引言
众所周知,标准件是汽车开发中使用最多最广泛的零件,设计中使用标准件,可以大大提高设计效率,降低制造成本和维护成本。是机械设计“三化”方法的重要组成部分。
标准件是一类特殊的零件。模型结构比较成熟,固定,很少做颠覆性变更;一般由专门的部门负责创建和维护,设计人员只需要查阅相关资料后直接调用。如果标准件管理出现问题,设计人员调用了不正确的或版本过期的标准件,可能产生大量设计错误。因此对标准件模型的管理是一项非常重要的工作!
利用三维CAD软件辅助车辆设计后,对标准件三维模型的管理和维护成为一项新课题。设计者利用三维CAD软件进行装配检查,特别是电子样机检查时都要使用标准件三维模型,一旦模型模型尺寸错误或版本过期,设计人员将得到错误的检查结果,引发设计失误!
由此可见,管理和维护好标准件模型是一项重要的任务。而PDM系统为这种管理带来了便利。利用PDM系统,管理员可以方便地规划标准件存储结构,精心设置权限,处理过期的标准件模型;利用PDM系统与CAD工具的集成,管理员可以方便地在PDM系统中创建和变更标准件3D模型;利用PDM系统的流程管理器,管理员可以建立标准件维护流程,保证标准件变更的合法性。本文结合真实案例,介绍了某汽车企业利用PDM系统管理汽车标准件的方案,以飨读者!
某汽车企业实施PDM系统有5年多久,目前在系统中管理的CAD数据达到了26万多条,其中装配件多达18万多条。每个装配总成几乎都会用到标准件。而根据对企业PDM系统中117类紧固件的调查,发现集中管理的标准件仅有47类,仅占总数的35%。其他的标准件存在以下几种情况:
1、无模型;
2、模型不完整;
3、模型系列重复;
4、散落于各个设计文件库中;
各类情况如下图所示:
图1 汽车标准件的分布情况
标准件缺乏集中管理和维护,为PDM系统中的数据管理带来极大不便:缺乏模型,设计人员需要自己创建,造成编号和模型不规范;模型重复,设计人员不知道该调用哪一个;模型尺寸错误,引发设计缺陷,等等。
经过深入调查分析,PDM系统管理员决定在PDM系统中建立标准件库和管控流程,搭建统一的标准件模型库,建立完备的标准件族表模型,规范设计人员调用标准件的行为,并建立标准件管控流程,持续维护标准件的变更。
一.规划标准件在PDM系统中的存储结构
企业目前使用PTC公司的Windchill系统作为企业级PDM系统。为方便设计人员检索和调用标准件模型,同时便于控制标准件的维护权限,首先重新规划了标准件模型在windchill数据库中的存储结构。按以下结构存放标准件模型:
图2 标准件的数据模型
1、新的存储结构使用户检索模型变的更方便;
2、新的PRO/E标准件存储结构与产品库存储机构相近,符合设计人员使用习惯;
3、对存储库的权限进行了设置,设计人员无法修改标准件;
二.完善PDM系统中的标准件模型
依据《汽车标准件手册》,管理员在windchill中整理或创建所有要使用的标准件的三维模型。形成完备的标准件库,用户要使用标准件时只需在系统中检索,而无须自己创建。同时规范用户操作习惯,不允许设计人员私自创建标准件模型。
所有标准件实例都有唯一且统一的编号,通过统一编号可以达到以下目的:
1、阻止设计人员向PDM系统中检入创建标准件模型。因为标准件都有国家或企业规定的标准编号,管理员使用完这些编号后,设计人员便无法在使用合法的编号创建模型并检入PDM系统,从而从一定程度上阻止设计人员创建标准件的行为;
2、使用统一的编号便于设计人员检索和调用模型;也有利于管理员对标准件的维护;
创建PRO/E标准件模型时,可利用pro/E的族表功能,将标准件做成族表形式,其优点是:
1、一次可以创建大量结构相似的模型,提高建模效率,避免模型的重复创建;
2、利用族表的参数化设计特性,模型变更比较方便;
3、族表实例之间可直接互换,方便用户的互换设计;
图3 标准件尺寸参数表
当然,使用族表建模型也存在不足,比如对族表的更改可能造成族表不兼容,工作区模型下载失败的问题,这要求管理员维护族表时要小心谨慎,不宜随便删除和添加实例;
三.处理PDM系统中过期的标准件模型
由于之前标准件模型在PDM系统中缺乏维护,设计人员可自己创建标准件模型,PDM系统中存在大量过期或不便管理的标准件模型,这些模型零星散落在数据库中,给设计调用个管理带来诸多不便,表现为:
1、编号不规范。设计人员创建模型时可能使用不规范的标准件编号,使模型编号不统一;
2、模型不规范。不同设计人员使用的建模特征和建模顺序各不相同,模型质量不能保证;
3、占用编号资源。设计人员创建了质量差的模型,但是使用了标准的编号,使管理员无法将高质量的模型以合法的编号检入PDM系统;
4、标准件更改权限无法控制。由于标准件模型散落在不同的文件夹中,更改权限无法控制,设计人员可以随意调用和更改;不便于集中管理。
针对上述情况,管理员采取以下措施:
1、在PDM系统中新建存储目录—-垃圾桶,将所有不再使用的,和用户自建的标准件移动到该目录下。,并将该目录的权限设置到最低,设计人员仅有读取权限(之所以让设计人员仍然能够读取这些过期的标准件模型,是考虑到设计人员可能还要访问一些历史数据)。无权移动和更改该目录下的数据;
2、对于占用编号资源的模型,需要释放合法编号。管理员将这类模型加统一后缀”_NA”,这样管理员就可以使用符合国家或企业规范的编号了。
四.制定标准件维护规范
如果不制定维护规范,对标准件模型进行后续维护,经过一段时间后,标准件模型可能会过时,引发设计错误。因此制定标准件维护规范是进行标准件管理的重要一环。
由设计人员提出模型修改需求,标准件管理员经过判断后修改标准件模型,设计人员确认无误后由系统管理员检入PDM系统中。保证标准件模型的准确性和时效性。
图4 标准件模型变更流程
五. 总结
实施以上管理方法,统一规划了标准件的存储结构,细致设置了权限,集中处理了废弃的标准件,促进标准件模型的统一,使标准件的管理集中化,检索更高效。同时降低了管理员的工作难度。加强了PDM系统对标准件库的管控力度,提高了系统使用效率,增强了产品设计速度和质量。

