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企业PLM系统结构化工艺管理的应用浅析

导读: 工艺管理在产品的不同时期都发挥着不同的核心作用,特别是在产品成长期和成熟期,产品从研发到市场化批量制造,逐步进入到了工艺提升和产品链延伸阶段,基础性研发项目逐步减少,而工艺性的技术改进项目在企业占主导地位。

1、工艺管理现状及PLM结构化工艺管理目标

工艺管理在产品的不同时期都发挥着不同的核心作用,特别是在产品成长期和成熟期,产品从研发到市场化批量制造,逐步进入到了工艺提升和产品链延伸阶段,基础性研发项目逐步减少,而工艺性的技术改进项目在企业占主导地位。目前,许多企业都面临设计与工艺协作不畅、工艺与制造脱离、无标准可依等诸多问题。生产中工艺设计、审查过程形式大于实质,从而造成:设计不合理,工序、工艺路线繁杂重复;工艺指导文件不规范完整,形同虚设;设备资源利用率偏低、质量控制难以落实等现象。这些都是阻碍企业发展的主要原因。许多企业虽然使用的是自动化的设备,但还在传承着老旧的工艺管理模式,纯粹以工艺附图和简单的工艺卡片指导生产,产品数据在各个阶段中没有相互关联和集成,使数据之间形成断层,无法实时更新,很大程度上拉低了数据的精准度和有效性。

PLM结构化工艺管理的目标就是建立起集中工艺数据管理中心,实现以PLM系统平台的结构化工艺数据的快速共享和传递,构建以“3P+1R”的工艺模式:产品(Product)、工艺(Process)、车间(Plant)、工艺资源(Resource)模式的数据结构化管理,为ERP提供准确、可识别的数据源,积累和完善工艺知识库,提升工艺管理标准化水平,提高工艺设计质量和效率,建立知识库共享,固化工艺文件审签流程,提高审阅效率,保证数据准确性和可追溯性。PLM系统工艺管理主要包括:工艺BOM的结构及分类、自制零部件的工艺信息(包括工序、原材料编码、刀具、工装夹具、规格及重量等)、作业指导书等工艺数据,工艺信息实现系统中维护流转(PBOM裁剪后生成制造BOM),与企业ERP、MES等系统的集成,是基于研发、工艺、制造一体化的管理理念,从根本上解决了设计、工艺、资源三张皮的问题,实现设计与工艺协同、工艺与制造协同、制造与产、销、售后协同等。系统以“树-表”的结构(如图1)中完成工艺、工序结构的搭建,清晰表达工序、工艺路线、资源之间的关系。建立企业个性化的典型工艺库和资源库、知识库等,便于核心工艺技术的积累,与企业信息化平台融合实现工艺模板管理的创新。实施应用的价值主要体现在:设计、工艺并行,工艺设计数据重用,并可实现工艺路线关联制造目标及目标正反向查询。支持异地多工厂的零部件多工艺加工方式(标准工艺、替代工艺)。

企业PLM系统结构化工艺管理的应用浅析

图1 结构化工艺管理图

2、PLM结构化工艺管理实施需注意事项

PLM系统结构化工艺管理是一种较为科学的代技术管理模式,既有独立的可操作性,又有密不可分的关联和集成关系,平台又基于分类、分层级规划的多模式、多工艺决策流程,在统一数据模型的基础上,提出了面向产品族的工艺分类、分层结构树的组织模式,从工艺业务层和资源库分层管理,实现了产品加工及工艺的自动创新。在进行实施推广前的基础准备工作尤为重要,不仅要对相关数据资料的分类汇总,更是对传统工艺思想的一次挑战,实施推广前应注意以下几点:

2.1 数据核查

工艺过程控制检查,PBOM转换为制造BOM时,准确裁剪无效率和重复的工序环节,利用企业有效的自动化设备资源和科学的生产物流体系,使整个工艺制造过程效率提高。工艺核查是工艺管理的重要环节,是衡量技术设计水平和车间制造水平的关键保障,通过工艺核查,发现问题-研究方案-工艺变更-处理解决。工艺核查是进行结构化工艺管理的关键步骤。

2.2 工艺分类

首先要把工艺结构及其业务类型进行分类,便于区分和明晰架构逻辑性,如对资源库(工艺术语库、设备库、刀具库、量具库、工装库)的划分。系统又通过分类属性池进行属性管理,如“工艺术语库”可在分类属性池中进行添加和管理,又可根据企业自身的工艺加工特点创建企业的工艺术语分类库,选择抽象分类,可允许新建下一层子分类(父子结构细分),利用模板输入“分类编码”和“分类名称”等重要属性,批量添加在“工艺术语”分类库中,然后进行业务绑定,最后添加到该“分类”的业务类型实例对象中。

2.3 资源库编码

根据分类属性对企业资源信息进行整理分类,然后进行规范编码,以便于查询和过滤筛选,资源编码和物料编码必须要明显区分,可用类别字母与流水码结合,通过“模板导人”然后添加到分类库中实例管理。对于不同资源库属性要配置不同属性,如设备还应包括技术参数、使用说明书、和保修卡等信息。

2.4 工艺关联

结构化工艺管理通过数据关联和ERP数据链进行打通,工艺路线关联制造目标,制造目标又通过关联工艺查询工艺路线及相关资源信息,作业指导书与制造目标进行关联,工作区域与设备关联等,在创建工序、工艺路线时,通过添加“资源”后,即可自动按“树-表”的结构搭建并进行维护。可以节省工艺设计时间,工序指派工作区域不限定为仅允许选择一个区域,以满足物料多工艺多场地生产的需求,具体有工艺人员设定。

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