PDM技術在鍛造企業(yè)的應用
【摘 要】通過SmarTeam軟件在東風公司鍛造廠的實施實例，介紹了PDM技術在鍛造行業(yè)的應用背景、實施方法、二次開發(fā)以及所要解決的現實問題，從應用的角度闡述了DPM技術在鍛造企業(yè)的實施之路。
【主題詞】設計、PDM技術、SmarTeam
前言
隨著經濟的深入發(fā)展，在鍛件生產實踐活動中，鍛造工藝和鍛模設計不斷地突破傳統設計手段的局限，向著更快速和更精確的方向邁進，尤其是計算機技術的普遍應用，給設計過程中的自動化帶來了生機和挑戰(zhàn)。本文介紹的基于應用的PDM技術，就是這一背景下的應用實例。
一、PDM技術簡介
1、什么是PDM?
PDM是Product Data Management（產品數據管理）的縮寫，是指某一類軟件的總稱。CIMdata曾這樣定義："PDM是一種幫助工程師和其他人員管理產品數據和產品研發(fā)過程的工具。PDM系統確保跟蹤設計、制造所需的大量數據和信息，并由此支持和維護產品"。如果說得再細致一點，我們可以這樣理解PDM：從產品來看，PDM系統可幫助組織產品設計，完善產品結構修改，跟蹤進展中的設計概念，及時方便地找出存檔數據以及相關產品信息。從過程來看，PDM系統可協調組織整個產品生命周期內諸如設計審查、批準、變更、工作流優(yōu)化以及產品發(fā)布等過程事件。可以說：PDM是依托IT技術實現企業(yè)最優(yōu)化產品設計管理的有效方法，是科學的管理框架與企業(yè)現實問題相結合的產物，是計算機技術與企業(yè)文化相結合的一種產品。

2.為什么需要PDM？
1）企業(yè)自身發(fā)展的需要
隨著市場的競爭越來越激烈，制造企業(yè)要想提高自身市場響應速度，即縮短交貨期，除了縮短產品開發(fā)周期別無他法。然而企業(yè)內部的信息提取和管理已經嚴重阻礙產品開發(fā)周期的縮短。
2）企業(yè)信息化的需要
企業(yè)的信息化在一定的意義上說就是企業(yè)的虛擬化和數字化，PDM作為管理與產品相關的所有數據的一門新技術，其應用與實施應該是解決上述問題的一個有效的突破口。這是因為（1）PDM是數字化環(huán)境里的管理工具。（2）PDM是信息傳遞與溝通的橋梁。（3）PDM是制造信息系統的集成平臺。
3）企業(yè)信息集成的需要
在20世紀的60、70年代，企業(yè)在其設計和生產過程中開始使用CAD、CAM等技術，新技術的應用在促進生產力發(fā)展的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。對于制造企業(yè)而言，雖然各單元的計算機輔助技術已經日益成熟，但都自成體系，彼此之間缺少有效的信息共享和利用，形成所謂的"信息孤島"。在這種情況下，許多企業(yè)已經意識到：實現信息的有序管理將成為在未來的競爭中保持領先的關鍵因素。PDM正是在這一背景下運行而生的一項新的管理思想和技術。
4）企業(yè)信息有效性的需要
每個企業(yè)都有大量的圖檔和文檔，如果這些圖、文檔用手工方式、紙介質方式傳遞和管理，那么這些信息的正確性和一致性將難以保證。
3.PDM技術的地位
PDM系統是CAD的管理者。如果沒有PDM，CAD得出的結果（產品數據）是零散的、復用程度較低的，CAD與CAM、CAE、CAPP及其它應用程序間的信息共享幾乎無法完成。
如果把CAD技術比作是性能卓越的戰(zhàn)斗機，那么PDM則是載機的航母。有了PDM，CAD的性能能夠得到更充分的發(fā)揮和擴展。它們二者的相互關系及其在計算機應用技術中所處的地位可用以下簡圖表達：

圖1、CAD與PDM及其它計算機技術的關系
二、鍛造業(yè)中應用PDM技術的特點
1.鍛造業(yè)的前景和面臨的困難
目前，隨著我廠對外營銷工作的加強，設計量日漸上升，現已達到年開發(fā)新產品數量100種以上，與之形成反差的是，設計手段落后，設計管理模式陳舊，設計質量和開發(fā)進度無法得到保證。茲列舉現有設計中的種種弊端：
1)信息共享程度低，可復用程度差。
一種好的已得到實踐檢驗的設計思路不能推廣使用；設計中的錯誤在不斷地積累；一種簡單的結構千百遍地重復；設計人員80%的精力不是用在設計方案而是浪費在細節(jié)處理。
2)信息傳遞速度慢，信息檢索效率低
每年經審定的工藝路線清單時有錯誤發(fā)生；沒人能確切地知道開發(fā)了多少種新產品，有多少種正在開發(fā)，各處于何種階段；指令傳遞路徑多，導致重復與失真。
3)業(yè)務管理落后
大量的精力花在抓落實、催進度上；一項重要的設計更改要多人次參與、多次復核、確認；更改不能同步進行；
4)設計方式陳舊
