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浅谈中小型制造业企业信息化的PLM规划
2006-11-27 15:04:20  作者:  来源:unknow

一、前言

    以信息化带动工业化发展是中国制定的一个为期50年的长期发展战略。时代不断发展,企业信息化系统也在与时俱进。中国加入WTO后给制造业企业带来了前所未有的冲击,企业信息化的发展已成为使一个企业形成可持续发展良好循环的重要手段,随着企业信息化的成熟,必定给中国的中小型制造业企业的发展在巨大的压力的同时带来无限的空间。企业信息化的呼声日益高涨,然而面对企业信息化认识的重重误区,如何做好中小型企业信息化发展的战略规划,将成为企业的一个重要课题。

    在市场上有竞争力的产品是制造业企业参与竞争的基础,产品成就企业,特别对于中小型制造业企业而言,产品更是企业长远发展、壮大的根本,一流的产品无论何时都将是企业的生命线。对于中小型制造业企业来说,企业的信息化应围绕产品这个核心来进行整体规划与选型,根据企业发展的不同阶段的瓶颈需求来分步实施。

    二、围绕产品核心的信息化规划

    中国已成为世界制造中心,但经济全球化的压力,企业面临更激烈的市场竞争,而中小型制造业企业的大部分产品没有自主知识产权,企业的核心竞争力过低。面对激励的国内外竞争,制造业企业正由低增长、高毛利的时代跨入到高增长、低毛利的时代,特别是对于中小型企业的生存与发展因生产力普遍过剩、价格不断下调、产品功能日趋复杂、开发周期要求更短等因素面临诸多的危机。只有加快企业的信息化进程,依托信息化手段,研发更新更好产品,有效增加收入、降低成本才是中小型制造业企业发展的有效途径。

    作为中小型制造业企业,企业信息化的战略规划应围绕企业的产品为核心,以提升创新和随需应变的能力为目标,以信息技术包括应用软件为手段,通过对企业知识型资产的管理,建立一个支持从概念、开发、生产到维护的整个产品生命周期运作的体系。采用福特公司当年在业界造成轰动的“福特2000年”规划——C3P集成体系为蓝本,形成一个具有本企业特色的数字化设计、生产、制造的整体系统集成——PLM(C4P)信息化系统:以一个产品数据管理(PDM)把计算机辅助设计(CAD)、辅助工程分析(CAE)、辅助制造(CAM)和辅助工艺设计(CAPP)有效集成起来,同时PDM系统向企业的管理信息化系统提供完整、正确的原始数据。

    2.1 PLM(C4P)的集成关系

    一般情况下C4系统之间的信息传递都变成了分别和PDM之间的信息传递,CAD、CAM、CAE、CAPP均从PDM系统中提取各自所需要的信息,各自应用的结果也放回到PDM中去,从而实现4C的集成,我们所选CAD、CAM、CAE系统本身之间需要具有很好的集成性,从而在CAD与CAM系统,CAD与CAE系统间可以直接提取所需的信息,而且无须进行数据格式的转换,这将会给企业在实际的工作中带来更大的方便减少了过多的冗余数据量。CAPP系统可方便的通过由CAD系统自动产生保存在PDM数据库中的中间文件来作为信息的获取源。


    一般来说,CAE、CAM采用的是紧密集成或者封装的方法集成于CAD系统中,因此整个PLM(C4P)的集成过程中的CAD数据可直接被CAE、CAM软件调用,避免了因数据的转换造成的不必要的重复工作和错误,而CAPP系统则可通过PDM系统自动产生的中间文件进行数据的读取。

    2.2 CAD软件的选型

    CAD系统的实施不仅仅是购买一个设计工具,而且是要构建企业的产品开发支撑平台,目的在于应用CAD/CAE/CAM/PDM/CAPP等技术来提高研发人员的效率及技能,促进沟通与资源分享,改善知识利用与重用,提高创新能力,缩短新产品上市时间、改善产品开发质量、降低开发、制造、服务成本、提高市场占有率,提高企业的产品竞争能力。

