以，實施PDM系統(tǒng)，可很大程度地改善工程上的浪費現(xiàn)象。
1.2 管理產(chǎn)品資料
PDM可以管理版本資料，也就是信息的生命周期，使一個產(chǎn)品從立項到零部件的設(shè)計、更改和流程的審批等過程在PDM中均有據(jù)可查，使使用者得到的數(shù)據(jù)都是最即時的，且是經(jīng)過核準和完善管理的信息。
2 實施過程的體會
PDM在應(yīng)用過程中曾遇到許多問題，解決過程中主要有下述方面的體會。
2.1 事先考慮實施細則
PDM是一種管理產(chǎn)品、定義信息的工具，提供了對各種產(chǎn)品設(shè)計、制造與維護信息的存儲、管理以及控制的功能，由于PDM系統(tǒng)的實施關(guān)系到原來的管理方式如何在PDM中實現(xiàn)，故實施過程中要考慮到如何在PDM中實現(xiàn)上述功能。以設(shè)計部門為例，在實施中通常要考慮下述問題。
2.1.1 建立緊固件庫和材料庫
1)建立統(tǒng)一的緊固件庫和材料庫，緊固件模型和標注及材料的標注要統(tǒng)一，以便于設(shè)計人員選用。
2)在確定緊固件和材料的標注時要考慮實際情況，是否需要按不同的內(nèi)容將標注由幾個變量分別控制。
3)緊固件和材料的有關(guān)標準也要建立在數(shù)據(jù)庫中，方便設(shè)計人員查閱，選擇合適的緊固件和材料。
2.1.2 建立圖紙和報表模板
為了讓設(shè)置好的信息在圖紙和報表中自動顯示，要定義好各個變量的顯示位置，如材料變量、流程簽名、更改標記的顯示位置等；圖紙和報表模板、字體及有關(guān)參數(shù)要做到統(tǒng)一。
2.1.3 流程設(shè)置
除產(chǎn)品信息外，PDM系統(tǒng)使用流程管理功能，對產(chǎn)品進行控制。其結(jié)果是，使每個用戶可以利用事先定義好的企業(yè)模板，實現(xiàn)信息的控制，從而提升企業(yè)管理流程的一致性與效率。
設(shè)計過程中有許多不同的流程，如設(shè)計和開發(fā)任務(wù)書的流程、模型試制的流程等，如果流程設(shè)置得太復(fù)雜，會使信息的控制變得煩瑣；設(shè)置得太簡單，又不利于信息的控制。所以，如何使流程適應(yīng)具體情況，需要仔細考慮。
2.1.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的編制是在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)編輯器(PSE)里完成的，包括從PSE里的配置關(guān)系到如何出報表。如果總裝圖的規(guī)格過多，會對出報表不利，但可通過調(diào)整總裝圖和一級部件圖的PSE配置來控制總裝圖的規(guī)格、數(shù)量。對此，有必要制定一個不同情況下的PSE配置方法。
2.2 主動適應(yīng)PDM的設(shè)計環(huán)境
使用PDM系統(tǒng)后，整個設(shè)計過程就將在PDM中進行，所有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)都將被納入PDM數(shù)據(jù)庫管理中，這不僅是設(shè)計環(huán)境的改變，也是設(shè)計觀念的改變。由于此設(shè)計環(huán)境和觀念與以往不同，所以設(shè)計人員會感到不適應(yīng)。
2.2.1 適應(yīng)新的設(shè)計環(huán)境
在PDM中，零部件的設(shè)計均需按規(guī)定的步驟進行，如模型和圖紙要分別生成，而以往設(shè)計時模型和圖紙可能在一個文件里；材料、重量等要在規(guī)定的文件里填寫，而以往都是直接在UG文件里填寫的。過去，為方便建模，裝配圖中的裝配關(guān)系可能和明細表中的不一致。但是，此情況若出現(xiàn)在PDM中，就會出錯誤的報表。故在PDM中，裝配關(guān)系要和明細表中的完全一致。
2.2.2 適應(yīng)新的流程
PDM中一個重要功能就是流程，如圖紙的簽字流程。這些流程都要輸入到PDM系統(tǒng)中，如果單位的流程和PDM設(shè)置的流程有不一致的地方，應(yīng)盡量符合PDM的要求；如果企業(yè)標準和PDM系統(tǒng)的功能不能一致，可以考慮修改企業(yè)標準，使其符合PDM。
若設(shè)計習慣和PDM系統(tǒng)的不同，在與軟件公司協(xié)調(diào)后，應(yīng)盡量適應(yīng)PDM系統(tǒng)的設(shè)計環(huán)境。如果原有的設(shè)計習慣和PDM有沖突，則可考慮根據(jù)PDM的要求更改設(shè)計程序，以建立一套適應(yīng)PDM的設(shè)計方式。
2.3 重要的服務(wù)方面
PDM系統(tǒng)硬件用什么配置，軟件用何種版本并不重要，重要的是如何才能用好它。但在實施過程中體會到，相對于硬件和軟件，更重要的是服務(wù)。
PDM系統(tǒng)投資一般都比較大，往往一投就是幾百萬。但系統(tǒng)再好，若不會使用，就只能閑置著，是對資金的浪費；且如果使用不好，就不僅僅是資金的浪費、使用人員效率上的浪費，還會造成企業(yè)其他方面的損失，如設(shè)計進度的延緩、因不會使用造成數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的混亂等。