沿用傳統的設計方式：概念設計→詳細設計→過程設計→加工制造→工藝驗證→設計修改單鏈循環(huán)。在設計早期不能全面地考慮下游工序的可制造性、可裝配性、質量保證等。設計改動量大、產品開發(fā)周期還不能完全滿足市場要求，開發(fā)成本高。
5)支撐技術不配套
無法實現應用軟件的功能集成；不能將產品圖紙與非結構對象如實物照片、調試記錄等集成管理；
6)各應用系統之間無法實現集成
在各種文檔中，最基本的信息往往重復數十次；應用時間越長，大量有效的數據埋沒在文件的垃圾中；
7)質量貫標疲于應付，數據不一致性現象嚴重
貫標任務量大，成為設計人員的負擔；花大量的人力、物力搞突擊貫標。數據的錯、漏、缺不能避免。
8)校審機制落后
二維設計圖紙出圖后校對，造成浪費與影響進度。三維造型沒有校對，導致錯誤時有發(fā)生。
誠然，PDM的實施初期，不能短期內解決以上所有問題，但它提供了解決以上大部分問題的手段與機制，隨著應用時間的增長，必將形成快捷、規(guī)范化的設計，并最終解決全部問題。
2、實施PDM系統的前提條件與時機
PDM系統的實施，有其客觀的前提條件：
1)長期的CAD技術應用基礎。
我廠從88年開始采用二維CAD，92年開始三維CAM應用，到現在為止，CAD圖檔已達300多個品種，造型零件每年近四、五十種，可以說，無論從規(guī)模還是應用熟練程度上講，已經具備了PDM應用的基礎。
2)標準化的應用程度
鍛模工裝標準化程度較高，還有很多應用的情形可以等同于標準看待，如相對來說比較單一的模具結構，以壓力機閉式模鍛為主的成形工藝等。
3)系列化的產品結構
雖然鍛件形狀各異、重量、尺寸差別很大，但還是比較符合規(guī)格化、系列化的要求，如連桿、垂臂、主動錐齒輪、被動錐齒輪、曲軸、前軸，各有幾十種，各類回轉類鍛件更是多達數百種，加上我們即將要上的快速鐓鍛成形零件，都比較好地符合系列化的要求。
4)網絡的要求
我廠已具備局域網環(huán)境。
3、PDM能為我們解決哪些問題？
如前所述，PDM能為我們解決以下現實問題：
1)建立完善的工藝工裝數據庫
我們一直在探求一種建庫的工具或手段，可以說，如今我們找到了，就是PDM。
2)提高設計中的復用性
大量設計中的簡單重復勞動可以避免。
3)將設計流程納入規(guī)范化的管理
設計過程不再是失控的，這必將進一步減小開發(fā)周期，
4)解決數據唯一性問題
將杜絕數據的混亂現象，由于重復數據的減少，也將提高效率。
5)解決長期以來存在的CAM校對問題
不僅如此，還可以利用圈紅批閱功能和PDM本身的安全機制建立起較為完善的電子校審體系。
6)使貫標工作進一步規(guī)范化、真正起到作用
只要PDM實施有年，可以說，不再會出現突擊貫標的現象了。
三、PDM在我廠的應用實例
1．PDM的選型
企業(yè)在選擇具體的PDM產品時，應注意以下幾個方面：
1）企業(yè)自身需求和要達到的具體目標
只有企業(yè)自己先了解了需求和目標，才能按自身所需功能的優(yōu)先級排定軟件必備和可選的功能；也才能對PDM廠商提供的各個模塊和其功能做出需求判斷。
2）注意選擇一個好的供應商
不同層次的PDM系統其管理功能在實質上并無多大差別，因此更重要的是選擇一個好的合作伙伴。合作伙伴不僅應提供適合企業(yè)要求的軟件系統，還應具備應該具備長期合作、有較強的技術支持與服務能力。因此，合作伙伴應具有很強的工作背景，能深刻理解企業(yè)的生產情況和需求，同時要有PDM的"本地化"。
3）性能價格比
這是一個常見的話題，我想任何一個企業(yè)都想買既便宜又好用的產品。
在綜合考慮以上因素之后，我們選擇了生信公司的SmarTeam產品。選擇它還有以下幾個優(yōu)點：
1）開放式的編程接口
2）與Microsoft產品的良好嵌合
3）與其它應用軟件具有良好內嵌式集成的瀏覽器
2．PDM的實施
PDM重在實施。PDM是一種使能技術，它提供了一種組織、管理和利用產品數據的模式、機制與能力，但它必須著眼于今天、落腳于實際應用。每個企業(yè)，其產品、體制、流程甚至習慣和文化都是各不相同的，如果不結合企業(yè)的實情，脫離企業(yè)的實際，PDM將變得一文不值。因此，要使PDM系統真正在企業(yè)發(fā)揮作用，就必須經過一個實施的過程，使PDM的管理能力與企業(yè)的具體情況融合起來，成為本企業(yè)自己的PDM系統。
我廠的PDM實施分為以下三個步驟進行：
1）用戶的資源和業(yè)務調查、SmarTeam軟件的安裝以及實施步驟計劃的系統分析
2）軟件系統配置、相關軟件的集成以及項目組成員的培訓
3）系統的使用及測試
下面簡單介紹一下我廠的一些實施細節(jié)：
圖2、我廠建立的產品項目樹
圖3、我廠建立的流程圖實例
圖4、瀏覽器的使用 文章來源:山東裝備制造業(yè)信息網
PDM技術在鍛造企業(yè)的應用