計算機輔助設計與制造：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理在模具行業(yè)的應用

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理在模具行業(yè)的應用國內(nèi)模具企業(yè)管理現(xiàn)狀

業(yè)務現(xiàn)狀

存在的問題

圖檔查詢方面

產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息越來越龐大，靠人工記錄去查找需要信息越來越困難，費時費力。不能保證方便、快捷地查詢和獲取所需要的大量數(shù)據(jù)。

版本管理方面

在設計過程中，版本更改是必不可少的，有的更改甚至不下十多次，多次版本更改容易造成版本混亂，各部門版本更改容易造成不一致。不能保證最終使用的是正確版本的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的唯一性、一致性和有效性。

安全保密方面

保障產(chǎn)品數(shù)據(jù)安全是企業(yè)必須要解決的問題。目前產(chǎn)品數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理，權(quán)限設置過于單一，技術(shù)部門人員可以訪問，隨意下載信息至本機，沒有跟蹤和記錄文檔的使用情況，易受到非法的調(diào)用、復制、修改和泄密。

數(shù)據(jù)集成共享方面

設計、工藝、編程信息大部分以電子文件形式存放在計算機網(wǎng)絡上，信息分散，無法在一個項目管理中找到相應的各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，信息仍靠文字通知傳遞，交流。不能真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

產(chǎn)品更改管理方面

產(chǎn)品更改靠項目負責人以文字通知到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，變更頻繁時，難免會發(fā)生各種各樣的人為差錯。人為帶來的差錯比較突出，不能保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性。

項目管理方面

目前技術(shù)部門的項目的任務分配、項目進度跟蹤與分析是由設計管理員來掌握的，工作量大，缺乏有效的控制手段來跟蹤和控制項目的進度。

編碼管理方面

沒有對圖紙進行統(tǒng)一的編碼，目前按照市場部發(fā)來的令號和顧客給的編號進行項目組織，沒有對項目按照技術(shù)部的特點進行統(tǒng)一編號，因此在項目文檔的歸類和存檔方面存在問題

