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PLM系统助力东风柳汽实现产品协同设计

2019/2/20    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:PLM案例  e-works岁末盘点  智能制造  东风柳汽  
本文为“2018年度中国两化融合暨智能制造应用领先暨最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2018年度,为中国两化融合暨智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进两化融合或者智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。

一、企业简介

    东风柳汽是东风汽车有限公司和柳州市工业控股有限公司共同持股的有限责任公司,是国家大型一类企业和ISO9001质量体系认证企业、3C认证企业,已形成年产6万辆商用车、5万辆乘用车生产能力,拥有“东风乘龙”、“东风霸龙”、“东风龙卡”、“东风风行”四大品牌。

    东风柳州汽车有限公司秉承龙的风骨和神韵,挺立潮头竞风流,历经近半个世纪的风霜雨雪,走过无数坎坷艰辛,用勤劳的双手为中国汽车工业的发展描绘了一道亮丽风景。

二、企业在智能制造方面的现状

    东风柳汽商用车(以下简称“东风柳汽”)技术中心于2003年开始应用天喻公司的PDM产品数据管理系统,该系统实现了产品图文档管理、工艺图文档管理、产品设计BOM管理和工艺BOM管理等功能,系统数据也与生产制造相关系统有了一定的对接及连通。但由于东风柳汽的生产模式,PDM系统的应用并不充分,实际上PDM系统只起到了数据归档的作用;随着近年来东风柳汽业务规模不断扩大、设计手段不断发展,现有管理体系和支撑系统逐渐无法适应新形势的要求,对设计导航、知识利用、业务协同、3D数模管理等方面不能形成有效支持,影响了研发能力的发挥,项目和任务完成率的提高,与下游业务的协同效率。除了PDM系统,东风柳汽技术中心还应用了图纸发放系统,用于技术中心对外部门的图纸发放。但图纸发放系统功能相对单一,未与其他系统集成,全靠人工上传数据进行发放,数据源准确性没有保证,且工作效率较低。

    东风柳汽制造技术部目前应用了生产准备系统以及东风柳汽自主研发的MBOM管理系统,生产准备系统主要实现了项目任务管理、分工路线编制、新旧件平衡切换、零件及整车试制计划、整车计划及零件需求量管理等功能。MBOM系统完成了包括PDM数据读取及生产准备定义、模块处理、车架合件、白条处理、一车一表、选装及配置信息管理等功能。这两套系统一定程度上实现了MBOM管理,打通了设计到生产的数据连接,但因系统平台不统一,缺乏与其他生产环节的衔接(如与营销公司、财务部门、工艺部门、售后部门等),整个BOM业务链不完整、上下游数据源不一致、职能分工不明确等问题依然存在。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

    1.项目背景介绍

    东风柳汽CV技术中心于2003年开始导入天喻公司的PDM产品数据管理系统,经过不断的完善,实现了产品图文档、工艺图文档管理、产品设计BOM,工艺BOM管理的功能,也与生产制造部门的系统有了对接及连通,但是该系统对基本上属于归档性质,对管理产品开发过程3D数模能力有限,无法达成设计过程的协同及沟通。难以满足目前商用车多项目同时开展3D设计在系统中进行管理及协同的需求。现在都是采用文件服务器共享盘的方式进行项目数模管理,目前主要的工作模式如表所示:

表1 业务工作模式

业务工作模式

    2.项目目标

    所以本期PLM的项目目标是打造产品协同设计及技术数据管理平台,具体实现功能如下:

    ●产品及零部件编码管理;

    ●产品数据、过程文件线上审批及管理;

    ●产品生命周期管理(含设计、ET、PT、SOP阶段);

    ●整车配置表及BOM管理(设计BOM);

    ●产品技术数据审批及变更流程管理

    ●知识管理(含标准件库管理、知识文件、点检表管理)。

BOM数据流

图1 BOM数据流

    3.项目实施与应用情况详细介绍

    柳汽CVPLM使用的是三步调研方法:

    第一步:调研企业有关部门职能关系。(有哪些部门、相互间的业务关系)

    第一步:调研各部门内部业务流。(有哪些角色、各角色的岗位职能、业务数据、业务处理工具需求、权限)

