基于PDM的裝載機設計和生產管理關鍵技術研究

岳曉東

摘 要：利用PDM技術，建立裝載機設計和生產過程數據管理系統，對裝載機設計和生產、工藝過程中PDM技術的應用及其成果進行分析研究，構建了裝載機設計和生產過程的PDM系統。

關鍵詞：PDM；裝載機；編碼；設計管理

引言

目前，中國裝備制造業正處于高速發展期，市場競爭激烈。而傳統的研發模式和生產模式無法適應新的市場形勢。現代企業的發展，產品數據地位越來越重要，數據已經成為企業生產賴以正常、高效運轉的依據，因此對企業的產品數據管理提出了更高的要求。隨著信息化技術的發展，CAD、PRO/E、CAE、CAM等技術的越來越普遍應用，要求企業提高產品設計質量和生產效率，集成管理產品的設計、產品裝配、制造、生產工藝、產品零部件等[1]。產品數據管理（PDM），專門用于管理生產過程各種數據的技術，可以有效提高企業的生產效率。文章將對基于PDM 數據管理系統在裝載機設計生產中的應用及其成果進行分析研究。

1 PDM系統概況

PDM是用來管理所有與產品相關的信息的技術[2]。可以提高生產效率，有利于對產品的全生命周期進行管理，加強對于文檔，圖紙，數據的高效利用，使工作流程規范化。PDM系統具有對產品構型管理、圖文檔管理、流程管理等功能，可以集成產品的設計、生產過程與PDM系統，從而實現產品設計與產品的制造生產的銜接，保障產品整個流程中同類數據的一致性，PDM系統對整個企業產品核心設計、開發、制造能力的積累和提升具有重要的意義[3]。

2 裝載機設計和生產過程基礎數據

傳統裝載機的數據管理存在著一些問題，主要包括以下幾點：（1）裝載機生產數據管理無法準確反映裝載機的制造、裝配過程，因此缺乏對設計、生產、成本核算等方面的指導能力；（2）裝載機生產數據管理系統無法準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過程中產品、零部件等相互關系；（3）裝載機的數據管理的層次結構無法適應新型裝載機的設計、制作、配置過程；（4）在裝載機的數據管理中，當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量也將增多，此時，會導致零部件管理混亂[4]。為使裝載機數據滿足PDM的要求，對裝載機的設計和生產過程基礎數據進行研究。

2.1 裝載機的零部件庫和編碼

為建立裝載機的PDM系統，首先需要建立裝載機的零部件庫，并建立零部件的編碼規范和命名規則，規范裝載零部件數據管理方式，改變傳統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則，該編碼規則，不再用于表述裝載機型號和零部件的從屬關系；（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識。設計編碼規則時，零部件的編碼將分為類別號和識別號，以方便后續的查詢和管理；（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則，對現有裝載機零部件進行統一命名。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則和零部件命名規則，可以建立裝載機零部件數據管理庫，以零部件的編碼為唯一標識。同時，根據裝載機零部件的功能、裝載機的生產工藝等，確定零部件之間的使用關系，形成裝載機生產過程零部件的BOM。

2.2 裝載機設計和生產過程BOM管理

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

（1）建立裝載機設計和生產過程新的層次結構劃分，實現裝載機設計的模塊化，為建立裝載機設計和生產過程的PDM系統做準備；（2）基于裝載機的生產工藝、步驟，構建裝載機生產過程各部件之間的關系，包括核心部件、聯接件和附件等，分解工藝步驟，實現裝載機生產的積木化搭建；（3）構建裝載機設計和生產過程BOM中各部件的關系，以滿足裝載機生產的積木化搭建。為保證 BOM 的準確性，在裝載機零部件的采購、外協、倉儲過程中，按照前述的編碼和命名規則，對零部件進行編號和命名。

2.3 裝載機文檔和標準規范的管理

裝載機設計、生產過程中，存在眾多文檔，包括設計文檔、技術協議、工藝文檔、管理文檔、更改通知單、服務文檔、國標、廠標、行業標準、質量體系文件、情報信息、質量反饋等，這些文檔需要系統的管理，需要進行標準化工作。

在裝載機的設計和生產過程中，PDM實施中，對這些文檔的標準化工作主要包括：文檔的編碼規則、文檔的命名規則、術語字典、工作規范等。

（1）建立文檔的編碼規則，對文檔進行統一的編碼；（2）建立文檔的命令，對文檔的名稱進行規范；（3）制訂嚴格的生產過程工作規范和章程，其中包括裝載機設計圖樣設計規范、裝載機數據生成規范。（4）裝載機設計和生產過程中，會產生了許多的名詞，制定術語字典，對這些名詞加以準確地解釋。

3 裝載機設計和生產過程PDM系統設計

在裝載機設計和生產過程中，將利用PDM技術，實現裝載機設計和生產過程中裝載機零部件管理、裝載機文檔管理、裝載機生產過程BOM管理、裝載機新產品設計與開發流程管理、裝載機設計變更流程管理、系統管理、報表功能等。

裝載機PDM系統設計主要包括：

（1）建立裝載機零部件、設計文檔、工藝文檔、技術協議、行業標準、工藝規范、等數據的編碼系統，建立裝載機產品基礎數據庫。（2）規范裝載機產品相關數據：科學設計和整理裝載機產品結構BOM，清楚的搭建裝載機制造BOM、裝載機設計BOM、裝載機服務BOM三者之間的轉換關系，實現裝載機BOM的準確率至少達到98%。（3）規范裝載機設計和生產流程，實現裝載機設計和生產的規范化；確立新型裝載機設計和生產更改流程，實現裝載機產品相關數據的有效管理。（4）實現裝載機相關產品數據的共享，并逐步向裝載機設計和生產整個流程延伸。

4 效益分析

裝載機PDM系統的實施，將與裝載機有關設計和生產數據等實現統一綜合管理，包括：裝載機設計和生產過程BOM表、裝載機零部件數據、裝載機相關文檔裝等。通過實施裝載機PDM系統，實現了裝載機設計和生產過程數據保存和文件管理、裝載機結構管理、裝載機設計和生產流程管理、裝載機相關數據的分類及檢索等。通過實施裝載機PDM系統，這些數據的流動和管理變得更加科學有序。

因此，裝載機PDM系統可以節省裝載機縮短裝載機進入市場的時間，有效減少裝載機設計時間，并提高裝載機的質量，節約制造成本。通過PDM系統的實施，有助于企業嚴格裝載機數據管理、理順裝載機設計和生產管理流程、保證裝載機相關數據的一致性和完整性，實現裝載機相關數據的共享，可以極大地提高企業核心競爭力和生產數據管理水平，為企業的ERP的實施，打下了堅實的基礎。

5 結束語

文章根據現有文獻對PDM技術的研究成果，針對裝載機設計和生產過程的實際情況，從分析廈工裝載機設計和生產過程數據管理出發，就裝載機設計和生產過程PDM實施的技術和系統的設計進行了闡述，探討了如何利用PDM技術促進裝載機設計和生產科學化、信息化進行。

參考文獻

[1]傅迎春.產品數據管理PDM關鍵技術研究[D].浙江大學，2001.

[2]張漢平.裝載機產品開發知識庫的規劃及應用研究[D].吉林大學，2009.

[3]蔡亮.廈工產品數據管理系統（PDM）的開發研究[D].重慶大學，2004.