岳曉東

摘 要：利用PDM技術(shù)，建立裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對裝載機設(shè)計和生產(chǎn)、工藝過程中PDM技術(shù)的應(yīng)用及其成果進行分析研究，構(gòu)建了裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程的PDM系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：PDM；裝載機；編碼；設(shè)計管理

引言

目前，中國裝備制造業(yè)正處于高速發(fā)展期，市場競爭激烈。而傳統(tǒng)的研發(fā)模式和生產(chǎn)模式無法適應(yīng)新的市場形勢。現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品數(shù)據(jù)地位越來越重要，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)賴以正常、高效運轉(zhuǎn)的依據(jù)，因此對企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理提出了更高的要求。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，CAD、PRO/E、CAE、CAM等技術(shù)的越來越普遍應(yīng)用，要求企業(yè)提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和生產(chǎn)效率，集成管理產(chǎn)品的設(shè)計、產(chǎn)品裝配、制造、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品零部件等[1]。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM），專門用于管理生產(chǎn)過程各種數(shù)據(jù)的技術(shù)，可以有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。文章將對基于PDM 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在裝載機設(shè)計生產(chǎn)中的應(yīng)用及其成果進行分析研究。

1 PDM系統(tǒng)概況

PDM是用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息的技術(shù)[2]?？梢蕴岣呱a(chǎn)效率，有利于對產(chǎn)品的全生命周期進行管理，加強對于文檔，圖紙，數(shù)據(jù)的高效利用，使工作流程規(guī)范化。PDM系統(tǒng)具有對產(chǎn)品構(gòu)型管理、圖文檔管理、流程管理等功能，可以集成產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)過程與PDM系統(tǒng)，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與產(chǎn)品的制造生產(chǎn)的銜接，保障產(chǎn)品整個流程中同類數(shù)據(jù)的一致性，PDM系統(tǒng)對整個企業(yè)產(chǎn)品核心設(shè)計、開發(fā)、制造能力的積累和提升具有重要的意義[3]。

2 裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)裝載機的數(shù)據(jù)管理存在著一些問題，主要包括以下幾點：（1）裝載機生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理無法準(zhǔn)確反映裝載機的制造、裝配過程，因此缺乏對設(shè)計、生產(chǎn)、成本核算等方面的指導(dǎo)能力；（2）裝載機生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)無法準(zhǔn)確描述裝載機的需要的所有零部件，無法完整地描述裝載機生產(chǎn)過程中產(chǎn)品、零部件等相互關(guān)系；（3）裝載機的數(shù)據(jù)管理的層次結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)新型裝載機的設(shè)計、制作、配置過程；（4）在裝載機的數(shù)據(jù)管理中，當(dāng)裝載機的型號逐漸增多時，各型裝載機零部件借用較多、而且借用的零部件數(shù)量也將增多，此時，會導(dǎo)致零部件管理混亂[4]。為使裝載機數(shù)據(jù)滿足PDM的要求，對裝載機的設(shè)計和生產(chǎn)過程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行研究。

2.1 裝載機的零部件庫和編碼

為建立裝載機的PDM系統(tǒng)，首先需要建立裝載機的零部件庫，并建立零部件的編碼規(guī)范和命名規(guī)則，規(guī)范裝載零部件數(shù)據(jù)管理方式，改變傳統(tǒng)的裝載機零部件編號和命名方式。主要包括以下工作：

（1）建立新的裝載機零部件編碼規(guī)則，該編碼規(guī)則，不再用于表述裝載機型號和零部件的從屬關(guān)系；（2）裝載機零件的新的編碼是唯一的，將是裝載機零件的唯一標(biāo)識。設(shè)計編碼規(guī)則時，零部件的編碼將分為類別號和識別號，以方便后續(xù)的查詢和管理；（3）基于裝載機零部件本身的功能和屬性，建立新的裝載機零件命名規(guī)則，對現(xiàn)有裝載機零部件進行統(tǒng)一命名。新的裝載機零部件名稱不能包含裝載機零部件使用信息。

基于新的裝載機零部件編碼規(guī)則和零部件命名規(guī)則，可以建立裝載機零部件數(shù)據(jù)管理庫，以零部件的編碼為唯一標(biāo)識。同時，根據(jù)裝載機零部件的功能、裝載機的生產(chǎn)工藝等，確定零部件之間的使用關(guān)系，形成裝載機生產(chǎn)過程零部件的BOM。

2.2 裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程BOM管理

為建立裝載機的PDM系統(tǒng)，需要對裝載機的設(shè)計和生產(chǎn)過程進行新的設(shè)計和劃分，明確裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程的各個階段。裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程的物料清單（BOM），是裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程中所有產(chǎn)品、配套件、零件、易耗品、協(xié)作件等與生產(chǎn)有關(guān)的物料的統(tǒng)稱，是裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程管理的主要對象。因此裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程BOM管理主要包括以下幾方面工作。

