武器系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)涉及總體、結(jié)構(gòu)、控制、動(dòng)力、保障等多個(gè)專業(yè)，包含總體、系統(tǒng)、分系統(tǒng)和部件多個(gè)層次，是一項(xiàng)高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程。隨著信息技術(shù)和經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，如何快速設(shè)計(jì)制造出滿足市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品，成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心。構(gòu)型管理是研究新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)規(guī)律性的一門(mén)學(xué)科，致力于提升新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。傳統(tǒng)的構(gòu)型管理依靠明細(xì)表、圖樣目錄來(lái)表達(dá)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，但對(duì)于產(chǎn)品的演變過(guò)程或新產(chǎn)品的產(chǎn)生顯得力不從心，無(wú)法適應(yīng)快速的市場(chǎng)變化。這樣迫使現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造企業(yè)必須改變?cè)O(shè)計(jì)方法，應(yīng)用信息化技術(shù)包括PDM(Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)系統(tǒng)開(kāi)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在PDM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品構(gòu)型管理，進(jìn)一步提高產(chǎn)品研制水平，加快研制速度來(lái)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)。
1 PDM系統(tǒng)
隨著CAD的廣泛應(yīng)用，PDM系統(tǒng)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。PDM是以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過(guò)程、資源一體化集成管理的技術(shù)。PDM系統(tǒng)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)平臺(tái)，必須滿足企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的不斷變化，必須實(shí)現(xiàn)從企業(yè)內(nèi)部向整個(gè)價(jià)值鏈的擴(kuò)展，一個(gè)建立在分布式架構(gòu)基礎(chǔ)之上的、基于Internet環(huán)境的、能實(shí)現(xiàn)本地和異地設(shè)計(jì)協(xié)同的PDM系統(tǒng)才能真正滿足要求。
從上世紀(jì)90年代至今，PDM領(lǐng)域發(fā)生多次變革，各個(gè)廠商開(kāi)始形成各自的解決方案。比較典型的包括：SIEMENS PLM Software的TEAMCENTER解決方案、PTC倡導(dǎo)的WINDCHILL解決方案、達(dá)素的ENOVIA解決方案。
作為世界領(lǐng)先的PDM解決方案供應(yīng)商，SIEMENS推出TEAMCENTER產(chǎn)品解決方案。TEAMCENTER允許企業(yè)通過(guò)web建立廣義企業(yè)，支持所有參與者共享產(chǎn)品信息；彼此進(jìn)行實(shí)時(shí)的協(xié)作交流；連接企業(yè)異構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)，并使它們的產(chǎn)品數(shù)據(jù)同步；支持整個(gè)生命周期的流程持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
WINDCHILL是PTC公司經(jīng)過(guò)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)和流程管理軟件，涵蓋了一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)管理、協(xié)同工作、流程控制所需要的全部功能。它充分利用了Internet和相關(guān)的信息技術(shù)，為系統(tǒng)提供了一種應(yīng)用軟件基礎(chǔ)，從而保證能快速、高效地部署產(chǎn)品信息。
ENOVIA VPM解決方案是擴(kuò)展企業(yè)中跨多節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)的虛擬產(chǎn)品管理方案。ENOVIA VPM強(qiáng)調(diào)和CAD系統(tǒng)以及電子樣機(jī)DMU的緊密結(jié)合，支持對(duì)帶配置的電子樣機(jī)的管理，完成對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程中所有設(shè)計(jì)信息的管理，并深入到CAD/DMU系統(tǒng)內(nèi)部，完成對(duì)產(chǎn)品構(gòu)型、任務(wù)流及發(fā)布機(jī)制、人員和組織結(jié)構(gòu)管理。
2 構(gòu)型管理
構(gòu)型是現(xiàn)有的或計(jì)劃中的產(chǎn)品的屬性，或系列化開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品變型中的一個(gè)。構(gòu)型管理即CM(Configuration Management)，中文又稱為技術(shù)狀態(tài)管理、配置管理等，致力于在產(chǎn)品生命周期中，建立和維護(hù)產(chǎn)品需求與產(chǎn)品構(gòu)型信息及產(chǎn)品屬性之間的一致性。美國(guó)空軍為了解決新型戰(zhàn)機(jī)采辦中的混亂狀況，提出了構(gòu)型管理的概念，并最終獲得了投資收益的最大化、客戶滿意度的提高和全壽命成本的降低。鑒于此，美國(guó)軍方認(rèn)為，必須依靠構(gòu)型管理建立一個(gè)規(guī)范的、可靠的、科學(xué)的體系來(lái)控制產(chǎn)品研制。隨著構(gòu)型管理在軍方的“強(qiáng)制性”應(yīng)用，構(gòu)型管理得到了普遍承認(rèn)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)和制造工程師學(xué)會(huì)等權(quán)威機(jī)構(gòu)也相繼發(fā)布了構(gòu)型管理規(guī)范，構(gòu)型管理逐步從軍用領(lǐng)域擴(kuò)展到各類產(chǎn)品研制領(lǐng)域。
數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展使得構(gòu)型管理進(jìn)入了一個(gè)新的階段。在PDM系統(tǒng)中，根據(jù)用戶需求制定相關(guān)規(guī)則將各個(gè)階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，通過(guò)對(duì)更改、狀態(tài)、審核等過(guò)程的控制，集成和協(xié)調(diào)各階段產(chǎn)品數(shù)據(jù)，確保在產(chǎn)品研制的任何時(shí)刻，能夠得到需要的產(chǎn)品構(gòu)型，并保證其正確性、可追溯性、完整性。
