PDM技術(shù)在鍛造企業(yè)的應(yīng)用
【摘 要】通過(guò)SmarTeam軟件在東風(fēng)公司鍛造廠的實(shí)施實(shí)例，介紹了PDM技術(shù)在鍛造行業(yè)的應(yīng)用背景、實(shí)施方法、二次開發(fā)以及所要解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，從應(yīng)用的角度闡述了DPM技術(shù)在鍛造企業(yè)的實(shí)施之路。
【主題詞】設(shè)計(jì)、PDM技術(shù)、SmarTeam
前言
隨著經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，在鍛件生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，鍛造工藝和鍛模設(shè)計(jì)不斷地突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段的局限，向著更快速和更精確的方向邁進(jìn)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，給設(shè)計(jì)過(guò)程中的自動(dòng)化帶來(lái)了生機(jī)和挑戰(zhàn)。本文介紹的基于應(yīng)用的PDM技術(shù)，就是這一背景下的應(yīng)用實(shí)例。
一、PDM技術(shù)簡(jiǎn)介
1、什么是PDM?
PDM是Product Data Management（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）的縮寫，是指某一類軟件的總稱。CIMdata曾這樣定義："PDM是一種幫助工程師和其他人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的工具。PDM系統(tǒng)確保跟蹤設(shè)計(jì)、制造所需的大量數(shù)據(jù)和信息，并由此支持和維護(hù)產(chǎn)品"。如果說(shuō)得再細(xì)致一點(diǎn)，我們可以這樣理解PDM：從產(chǎn)品來(lái)看，PDM系統(tǒng)可幫助組織產(chǎn)品設(shè)計(jì)，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)修改，跟蹤進(jìn)展中的設(shè)計(jì)概念，及時(shí)方便地找出存檔數(shù)據(jù)以及相關(guān)產(chǎn)品信息。從過(guò)程來(lái)看，PDM系統(tǒng)可協(xié)調(diào)組織整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)諸如設(shè)計(jì)審查、批準(zhǔn)、變更、工作流優(yōu)化以及產(chǎn)品發(fā)布等過(guò)程事件?？梢哉f(shuō)：PDM是依托IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)最優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理的有效方法，是科學(xué)的管理框架與企業(yè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與企業(yè)文化相結(jié)合的一種產(chǎn)品。

2.為什么需要PDM？
1）企業(yè)自身發(fā)展的需要
隨著市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，制造企業(yè)要想提高自身市場(chǎng)響應(yīng)速度，即縮短交貨期，除了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期別無(wú)他法。然而企業(yè)內(nèi)部的信息提取和管理已經(jīng)嚴(yán)重阻礙產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短。
2）企業(yè)信息化的需要
企業(yè)的信息化在一定的意義上說(shuō)就是企業(yè)的虛擬化和數(shù)字化，PDM作為管理與產(chǎn)品相關(guān)的所有數(shù)據(jù)的一門新技術(shù)，其應(yīng)用與實(shí)施應(yīng)該是解決上述問(wèn)題的一個(gè)有效的突破口。這是因?yàn)椋?）PDM是數(shù)字化環(huán)境里的管理工具。（2）PDM是信息傳遞與溝通的橋梁。（3）PDM是制造信息系統(tǒng)的集成平臺(tái)。
3）企業(yè)信息集成的需要
在20世紀(jì)的60、70年代，企業(yè)在其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中開始使用CAD、CAM等技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用在促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。對(duì)于制造企業(yè)而言，雖然各單元的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)日益成熟，但都自成體系，彼此之間缺少有效的信息共享和利用，形成所謂的"信息孤島"。在這種情況下，許多企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到：實(shí)現(xiàn)信息的有序管理將成為在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先的關(guān)鍵因素。PDM正是在這一背景下運(yùn)行而生的一項(xiàng)新的管理思想和技術(shù)。
