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• 關鍵詞： PLM應用 PLM
• 摘要：通過PLM的實施，中航黑豹實現了工藝BOM管理和工藝路線編制、工位分配和配套BOM管理、沖壓工藝管理、焊裝和總裝工藝管理、材料消耗定額管理，實現數據的集成共享，減少手工重復輸入數據，提高工藝設計效率，提高工藝管理水平。

1 企業需求和應用目標

　　中航黑豹股份公司地處膠東半島，是原國家機械局定點生產農用運輸車的骨干企業。主營“黑豹”牌四輪農用運輸車、微型汽車、輕型汽車、轎卡車、電動車、草坪割草機、發動機等系列產品，具備年產10萬輛四輪農用車的綜合生產能力，是全國唯一入圍“工業最優500家”的四輪農用車專業生產企業。黑豹公司專設有技術開發中心，配置一流的開發設施和高素質的科研人員，能承擔高水準農用車、汽車、草坪割草機等產品的研究和開發。

　　2010年初中航黑豹啟動了PLM項目，首先在設計部門進行產品數據規范整理和業務流程優化，實施了PLM文檔管理、零部件管理、產品結構管理、流程管理、產品型譜管理、標準件庫管理等功能，解決了設計部門的工程圖檔管理、流程應用、產品管理和數據共享。在此基礎上，中航黑豹需要進一步解決工藝設計和工藝管理中存在的問題，實現工藝BOM管理和工藝路線編制、工位分配和配套BOM管理、沖壓工藝管理、焊裝和總裝工藝管理、材料消耗定額管理，實現數據的集成共享，減少手工重復輸入數據，提高工藝設計效率，提高工藝管理水平。

2 業務流程規劃

　　在實施PLM系統之前，中航黑豹設計科、工藝科、生產車間等部門完全通過手工輸入相關數據，各部門的產品數據是孤立的，無法進行有效的共享和重用。這導致各部門需要重復輸入大量數據，效率低下，容易出錯，也難以保證產品數據的一致性。實施PLM系統之前的數據流向如下圖所示：

圖1 業務寫實（實施PLM前的業務數據流圖）

　　通過中航黑豹PLM系統的實施，不僅解決了產品數據的規范集中管理，保證產品數據的正確性和資源共享。通過設計BOM轉換成工藝BOM，在工藝BOM上進行工藝路線編制，基于工位進行配套BOM編制、焊裝工藝設計和總裝工藝設計。數據流向如下圖所示：

圖2 業務數據流規劃圖（實施PLM后的業務數據流圖）

　　在中航黑豹PLM系統中，以數據庫共享方式取代了原有的文件傳遞方式，可以方便地實現工藝路線明細表基礎數據的重用，其他部門可以利用PLM系統接口讀取工藝BOM中的基礎數據，并根據給定的條件對數據進行處理后得到所需要的數據。

　　設計科的業務數據流包括：

1）手工編制整車設計BOM的系統架構;

2）需要設計CATIA數模和CATIA工程圖、InteCAD圖紙，并錄入到PLM系統，通過CATIA裝配模型創建零部件的原始BOM；

3）在PLM系統中將原始BOM轉換成設計BOM，加以手工調整進行維護設計BOM；

4）取消了總成明細表的編輯工作。因為PLM系統設計BOM中已經體現了總成明細表的數據，包括零件代號、零件名稱、零件材料、數量等，因此不再需要手工編輯總成明細表EXCEL文件，只需要通過設計BOM提交數據給工藝科。

　　工藝科的業務數據流包括：

1）基于設計科提供的設計BOM轉換生成工藝BOM，并對工藝BOM進行手工調整；

2）在工藝BOM上進行工藝路線、配套件供貨狀態等編制；

3）根據工藝BOM，按照給定的規則過濾得到焊接配套卡BOM視圖、涂裝配套卡BOM視圖、總裝配套卡BOM視圖，同時在三種配套卡BOM視圖上進行配套工位的調整；

4）根據工藝BOM，按照給定的規則過濾得到自制件BOM視圖，進行自制件材料定額、輔料消耗定額、非金屬材料消耗定額的編制。

　　采購部的業務數據流包括：

1）利用PLM系統自動生成的配套件BOM編制配套件采購計劃，自制件BOM編制原輔材料采購計劃；

2）利用PLM系統自動生成的三種配套BOM與其他軟件集成，編制拉送單，減少二次輸入。

　　資產經營部的業務數據流包括：

1）利用PLM系統自動產生的自制件BOM、配套件BOM，并分車間計算自制件和配套件工時定額。

　　財審部的業務數據流包括：

1）利用系統中管理的配套件BOM、自制件BOM、原材料BOM、輔料BOM、非金屬件BOM、材料價格庫等計算產品成本。

　　制造工程部的業務數據流包括：

1）利用PLM系統中自動生成的自制件BOM數據編制自制件排產計劃，進行生產排產。

　　生產車間的業務數據流包括：

1）利用PLM系統中自動生成的配套卡，作為車間接收物料的明細。

　　中航黑豹PLM系統的業務數據流總體規劃方案的優點在于：

　　??極大減少了BOM數據的重復錄入工作，消除了簡單重復勞動，降低了人力成本；??

   提高了各部門的工作效率；

   減少了數據出錯機會；

   極大降低了數據一致性維護的難度。 

3 實施的特色功能

　　1）工藝路線編制。

　　工藝人員先將車型設計BOM轉換為車型工藝BOM，在工藝BOM上編制零部件的工藝路線。PLM系統提供了常用工藝路線、車型工藝路線復用、多選零件一次編制相同工藝路線等快速編制工藝路線的功能，極大地提高了工藝人員編制工藝路線的效率。車型工藝路線可以直接輸出為EXCEL文件。

圖3 工藝BOM管理

2）配套BOM的工位分配

　　工藝人員選擇一條生產線，再選擇具體的工位，然后從左邊的車型工藝BOM結構樹上選擇該工位需要分配的零部件，形成該工位的配套BOM。

　　??PLM系統提供了基于整個車型和基于工位的配套BOM復用功能，方便工藝人員快速編制配套BOM。??

　　PLM系統提供了配套BOM完備性檢查功能，根據左邊車型結構樹上的零件代號和零件總數，與已經分配的零件代號和零件總數進行對比，如有差異，給出提示，可以定位到有問題的零件和工位。

圖4 焊裝物料分配

3）沖壓工藝管理

　　沖壓工藝卡是基于產品平臺，按照排半系列、單排系列、雙排系列等編制基本車型的一套沖壓工藝卡片。

　　沖壓工藝管理以基本車型為單位，集中管理沖壓工藝卡和基準檢查書的編制和輸出。同時沖壓工藝卡填寫的材料牌號、毛坯尺寸、余料尺寸可以作為下一步進行材料優化排樣和定額計算的基礎數據。

圖5 沖壓BOM

4）金屬材料優化排樣與材料消耗定額管理

　??　從零件關聯的沖壓工藝卡中讀取“材料牌號”、“材料名稱”、“規格”、“毛坯尺寸（即定額尺寸）”、“排樣”、“內余料”的屬性值，填寫到下圖金屬材料消耗定額計算的界面中，根據特定的金屬材料排樣優化算法，自動計算出定尺要求和百臺耗量。??

圖6 材料消耗定額