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海德曼智能装备利用SIPM/PLM实现基于模块化的营销、研发、制造体系

项目背景

海德曼成立于1993年。自设立以来一直致力于现代化“工业母机”机床的研发、设计、生产和销售。公司现有高端数控车床、自动化生产线和普及型数控车床三大品类、二十余种产品型号(均为数字化控制产品)。公司产品主要应用于汽车制造、工程机械、通用设备等行业领域。

项目目标

1) 确保项目过程数据的完整、准确和一致。

2) 产品数据标准化管理:以最少化的物料数量及部件组合,支持多元的业务需求;为正向模块配置化设计提供工具和平台,提供机电一体化协同设计平台;降低产品成本;减少订单产品设计复杂度,实现快速个性化设计。

3) 工艺标准化:完善优化工艺路线管理,减少工装模具投资;支持多工艺路线;规范刀夹量等管理;提高成本准确核算(增加辅料、工时匹配、生产配料)。

4) 设计与制造一体化:加强设计与制造的协同工作,实现与设计工具的集成,提高研发设计的规范性和统一性。

海德曼PLM系统总体将以模块化可配置的设计方法论为基准,实现产品正向设计的模块化结构设计与流程管理;

两条主线:一条以可配置产品设计为主线,完成平台开发设计、订单配置、图纸、工艺、制造设计,实现从研发至生产的端到端业务流程;

一条以项目管理为主线,实现全项目过程的人员和数据、文件的管控,以及问题管理。

平台产品管理(机型库)

机型库管理:以最少化的物料数量及部件组合,支持多元的业务需求;

重新建立适合海德曼的统一的数据组织管理模型,将与产品机型有关的所有类型数据集中关联管理起来,实现数据的高效查询、共享,提升数据复用度;

建立新产品设计流程:实现可分时分人设计;

建立一级模块面向客户,面向总装;

结构层面向设计,进行分层产品设计的原则和设计方法;

提供正向模块化设计平台,提供一体化协同设计平台;

优化新产品模块化配置设计规范和制度,同时在新产品设计时,需要考虑工艺的特点,优化配置设计。

完善集团产品级(机型库),形成模块化配置开发的组织结构和流程,简称可配置的机型库。

以最少化的物料数量及部件组合,支持多元的业务需求

重新建立适合海德曼的统一的数据组织管理模型,将与产品机型有关的所有类型数据集中关联管理起来,实现数据的高效查询、共享,提升数据复用度。

订单产品管理:

通过PLM和CRM的接口将订单信息和互斥包传递到PLM的订单中

采用机型下维护功能包、互斥包(含配置互斥、数量互斥、单互斥、多互斥条件)、刀塔单元匹配表、2号钣金件匹配表等基础数据,为订单产品自动生成做基础。

实现了生成订单产品时,系统自动根据互斥包的互斥条件和订单下匹配到的刀塔单元和钣金2号件发布到SAP需要PBOM中,同时通过订单钣金件匹配表中钣金2号件和51部件的关系在PBOM中实现自动替换,从而达到快速生成订单产品,节约人工维护成本,避免人工维护错误的风险。

PLM需要提供后继物料、订单抓取、接口集成、EBOM、PBOM、多工艺路线等处理的方案和流程

1  产品管理

图2  新产品设计流程图

结构设计BOM管理

BOM树多种生成的方式,大大节省了设计人员的工作。

采用以BOM为纽带,并由BOM关联了对应的零部件信息、图纸、文件、工艺路线等相关信息,实现产品开发过程的所有数据和文档进行关联,确保所有产品数据能有效和方便的进行调用。

