PDM在汽車軸承行業中的應用

襄陽汽車軸承股份有限公司

1 引言


隨着計算機信息技術迅猛發展和經濟全球化的趨勢下,採用計算機輔助技術和先進的信息管理技術是企業更新改造、提高產品競爭力的必由之路。PDM不僅作爲一種技術,更作爲一種管理思想,爲越來越多的企業所重視。本文將就PDM的概念和產生背景,以及PDM在襄陽汽車軸承股份有限公司(以下簡單“襄陽軸承”)的運用和實施PDM系統的經驗總結,爲汽車軸承行業的企業實施PDM提供方法與建議。


2 PDM產生的背景


2.1 PDM概述


PDM的中文名稱爲產品數據管理(Product Data Management)。PDM是一門用來管理所有與產品相關信息(包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結構、權限信息等)和所有與產品相關過程(包括過程定義和管理)的技術。


2.2 PDM提出的背景


對於製造企業而言,雖然各單元的計算機輔助技術CAD(Computer Aided Design,即計算機輔助設計)、CAM(Computer Aided Manufacturing,即計算機輔助製造)等技術已經比較成熟,但這些技術之間不能進行有效的信息資源共享,形成“ 信息孤島”。對此,很多製造企業已經意識到實現信息的有序管理和共享非常重要,選擇使用PDM(Product Data Management,即產品數據管理)系統。


PDM是一門管理所有與產品相關的信息(包括電子文檔、數字化文檔數據庫記錄等)和所有與產品相關的過程(包括產品圖紙審批/發放、工程更改、一般流程、配置管理等)的技術。它提供產品全生命週期的信息管理,並可在企業範圍內爲產品設計和製造建立一個並行化的協作環境。通過建立虛擬的產品模型,PDM系統可以有效、實時、完整的控制從產品設計到產品發佈的整個產品生命週期中的各種複雜的數字化信息。


3 開目PDM在襄陽軸承的應用


3.1襄陽軸承選擇開目PDM的背景


3.1.1襄陽軸承概況


襄陽軸承始建於1968年,是我國第四個五年計劃期間投資1.2億人民幣建設的專爲我國汽車製造配套軸承的國家重點項目;1993年完成股份制改造,公司股票“襄陽軸承”於1997年元月在深交所上市(代碼000678)。襄軸公司現有員工2300餘人,總資產9.2億元,佔地面積近800畝,主要設備2600多臺套,可生產0、2、3、4、5、6、7、8、N、U、QJ、K等12類型2000多個品種的公制軸承和英制圓錐軸承,年生產能力超過5000萬套,是我國最大的汽車軸承製造專業廠家和軸承出口五大基地之一。


襄陽軸承的產品種類繁多,產品結構複雜,以圓錐軸承、圓柱軸承、向心球軸承、推力軸承、滾針軸承、角接觸軸承、輪轂軸承單元、等速萬向節爲主要產品,總數約爲2000多種型號。軸承產品的結構較簡單,一般軸承由四大件組成:外圈、內圈、滾動體、保持架(轎車用軸承相比要複雜),但是性能要求高,要求高精度長壽命,例如軸承的精度達到微米,壽命長度超過主機報廢週期,即汽車在報廢前都不需要更換軸承,這就對工藝的要求很高,軸承的製造工藝包括:鍛造、車削、熱處理、磨削和裝配。


3.1.2襄陽軸承對PDM系統的需求


襄陽軸承是中國最大的汽車軸承專業生產廠家,是我國軸承出口五大基地之一。隨着計算機輔助設計、三維設計、計算機輔助製造等在汽車軸承生產過程中的廣泛應用,大量的圖文檔、公式計算等通過計算機生存、保存和傳遞,在襄陽軸承特別是設計部門和工藝部門累積了數以萬計的電子圖文檔。


襄陽軸承圖文檔格式有:DWG、PDF、JPG、CAXA、DOC、XLS、PPT、RAR、PRT等格式;公司內設計及歸檔大多都以DWG格式,外來圖紙有DWG、PDF和JPG、CAXA等格式,與產品設計和工藝相關的文件有DOC、XLS、DWG、RAR等格式。


由於生產、工藝和外協等環節都需要使用到這些圖紙,因此,在公司中文件不僅以電子文檔形式存儲,還有紙質圖紙,由於圖文檔的數量和格式之多,加之,隨着客戶的需求發生改變時,圖紙的變更需要重新在設計、生產、工藝、外協等部門重新發放一次,這就給圖文檔的標準化管理帶來很多麻煩。因此,我們急需PDM系統來管理圖文檔的設計、發送、變更等,並急時供各個部門查閱。以下圖1爲襄陽軸承在未使用PDM系統之前的圖文檔管理流程。



