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PLM在纺机业中的推广应用方案

2022/8/16    来源:清软英泰    作者:佚名      
关键字:PLM  纺机业  
本文阐述了“PLM(产品全生命周期管理)”的管理理念,结合公司实施PLM的实践体验,论述PLM在项目研发管理与共享平台建设中的重要性。
1 引言

       中国纺织业经过最近20年的高速发展,已然成为纺织大国,随着时代的推移,中国正逐步由纺织大国向纺织强国转变。中国纺织业的高速发展得益于中国纺机业的稳步发展。随着5G的推出,信息化时代的到来,产品生命周期大大缩短,新产品迭代速度非常快,在“工业4.0”和“中国智能制造2025”的背景下,纺机业如何满足纺织业未来的发展,是一个值得研究的课题。纺机企业迫切需要将信息技术、现代管理理念融入到企业产品的整个过程中,以提高企业的市场应变能力和竞争能力。“PLM(Product Life-cycle Management)产品全生命周期管理”概念应用而生。

       产品全生命周期管理PLM自20世纪末提出以来,迅速成为制造业关注的焦点。PLM应用电子和协同技术,将产品开发流程与SCM、CRM、ERP等企业生产管理系统进行集成,将孤岛式流程管理转变为集成化的一体管理,实现从概念设计、产品设计到产品生产、产品维护等管理信息的全面数字化,实现企业知识价值的提升与知识共享管理,通过产品开发与业务流程的优化,全面提升企业的生产效率,降低产品生命周期管理的成本,提升企业市场的竞争力。一个公司推行PLM,必须以PLM标准体系为基础并结合自身特点规划自己的管理体系,设计自己的蓝图。以下分享集团公司PLM上线运行的过程。 

2 PLM上线策划

       该集团为世界最大的纺机制造企业,产品涵盖棉纺成套设备、化纤设备等,子企业分布在十多个城市。棉纺工艺流程是一个相当复杂过程,从纺织原料到成品纱线需经过开清棉、梳棉、条卷、精梳、粗纱、细纱、络筒等诸多工序,棉纺设备种类繁多。随着棉纺市场的高速发展,纺织企业产品种类不断增加,对棉纺设备产品一体化、智能化、集成度要求越来越高,各棉纺设备之间的联合与协同关系越来越紧密,产品从研发、设计、工艺到生产以及销售也越来越密不可分。但目前各企业的研发设计工具、通用资源库管理、生产及销售管理平台等存在很大的差异。

       针对集团特点,制订集团PLM上线策略,成立PLM项目组,实施PLM上线工作。分析调研各子企业现状,制订上线蓝图,统一配置工作站,统一设计软件和加密软件,统一布置服务器,建立集团通用资源库,制订集团软件、设计标准,统一图框、模板及工作流程,统一设置用户及权限等,优先做好顶层设计。 

3 PLM管理理念

       PLM的核心是围绕产品进行全生命周期管理。它是一个基于现代计算机网络技术构造的战略业务方法,从生命周期的角度最大化产品的价值并使产品生命周期信息透明化,企业结合信息系统和商业系统,建立起从产品进入市场直到它生命尽头所有过程中的所有信息。

       从数据角度看,PLM系统支持在产品设计活动中及时方便地提交、存档、共享和查询相关产品信息;从过程的角度看,PLM系统可以通过跟踪和控制整个产品生命周期内诸如设计、审批、变更以及产品数据发布及各种BOM发布、生产管理等过程的环节。

       产品生命周期管理是一套能够促进创新的解决方案,它跨越传统组织机构边界的限制,孕育产品创新的思想。PLM可将集团各企业从投资立项到执行监控再到绩效考核进行统筹管理,用一体化集成应用的理念规划和搭建以项目管理为主线的产品全生命周期管理平台,实现项目管理与文档、物料、BOM的强关联。

       从最初的市场需求、产品方案、图纸设计、工程设计直至产品推广、转批、产品变更管理,并一直延伸至质量管理、服务和维护等领域,以打通研发核心基础业务流程为目标,实现CAD集成、MDM集成、图文档管理、产品结构管理、物料BOM管理、工程更改管理,确立研发电子数据在企业中的权威地位,提高研发工程师工作效率,为企业研发平台持续发展打下坚实基础。PLM提供了与产品相关的所有业务流程的完整视图,记录了产品的完整生命周期中所有必须必要的信息。 

4 PLM软件系统信息化平台总体构架

       PLM软件系统按照集团战略需求,整合各企业技术资源,实现通用资源库、纺织标准、技术规范等集中维护共享应用,将技术文档、零部件设计文档、BOM等数据库集中规范管理,搭建统一研发管理与共享平台。深化集团整体项目管理能力,提升售前与售后技术支持能力,扩大系统应用范围,从而真正提高生产管理水平。PLM软件系统信息化平台总体构架如图1所示。

PLM软件系统信息化平台总体构架图

图1 PLM软件系统信息化平台总体构架图 

       4.1 技术文档集中统一管理、共享

       搭建集团统一研发管理与共享平台,将纺织行业标准、技术规范文件等技术标准文档统一维护管理并共享应用;规范标准件、纺机通用件等编码规则,实现通用资源库集中维护管理并共享应用,便于集中采购管理;统一产品设计和开发程序文件模板,规范随机资料并将研发程序文档统一线上集中分类管理,便于资源共享。 