零部件物料编码管理

集团级物料主数据和工厂视图的两级结构的建立,解决了集团统一和企业个性化的结合问题。

物料码和零部件分离,但建立强关联,保证虚实件的实现。

各个工厂所需的物料码对象和集团的物料主数据关联,并且系统自动生成数据。

各个工厂的物料码业务视图和物料主数据关联,并根据实际部门维护的内容进行设计对应对象。

所有物料编码都通过PLM申请,在PLM中生成物料码后,通过接口传SAP;SAP物料编码申请后,通过接口返回PLM。

物料码的生成过程中,PLM根据物料描述做唯一性校验,最大限度避免一物多码现象。

图4 零部件物料编码管

工艺管理

建立企业统一的工艺数据管理系统,将产品设计、工艺设计有关的所有类型数据集中关联管理起来,实现数据的高效查询、共享,提升数据复用度。

工艺系统实现了结构化工艺过程设计,并满足SAP的特殊需求,使得PLM真正成为设计数据源头,而无需在SAP中维护

工序、工时、工作中心、虚实件管理、配餐(组建分配)、物料码业务视图、多工艺路线/BOM/生产版本管理等。

建立标准工序库、工装库、夹具库、设备库、材料库、辅料库,支持模块化产品工艺路线快速编制;

供按SAP工序维护辅料的功能,解决散件、线边库等维护需求;

系统提供满足生产需要的对工步信息维护的功能,为MES链接打下基础。

工艺系统能实现产品多工艺路线管理:

工艺研发人员在产品下维护多条工艺路线,发布订单产品时系统自动根据当前订单的工厂属性选择同工厂的工艺路线进行发布,如果同工厂存在多条工艺路线,则该工厂的所有工艺路线都发布到中间表中

组件分配:

产品级组件分配:机型库配置清单中维护工序号字段发布PBOM时自动将改部件分配到产品的对应的工序上

部件级:自制实件的组件分配生成时系统自动将该实件下的所有子物料分配到第一道工序上

虚件组建分配;自制虚件下的子物料如果是全部分配到产品的某一道工序上时,在配置清单上维护工序号即可,如果需要分配到不同工序上时,系统提供了组件拆解功能,可对该虚件下的每个子物料进行定义工序号来进行组件分配

PLM与SAP集成

通过系统功能一键生成SAP需要的订单产品BOM数据,实现了设计BOM快速转换为订单BOM

实现了物料、BOM,排队、增量传递SAP功能:通过传递SAP时系统自动触发将SAP中相同物料号的BOM拿出来进行对比,将差异部分传递给SAP,大大减少了物料、BOM传递时间。

PLM与CRM集成

建立企业统一的含预投产品或半成品标准产品(标准BOM)设计平台

建立企业统一的销售订单产品设计系统(订单BOM),和企业CRM系统关联,实现销售订单的高效传递、快速设计。

通过和CRM的关联,和订单产品清单已经选配方法/规范的建立,从CRM源头上规避重复订单流入PLM而造成的重复设计

根据模块化设计的标准型号,建立快速配置生成订单产品(BOM、工艺路线、生产BOM),减少重复劳动。

建立完全的能按专业分别维护的非标设计平台。

图7  订单产品设计

变更管理

确立量产变更管理的规范和流程。

建设企业级变更信息流,消除信息孤岛问题。

建立变更影响评估机制,避免某一部件变更,影响其他产品制造。

建立后继物料变更设计平台

图9  变更管理

图10 标准BOM及标准工艺路线变更(PLM-SAP集成)

图11 销售订单BOM及销售订单工艺路线变更(PLM-SAP集成)

企业知识管理

业务过程所产生的经验、资料、方法、工具、规则等均可形成知识文档进入知识库,供他人借鉴和参考。可管理的资料包括:国家标准管理、国际标准管理、行业标准管理、体系文件管理、专利管理、业务知识管理、规章制度管理、常见问题及解决方法等等

图12  知识库管理

图13  文档模板管理

总结:

本次PLM成功的实施,为海德曼智能装备有限公司提供了高效的项目管理及产品研发数据管理平台。

1.实现了在PLM系统中对项目从立项-项目策划-项目执行-输出物齐套-项目移交生产的全过程管理;

2.实现了以产品为入口,BOM为纽带的产品数据、图文档以及工艺数据的关联管理,实现了在产品设计过程中与SAP数据流的互通。

3.实现了变更执行在PLM系统中的全过程跟踪与变更历史的管理;

4.实现了图纸文件图面信息和物料信息的完全一致,实现了图纸的线上签审,未来的图纸下发将只以PLM系统为准;

5.实现了零部件、BOM从PLM到SAP的无缝传输;

6.通过本次PLM系统的上线应用为海德曼提供了一个无形资产(产品数据、图纸、文件、知识)的积累平台,通过持之以恒的推广使用未来必将成为企业的巨大财富。