圖1 襄陽軸承在未使用PDM系統之前的圖文檔管理流程


3.1.3襄陽軸承選擇開目PDM


襄陽軸承在2008年底提出需求,經過數月對比測試選型最終簽約武漢開目PDM,國內PDM廠商實力大體相當,但每個廠商的業務側重點不同,武漢開目PDM長期致力於機械製造業,對製造業企業的組織架構、產品結構、業務工作流以及加工工藝等非常瞭解,設計的工作流、功能模塊、界面操作等更符合襄陽軸承的業務需求,且提供豐富的二次開發接口,因此我們在2009年最終牽手武漢開目PDM。


3.2開目PDM在襄陽軸承實施的主要應用功能模塊

 



 圖2 開目PDM系統在襄陽軸承應用的主要功能模塊


以下爲開目PDM系統主要功能模塊:


3.2.1系統建模


該模塊定製產品的數字模型、定製企業的工作流模型、定製系統的組織模型,通過定義對象的屬性、包含的文卷以及對象間的關聯關係正確表達的產品數據,爲使用方便,組織管理以樹狀結構表達企業的組織、人員之間的相互關係。


該模塊主要爲系統管理管理員使用,主要功能有:屬性詞條定義、對象類定義、文卷類定義、關聯視圖定義、工作流定義、工作流模板定義、組織定義、用戶定義、角色定義等。以下圖3爲系統建模界面,圖4爲對象類定義,圖5爲組織結構定義。



图3 系统建模界面



圖4 對象類定義



圖5 組織定義


3.2.2 圖文檔管理


在開目PDM系統中,文件被納入對象模型框架進行管理並提供了一系列專門的管理功能,該模塊用於管理各種格式的電子文件,用於批量導入各種外部數據,用於快速查詢系統中產品信息,當前開目PDM系統中支持DWG、PDF、JPG、CAXA、DOC、XLS、PPT、RAR、PRT等格式。其中DWG、DOC、XLS、PRT文件格式支持電子圖片籤審。


該模塊主要功能有:對象分類管理,對象版本管理,對象生命週期管理,對象關聯關係管理,對象派生關係管理,對象查詢,文檔創建、編輯、檢入、檢出、瀏覽、下載等。


以下圖6是圖文檔管理界面,圖7是DWG文件電子籤審界面,圖8是DOC文件電子籤審界面,圖9爲對象查詢界面。



图6 图文档管理



圖7 DWG文件電子籤審



圖8 DOC文件電子籤審



圖9 對象查詢


3.2.3 工作流管理


工作流管理模塊用於管理產品數據的各種相關業務過程。通過工作流管理協調控制產品數據的處理過程,規範產品數據從創建到發佈的整個研發過程。當圖文檔發生變更時,該系統通過圖文檔更改流程,自動替換爲最新版本,老版本自動封存,有效控制了圖文檔變更時,相關單位用錯圖文檔版本的問題。


該模塊的主要功能有:工作流目錄管理、文檔審覈流程管理、更改流程管理。


以下圖10爲工作流管理,圖11爲文檔審覈流程,圖12爲更改流程。



图10 工作流管理



圖11 文檔審覈流程



圖12 更改流程


3.2.4 系統管理


該模塊用於保證系統的安全,支持賬號密碼更新,支持實時監測在線用戶數量,提供個人桌面,便於用戶訪問常用的業務數據,處理日常事務。管理用戶執行系統功能、訪問業務數據的權限,保證只有合法用戶在指定環境只能完成授權的操作。


該模塊主要功能有:賬號管理、日誌管理、在線監控、功能權限管理、對象權限管理、角色權限管理、擴展權限管理、權限查詢、我的對象庫、網上鄰居、我的任務、我的郵件等。


以下圖13爲角色權限管理,圖14爲日誌管理,圖15爲任務管理。




圖13 角色權限管理



圖14 日誌管理



圖15 任務管理


3.2.5 二次開發


開目PDM系統提供豐富的二次開發接口,方便集成CAPP、ERP、騰訊通等企業常用系統,支持在系統現有功能基礎上,針對用戶的個性化需求進行快速響應定製開發,圖形化二次開發界面,好用易學。


以下图16为二次开发界面



圖16 二次開發界面


3.3 開目PDM應用心得


開目PDM系統在襄陽軸承從調研、實施、驗收、到上線運行,歷時半年時間。剛上線初期遭遇重重阻力,例如:有些同事習慣了紙質圖紙,剛接觸電子化系統、電子化審批,有一種強烈牴觸心理。經過公司領導正確指導和開目公司實施工程師不定期培訓,現在系統已使用兩年,在襄陽軸承已覆蓋所有部門,且系統運行狀況良好,得到各級部門的一致好評。具體功能體現在以下幾個方面:


3.3.1 實現圖文檔集中的、科學的、安全的管理


利用PDM系統圖文檔的基本管理功能,可以將產品相關的各類信息集中起來管理,包括設計部門、工藝部門、生產部門、外協部門等的技術文檔,再利用合理的分類體系和關聯方式進行組織,通過組織結構、角色定義進行各類數據的各種方式的操作進行權限控制,最終實現圖文檔的統一管理。