    在一般的中小型制造业生产企业中,绝大多数的零件均为外型较为规则的铸造件、注塑件、钣金件、机加工件;在部件及产品中还会包含有一定数量的焊接件、电子器件以及管路、管线等附件;另外还有个别外形结构不规则的复杂曲面零件。
   
    中小型制造业企业规模小,资源少,决定了其建设信息化的能力有限。如采用完全的高端三维设计软件略显大材小用,容易造成投入和产出的不平衡。对于CAD软件的选型,中、高端软件相结合、以中端软件为主、高端软件为辅的使用方法是最适合中小型制造业企业的一种CAD设计系统搭建方案,中端CAD软件作为新产品的主要建模工具,高端CAD软件作为新产品的虚拟样机装配、动态分析、有限元分析等设计分析用平台和高级曲面功能建模。

   
    以中、高端CAD软件相结合的方式构建中小型企业CAD系统拥有如下好处:首先充分发挥了软件的使用价值;其次省钱,可以以最少的投资得到最大的回报;最后因中端软件普遍易学、易用,企业能很快掌握。但是需要注意的是因采用两套不同的软件,其难处就在于数据的转换。

    作为整个PLM系统的产品开发支撑平台,在进行CAD投入时就应未雨绸缪,为企业PLM系统的整体发展必须考虑与以后的PDM系统的集成问题。

     
    2.3 CAE产品辅助分析软件的投入

    在完成CAD设计软件的投入后,将进行产品辅助分析软件CAE的投入,根据制造业企业的实际需求,完成产品设计后的运动学分析和力学分析工作。

     
    在通常情况下,CAE系统与CAPP、CAM系统没有直接的关联,通过CAD模型与PDM系统发生信息关联。

   
    2.4 CAM产品辅助加工软件的投入

    随着中小型制造业企业的发展,产品的辅助加工CAM将逐步替代原有加工手段,根据中小型制造业企业的需求,CAM软件的选择原则应该具有良好、方便的加工功能;与CAD软件具有良好的数据沟通能力;采用多模块组成的加工系统。在进行现有CAM投入的同时,要考虑到企业发展需求的扩展功能。

     
    通常情况下CAM与PDM系统之间存在刀位文件、NC代码、产品模型和加工工艺信息等文档数据的传递,一般采用封装模式来处理它们之间的关系,而因为高端CAD软件本身很多就是CAD/CAM集成系统,将CAM系统完全内置于软件之中,因为CAM系统可完全集成于CAD系统中。

     
    2.5 PLM产品设计系统的实现

    当企业完成了CAD/CAE/CAM/CAPP和PDM系统的实施和集成后,企业的PLM产品设计系统也就同时实现了。

     
    2.6 PLM产品设计系统与管理系统的数据交流

    随着中小型制造业企业的发展,信息化的投入也会日趋完善,PLM产品设计系统与其它管理系统必需形成集成,共同推动企业的进步。企业的管理系统将从PLM产品设计系统中直接提取产品数据,数据的转换所需时间、成本以及错误率将大大降低,产品设计系统和管理系统之间全面而准确的数据对产品质量、产品成本和上市周期都有很大的提升。

制造业企业整体信息集成

    三、结论

    中小型制造业企业的信息化规划,必须关注产品研发。与管理信息化项目不同的是,基于产品研发的PLM规划,必定会在企业全价值链中发挥作用,这一价值链,不仅包含企业内部的产品研发部门、采购供应部门、生产制造部门、库存管理部门、销售市场部门、财务部门等等企业内部环境,还要包含企业外部的供应商、分销商、服务商......甚至是用户、产品的最终使用者。

    当今世界,经济全球化趋势日益明显,信息技术在经济、社会发展中的作用愈显突出,信息化已成为制造业发展的大趋势。加快企业管理现代化、信息化建设成为企业发展的必由之路,以信息化带动和促进企业的发展,用信息的手段提升自身的能力,提高企业的核心竞争力,中国的中小型制造业企业的信息化道路将会越走越宽,越行越快。

 



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