3 構(gòu)型管理在PDM系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)
3.1 PDM選型
通過(guò)對(duì)航空工業(yè)信息化建設(shè)先進(jìn)單位的調(diào)研及對(duì)大量相關(guān)技術(shù)資料和報(bào)道研究發(fā)現(xiàn)，絕大部分國(guó)際國(guó)內(nèi)先進(jìn)的航空制造企業(yè)均使用了PDM平臺(tái)來(lái)提高綜合技術(shù)水平和制造水平。國(guó)內(nèi)航空制造企業(yè)和研究所存在兩種不同的信息化平臺(tái)。飛機(jī)廠所主要采用CATIA進(jìn)行設(shè)計(jì)；以ENOVIA VPM系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，完成設(shè)計(jì)協(xié)同。發(fā)動(dòng)機(jī)廠所則主要采用SIEMENS的TEAMCENTER軟件。
由于CATIA提供了完備的設(shè)計(jì)能力，更重要的是考慮到航空系統(tǒng)各飛機(jī)廠所的協(xié)同，某航空企業(yè)全面采用CATIA進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，ENOVIA VPM實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)協(xié)同。
3.2 構(gòu)型方法
構(gòu)型管理的核心就是維護(hù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)在整個(gè)生命周期不斷演變的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。在VPM系統(tǒng)中，構(gòu)型管理圍繞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開(kāi)展，當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品最初被設(shè)計(jì)出來(lái)時(shí)，該產(chǎn)品往往只有一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，即所謂的原型。隨著設(shè)計(jì)的改進(jìn)或者客戶的需求會(huì)派生出許多新的型別，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也就擴(kuò)展成為一棵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類樹(shù)，它包含了所有產(chǎn)品型別的所有組成（零部件、可選件），通過(guò)配置不同的規(guī)則將產(chǎn)品設(shè)計(jì)全生命周期各種形式和各種版本的數(shù)據(jù)、文檔、工作流程進(jìn)行關(guān)聯(lián)并對(duì)其進(jìn)行管理和控制。因此，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是進(jìn)行構(gòu)型管理的基礎(chǔ)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)建的好壞將直接影響到產(chǎn)品構(gòu)型控制的形式和過(guò)程。
基于ENOVIA VPM進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)的構(gòu)型方法包括以下幾種：
全解析的方法：分別顯示地定義每一種可能的構(gòu)型，將每種構(gòu)型所包含的產(chǎn)品數(shù)據(jù)以不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的形式顯示在PDM系統(tǒng)中。
全配置的方法：對(duì)產(chǎn)品的所有零部件進(jìn)行規(guī)則配置，每種構(gòu)型狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)全部在一個(gè)產(chǎn)品類下，只有通過(guò)指定某規(guī)則才能過(guò)濾得到相應(yīng)的構(gòu)型。
基于模塊的方法：基于模塊的方法是將產(chǎn)品分解成許多不同的模塊，以模塊為管理單位。模塊內(nèi)部通過(guò)配置的方法進(jìn)行規(guī)則劃分。
對(duì)三種方法進(jìn)行研究對(duì)比，采用全解析的方法進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較清晰，容易管理，構(gòu)型獲取也相對(duì)容易，但此種方法同一個(gè)零件因參與不同的構(gòu)型而出現(xiàn)在不同的構(gòu)型樹(shù)上，造成零部件實(shí)例數(shù)量產(chǎn)生冗余；采用全配置的方法進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義，實(shí)例數(shù)量相對(duì)全解析方法少，構(gòu)型獲取通過(guò)指定有效過(guò)濾規(guī)則得到，但需要清楚每個(gè)零件在產(chǎn)品中的狀態(tài)來(lái)配置所有零部件，對(duì)構(gòu)型管理要求高，增加了構(gòu)型管理的復(fù)雜度和成本；為減少零部件實(shí)例的冗余，同時(shí)降低管理成本，采用基于模塊的方法組織產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，每種構(gòu)型狀態(tài)通過(guò)過(guò)濾或選配出來(lái)，產(chǎn)品規(guī)劃比較清晰，管理相對(duì)容易，產(chǎn)品可通過(guò)選裝得到，實(shí)現(xiàn)了可重用設(shè)計(jì)，也便于客戶進(jìn)行選型和快速適應(yīng)市場(chǎng)需求變化組織新產(chǎn)品。
4 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，信息化技術(shù)已廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，基于PDM系統(tǒng)實(shí)施產(chǎn)品構(gòu)型管理，能很好地滿足構(gòu)型標(biāo)識(shí)、構(gòu)型控制、構(gòu)型記實(shí)、構(gòu)型審核的要求，并使構(gòu)型管理更加靈活方便，是產(chǎn)品構(gòu)型管理手段的重大變革，為研制周期的縮短、研制質(zhì)量的提高創(chuàng)造必要的條件。
構(gòu)型管理是一項(xiàng)貫穿產(chǎn)品研制全生命周期的系統(tǒng)工程，需要進(jìn)行大量的研究和應(yīng)用工作，本文僅從產(chǎn)品數(shù)據(jù)構(gòu)型方法方面對(duì)構(gòu)型管理進(jìn)行探索和實(shí)踐，對(duì)構(gòu)型管理其他方面的實(shí)現(xiàn)，仍需要進(jìn)一步研究和解決。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.guhuozai8.cn/
本文標(biāo)題：基于PDM系統(tǒng)的構(gòu)型管理的研究
本文網(wǎng)址：http://www.guhuozai8.cn/html/solutions/14019313321.html
相關(guān)文章