制造BOM方面

設計BOM無法向自動轉(zhuǎn)換，技術(shù)部的設計BOM在制造部技術(shù)室需要由人工重新輸入然后生成制造BOM，增加工藝設計人員的工作量并且容易出錯主要內(nèi)容總結(jié)PDM在一汽模具公司的應用基于PDM的模具設計并行設計知識管理12354一汽模具制造有限公司自1998年開始引入CAD/CAE/CAM技術(shù)，并在全廠普及應用，產(chǎn)品的設計周期顯著縮短，但隨著CAD、CAPP的應用與普及帶來了信息安全、管理等諸方面的新問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：1)設計圖樣、文檔管理混亂2)產(chǎn)品設計系列化程度不高3)設計圖樣、文檔等電子信息的安全性不高4)電子數(shù)據(jù)和紙質(zhì)圖紙內(nèi)容不統(tǒng)一5)缺少打印控制6)圖檔中的數(shù)據(jù)不能自動提取，不能生產(chǎn)BOM表設計現(xiàn)狀：1.PDM在一汽模具公司的應用（1）實現(xiàn)多種產(chǎn)品設計資料的綜合管理，從而實現(xiàn)信息集成（產(chǎn)品銷售信息、設計信息、制造信息）。（2）實現(xiàn)有效的軟件集成或封裝（AutoCAD、CATIA、UG、CAE、Word、Excel、企業(yè)資源管理ERP等)。（3）實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理功能，支持產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置，實現(xiàn)產(chǎn)品資料的重用與轉(zhuǎn)換。（4）實現(xiàn)項目計劃管理，可制定計劃，分配任務，并對計劃進行監(jiān)控，輸出計劃報表。（5）實現(xiàn)更改管理，可追溯更改歷史，對更改情況進行統(tǒng)計。（6）建立基于SmarTeam的集成化CAPP系統(tǒng)，實現(xiàn)典型工藝、工藝資源庫的管理等。（7）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有高度的可擴展性（系統(tǒng)功能的擴充、ERP接口）。（8）實現(xiàn)資源庫的管理（材料庫、設備庫、刀具庫等）。（9）實現(xiàn)編碼管理，建立編碼規(guī)則?？傮w目標：1.PDM在一汽模具公司的應用設計任務書，設計規(guī)范，二維圖紙，三維模型，技術(shù)文件，各種工藝數(shù)據(jù)文件，制造資源文件，合同文書，技術(shù)手冊，線路原理圖，使用手冊，維修卡等文檔管理的主要功能有版本管理、文檔的分類管理、文檔的瀏覽與導航、文檔的存取、文檔的安全控制等文檔管理：1.PDM在一汽模具公司的應用文檔信息瀏覽及文檔的樹型結(jié)構(gòu)圖、批注、版本管理文檔管理：1.PDM在一汽模具公司的應用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的創(chuàng)建和修改產(chǎn)品零部件與相關(guān)信息的關(guān)聯(lián)產(chǎn)品零部件的版本控制支持結(jié)構(gòu)的查詢和零部件及圖文檔查詢產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多視圖管理系列化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)視圖管理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理：1.PDM在一汽模具公司的應用項目管理：1.PDM在一汽模具公司的應用安全管理：1.PDM在一汽模具公司的應用主要包括：用戶管理、組織管理、角色定義、角色分配、對象訪問權(quán)限、瀏覽日志。工作流管理：1.PDM在一汽模具公司的應用根據(jù)公司實際工作流程，設計時把工作流程分為幾個階段：1、方案論證2、項目計劃審批和任務發(fā)放3、DL圖設計4、模具設計和工藝編制5、NC編程6、文檔發(fā)布方案論證流程：1.PDM在一汽模具公司的應用當營銷部接到一個項目，首先和生產(chǎn)部、技術(shù)管理室、沖壓室進行論證。如果項目成立，就由生產(chǎn)部建立項目，并輸入項目的有關(guān)信息，指定項目負責人項目計劃審批及任務發(fā)放流程：1.PDM在一汽模具公司的應用D/L圖設計流程：1.PDM在一汽模具公司的應用模具設計和工藝編制流程：1.PDM在一汽模具公司的應用結(jié)構(gòu)室設計人員從DL圖室接到DL圖，開始做模具設計。首先在SmarTeam中查找相同產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)，如果沒有，只能進行新模具圖設計。如果有，則進行局部更改后使用。因為目前我公司已全面啟動2D、3D智能設計，所以做局部更改是相當容易的。這大大縮短了設計周期。新模具圖經(jīng)過修改，確認后校對出圖。同時將設計文檔保存到SmarTeam。建立模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)模，利用SmarTeam,自動輸出各種清單（明細表，材料清單），杜絕了件號重復、缺少件號等現(xiàn)象。