浅谈PLM技术在制造业中发挥的功效

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1plm系统的作用

在产品研发过程中各阶段应用的工具产品存在很多种，存在大量的数据转换和交换的问题，通过使用概念设计、详细设计等不同模块，让工程师在同一个工程软件环境下完成从概念设计到工程设计的全过程，不再发生数据转换等过程，从而大大提高研发效率，保证数据传递的正确性和有效性。

2PLM系统的作用

2.1技术资料管理

根据压缩机产品特点和庞大数据量，使用PLM系统的文档管理功能，建立起统一的文件数据库，管理产品图纸、明细表和相关文档，为工艺、生产、供应、品控、财务、销售等部门提供准确、一致、完整的产品技术数据。并且建立起完整的技术文档管理体系，实现产品技术文档的电子化和成套管理，使产品数据处于有效与有序管理中，为相关人员提供方便的查询、浏览、借用和输出报表的工具。

2.2BOM及零部件管理

在未来的产品研发过程中会存在设计BOM、工艺BOM、制造BOM等多种BOM组织形式，各个BOM表内容与层次均不相同。因此在PLM系统中将提供灵活的BOM编制功能；提供不同的BOM间进行比较；能够及时汇总出企业需要的BOM；能够实现BOM表格内容以及汇总格式的定制；能够实现各个BOM之间更改信息的传递。

2.3工程变更管理

在PLM系统中进行变更控制，采用PLM的设计更改管理功能，通过控制变更申请、变更通知等流程，利用编写更改单，提交审批、签收、发放，自动产生通知消息或邮件；管理不同时期的技术文件版本和对应的更改历史，做到有据可查。

2.4工艺设计管理

工艺工作作为产品设计过程中的一部分，也需要纳入到项目管理中进行管理和监控。

3PLM系统具体实施

3.1设计数据管理模块

在设计数据管理模块中，主要实现思路是：（1）已有的各种产品图文档，CAD图纸、WORD文档、工艺文件等，经过批量采集入库，自动建立起产品装配结构树，在结构树上管理各种文档，包括二维、三维图纸、设计文件等等。（2）PLM系统中对结构树进行相应的数据分析，分析完整性、准确性、关联性、借用性等等。（3）一方面设计人员可以从结构树上自动汇总输出各种报表，另一方面可以把数据传递给工艺部门进行工艺设计、传给生产部门进行排产，还有就是在权限范围内可以随时查询浏览设计图纸。

3.2设计更改管理模块

更改涉及到的情况比较复杂，不仅仅是电子文档的更改，还有蓝图、底图的更改，并且在很多情况下都有可能变更。如：（1）设计过程中的变更，处理办法：记录更改内容、时间、更改人，覆盖电子图纸，不保存版本。（2）生产过程中的变更又一般分重要更改和临时更改2种，重要更改一般指设计错误或者设计不合理导致的变更，这需要严格的审批、、记录版本。（3）归档图纸的更改一般是定时的，一年或者半年改一次，这时候也需要经过评审、、记录版本等过程。下面我们看看如果要记录版本，整个更改过程的特点有哪些：第一点是：提供用户自定义的更改单编制工具，帮助用户快速编制更改单。第二点是：更改单评审后，PLM系统中以版本树的方式记录不同的版本，每一个版本对应一个更改单和设计文档，旧版本图纸和数据都存储在PLM系统中。第三点是：通过更改标记可以快速定位到图纸上发生改动的地方。可以直接比较出新版本与老版本之间有什么地方不同。第四点是：更改后，PLM系统自动给接收更改单的人发送一个邮件和消息，告诉他们什么零部件发生了变更，这样他们就可以通过网络直接打印出更改单了。特别是对于借用件，我们是一处更改、处处跟着更改，原产品改了，借用产品的结构图上看到的也是改后的新图。