4）企業(yè)信息有效性的需要
每個(gè)企業(yè)都有大量的圖檔和文檔，如果這些圖、文檔用手工方式、紙介質(zhì)方式傳遞和管理，那么這些信息的正確性和一致性將難以保證。
3.PDM技術(shù)的地位
PDM系統(tǒng)是CAD的管理者。如果沒(méi)有PDM，CAD得出的結(jié)果（產(chǎn)品數(shù)據(jù)）是零散的、復(fù)用程度較低的，CAD與CAM、CAE、CAPP及其它應(yīng)用程序間的信息共享幾乎無(wú)法完成。
如果把CAD技術(shù)比作是性能卓越的戰(zhàn)斗機(jī)，那么PDM則是載機(jī)的航母。有了PDM，CAD的性能能夠得到更充分的發(fā)揮和擴(kuò)展。它們二者的相互關(guān)系及其在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中所處的地位可用以下簡(jiǎn)圖表達(dá)：

圖1、CAD與PDM及其它計(jì)算機(jī)技術(shù)的關(guān)系
二、鍛造業(yè)中應(yīng)用PDM技術(shù)的特點(diǎn)
1.鍛造業(yè)的前景和面臨的困難
目前，隨著我廠對(duì)外營(yíng)銷工作的加強(qiáng)，設(shè)計(jì)量日漸上升，現(xiàn)已達(dá)到年開發(fā)新產(chǎn)品數(shù)量100種以上，與之形成反差的是，設(shè)計(jì)手段落后，設(shè)計(jì)管理模式陳舊，設(shè)計(jì)質(zhì)量和開發(fā)進(jìn)度無(wú)法得到保證。茲列舉現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的種種弊端：
1)信息共享程度低，可復(fù)用程度差。
一種好的已得到實(shí)踐檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路不能推廣使用；設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤在不斷地積累；一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)千百遍地重復(fù)；設(shè)計(jì)人員80%的精力不是用在設(shè)計(jì)方案而是浪費(fèi)在細(xì)節(jié)處理。
2)信息傳遞速度慢，信息檢索效率低
每年經(jīng)審定的工藝路線清單時(shí)有錯(cuò)誤發(fā)生；沒(méi)人能確切地知道開發(fā)了多少種新產(chǎn)品，有多少種正在開發(fā)，各處于何種階段；指令傳遞路徑多，導(dǎo)致重復(fù)與失真。
3)業(yè)務(wù)管理落后
大量的精力花在抓落實(shí)、催進(jìn)度上；一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)更改要多人次參與、多次復(fù)核、確認(rèn)；更改不能同步進(jìn)行；
4)設(shè)計(jì)方式陳舊
沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式：概念設(shè)計(jì)→詳細(xì)設(shè)計(jì)→過(guò)程設(shè)計(jì)→加工制造→工藝驗(yàn)證→設(shè)計(jì)修改單鏈循環(huán)。在設(shè)計(jì)早期不能全面地考慮下游工序的可制造性、可裝配性、質(zhì)量保證等。設(shè)計(jì)改動(dòng)量大、產(chǎn)品開發(fā)周期還不能完全滿足市場(chǎng)要求，開發(fā)成本高。
5)支撐技術(shù)不配套
無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的功能集成；不能將產(chǎn)品圖紙與非結(jié)構(gòu)對(duì)象如實(shí)物照片、調(diào)試記錄等集成管理；
6)各應(yīng)用系統(tǒng)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)集成
在各種文檔中，最基本的信息往往重復(fù)數(shù)十次；應(yīng)用時(shí)間越長(zhǎng)，大量有效的數(shù)據(jù)埋沒(méi)在文件的垃圾中；
7)質(zhì)量貫標(biāo)疲于應(yīng)付，數(shù)據(jù)不一致性現(xiàn)象嚴(yán)重
貫標(biāo)任務(wù)量大，成為設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)；花大量的人力、物力搞突擊貫標(biāo)。數(shù)據(jù)的錯(cuò)、漏、缺不能避免。
8)校審機(jī)制落后
二維設(shè)計(jì)圖紙出圖后校對(duì)，造成浪費(fèi)與影響進(jìn)度。三維造型沒(méi)有校對(duì)，導(dǎo)致錯(cuò)誤時(shí)有發(fā)生。
誠(chéng)然，PDM的實(shí)施初期，不能短期內(nèi)解決以上所有問(wèn)題，但它提供了解決以上大部分問(wèn)題的手段與機(jī)制，隨著應(yīng)用時(shí)間的增長(zhǎng)，必將形成快捷、規(guī)范化的設(shè)計(jì)，并最終解決全部問(wèn)題。
2、實(shí)施PDM系統(tǒng)的前提條件與時(shí)機(jī)
PDM系統(tǒng)的實(shí)施，有其客觀的前提條件：
1)長(zhǎng)期的CAD技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)。
我廠從88年開始采用二維CAD，92年開始三維CAM應(yīng)用，到現(xiàn)在為止，CAD圖檔已達(dá)300多個(gè)品種，造型零件每年近四、五十種，可以說(shuō)，無(wú)論從規(guī)模還是應(yīng)用熟練程度上講，已經(jīng)具備了PDM應(yīng)用的基礎(chǔ)。
