黃光展，李立苗

（桂林中昊力創(chuàng)機(jī)電設(shè)備有限公司，廣西　桂林　541213）

淺析PDM在輪胎設(shè)備制造行業(yè)中的運(yùn)用

黃光展，李立苗

（桂林中昊力創(chuàng)機(jī)電設(shè)備有限公司，廣西桂林541213）

針對(duì)輪胎設(shè)備制造行業(yè)的特點(diǎn)，介紹了PDM運(yùn)用的目的， PDM軟件的組成、功能，以及企業(yè)實(shí)施PDM管理的意義。關(guān)鍵詞：PDM；輪胎設(shè)備制造行業(yè)；數(shù)據(jù)管理

在輪胎制造業(yè)中，同一規(guī)格的輪胎在不同的輪胎制造企業(yè)中所使用的制造工藝不盡相同。而輪胎設(shè)備作為輪胎制造的基礎(chǔ)工業(yè)，為適應(yīng)輪胎的制造工藝，輪胎設(shè)備也將隨其工藝的變化而不斷變化。因此大多數(shù)輪胎制造設(shè)備都是面向訂單設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，特別是輪胎行業(yè)需求量不大的設(shè)備，一臺(tái)設(shè)備需要滿足多種輪胎制造工藝的使用要求，這一類設(shè)備必須以訂單形式定制才能滿足輪胎制造行業(yè)的使用要求。定制型輪胎設(shè)備在滿足輪胎制造行業(yè)的制造工藝要求時(shí)，其結(jié)構(gòu)通常會(huì)發(fā)生較大的改動(dòng)，而這些結(jié)構(gòu)的改動(dòng)則會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)資料，其中包括圖形數(shù)據(jù)文件、零件加工工藝文件、BOM文件等。這些數(shù)據(jù)資料的管理問(wèn)題，會(huì)隨著企業(yè)訂單的不斷增加而越發(fā)突出。

特別是在21世紀(jì)初，CAD、CAM以及CAE等計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛運(yùn)用于制造業(yè)中，這些計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用在促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，各類CAD、CAM以及CAE系統(tǒng)之間自成體系，缺乏一個(gè)有效的信息數(shù)據(jù)的交流平臺(tái)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)文件不能有效的關(guān)聯(lián)起來(lái)。因此這些數(shù)據(jù)的管理工作成為困擾企業(yè)管理的難題。

1　輪胎設(shè)備制造行業(yè)啟用PDM系統(tǒng)的背景

過(guò)去，在輪胎設(shè)備制造企業(yè)中，大部分的信息數(shù)據(jù)都是由不同工程師分散進(jìn)行管理，而這些信息數(shù)據(jù)管理的規(guī)范程度往往受制于工程師的數(shù)據(jù)管理能力。在這種信息數(shù)據(jù)管理模式下，生產(chǎn)過(guò)程中很容易產(chǎn)生因?yàn)閿?shù)據(jù)資料信息管理不當(dāng)而引起的信息錯(cuò)誤，給企業(yè)造成不必要的損失，或是增加工程師的工作量。而在信息技術(shù)高度發(fā)展的今天，越來(lái)越多企業(yè)選擇利用PDM系統(tǒng)（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）管理這些企業(yè)數(shù)據(jù)，而輪胎設(shè)備制造業(yè)的特點(diǎn)使其更迫切需要一套系統(tǒng)完善的PDM技術(shù)管理企業(yè)的電子數(shù)據(jù)。

2　PDM系統(tǒng)及其功能介紹

PDM是Product Data Management（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）的縮寫，是指某一類軟件的總稱，以軟件集成平臺(tái)作為基礎(chǔ)，在CAD、CAM、CAPP之間構(gòu)建統(tǒng)一的信息交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的信息集成和軟件、硬件集成的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理。由于不同企業(yè)的運(yùn)作模式、企業(yè)信息數(shù)據(jù)特點(diǎn)有所區(qū)別，對(duì)PDM要求也有所不同，因此PDM是一種定制型的軟件，不同層次的PDM應(yīng)用于企業(yè)不同層次的需求。對(duì)于輪胎設(shè)備行業(yè)而言，如何定制一個(gè)與公司運(yùn)作模式、現(xiàn)有信息資料基礎(chǔ)相契合的PDM系統(tǒng)成為很多企業(yè)的難題。