3.3设计过程管理模块

对设计过程管理，我们以项目管理的方式管理新产品的开发。首先进行项目立项、任务分配、然后在CAD中设计，设计时提供各种工具帮助设计人员快速准确地进行设计、设计文档随时可以存储到工作任务区中，并建立结构树进行分析或者输出报表，设计图纸绘制完成后提交评审，PLM系统中可以进行红笔圈阅，评审不通过的重新再进行更改，设计完成后进行项目归档。在设计过程中，主要特点是：（1）体现多人协同工作。例如零件设计和部件设计由不同的人负责，他们之间有装配关系，零件设计的进度直接影响着部件的进度，如果部件设计的人能够实时知道零件设计进度，则可以很好控制整个产品的开发进度。（2）体现多部门的并行工作。例如工艺设计人员可以实时了解产品结构设计进度，并对零部件的工艺性、可加工性进行评估，同时对已设计完成的零部件进行工艺设计。（3）对管理者来说，整个工作过程是透明的，谁工作是否认真、按时完成，通过PLM系统一目了然。并且对一些设计问题可以提前发现问题，如果拖到试制或者生产时才发现问题，成本就大了。（4）还有就是可以通过计算机网络直接进行评审、红笔圈阅。产品配置模块。在产品配置模块中，主要实现的是面向客户订单或者生产计划，快速进行零部件数据的整合，给生产输入必要的物料清单。工作流程：在ERP中建立起主生产计划后，PLM系统中进行产品结果配置，配置时提供各种库、包括机械组件库、电气方案/元件库等，并且可以进行增、删、改等维护。配置结果经评审后传递给ERP。

4PLM系统集成

设计部门使用各种CAD设计图纸，工艺部门用CAPP设计工艺文件，生产部门使用ERP管理生产，PLM系统分别给这些软件提供了数据输入、输出接口。

4.1CAD中设计图纸时，填写的材料、标准件、外购件信息通过PLM系统提供的集成功能，从ERP原材料库、外购件库中选择填写，图纸上的编码从PLM系统编码规则中直接申请，借用件数据从PLM系统产品库中直接选择填写，CAD设计文档经PLM系统评审后，把评审信息再反填到图纸上。CAD图纸入库到PLM系统中进行管理。

4.2PLM系统管理起来的产品数据，一方面要传递给CAPP进行工艺文件设计，另一方面要传递给ERP进行排产。

4.3在CAPP中编制工艺文件时，直接获取到PLM系统中的产品结构数据和图文档，并从ERP中获取设备、工装、工时、人员等数据。CAPP工艺文件一方面有传给PLM系统管理，另一方面要把数据传递给ERP。4.4ERP从PLM系统中获取产品结构数据、产品更改数据、产品配置数据，另一方面从CAPP中获取工艺数据。ERP中管理的合同、计划信息在PLM系统产品配置之前传递给PLM系统。PLM系统集成可以实现：与CAD/CAPP/ERP双向动态无缝集成。数出一处，全局共享。正确的数据、在正确的时间、以正确的方式、传递给正确的人。

5企业实施效果

根据实施计划，实施小组成员开始了详细具体的实施工作，经过近一年的实施，在大家的共同努力下，到目前为止，企业取得了非常明显的管理及经济效益，可以分为直接效益和间接效益，其中间接效益的影响可能比直接效益更为深远。

5.1直接效益

5.1.1新产品设计周期缩短，制造周期缩短，产品质量明显提高，产品质量明显提高。

5.1.2技术文件的标准化程度、完备性和一致性大大提高。产品设计信息资源的重复利用率大大提高。降低技术文件检索、收发和审签时间。

5.1.3新产品的设计周期和制造周期缩短，市场反映速度提高，使企业因市场竞争力的增强而产生的经济效益大大增强。

5.1.4实现系统对企业的严格管理，产品生产成本将得到有效控制。产品质量的提高，使得直接质量损失减少。

5.2间接效益

5.2.1提高企业的声誉，增强市场竞争能力。

5.2.2提高企业的管理水平、技术水平和生产过程自动化水平，大大提高企业的整体实力。

5.2.3培养一批高级管理和技术人才，大幅度提高企业的人员素质和更新观念。

作者：马越凌卫青单位：上海鼓风机厂有限公司同济大学CIMS研究中心