       4.2 设计工具与设计数据管理一体化

       统一各企业机械、电气的设计工具,搭建集团统一的研发平台,实现设计工具平台统筹管理,通用资源库共享使用。零部件模型检入系统后通过属性参数,自动创建或关联物料,实现设计工具与PLM管理平台无缝集成。 

       4.3 产品综合EBOM数据管理、工艺PBOM、生产MBOM管理一体化

       搭建各企业数据管理平台,统一属性与结构管理,统一物料编码规则,实现从产品零部件设计到产品综合EBOM输出再到工艺PBOM、生产MBOM,全链条的核心数据打通。 

       4.4 工程变更管理

       PLM管理平台工程变更流程,从变更申请一提出就纳入管理,管理更改原因以及审批环节,使更改过程闭环留痕。 

5 PLM具体实施

       5.1 文档管理

       技术文档在PLM管理共享平台上实行分类管理。文档按技术标准文档、通用资源库、产品研发程序文档、产品数据库等划分,便于统一维护和查询共享。

       将纺织行业标准、技术规范文件等放入“技术标准文档”文件夹统一维护管理并共享应用;通用资源库实行集中维护管理,规范标准件、纺机通用件等通用资源编码规则,新增通用资源申请后需经过线上审批流程,然后建模入库并共享应用,便于集中采购管理;产品设计开发程序文件实行线上模板创建、线上审批流程、归档集中管理,便于资源共享。

       文档在线发布流程是电子文档有效性控制的可靠保障,文档发布时创建工程记录,将需要发布的文档加载到工程记录上,选择审批路径后发送。发布流程中的审批文档同进同退。技术文档及数据管理流程如图2所示。

技术文档及数据管理流程图

图2 技术文档及数据管理流程图 

       5.2 产品设计数据管理

       PLM管理共享平台统一各企业机械、电气的设计工具,对产品设计图纸进行规范化管理。可采用线上直接设计或线下设计导入两种方式,从设计文档的编码方式、属性对应关系等对模型、工程图与物料进行规范化管理。设计零部件模型检入系统后,系统自动提取设计工具中的装配结构,生成BOD文档结构;BOD文档结构通过物料属性参数,自动创建或关联物料,生成产品部件物料BOM结构,实现设计工具与PLM管理平台无缝集成。

       PLM实现设计工具平台统筹管理,对自制通用性零件进行技术性分类管理,便于零件之间的借用,减少新设计零件种类。规范零部件的编码方式与属性关系,确保与生产系统信息相统一,便于生产现场管理。

       PLM实现了工程图三维模型和二维图纸由线下纸质审签到线上电子审签,通过状态、版本及工程更改流程控制电子数据的有效性,建立电子数据的权威,便于直接借用与快速设计,大大增强了产品设计数据的实时分享能力,使企业核心智力资产形成知识库。产品设计数据审批管理流程如图3所示。

产品设计数据审批管理流程图

图3 产品设计数据审批管理流程图 

       5.3 产品综合EBOM、工艺PBOM和生产MBOM管理

       PLM共享数据管理平台完整地包含设计到生产的产品数据、文件、物料和BOM管理,实现从产品零部件设计到产品综合EBOM输出再到工艺PBOM、生产MBOM全链条的核心数据打通。综合EBOM管理流程如图4所示。

综合EBOM管理流程图

图4 综合EBOM管理流程图

       以PLM系统里的综合EBOM为起点,通过在线的BOM结构调整与转换程序,根据管理需要调整出相应的工艺PBOM。工艺PBOM调整过程中支持位置调整/相关性调整/数量拆分合并/挂原材料、辅料和毛坯等结构转化调整操作。工艺PBOM和生产制造MBOM流程如图5所示。

工艺PBOM和生产制造MBOM流程图

工艺PBOM和生产制造MBOM流程图

图5 工艺PBOM和生产制造MBOM流程图 

       5.4 工程变更管理

       工程变更是产品设计制造过程中不可缺失的环节,PLM管理平台从变更申请的提出就纳入管理,管理更改原因及更改审批环节,使变更过程闭环留痕。图纸模型发布后、EBOM等数据发布后的修改,需要提起更改申请,分析并确认工程更改范围,通过更改号进行更改权限与更改范围的锁定,确保更改的全面性与一致性。

工程变更管理流程图

图6 工程变更管理流程图 

6 PLM实施效果

       通过PLM总体解决方案的实施,集团各企业构建了以产品数据管理为基础、以研发项目管理为主线的产品全生命周期管理平台。实现了产品从设计模型装配到图纸及技术文档结构,再到物料及BOM结构等产品核心数据的闭环管理,真正打通企业的核心数据链。PLM总体方案的实施流程如图7所示。

PLM总体方案的实施流程

图7 PLM总体方案的实施流程 

7 结束语

       PLM软件系统通过一整套的业务解决方案,整合各企业技术资源,搭建集团统一研发管理与共享平台,将技术文档、零部件设计文档、BOM等数据库集中规范管理,深化集团整体项目管理能力,扩展售前与售后技术支持能力,扩展系统应用范围,把人、过程和信息有效地集成在一起,实现了产品从设计模型装配到图纸及技术文档结构,再到物料及BOM结构等产品核心数据的闭环管理,改善、优化乃至变革企业传统的设计、制造和经营管理模式,为企业提供了产品创新全过程信息整合和业务协同的统一平台,实现产品创新的最大化,最大限度地满足客户的需求,真正提高企业生产管理水平,实现企业长期高质量发展。
责任编辑:程玥
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