正式模具圖下發(fā)到工藝人員手中。啟動CAPP系統(tǒng)，編制工藝。NC編程流程：1.PDM在一汽模具公司的應用模具按加工范圍可分為大件、小件、自制標準件和外購標準件。小件由小型模具車間按圖紙尺寸進行車、銑、刨、磨加工，大件由工藝編程室按實體出加工指示圖，編程數(shù)控加工。由于SmarTeam提供了強大的資源庫管理功能，所以編制數(shù)控程序時，可以十分方便的查詢刀具使用情況，合理選擇刀具設備等。而且，可以參照以前類似產(chǎn)品選擇加工方式，切削參數(shù)等。最后，將數(shù)控程序等文檔保存到SmarTeam中。文檔發(fā)布流程：1.PDM在一汽模具公司的應用由以上流程可以看出，各個環(huán)節(jié)的最終正式文檔都匯集到文檔管理處，包括設計文檔、工藝文檔、技術(shù)文檔、NC文檔、更改文檔等，所以文檔的管理和發(fā)布流程就顯得尤為重要。利用SmarTeam文檔管理能夠方便、快捷地查詢和獲取所需的技術(shù)資料，在查詢時，不僅可以查到當前的資料，還可以查到過去的或者類似的相應資料。由文件檔案室向相關(guān)部門進行文檔發(fā)放。主要內(nèi)容總結(jié)基于PDM的模具設計PDM在一汽模具公司的應用并行設計知識管理21354福田模具：2.基于PDM的模具設計山東濰坊福田模具有限責任公司是北汽福田汽車股份有限公司下屬一個專業(yè)模具廠，面向行業(yè)和社會從事汽車覆蓋件的模具設計和制造。為福田公司和國內(nèi)二十幾個汽車廠家提供汽車覆蓋件模具、檢驗夾具及技術(shù)服務。企業(yè)“三維實體建模技術(shù)”、“逆向工程技術(shù)”、“精加工技術(shù)”、“汽車模具檢具技術(shù)”等先進技術(shù)的應用，使福田模具走了在汽車模具行業(yè)的前列。福田模具的信息化建設主要分為三個階段：第一階段實現(xiàn)了甩圖板工程，高起點搭建了設計平臺；第二階段是承擔國家863‘模具協(xié)同設計與制造’課題，全面實現(xiàn)了信息化管理，并建立了以ERP為核心的管理平臺，以PDM為核心的設計制造平臺，成為山東省首批信息化應用示范企業(yè)；第三階段是領(lǐng)先階段，在完善PDM、ERP系統(tǒng)的基礎上，又實現(xiàn)了BI數(shù)據(jù)共享、MES制造系統(tǒng)等的集成，信息化逐漸成為工廠生產(chǎn)經(jīng)營的助促器。全項目全過程在PDM中管理：2.基于PDM的模具設計按照不同的項目分類，與項目開展相關(guān)的所有數(shù)據(jù)均放在PDM中，保證全公司所有的部門能夠基于同一個數(shù)據(jù)平臺查詢和調(diào)用數(shù)據(jù)。每個文件夾中又分別存放來自各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如設計數(shù)據(jù)文件夾包含每個零件的各序模具相關(guān)數(shù)據(jù)。沖壓工藝設計：2.基于PDM的模具設計從PDM系統(tǒng)的分類管理庫中，可以很快的查到了以前曾經(jīng)設計過的類似零件，借鑒以前的工藝方案很快可以確定當前零件的工藝路線。在DL圖的設計過程中，也可以很方便的對DL圖的數(shù)據(jù)進行訪問，通過用戶權(quán)限的控制，模具設計人員對DL圖享有只讀權(quán)限，從而避免了模具設計人員在數(shù)據(jù)訪問中的的錯誤更改保存。同樣DL圖的設計人員對于模具設計同樣只享有只讀權(quán)限，不能更改。而且不管是DL圖人員還模具設計人員都只是對賦有自己修改權(quán)限的部件才能做出更改等操作并保存相關(guān)更改，任何人都無法對不屬自己權(quán)限的部件做出任何修改，從而確保數(shù)據(jù)的安全可靠。模具設計：2.基于PDM的模具設計全裝配式三維實體設計：整個模具開發(fā)工作的源頭。PDM系統(tǒng)對于模具的三維實體設計有著非常規(guī)范和嚴格的管理（部件的權(quán)限和版本），確保系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的唯一。同樣的部件在PDM系統(tǒng)中只有一個，數(shù)據(jù)量小，操作方便，共同使用。查詢功能：很快可以查到類似結(jié)構(gòu)或者模具。基于PDM的三維設計還可以自動匯總生成模具的明細表，大大提高了工作效率和準確性。設計校對：2.基于PDM的模具設計傳統(tǒng)的設計校對方式通常為設計者將設計完成的圖紙打印到紙介質(zhì)上，交到校對人員手中進行校對，費時費力，浪費資源，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段模具生產(chǎn)周期日益縮短的要求。而基于PDM的三維實體設計可以在模具設計的過程中實時的進行質(zhì)量控制，在模具設計尚未完成時模具校對人員就可以在數(shù)據(jù)庫中對其進行校對，以便提前發(fā)現(xiàn)設計中的問題并在正常的設計階段就將其解決，以提高工作效率。相對于傳統(tǒng)的串行的設計校對流程，我們在PDM中的校對與設計工作是可以同時開展的，屬于并行。設計人員和校對人員可以分別用各自的用戶身份對所設計的模具進行設計和校對工作，該工作是在不同的客戶端上進行的，互不影響。CAPP：2.基于PDM的模具設計

