• 關(guān)鍵詞： PLM應(yīng)用 PLM
• 摘要：通過(guò)PLM的實(shí)施，中航黑豹實(shí)現(xiàn)了工藝BOM管理和工藝路線編制、工位分配和配套BOM管理、沖壓工藝管理、焊裝和總裝工藝管理、材料消耗定額管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成共享，減少手工重復(fù)輸入數(shù)據(jù)，提高工藝設(shè)計(jì)效率，提高工藝管理水平。

1 企業(yè)需求和應(yīng)用目標(biāo)

　　中航黑豹股份公司地處膠東半島，是原國(guó)家機(jī)械局定點(diǎn)生產(chǎn)農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)的骨干企業(yè)。主營(yíng)“黑豹”牌四輪農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)、微型汽車(chē)、輕型汽車(chē)、轎卡車(chē)、電動(dòng)車(chē)、草坪割草機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等系列產(chǎn)品，具備年產(chǎn)10萬(wàn)輛四輪農(nóng)用車(chē)的綜合生產(chǎn)能力，是全國(guó)唯一入圍“工業(yè)最優(yōu)500家”的四輪農(nóng)用車(chē)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。黑豹公司專(zhuān)設(shè)有技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，配置一流的開(kāi)發(fā)設(shè)施和高素質(zhì)的科研人員，能承擔(dān)高水準(zhǔn)農(nóng)用車(chē)、汽車(chē)、草坪割草機(jī)等產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)。

　　2010年初中航黑豹啟動(dòng)了PLM項(xiàng)目，首先在設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)規(guī)范整理和業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，實(shí)施了PLM文檔管理、零部件管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、流程管理、產(chǎn)品型譜管理、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)管理等功能，解決了設(shè)計(jì)部門(mén)的工程圖檔管理、流程應(yīng)用、產(chǎn)品管理和數(shù)據(jù)共享。在此基礎(chǔ)上，中航黑豹需要進(jìn)一步解決工藝設(shè)計(jì)和工藝管理中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)工藝BOM管理和工藝路線編制、工位分配和配套BOM管理、沖壓工藝管理、焊裝和總裝工藝管理、材料消耗定額管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成共享，減少手工重復(fù)輸入數(shù)據(jù)，提高工藝設(shè)計(jì)效率，提高工藝管理水平。

2 業(yè)務(wù)流程規(guī)劃

　　在實(shí)施PLM系統(tǒng)之前，中航黑豹設(shè)計(jì)科、工藝科、生產(chǎn)車(chē)間等部門(mén)完全通過(guò)手工輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，各部門(mén)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)是孤立的，無(wú)法進(jìn)行有效的共享和重用。這導(dǎo)致各部門(mén)需要重復(fù)輸入大量數(shù)據(jù)，效率低下，容易出錯(cuò)，也難以保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性。實(shí)施PLM系統(tǒng)之前的數(shù)據(jù)流向如下圖所示：

圖1 業(yè)務(wù)寫(xiě)實(shí)（實(shí)施PLM前的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流圖）

　　通過(guò)中航黑豹PLM系統(tǒng)的實(shí)施，不僅解決了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的規(guī)范集中管理，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的正確性和資源共享。通過(guò)設(shè)計(jì)BOM轉(zhuǎn)換成工藝BOM，在工藝BOM上進(jìn)行工藝路線編制，基于工位進(jìn)行配套BOM編制、焊裝工藝設(shè)計(jì)和總裝工藝設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)流向如下圖所示：

圖2 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流規(guī)劃圖（實(shí)施PLM后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流圖）

　　在中航黑豹PLM系統(tǒng)中，以數(shù)據(jù)庫(kù)共享方式取代了原有的文件傳遞方式，可以方便地實(shí)現(xiàn)工藝路線明細(xì)表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重用，其他部門(mén)可以利用PLM系統(tǒng)接口讀取工藝BOM中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并根據(jù)給定的條件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到所需要的數(shù)據(jù)。

　　設(shè)計(jì)科的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流包括：

1）手工編制整車(chē)設(shè)計(jì)BOM的系統(tǒng)架構(gòu);

2）需要設(shè)計(jì)CATIA數(shù)模和CATIA工程圖、InteCAD圖紙，并錄入到PLM系統(tǒng)，通過(guò)CATIA裝配模型創(chuàng)建零部件的原始BOM；

3）在PLM系統(tǒng)中將原始BOM轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)BOM，加以手工調(diào)整進(jìn)行維護(hù)設(shè)計(jì)BOM；

4）取消了總成明細(xì)表的編輯工作。因?yàn)镻LM系統(tǒng)設(shè)計(jì)BOM中已經(jīng)體現(xiàn)了總成明細(xì)表的數(shù)據(jù)，包括零件代號(hào)、零件名稱(chēng)、零件材料、數(shù)量等，因此不再需要手工編輯總成明細(xì)表EXCEL文件，只需要通過(guò)設(shè)計(jì)BOM提交數(shù)據(jù)給工藝科。