2)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用程度
鍛模工裝標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，還有很多應(yīng)用的情形可以等同于標(biāo)準(zhǔn)看待，如相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一的模具結(jié)構(gòu)，以壓力機(jī)閉式模鍛為主的成形工藝等。
3)系列化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
雖然鍛件形狀各異、重量、尺寸差別很大，但還是比較符合規(guī)格化、系列化的要求，如連桿、垂臂、主動(dòng)錐齒輪、被動(dòng)錐齒輪、曲軸、前軸，各有幾十種，各類回轉(zhuǎn)類鍛件更是多達(dá)數(shù)百種，加上我們即將要上的快速鐓鍛成形零件，都比較好地符合系列化的要求。
4)網(wǎng)絡(luò)的要求
我廠已具備局域網(wǎng)環(huán)境。
3、PDM能為我們解決哪些問(wèn)題？
如前所述，PDM能為我們解決以下現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：
1)建立完善的工藝工裝數(shù)據(jù)庫(kù)
我們一直在探求一種建庫(kù)的工具或手段，可以說(shuō)，如今我們找到了，就是PDM。
2)提高設(shè)計(jì)中的復(fù)用性
大量設(shè)計(jì)中的簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)可以避免。
3)將設(shè)計(jì)流程納入規(guī)范化的管理
設(shè)計(jì)過(guò)程不再是失控的，這必將進(jìn)一步減小開發(fā)周期，
4)解決數(shù)據(jù)唯一性問(wèn)題
將杜絕數(shù)據(jù)的混亂現(xiàn)象，由于重復(fù)數(shù)據(jù)的減少，也將提高效率。
5)解決長(zhǎng)期以來(lái)存在的CAM校對(duì)問(wèn)題
不僅如此，還可以利用圈紅批閱功能和PDM本身的安全機(jī)制建立起較為完善的電子校審體系。
6)使貫標(biāo)工作進(jìn)一步規(guī)范化、真正起到作用
只要PDM實(shí)施有年，可以說(shuō)，不再會(huì)出現(xiàn)突擊貫標(biāo)的現(xiàn)象了。
三、PDM在我廠的應(yīng)用實(shí)例
1．PDM的選型
企業(yè)在選擇具體的PDM產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
1）企業(yè)自身需求和要達(dá)到的具體目標(biāo)
只有企業(yè)自己先了解了需求和目標(biāo)，才能按自身所需功能的優(yōu)先級(jí)排定軟件必備和可選的功能；也才能對(duì)PDM廠商提供的各個(gè)模塊和其功能做出需求判斷。
2）注意選擇一個(gè)好的供應(yīng)商
不同層次的PDM系統(tǒng)其管理功能在實(shí)質(zhì)上并無(wú)多大差別，因此更重要的是選擇一個(gè)好的合作伙伴。合作伙伴不僅應(yīng)提供適合企業(yè)要求的軟件系統(tǒng)，還應(yīng)具備應(yīng)該具備長(zhǎng)期合作、有較強(qiáng)的技術(shù)支持與服務(wù)能力。因此，合作伙伴應(yīng)具有很強(qiáng)的工作背景，能深刻理解企業(yè)的生產(chǎn)情況和需求，同時(shí)要有PDM的"本地化"。
3）性能價(jià)格比
這是一個(gè)常見(jiàn)的話題，我想任何一個(gè)企業(yè)都想買既便宜又好用的產(chǎn)品。
在綜合考慮以上因素之后，我們選擇了生信公司的SmarTeam產(chǎn)品。選擇它還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
1）開放式的編程接口
2）與Microsoft產(chǎn)品的良好嵌合
3）與其它應(yīng)用軟件具有良好內(nèi)嵌式集成的瀏覽器
2．PDM的實(shí)施
PDM重在實(shí)施。PDM是一種使能技術(shù)，它提供了一種組織、管理和利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)的模式、機(jī)制與能力，但它必須著眼于今天、落腳于實(shí)際應(yīng)用。每個(gè)企業(yè)，其產(chǎn)品、體制、流程甚至習(xí)慣和文化都是各不相同的，如果不結(jié)合企業(yè)的實(shí)情，脫離企業(yè)的實(shí)際，PDM將變得一文不值。因此，要使PDM系統(tǒng)真正在企業(yè)發(fā)揮作用，就必須經(jīng)過(guò)一個(gè)實(shí)施的過(guò)程，使PDM的管理能力與企業(yè)的具體情況融合起來(lái)，成為本企業(yè)自己的PDM系統(tǒng)。
我廠的PDM實(shí)施分為以下三個(gè)步驟進(jìn)行：
1）用戶的資源和業(yè)務(wù)調(diào)查、SmarTeam軟件的安裝以及實(shí)施步驟計(jì)劃的系統(tǒng)分析
2）軟件系統(tǒng)配置、相關(guān)軟件的集成以及項(xiàng)目組成員的培訓(xùn)
3）系統(tǒng)的使用及測(cè)試
下面簡(jiǎn)單介紹一下我廠的一些實(shí)施細(xì)節(jié)：
圖2、我廠建立的產(chǎn)品項(xiàng)目樹
圖3、我廠建立的流程圖實(shí)例
圖4、瀏覽器的使用 文章來(lái)源:山東裝備制造業(yè)信息網(wǎng)
PDM技術(shù)在鍛造企業(yè)的應(yīng)用