3.3.2 實現了圖文檔的電子審批


根據襄陽軸承的文檔審批流程,在開目PDM系統中進行工作流建模,並調用電子簽名程序自動簽名,同時可以利用出差自動委託功能實現任務的自動委託,從而逐步代替設計工程師拿着打印文件在相關審批和簽收部門之間奔波的辛苦方式,大大減輕了工作量。


3.3.3 加強了產品工藝與設計緊密關聯


一般情況下,襄陽軸承設計部門與生產單位在圖紙會籤及工藝文件批准時聯繫會較多,而且設計文檔一般只保存在設計部門,工藝文件保存在各分廠。實施開目PDM系統後,設置用戶相應的使用權限,用戶隨時隨地登錄系統查看各產品設計相關資料,也可以查看各產品的工藝文件,還可以以一個產品爲中心同時查看其關聯的各類設計文檔和工藝文件及其相關流程,這樣就將產品設計與工藝設計集中在同一個平臺上,便於加強產品設計與工藝過程的控制。


3.3.4 實現PDM與應用軟件的集成


在開目PDM系統中,除了可以將各類格式的圖紙和文檔進行集中存儲,還可以實現PDM與這些文件相應的應用程序的集成,例如可以直接在系統中調用OFFICE編輯word、excel等,也可以調用相應的瀏覽軟件進行在線瀏覽,對於AutoCAD圖紙,還可以自動讀取圖紙的標題欄、明細欄的信息搭建產品結構,填寫產品屬性等。


3.3.5 提供多種方式的數據查詢


在開目PDM系統中,產品信息可以在對象查詢模塊中,進行精確或模糊查詢,對於日常工作中所需的信息檢索提供了快捷簡便的數據查詢。改變了以往查詢圖紙翻圖檔櫃的工作方式。


3.3.6 提高管理工作的效率


在PDM系統中,圖文檔的管理屬性可以自動記錄,如圖紙的創建人、修改人、創建時間、修改時間等等;圖文檔的相關流程信息也都將保存在系統中,如某產品的圖紙審批流程何時啓動、何時編制、何時審覈、何時簽收、誰編制人、誰審覈、誰簽收、提交意見等等;還可以監控系統用戶活動狀況,是否在線,進行了何種操作等等;通過這類信息,對於管理部門進行效率管理、安全管理等工作提供了很大的便利,提高工作效率80%以上,同時也便於明確責任、減少糾紛和出錯率。


4 實施PDM項目經驗分享


經過對實施開目PDM項目,有以下幾點經驗可供借鑑。


① 建立PDM項目團隊,公司高層領導給予支持。


領導的重視和支持對實施工作的開展至關重要。要在實施前就讓管理者和使用者充分認識到PDM帶來的好處,領導者和使用者還要實際參與到項目的實施中,才能起到推波助瀾、事半功倍的效果。


② 選擇一家有實力、能夠長期提供支持的軟件供應商。


管理信息系統的搭建是個長期過程,一個完整的信息系統通常需要幾期工程才能完成。這就要求軟件供應商有足夠的實力能夠給企業提供長期有效的服務,要有豐富的開發經驗,要有精通軟件和具有工程經驗的多面手,這樣才能保證工作效率,減少項目風險。


③ 實施PDM項目前,應該進行詳細的調研。


根據企業的行業類別和發展現狀,同國內外同行業領袖企業相比較,提出項目需求,成功與否很大程度上取決於這個階段的工作是否充分。有力的調研能夠保證項目實施的有效性,能夠大大減少返工,縮短項目實施週期。


④ 实施过程一定要统筹规划、分步实施。


先上企業重點關心和帶來直觀效益的內容,然後再逐步擴充到其他應用;先在企業局部試運行,然後全面推廣應用。文檔管理是系統核心層中的核心,文檔是PDM系統的基本對象,所有操作最終都幾乎可以歸結到對一個具體文檔的操作,所以一般首先要實現的是文檔管理。


⑤ 重視PDM和其他系統的接口集成,防止在企業中形成一個個的“軟件孤島”。


軟件在選型時要充分考慮軟件的發展性、統一性、協同性。避免經常相互間轉換所造成的特徵丟失,同時也避免爲設計者帶來學習的負擔。


5 总结


目前,PDM已在襄陽軸承各技術單位和分廠全面推廣應用。實踐證明, 標準化、規範化、系列化是現代汽車軸承行業生產的前提和基礎。各種數據的交流離不開標準化,實施PDM,實際上就是要實現企業產品信息的完整性、規範化,達到管理制度的科學化,充分利用構成產品的標準化,通過PDM系統可對這些標準件、通用件和典型結構等進行統一管理,實現快速查找、設計、發放圖檔,提高工作效率80%以上。通過PDM系統管理企業的圖文檔數據,已經逐漸成爲當今機械製造業、軸承行業,特別是汽車軸承行業的普遍選擇,在數據的存檔率、數據管理的條理性、合理性、安全性等方面有了很大提高。由於實現了對圖檔數據的有效管理,提高了數據的重複使用率,幫助企業降低了因數據錯誤或更新不及時而造成的損失,提高了產品開發率和企業核心競爭力。