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基于PDM的装载机设计和生产管理关键技术研究

2020-08-25岳晓东

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利用PDM技术,建立装载机设计和生产过程数据管理系统,对装载机设计和生产、工艺过程中PDM技术的应用及其成果进行分析研究,构建了装载机设计和生产过程的PDM系统。

引言

    目前,中国装备制造业正处于高速发展期,市场竞争激烈。而传统的研发模式和生产模式无法适应新的市场形势。现代企业的发展,产品数据地位越来越重要,数据已经成为企业生产赖以正常、高效运转的依据,因此对企业的产品数据管理提出了更高的要求。随着信息化技术的发展,CAD、PRO/E、CAE、CAM等技术的越来越普遍应用,要求企业提高产品设计质量和生产效率,集成管理产品的设计、产品装配、制造、生产工艺、产品零部件等。产品数据管理(PDM),专门用于管理生产过程各种数据的技术,可以有效提高企业的生产效率。文章将对基于PDM数据管理系统在装载机设计生产中的应用及其成果进行分析研究。

1 PDM系统概况

    PDM是用来管理所有与产品相关的信息的技术。可以提高生产效率,有利于对产品的全生命周期进行管理,加强对于文档,图纸,数据的高效利用,使工作流程规范化。PDM系统具有对产品构型管理、图文档管理、流程管理等功能,可以集成产品的设计、生产过程与PDM系统,从而实现产品设计与产品的制造生产的衔接,保障产品整个流程中同类数据的一致性,PDM系统对整个企业产品核心设计、开发、制造能力的积累和提升具有重要的意义。

2 装载机设计和生产过程基础数据

    传统装载机的数据管理存在着一些问题,主要包括以下几点:(1)装载机生产数据管理无法准确反映装载机的制造、装配过程,因此缺乏对设计、生产、成本核算等方面的指导能力;(2)装载机生产数据管理系统无法准确描述装载机的需要的所有零部件,无法完整地描述装载机生产过程中产品、零部件等相互关系;(3)装载机的数据管理的层次结构无法适应新型装载机的设计、制作、配置过程;(4)在装载机的数据管理中,当装载机的型号逐渐增多时,各型装载机零部件借用较多、而且借用的零部件数量也将增多,此时,会导致零部件管理混乱。为使装载机数据满足PDM的要求,对装载机的设计和生产过程基础数据进行研究。

    2.1 装载机的零部件库和编码

    为建立装载机的PDM系统,首先需要建立装载机的零部件库,并建立零部件的编码规范和命名规则,规范装载零部件数据管理方式,改变传统的装载机零部件编号和命名方式。主要包括以下工作:

    (1)建立新的装载机零部件编码规则,该编码规则,不再用于表述装载机型号和零部件的从属关系;(2)装载机零件的新的编码是唯一的,将是装载机零件的唯一标识。设计编码规则时,零部件的编码将分为类别号和识别号,以方便后续的查询和管理;(3)基于装载机零部件本身的功能和属性,建立新的装载机零件命名规则,对现有装载机零部件进行统一命名。新的装载机零部件名称不能包含装载机零部件使用信息。

    基于新的装载机零部件编码规则和零部件命名规则,可以建立装载机零部件数据管理库,以零部件的编码为唯一标识。同时,根据装载机零部件的功能、装载机的生产工艺等,确定零部件之间的使用关系,形成装载机生产过程零部件的BOM。

    2.2 装载机设计和生产过程BOM管理

    为建立装载机的PDM系统,需要对装载机的设计和生产过程进行新的设计和划分,明确装载机设计和生产过程的各个阶段。装载机设计和生产过程的物料清单(BOM),是装载机设计和生产过程中所有产品、配套件、零件、易耗品、协作件等与生产有关的物料的统称,是装载机设计和生产过程管理的主要对象。因此装载机设计和生产过程BOM管理主要包括以下几方面工作。

    (1)建立装载机设计和生产过程新的层次结构划分,实现装载机设计的模块化,为建立装载机设计和生产过程的PDM系统做准备;(2)基于装载机的生产工艺、步骤,构建装载机生产过程各部件之间的关系,包括核心部件、联接件和附件等,分解工艺步骤,实现装载机生产的积木化搭建;(3)构建装载机设计和生产过程BOM中各部件的关系,以满足装载机生产的积木化搭建。为保证BOM的准确性,在装载机零部件的采购、外协、仓储过程中,按照前述的编码和命名规则,对零部件进行编号和命名。

    2.3 装载机文档和标准规范的管理

    装载机设计、生产过程中,存在众多文档,包括设计文档、技术协议、工艺文档、管理文档、更改通知单、服务文档、国标、厂标、行业标准、质量体系文件、情报信息、质量反馈等,这些文档需要系统的管理,需要进行标准化工作。

    在装载机的设计和生产过程中,PDM实施中,对这些文档的标准化工作主要包括:文档的编码规则、文档的命名规则、术语字典、工作规范等。

    (1)建立文档的编码规则,对文档进行统一的编码;(2)建立文档的命令,对文档的名称进行规范;(3)制订严格的生产过程工作规范和章程,其中包括装载机设计图样设计规范、装载机数据生成规范。(4)装载机设计和生产过程中,会产生了许多的名词,制定术语字典,对这些名词加以准确地解释。

3 装载机设计和生产过程PDM系统设计

    在装载机设计和生产过程中,将利用PDM技术,实现装载机设计和生产过程中装载机零部件管理、装载机文档管理、装载机生产过程BOM管理、装载机新产品设计与开发流程管理、装载机设计变更流程管理、系统管理、报表功能等。

    装载机PDM系统设计主要包括:

    (1)建立装载机零部件、设计文档、工艺文档、技术协议、行业标准、工艺规范、等数据的编码系统,建立装载机产品基础数据库。(2)规范装载机产品相关数据:科学设计和整理装载机产品结构BOM,清楚的搭建装载机制造BOM、装载机设计BOM、装载机服务BOM三者之间的转换关系,实现装载机BOM的准确率至少达到98%。(3)规范装载机设计和生产流程,实现装载机设计和生产的规范化;确立新型装载机设计和生产更改流程,实现装载机产品相关数据的有效管理。(4)实现装载机相关产品数据的共享,并逐步向装载机设计和生产整个流程延伸。

4 效益分析

    装载机PDM系统的实施,将与装载机有关设计和生产数据等实现统一综合管理,包括:装载机设计和生产过程BOM表、装载机零部件数据、装载机相关文档装等。通过实施装载机PDM系统,实现了装载机设计和生产过程数据保存和文件管理、装载机结构管理、装载机设计和生产流程管理、装载机相关数据的分类及检索等。通过实施装载机PDM系统,这些数据的流动和管理变得更加科学有序。

    因此,装载机PDM系统可以节省装载机缩短装载机进入市场的时间,有效减少装载机设计时间,并提高装载机的质量,节约制造成本。通过PDM系统的实施,有助于企业严格装载机数据管理、理顺装载机设计和生产管理流程、保证装载机相关数据的一致性和完整性,实现装载机相关数据的共享,可以极大地提高企业核心竞争力和生产数据管理水平,为企业的ERP的实施,打下了坚实的基础。

5 结束语

    文章根据现有文献对PDM技术的研究成果,针对装载机设计和生产过程的实际情况,从分析厦工装载机设计和生产过程数据管理出发,就装载机设计和生产过程PDM实施的技术和系统的设计进行了阐述,探讨了如何利用PDM技术促进装载机设计和生产科学化、信息化进行。

责任编辑:程玥
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