　　工藝科的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流包括：

1）基于設(shè)計(jì)科提供的設(shè)計(jì)BOM轉(zhuǎn)換生成工藝BOM，并對(duì)工藝BOM進(jìn)行手工調(diào)整；

2）在工藝BOM上進(jìn)行工藝路線、配套件供貨狀態(tài)等編制；

3）根據(jù)工藝BOM，按照給定的規(guī)則過(guò)濾得到焊接配套卡BOM視圖、涂裝配套卡BOM視圖、總裝配套卡BOM視圖，同時(shí)在三種配套卡BOM視圖上進(jìn)行配套工位的調(diào)整；

4）根據(jù)工藝BOM，按照給定的規(guī)則過(guò)濾得到自制件BOM視圖，進(jìn)行自制件材料定額、輔料消耗定額、非金屬材料消耗定額的編制。

　　采購(gòu)部的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流包括：

1）利用PLM系統(tǒng)自動(dòng)生成的配套件BOM編制配套件采購(gòu)計(jì)劃，自制件BOM編制原輔材料采購(gòu)計(jì)劃；

2）利用PLM系統(tǒng)自動(dòng)生成的三種配套BOM與其他軟件集成，編制拉送單，減少二次輸入。

　　資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)部的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流包括：

1）利用PLM系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的自制件BOM、配套件BOM，并分車(chē)間計(jì)算自制件和配套件工時(shí)定額。

　　財(cái)審部的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流包括：

1）利用系統(tǒng)中管理的配套件BOM、自制件BOM、原材料BOM、輔料BOM、非金屬件BOM、材料價(jià)格庫(kù)等計(jì)算產(chǎn)品成本。

　　制造工程部的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流包括：

1）利用PLM系統(tǒng)中自動(dòng)生成的自制件BOM數(shù)據(jù)編制自制件排產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)行生產(chǎn)排產(chǎn)。

　　生產(chǎn)車(chē)間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流包括：

1）利用PLM系統(tǒng)中自動(dòng)生成的配套卡，作為車(chē)間接收物料的明細(xì)。

　　中航黑豹PLM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流總體規(guī)劃方案的優(yōu)點(diǎn)在于：

　　??極大減少了BOM數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入工作，消除了簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)，降低了人力成本；??

   提高了各部門(mén)的工作效率；

   減少了數(shù)據(jù)出錯(cuò)機(jī)會(huì)；

   極大降低了數(shù)據(jù)一致性維護(hù)的難度。 

3 實(shí)施的特色功能

　　1）工藝路線編制。

　　工藝人員先將車(chē)型設(shè)計(jì)BOM轉(zhuǎn)換為車(chē)型工藝BOM，在工藝BOM上編制零部件的工藝路線。PLM系統(tǒng)提供了常用工藝路線、車(chē)型工藝路線復(fù)用、多選零件一次編制相同工藝路線等快速編制工藝路線的功能，極大地提高了工藝人員編制工藝路線的效率。車(chē)型工藝路線可以直接輸出為EXCEL文件。

圖3 工藝BOM管理

2）配套BOM的工位分配

　　工藝人員選擇一條生產(chǎn)線，再選擇具體的工位，然后從左邊的車(chē)型工藝BOM結(jié)構(gòu)樹(shù)上選擇該工位需要分配的零部件，形成該工位的配套BOM。

　　??PLM系統(tǒng)提供了基于整個(gè)車(chē)型和基于工位的配套BOM復(fù)用功能，方便工藝人員快速編制配套BOM。??

　　PLM系統(tǒng)提供了配套BOM完備性檢查功能，根據(jù)左邊車(chē)型結(jié)構(gòu)樹(shù)上的零件代號(hào)和零件總數(shù)，與已經(jīng)分配的零件代號(hào)和零件總數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如有差異，給出提示，可以定位到有問(wèn)題的零件和工位。

圖4 焊裝物料分配

3）沖壓工藝管理

　　沖壓工藝卡是基于產(chǎn)品平臺(tái)，按照排半系列、單排系列、雙排系列等編制基本車(chē)型的一套沖壓工藝卡片。

　　沖壓工藝管理以基本車(chē)型為單位，集中管理沖壓工藝卡和基準(zhǔn)檢查書(shū)的編制和輸出。同時(shí)沖壓工藝卡填寫(xiě)的材料牌號(hào)、毛坯尺寸、余料尺寸可以作為下一步進(jìn)行材料優(yōu)化排樣和定額計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖5 沖壓BOM

4）金屬材料優(yōu)化排樣與材料消耗定額管理

　??　從零件關(guān)聯(lián)的沖壓工藝卡中讀取“材料牌號(hào)”、“材料名稱(chēng)”、“規(guī)格”、“毛坯尺寸（即定額尺寸）”、“排樣”、“內(nèi)余料”的屬性值，填寫(xiě)到下圖金屬材料消耗定額計(jì)算的界面中，根據(jù)特定的金屬材料排樣優(yōu)化算法，自動(dòng)計(jì)算出定尺要求和百臺(tái)耗量。??

圖6 材料消耗定額