傳統(tǒng)方式：將圖紙轉(zhuǎn)到機加工藝人員手中進行加工工藝的編制來指導車間的生產(chǎn)。這種生產(chǎn)方式同樣存在工作效率低，自動化程度差等弊端?；赑DM的三維實體設計實現(xiàn)工藝的快捷編制：三維實體設計--》對相應部件的屬性進行定義--》將設計數(shù)據(jù)發(fā)布到CAPP系統(tǒng)--》自動對各類零件進行分類匯總，同時對各種需要的報表都會用規(guī)定的格式發(fā)布到ERP系統(tǒng)，相關(guān)生產(chǎn)部門可以按照發(fā)布的數(shù)據(jù)提前進行各種生產(chǎn)準備活動。生產(chǎn)制造：2.基于PDM的模具設計

設計完成后經(jīng)過校對審核后，就可以用于生產(chǎn)了，各部門通過不同用戶身份和客戶端可以直接對三維的設計數(shù)據(jù)進行訪問，由于已經(jīng)有了三維的實體，我們的CAM編程人員可以直接對各需要加工的表面進行編程，加工中心只需要調(diào)用相對應的程序來對模具各部件進行加工就可以了，無需像傳統(tǒng)的二維圖紙那樣讀圖識圖，然后人工干預來加工相應表面了，同樣裝配調(diào)制人員也可以用各自的客戶端對設計數(shù)據(jù)進行訪問，來指導裝配。也正是基于PDM的三維實體設計才實現(xiàn)了無圖化生產(chǎn)，大大的提高了工作效率，降低了勞動強度，使得PDM的優(yōu)勢得到了得到了充分的發(fā)揮。主要內(nèi)容總結(jié)并行設計PDM在一汽模具公司的應用基于PDM的模具設計知識管理31254背景：3.并行設計企業(yè)競爭的優(yōu)勢變?yōu)椋耗軌蛟谧疃痰臅r間內(nèi)快速開發(fā)出符合客戶要求的模具產(chǎn)品，模具的快速開發(fā)己經(jīng)成為把握市場先機而求生存的重要保障。并行工程的研究目的就是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品開發(fā)成本。并行工程要求設計小組同時并行地參與設計，并最大限度地交流信息，以縮短設計周期。并行工程通過多學科團隊、過程分析和改進、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、協(xié)同工作環(huán)境、自動化的設計支持工具CAX、DFX及其信息集成等方法和工具集，來促進多學科、跨部門的信息共享和協(xié)作，使得在產(chǎn)品開發(fā)過程的早期，就盡可能的考慮下游的因素(可制造性、可維護性等)，以減少工程更改，縮短開發(fā)周期，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)的一次成功和設計結(jié)果的優(yōu)化。傳統(tǒng)注射模具設計流程：3.并行設計總體看模具設計不同階段的流程為串行流程;設計人員經(jīng)驗能力參差不齊，以此串行流程進行模具設計，就不能對人力進行合理利用和調(diào)配，某些人常常處于等待狀態(tài)，浪費人力;人工管理檔案數(shù)據(jù)出錯幾率極高，因檔案抓錯而遭成的損失也很高。墓于PDM的并行快速設計系統(tǒng)框架：3.并行設計Windchill是PTC經(jīng)過實際生產(chǎn)驗證的內(nèi)容和過程管理軟件，它提供了數(shù)據(jù)管理完整的解決方案。Windchill具有快速、安全和只需一個Web瀏覽器就能訪問的特點，它使公司能夠簡化產(chǎn)品開發(fā)過程，并提供卓越的實物和信息產(chǎn)品，Windchill對于使用PTCCAD/CAM工程設計平臺Pro/E的企業(yè)尤為適用。設計團隊管理：3.并行設計設計人員能力級別的劃分設計團隊管理的優(yōu)化模具并行快速設計：3.