由此可見，PDM的應(yīng)用，服務(wù)是很關(guān)鍵的。在系統(tǒng)實施前期進行小范圍的試用中，可能沒有什么問題，一旦推廣后，大范圍的使用過程中可能會出現(xiàn)諸多問題，若解決不好，將無法繼續(xù)正常設(shè)計。
2.3.1 設(shè)計人員培訓(xùn)
要使軟件發(fā)揮出優(yōu)勢，需要設(shè)計人員能熟練運用。比如許很多操作技巧試用時可能沒用到，但一旦在大產(chǎn)品中使用，會使操作更便捷，而這些操作若無人指導(dǎo)，一般自己很難掌握，以致造成操作速度減慢，引起設(shè)計人員不滿，且如果使用不正確，還會產(chǎn)生許多問題和錯誤，這些問題若又得不到及時的指導(dǎo)，將難以繼續(xù)使用。
2.3.2 技術(shù)支持
在推廣使用PDM過程中，有時會遇到一些試用時沒有發(fā)現(xiàn)的問題，且也容易忽略，如明細表中零件數(shù)量顯示不正確、圖樣目錄的總張數(shù)顯示不正確等；使用過程中，可能會對PDM系統(tǒng)提出新的要求，如明細表應(yīng)是系統(tǒng)自動生成的，但當使用過程中對明細表的格式又提出新的要求時，就需要更改程序，而這些問題就需要通過服務(wù)來實現(xiàn)。
2.3.3 系統(tǒng)更新
使用中，許多奇怪問題的出現(xiàn)還與系統(tǒng)沒有及時更新有關(guān)。比如試用時走流程基本沒問題，但正式使用時會發(fā)現(xiàn)流程流到工藝部門時出錯，流不到下一部門，而操作又是正確的，這可能就是工藝部門的系統(tǒng)沒有更新所致；又如在小范圍試用時電腦可以每臺手動更新，但大范圍應(yīng)用時手動更新是不切實際的，需要通過網(wǎng)絡(luò)管理方面的設(shè)置，使所有電腦可以自動更新。
2.3.4 數(shù)據(jù)保密
以前所有設(shè)計數(shù)據(jù)都是儲存在個人電腦中的，不易控制，會造成數(shù)據(jù)的流失。PDM系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)雖然是儲存在數(shù)據(jù)庫中，但也要防止數(shù)據(jù)的流失。為防止數(shù)據(jù)流失，對于數(shù)據(jù)的導(dǎo)出就要進行控制，否則企業(yè)的技術(shù)機密就得不到保障。這些工作會涉及到USB接口的控制、UG和Teamcenter Engineering軟件菜單的控制、權(quán)限的設(shè)置等，事先須和軟件公司商討解決。
2.3.5 系統(tǒng)速度
系統(tǒng)速度與許多因素有關(guān)。隨著使用人數(shù)的增多和數(shù)據(jù)量的增大，網(wǎng)絡(luò)速度會越來越慢，導(dǎo)致打開一個大的總裝圖需要花費很長時間，以及PDM中的一些不合適的設(shè)置也會導(dǎo)致系統(tǒng)速度越來越慢。而要提高系統(tǒng)速度，也需要通過服務(wù)來解決。有了好的服務(wù)，只需較合適的投入，即可獲得良好的系統(tǒng)速度。
由此可見，實施PDM系統(tǒng)并不僅僅只是使用該軟件，還要用好、管理好軟件，才能真正出效益。其中，不僅包括了軟件的使用培訓(xùn)和長期指導(dǎo)，還包括了整個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)框架的構(gòu)建等硬件設(shè)置，這些都需要通過服務(wù)來解決。所以，一個好的服務(wù)至關(guān)重要。
2.4 領(lǐng)導(dǎo)層的堅決推行
實施過程中，部分設(shè)計人員曾對PDM系統(tǒng)的應(yīng)用持消極態(tài)度。這是因為整個設(shè)計過程納入PDM系統(tǒng)后，要在PDM下進行設(shè)計，許多設(shè)計習慣要隨之改變，初始的不適應(yīng)會覺得反而受約束，造成設(shè)計速度變慢；有時因網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)設(shè)置的原因，也會造成軟件使用速度較慢，引起設(shè)計人員的不滿。這些都與設(shè)計觀念的改變需要一個適應(yīng)過程及設(shè)計人員對軟件使用的不熟練有關(guān)，有些還可能和系統(tǒng)配置的不合理有關(guān)；另外，由于使用不熟練和系統(tǒng)配置不合理的關(guān)系，可能一個簡單的流程經(jīng)過幾天也沒有走完。凡此種種，使得推廣的阻力比較大。
對此，實施PDM時領(lǐng)導(dǎo)一定要大力支持，既要做好設(shè)計人員的工作，使設(shè)計人員接受新的設(shè)計觀念，又要積極協(xié)調(diào)、解決系統(tǒng)使用中遇到的問題，待設(shè)計人員使用熟練后，操作速度自然就會加快，系統(tǒng)速度問題解決了，軟件的使用速度也會隨之提高，如此才能順利推廣，使得走上正軌后的PDM優(yōu)勢顯現(xiàn)。