武汉船用机械开目PDM项目案例分析
1 企业简介
武汉船用机械有限责任公司地处风景悠美的东湖之滨,是隶属于中国船舶重工股份有限公司的大型、成套、非标装备制造企业,也是目前国内规模最大、实力最强的船用特辅机专业生产厂家。
公司始建于1958年,主营船用机械、港口起重机械、冶金机械、水电机械、桥梁产品、焊接材料等系列产品的制造与销售。经过近半个世纪的持续稳定发展,公司业已形成了专业化、系列化、规模化、成套化的产品群体和以船舶配套和港口机械为两大主业,船舶配套、港口机械和焊接材料三足鼎立的经营格局。
2 行业背景
公司具备自主设计、制造和安装各种门座式起重机、装船机、卸船机、岸边式集装箱起重机、浮式起重机等港口机械产品的能力,生产的各类港口机械已广泛运用于国内大型港口,并远销缅甸、香港等东南亚国家和地区。
公司建有完整的质量管理体系,通过了ISO9001质量管理体系认证。船用产品及焊接材料严格执行国际标准,已获得了中国(CCS)、英国(LR)、美国(ABS)、德国(GL)、日本(NK)、挪威(DNV)、法国(BV)、意大利(RINA)八国船级社的认可。
3 企业对PDM系统的需求
武汉船用机械厂虽然有一定的主导产品,但大量的还是单件小批量非标准产品,企业内部专业分工细致,管理流程复杂,通过企业内建立PDM管理系统,解决技术部门管理中存在的许多问题,充分利用信息资源,提高产品设计开发人员工作效率,有利于实现以产品为对象的数据信息集成,有利于企业推行标准化工作,在利于技术部门推进项目负责制,易于实现电子文档在全厂的MIS网络中的传输,提高整个企业的管理效率。
4 系统功能模块介绍
1) 图文档管理
◆ 根据企业规范,统一管理各类图纸、工艺及技术资料;
◆ 对文档的查询浏览、提档、归档、复制进行有效控制;
��2) 项目管理
◆ 通过项目负责人创建产品结构树,并紧紧围绕产品结构树进行逐级任务分派;
◆ 整个产品制造生命周期中的各种信息通过产品结构树建立紧密联系;
3) 工作流管理
◆ 完成对项目实施过程的管理,记录各种文档从创建、审批到归档乃至修改的每一步历程;
◆ 记录各种文档从创建、审批到归档乃至修改的每一步历程;
◆ 自动实现机加工专业、焊接专业、热处理等专业的任务清单分派;
4) 产品配置管理
◆ PDM中用产品结构树表达产品,产品结构树与相关文档进行关联;
◆ 由CAD明细表逐级展开成产品结构树,按权限对结构树上的节点属性进行修改;
◆ 由产品结构树展开BOM工艺信息总表,进行工艺设计工作;
5) 工艺编辑管理
◆ 从BOM中提出工艺路线自动写入制造工艺中;
◆ 根据制造工艺生成检验工艺,并将工艺内容与工艺简图自动写入检验内容和检验卡片的图形区中;
◆ 将检验卡中的尺寸自动写入工序检验记录卡和零件检验记录卡中;
6) 工艺成本总汇;
◆ 当BOM工艺信息汇总表设计完成后,由工艺成本汇总功能汇总成企业需控制的各种工艺成本;
◆ 实现产品工艺设计时的工艺成本审核
5 特色功能介绍
5.1利用系统结构快照来实现工艺BOM编制、打印、提交
系统结构快照的特点是查询方便,使用灵活,借用比较方便,除此之外引用结构快照可以将设计BOM和工艺BOM区别开来。
导入图纸后在系统中自动生成了零部件结构树(设计BOM),在设计BOM基础上可以快速生成工艺BOM。PDM系统中的结构快照模式如下示意图。

5.2公共对象库目录管理
根据武船机企业特点,产品结构复杂,零部件数量居多,通过公共对象库目录管理方式,更有效实现对象的快速检索。
在公共对象库目录管理界面,按照产品或者零部件的动态属性,自动产生动态目录,当产品或者零部件对象属性值,与目录规定的要求相同时,在目录下自动显示,避免了通过查找的方式进行检索。并且通过目录可以对某一类产品或者零部件对象,从多个角度进行分类检索。
同时通过公共对象库目录管理方式,实现数据的安全管理,不同的用户设置不同的权限,进入不同的目录,完成日常工作,便于数据泄密。