一個(gè)能夠滿足企業(yè)各方面應(yīng)用的PDM產(chǎn)品應(yīng)具有的兩大功能，即數(shù)據(jù)管理和過(guò)程管理。數(shù)據(jù)管理包含文檔管理、配置管理、變更管理、BOM管理；過(guò)程管理包含項(xiàng)目管理、質(zhì)量控制、系統(tǒng)集成、流程管理、權(quán)限管理、電子協(xié)作,見(jiàn)圖1。

圖1　PDM產(chǎn)品的兩大功能

實(shí)施PDM系統(tǒng)的主要意義在于利用系統(tǒng)管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)周期的縮短、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量并支援后續(xù)服務(wù)。同時(shí)可以有效改善企業(yè)體質(zhì)、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，建立產(chǎn)品模型資料交換標(biāo)準(zhǔn)、向量圖形標(biāo)準(zhǔn)、文件標(biāo)準(zhǔn)、圖形管理標(biāo)準(zhǔn)、電子檔案交換標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品資料管理、快速存取相關(guān)的產(chǎn)品信息、版本控制、資料及文件管理、工作程序流程管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、分類管理、程序管理、資料傳輸及轉(zhuǎn)換、信息傳輸及自動(dòng)通知等功能。

3　PDM系統(tǒng)在輪胎設(shè)備制造行業(yè)中的運(yùn)用

輪胎設(shè)備作為面向設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，它還有一個(gè)特點(diǎn)就是交貨周期較短，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)活動(dòng)中，輪胎設(shè)備制造企業(yè)為了贏得更多的訂單，通常在保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上不斷壓縮輪胎設(shè)備的交貨周期。而輪胎設(shè)備多數(shù)都是比較大型的設(shè)備，在企業(yè)人力、物力等條件不變的情況下，很難實(shí)現(xiàn)交貨周期的壓縮。PDM系統(tǒng)則可以為輪胎設(shè)備制造企業(yè)壓縮交貨周期創(chuàng)造有利條件。

3.1PDM系統(tǒng)為輪胎設(shè)備制造企業(yè)縮短產(chǎn)品交貨周期創(chuàng)造條件

多數(shù)輪胎設(shè)備制造企業(yè)都屬于中小型企業(yè)，在這種人力資源相對(duì)有限的情況下，需要完成大中型輪胎設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零件制造、產(chǎn)品組裝等工作，它所分配到每一個(gè)員工手上的工作量也會(huì)相對(duì)比較繁重。特別是工程師，他們所負(fù)責(zé)的工作對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)影響比較大，而企業(yè)所給予工程師進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期比較短，因此工程師需要在保證工作質(zhì)量的前提下，在較短的時(shí)間完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工程師的工作效率顯得尤為重要。如何提高工程師的工作效率成為輪胎設(shè)備制造企業(yè)管理工作的重點(diǎn)。而PDM系統(tǒng)中的文件關(guān)聯(lián)性、BOM管理、批量打印、流程管理等功能，它們的價(jià)值主要體現(xiàn)在能夠很大程度上緩解工程師的工作，縮短設(shè)計(jì)周期，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輪胎設(shè)備產(chǎn)品交貨周期的壓縮。同時(shí)可以將工程師從繁雜的工作中解放出來(lái)，有更多的時(shí)間去設(shè)計(jì)研發(fā)新的結(jié)構(gòu)，或是從事其他更有意義的工作，進(jìn)一步提升企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.1.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單調(diào)用有利于輪胎設(shè)備制造企業(yè)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期

同一種輪胎設(shè)備，在訂單發(fā)生改變時(shí)，工程師經(jīng)常需要對(duì)原有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。例如不同的輪胎制造企業(yè)所使用的物流工裝會(huì)有所不同，在面對(duì)不同的客戶訂單時(shí)，工程師往往會(huì)因?yàn)檫m應(yīng)客戶的工裝類型或是工裝尺寸而對(duì)輪胎設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。在這個(gè)調(diào)整過(guò)程中，有部分結(jié)構(gòu)需要重新設(shè)計(jì)，但是也有部分結(jié)構(gòu)可以直接引用原有的設(shè)計(jì)。過(guò)去，在沒(méi)有PDM系統(tǒng)支持情況下，特別是在二維設(shè)計(jì)軟件中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相關(guān)的零部件之間缺乏關(guān)聯(lián)關(guān)系，因此原有部分的零件的引用通常需要工程師人為的去整理歸集。而在PDM系統(tǒng)的幫助下，工程師則可以利用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)文件關(guān)聯(lián)性的特點(diǎn)，直接引用這些原有的設(shè)計(jì)零件，不需要人為的整理歸集。