    第三步:从业务流程角度,调研各业务流相关的信息。(有哪些业务节点、各业务节点的输入输出数据及格式、参与角色、业务处理工具需求、权限)

    实施过程

    项目的到目前历经15个月,目前系统已经上线,用户正在使用,项目的里程碑节点如下图所示:

项目的里程碑节点

图2 项目的里程碑节点

    项目改革点

    根据项目的调研,梳理出的柳汽CVPLM系统的业务流程,车型师根据销售订单填写车型配置后申请车型代号,车型代号申请通过后:

业务图

图3 业务图

    针对柳汽CV技术中心现有业务,将目前存在的业务痛点和短板总结为10大课题,结合行业最先进的实践案例,提出针对性的解决和优化方案,以产品数据管理为核心,同时完善研发体系标准规范,并打通与下游的数据传递,实现产品全生命周期的闭环管理。

表2 目前存在的业务痛点和短板

目前存在的业务痛点和短板

    系统特色业务场景

    场景一:在线申请驾驶室代号/车型代号

    在线申请驾驶室代号/车型代号、流程审批,流程结束后自动创建对应产品模型和项目工作区归档文件夹。

    产品型谱定义,产品大类-产品平台-产品系列-产品模型。

    业务场景二:标准模板搭建BOM

    标准VPPS和编码库,定义全新零部件编码规则和功能字典。

    在线申请零部件编码,设计BOM维护自顶向下,总布置通过虚拟分组分配设计任务,支持在设计BOM上进行选装包结构维护。

    业务场景三:文档录入

    包括三维数模、二维图纸、过程文件的录入,系统根据图纸解析自动与对应的零部件关联。

    业务场景四:产品数据状态管理

    产品数据从创建、使用、变更到最终废止,系统通过生命周期状态、生效状态和版本来管理产品数据再各个阶段的不同状态,以便区分和追溯,产品数据状态的变迁如下图所示。

产品数据状态的变迁

图4 产品数据状态的变迁

    业务场景五:数据变更

    设计变更通过结构化的变更申请单驱动变更执行,变更执行支持跨部门分任务协同,提交变更审批流程后自动生成更改通知单,审批流完成后数据发放。严谨的变更流程保证变更数据的准确性、一致性和可追溯性。

    业务场景六:过程文件管理

    车型代号(驾驶室代号)申请后,系统根据项目级别和模板自动创建归档文件夹层级;设计人员在PLM中录入过程文件,系统自动生成编码,过程文件在线审批、变更并归档,系统自动将签名反写回文件,数据管理员可以通过模板设置进行完整性检查。

    业务场景七:方案车和临时图

    系统支持快速派生方案车,并创建方案车临时零部件,同时支持技措单的临时图管理。

    4.效益分析

    通过本项目建设,在CV中心统一PDM平台,基于新平台实现三维协同设计管理、技术文档在线审批流程管理、整车研发项目管理及供应商协同管理,并且能达到以下的改善及收益。

    1)实现数据的一致性、准确性管理

    构建集中、统一的产品全生命周期管理数据管理平台,并提供系统化的管理手段,确保产品数据从销售、设计、工艺、采购、制造及服务等全价值链数据的准确性和一致性;杜绝前后数据不一致的现象。

    2)提升设计协同效率

    提供系统化的设计协同管理手段和完善的三维数模管理机制,提升设计协同效率,减少返工率,缩短设计交付周期。

    3)建立数据的可追溯性管理

    提供系统化的版本管理机制,通过变更流程及版本管理实现配置表、3D数模、2D图纸、技术文件、标准规范、零部件、BOM等各种数据对象的变更,并记录相互之间的关联,确保设变过程的完整性和可追溯性。

    4)构建电子审批流程

    实现了工程设计阶段的流程数字化管理,规范了设计流程,所有设计过程和数据由流程控制,减少了人为因素。

    5)统一产品数据管理

    通过PLM平台,以BOM为核心,将车型设计数据、分析数据、工艺数据、制造数据及服务数据等统一到一个平台进行管理,实现产品数据的全生命周期完整性管理。

    行业内统计数据表明,通过降低管理成本,缩短上市周期,提高质量三方面,预估带来的收益率从应用第二年收回投入成本,带来新增现金流逐年倍增,5年后趋于平稳。

表3 带来的收益

带来的收益

责任编辑:程玥
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