5.3工艺路线的编制
在产品结构上可能根据订单的要求,在结构快照上引入辅件信息,从而生成产品的工艺BOM,通过KMBOM汇总产生零部件加工清单,在KMBOM中可以快速完成零部件加工工艺路线的编制,包括材料、加工设备、工装、工时等信息,在KMBOM中还可以对工艺路线的版本进行管理。

5.4制造工艺文件从KMBOM中获取材料信息和工艺路线
1) 创建制造工艺时,从KMBOM对象中获取零部件当前使用工艺路线版本中的材料名称和材料牌号写入工艺文档中;
2) 创建制造工艺时,从KMBOM对象中获取零部件当前使用工艺路线的工序号、工序名称、工序内容、分厂、设备写入过程卡中;
5.5检验工艺自动从制造工艺中获取检验内容和工艺简图
机加工艺、结构工艺、装配工艺等制造工艺编辑完成后。在制造工艺对象上系统根据其类别自动创建相应的检验工艺,并完成工艺数据和工艺图形的传递。
1)系统从获取制造工艺的工序名称、工序内容及工步内容,将工序名称写入检验工艺的“检验项目”栏,将工序内容和工步内容合并写入检验工艺的“检验内容及技术要求”栏;
2)系统从获取制造工艺工序卡中的图形、图像、OLE对象文件,并将这些信息写入检验工艺相对应的检验卡图形区;
5.6自动成检验记录表
1) 机加检验工艺和结构件检验工艺的工序检验卡片编辑完成后,检验人员使用“生成民品检验记录表”、“生成军品检验记录表”、“生成关键工序检验记录表”或者“生成结构检验记录表”,自动为每一个工序申请一个检验记录表格,在机加检验工艺的关键工序中还要生成一个三定表。
2) 在检验记录表生成后,将工序检验卡上的尺寸信息和图形信息写入相应的工序检验记录表中,完成自动生成检验记录表的过程。
5.7工艺权限管理
1) 静态权限管理:系统通过各级、各类授权实现不同用户具有不同的权限,用户能安全稳定地进入系统,根据授权范围进行操作。实现正确的人在正确的时间获得正确的数据,既能保证数据的方便使用和共享,更能保证数据的安全性。
2) 动态权限管理:动态功能授权确保产品数据在形成过程中也只能由合法用户授权访问,并且权限可随着工作流程的流转自动授予和回收,极大的减轻了授权管理的工作量。动态授权的具体控制方式在进行工作流建模时进行定制。
6 系统应用的主要效果
● PDM系统对定型的产品进行标准化结构管理,并确定标准的工艺,再次生产系列产品时,可以在标准的产品结构上进行改型设计,同时可以复用原有的制造信息,大大缩短技术准备时间,大大提高了设计人员及工艺人员的工作效率,缩短了产品的开发及生产周期。
● 将所有的技术文档和各种规范都放在PDM系统中进行了分类管理,技术人员能方便快速的找到相关的技术资料,提高了知识的利用效率。
● 对制造工艺和检验工艺的格式进行了统一,建立了对工艺文档及其数据的规范管理机制,工艺文档能按定制的规则自动分类,工艺文档与项目工艺文档及工艺文档之间能自动关联,使工艺文档的查询、复用更加方便快捷,工艺文档的应用更加科学合理。
● 完成了从BOM到制造工艺再到检验工艺的数据传递,避免了工艺数据的重复输入,将检验工艺人员从大量编写检验内容和绘制检验图形的工作中解脱出来,大大提高了工艺编辑的效率和工艺数据的整体准确性。
● 工艺文档中支持KMCAD、AUTOCAD等图形及BMP、JPG等图像,这些图形和图像能从制造工艺中传到检验工艺中,方便了工艺人员和检验人员对工艺简图的编辑和处理。
● PDM系统提供了产品数据和工艺数据的快速汇总功能,并能这些数据直接传给ERP系统,节省了数据的统计时间和人力成本。
7 结论
PDM系统将企业大量分散的文档进行了规范化统一管理,避免因技术资料丢失给企业带来损失,同时通过产品文档按目录分类的有效管理机制,实现了信息资源的充分共享。PDM以产品为中心把所有的产品相关的CAD、BOM、CAPP、CAM各种信息和过程集成起来,使产品数据在整个生命周期完整安全。PDM的项目管理和工作流管理突破了企业传统的管理模式,促进了企业管理制度的规范化和标准化,推进了项目负责制,实现了电子文档在全厂的MIS网络系统中安全有效的传输,提高了整个企业的管理效率。
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