3.1.2BOM功能有利于輪胎設(shè)備制造行業(yè)節(jié)省人工統(tǒng)計(jì)時(shí)間

在過(guò)去，輪胎設(shè)備制造業(yè)中多產(chǎn)品BOM表都是由工程師人工統(tǒng)計(jì)的。工程師進(jìn)行BOM統(tǒng)計(jì)時(shí)，往往需要經(jīng)過(guò)不斷核對(duì)BOM表中的數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程耗費(fèi)了很多時(shí)間，而且人工統(tǒng)計(jì)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。在輪胎設(shè)備制造行業(yè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)锽OM中的錯(cuò)誤信息或是信息遺漏給企業(yè)造成損失或影響生產(chǎn)計(jì)劃的現(xiàn)象。在PDM系統(tǒng)的支持下，工程師們可以利用系統(tǒng)自動(dòng)生成BOM，以此取代過(guò)去的人工統(tǒng)計(jì)BOM表。BOM功能不僅可以節(jié)省人工統(tǒng)計(jì)所耗費(fèi)的時(shí)間，同時(shí)還可以有效提高BOM表的準(zhǔn)確性。

3.1.3圖紙自動(dòng)打印輸出功能有利于輪胎設(shè)備制造行業(yè)節(jié)省打印圖紙時(shí)間

PDM系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的管理，還可以利用軟件的集成實(shí)現(xiàn)很多輔助功能，例如：現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)的圖紙打印都是有工程師或者公司文員完成的，在輪胎設(shè)備制造行業(yè)中，由于大部分輪胎屬于大型設(shè)備或是中型設(shè)備，零件數(shù)量比較多，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)文件也比較多。這些設(shè)計(jì)文件打印需要一個(gè)一個(gè)文件打開(kāi)后才能打印，在這個(gè)工程中所耗費(fèi)的人力和時(shí)間在輪胎設(shè)備的設(shè)計(jì)周期中占有一定比例，而且人工打印圖紙往往會(huì)因?yàn)橐恍┰虺霈F(xiàn)漏打印、重復(fù)打印等現(xiàn)象。PDM系統(tǒng)可以集成自動(dòng)打印功能軟件，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件批量一鍵打印輸出，不僅可以避免人為打印造成遺漏或其他類型的錯(cuò)誤，同時(shí)可以節(jié)省打印圖紙所花費(fèi)的時(shí)間。

3.1.4流程管理功能有利于輪胎設(shè)備制造行業(yè)節(jié)省審批時(shí)間

PDM系統(tǒng)的流程管理功能也是非常適用于輪胎設(shè)備制造企業(yè)。它的功能主要體現(xiàn)在流程電子化，減少流程中所耗費(fèi)的輔助時(shí)間，并利用系統(tǒng)電子流記錄流程中發(fā)生的事件及時(shí)間。在常規(guī)的企業(yè)流程中，設(shè)計(jì)圖紙的審批流程通常是在圖紙打印完成后才開(kāi)始進(jìn)行，這種流程模式需要設(shè)計(jì)工程師、工藝工程師、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)等逐一在每張圖紙上簽字，這樣所耗費(fèi)的時(shí)間對(duì)于企業(yè)管理而言也是非常頭疼的一件事。在PDM系統(tǒng)的流程管理中，可以在打印圖紙前完成圖紙的審批流程，并將電子流記錄的內(nèi)容植入電子文檔中，實(shí)現(xiàn)電子簽章功能。流程管理功能的運(yùn)用不僅可以為企業(yè)節(jié)省常規(guī)審批流程所耗費(fèi)的輔助時(shí)間，而且可以將設(shè)計(jì)文件所包含流程信息永久存儲(chǔ)于系統(tǒng)中。

PDM系統(tǒng)的運(yùn)用不僅可以提高輪胎設(shè)備制造企業(yè)員工的工作效率、壓縮產(chǎn)品交貨周期，還可以提高企業(yè)設(shè)計(jì)、工藝等文件的規(guī)范化程度，進(jìn)而提高企業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2PDM系統(tǒng)運(yùn)用可以提高輪胎設(shè)備制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量

輪胎設(shè)備制造行業(yè)由于其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其設(shè)計(jì)文件比其他產(chǎn)品繁多，工程師需要在較短時(shí)間內(nèi)完成大量圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。在這種情況下，往往會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)一些遺漏或疏忽的地方。這些設(shè)計(jì)缺陷或誤差會(huì)給企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)造成不利影響和損失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響整個(gè)設(shè)備的交貨周期。PDM技術(shù)運(yùn)用在一定程度上可以提高企業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2.1PDM系統(tǒng)零件庫(kù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響