并行設計2D裝配圖的并行快速設計3D拆模并行快速設計對于中大型復雜模具采用Assembly拆模方法；對于簡單中小型模具采用Molddesign模塊拆模方法。模具并行快速設計：3.并行設計EMX并行快速設計零件圖并行快速設計模具并行快速設計總流程：3.并行設計多項工作交叉開展,設計人員之間需要更多的溝通和協(xié)調(diào)各類人員待工時間減少,每套模具參與人員變多結(jié)構(gòu)設計人員需要較強的整合能力實施效果：3.并行設計在并行設計平臺基礎上，組建的并行設計團隊應用并行快速設計技術(shù)，可以有效地提升模具設計的效率和縮短模具設計的交期，如2007年的模具設計平均交期達成率相比2006年提升了19%；應用并行快速設計技術(shù)可以有效地降低設計異常和改善設計品質(zhì)，如2007年的模具單套設計異常比2006年降低了68%；并行快速設計技術(shù)的推行，設計分工發(fā)生改變，可對不同難度的工作進行合理分配，對人員技能要求大大降低，從而可以有效地節(jié)省人力成本；設計單套異常的降低也使因設計異常產(chǎn)生的損失大大降低，從而也保證了模具總的開發(fā)成本得到了降低。主要內(nèi)容總結(jié)知識管理PDM在一汽模具公司的應用基于PDM的模具設計并行設計41253概念：4.知識管理知識管理作為一種新的管理模式正在迅速發(fā)展，實踐表明，有效的知識管理能夠最大程度地將知識轉(zhuǎn)化為效益，轉(zhuǎn)化為價值，也能夠極大地促進企業(yè)核心競爭力的提高，從而使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。如果說設計數(shù)據(jù)管理是設計前提和結(jié)果的保證，那么知識管理就是對設計過程的支持。產(chǎn)品開發(fā)過程中的知識大致分成兩大類：一類是數(shù)據(jù)型知識，這類知識以數(shù)據(jù)文件的形式存在，是一種設計資源性質(zhì)的知識。另外一種規(guī)范型知識較為抽象，比如"設計規(guī)范"、"設計經(jīng)驗"等，是一種設計理念方面的知識。這兩種形式的知識特點是經(jīng)常相互轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)型知識往往可以提煉成規(guī)范型知識，而規(guī)范型知識為了方便使用，常常被轉(zhuǎn)化成為數(shù)據(jù)型知識。一汽模具的知識管理體系：4.知識管理案例--濰坊模具廠：4.知識管理數(shù)據(jù)庫的平臺不但有完整的全三維標準件庫;各種設計規(guī)范;每個項目的技術(shù)協(xié)議、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、開發(fā)計劃、設計數(shù)據(jù)、質(zhì)量信息、模具的調(diào)試記錄、模具的交付信息、CAM數(shù)據(jù)、設備參數(shù)等;而且還有經(jīng)過整理的典型沖壓件的工藝方案，CAE分析過程以及各種應用軟件的使用說明、常見問題和解決辦法、使用技巧等。PDM知識積累-----軟件常見問題及解決辦法PDM知識積累-----軟件使用技巧案例--濰坊模具廠：4.知識管理全三維機床參數(shù)：包含工作臺大小、頂出桿位置及最大頂出高度、工作臺面距離地面高度、上滑塊大小、打桿位置、油盒位置、工作臺移動方向、機床氣源位置等，全三維機床參數(shù)可以直觀驗證模具安裝是否可行，提前預防模具安裝缺陷。全類型全系列的全三維標準件庫：汽模模具標準、三住標準、三協(xié)標準、大連盤起標準、各種氮氣彈簧標準、多種企業(yè)標準、福田模具標準等數(shù)萬個標準件。拉延模、修沖模、翻邊模等標準模板與標準端頭、標準吊耳等模板相結(jié)合，統(tǒng)一了