（1）建立裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程新的層次結(jié)構(gòu)劃分，實現(xiàn)裝載機設(shè)計的模塊化，為建立裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程的PDM系統(tǒng)做準(zhǔn)備；（2）基于裝載機的生產(chǎn)工藝、步驟，構(gòu)建裝載機生產(chǎn)過程各部件之間的關(guān)系，包括核心部件、聯(lián)接件和附件等，分解工藝步驟，實現(xiàn)裝載機生產(chǎn)的積木化搭建；（3）構(gòu)建裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程BOM中各部件的關(guān)系，以滿足裝載機生產(chǎn)的積木化搭建。為保證 BOM 的準(zhǔn)確性，在裝載機零部件的采購、外協(xié)、倉儲過程中，按照前述的編碼和命名規(guī)則，對零部件進行編號和命名。

2.3 裝載機文檔和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理

裝載機設(shè)計、生產(chǎn)過程中，存在眾多文檔，包括設(shè)計文檔、技術(shù)協(xié)議、工藝文檔、管理文檔、更改通知單、服務(wù)文檔、國標(biāo)、廠標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量體系文件、情報信息、質(zhì)量反饋等，這些文檔需要系統(tǒng)的管理，需要進行標(biāo)準(zhǔn)化工作。

在裝載機的設(shè)計和生產(chǎn)過程中，PDM實施中，對這些文檔的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要包括：文檔的編碼規(guī)則、文檔的命名規(guī)則、術(shù)語字典、工作規(guī)范等。

（1）建立文檔的編碼規(guī)則，對文檔進行統(tǒng)一的編碼；（2）建立文檔的命令，對文檔的名稱進行規(guī)范；（3）制訂嚴(yán)格的生產(chǎn)過程工作規(guī)范和章程，其中包括裝載機設(shè)計圖樣設(shè)計規(guī)范、裝載機數(shù)據(jù)生成規(guī)范。（4）裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生了許多的名詞，制定術(shù)語字典，對這些名詞加以準(zhǔn)確地解釋。

3 裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程PDM系統(tǒng)設(shè)計

在裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程中，將利用PDM技術(shù)，實現(xiàn)裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程中裝載機零部件管理、裝載機文檔管理、裝載機生產(chǎn)過程BOM管理、裝載機新產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)流程管理、裝載機設(shè)計變更流程管理、系統(tǒng)管理、報表功能等。

裝載機PDM系統(tǒng)設(shè)計主要包括：

（1）建立裝載機零部件、設(shè)計文檔、工藝文檔、技術(shù)協(xié)議、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)范、等數(shù)據(jù)的編碼系統(tǒng)，建立裝載機產(chǎn)品基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。（2）規(guī)范裝載機產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)：科學(xué)設(shè)計和整理裝載機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)BOM，清楚的搭建裝載機制造BOM、裝載機設(shè)計BOM、裝載機服務(wù)BOM三者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，實現(xiàn)裝載機BOM的準(zhǔn)確率至少達到98%。（3）規(guī)范裝載機設(shè)計和生產(chǎn)流程，實現(xiàn)裝載機設(shè)計和生產(chǎn)的規(guī)范化；確立新型裝載機設(shè)計和生產(chǎn)更改流程，實現(xiàn)裝載機產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的有效管理。（4）實現(xiàn)裝載機相關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的共享，并逐步向裝載機設(shè)計和生產(chǎn)整個流程延伸。

4 效益分析

裝載機PDM系統(tǒng)的實施，將與裝載機有關(guān)設(shè)計和生產(chǎn)數(shù)據(jù)等實現(xiàn)統(tǒng)一綜合管理，包括：裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程BOM表、裝載機零部件數(shù)據(jù)、裝載機相關(guān)文檔裝等。通過實施裝載機PDM系統(tǒng)，實現(xiàn)了裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)保存和文件管理、裝載機結(jié)構(gòu)管理、裝載機設(shè)計和生產(chǎn)流程管理、裝載機相關(guān)數(shù)據(jù)的分類及檢索等。通過實施裝載機PDM系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)的流動和管理變得更加科學(xué)有序。

因此，裝載機PDM系統(tǒng)可以節(jié)省裝載機縮短裝載機進入市場的時間，有效減少裝載機設(shè)計時間，并提高裝載機的質(zhì)量，節(jié)約制造成本。通過PDM系統(tǒng)的實施，有助于企業(yè)嚴(yán)格裝載機數(shù)據(jù)管理、理順裝載機設(shè)計和生產(chǎn)管理流程、保證裝載機相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性和完整性，實現(xiàn)裝載機相關(guān)數(shù)據(jù)的共享，可以極大地提高企業(yè)核心競爭力和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理水平，為企業(yè)的ERP的實施，打下了堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

文章根據(jù)現(xiàn)有文獻對PDM技術(shù)的研究成果，針對裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程的實際情況，從分析廈工裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)管理出發(fā)，就裝載機設(shè)計和生產(chǎn)過程PDM實施的技術(shù)和系統(tǒng)的設(shè)計進行了闡述，探討了如何利用PDM技術(shù)促進裝載機設(shè)計和生產(chǎn)科學(xué)化、信息化進行。

參考文獻

[1]傅迎春.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM關(guān)鍵技術(shù)研究[D].浙江大學(xué)，2001.

[2]張漢平.裝載機產(chǎn)品開發(fā)知識庫的規(guī)劃及應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2009.

[3]蔡亮.廈工產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）的開發(fā)研究[D].重慶大學(xué)，2004.