PDM系統(tǒng)運(yùn)用于輪胎設(shè)備制造企業(yè)時(shí)，往往會(huì)在系統(tǒng)中建立企業(yè)零件庫(kù)，其中包括標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、外購(gòu)件庫(kù)、自制件庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和外購(gòu)件庫(kù)作為工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)的備選庫(kù)，它處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)，分別存放標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和外購(gòu)件庫(kù)不會(huì)隨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化而變化，它們需要專人進(jìn)行維護(hù)。自制件庫(kù)用于存放工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)所設(shè)計(jì)非標(biāo)零件，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的庫(kù)，隨著工程師不斷進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)自制件庫(kù)中的內(nèi)容會(huì)逐步增多。在二維設(shè)計(jì)軟件與PDM系統(tǒng)的集成環(huán)境下，工程師通常是在PDM系統(tǒng)外完成設(shè)計(jì)。工程師進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可以在二維設(shè)計(jì)軟件中通過(guò)兩者之間的接口訪問(wèn)PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，以便工程師準(zhǔn)確無(wú)誤的調(diào)用系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件、自制件。在工程師完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)后，將設(shè)計(jì)文件錄入到PDM系統(tǒng)中，在這個(gè)錄入的過(guò)程中，系統(tǒng)可以根據(jù)企業(yè)制定的規(guī)范將不符合企業(yè)規(guī)范的設(shè)計(jì)文件拒之門外，并將詳細(xì)信息反饋給工程師，由工程師完成修改后再錄入到系統(tǒng)中。如此一來(lái)，企業(yè)最終使用的設(shè)計(jì)文件都會(huì)經(jīng)過(guò)PDM系統(tǒng)自動(dòng)核對(duì)，在很大程度上提高了企業(yè)整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4　輪胎設(shè)備制造行業(yè)實(shí)施PDM系統(tǒng)的重要意義

輪胎設(shè)備作為面向訂單設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生變動(dòng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)常會(huì)伴隨有設(shè)計(jì)質(zhì)量、加工工藝不合理、質(zhì)量缺陷等問(wèn)題，而這些問(wèn)題經(jīng)常會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。因此輪胎設(shè)備制造行業(yè)需要一套完善的PDM系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)覆蓋整個(gè)產(chǎn)品的生命周期，包括其產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)制造、產(chǎn)品組裝、產(chǎn)品服役狀況、產(chǎn)品生命終止等，并將這些生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合在一起，方便工程師或企業(yè)管理人員查閱制定相關(guān)的改進(jìn)措施或是技術(shù)升級(jí)。其工作原理如圖2所示。

圖2　PDM系統(tǒng)工作原理

在沒(méi)有PDM系統(tǒng)支撐的生產(chǎn)模式中，很多反饋信息會(huì)因?yàn)楦鞣N原因造成遺失，致使工程師和企業(yè)管理員無(wú)法全面了解到產(chǎn)品生命周期出現(xiàn)的問(wèn)題。利用PDM系統(tǒng)采集反饋數(shù)據(jù)則可以全面反映產(chǎn)品生命周期出現(xiàn)的問(wèn)題，為工程師和企業(yè)管理員提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并以此推進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)。輪胎設(shè)備企業(yè)在產(chǎn)品的生命周期出現(xiàn)的問(wèn)題大多以口頭形式反饋，這樣的模式下，工程師很容易遺忘一些反饋信息，究其原因主要輪胎設(shè)備生命周期中信息數(shù)據(jù)過(guò)于龐大，人為的統(tǒng)計(jì)很容易出現(xiàn)遺漏疏忽的地方，因此輪胎設(shè)備行業(yè)更加需要一套能夠全面覆蓋產(chǎn)品生命周期的PDM系統(tǒng)，利用系統(tǒng)集成功能，提高企業(yè)整體工作效率和工作質(zhì)量，完善產(chǎn)品性能結(jié)構(gòu)，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的內(nèi)在條件。特別是在雙反議案之后，國(guó)內(nèi)多數(shù)輪胎設(shè)備制造企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始準(zhǔn)備轉(zhuǎn)戰(zhàn)國(guó)際市場(chǎng)，在這場(chǎng)國(guó)內(nèi)輪胎設(shè)備制造業(yè)與國(guó)際輪胎制造業(yè)的角逐中，數(shù)據(jù)管理戰(zhàn)略也將成為企業(yè)取勝的關(guān)鍵因素。

Analysis of PDM in the tire equipment manufacturing industryustry

TP274.2

1009-797X(2015)12-0022-04

B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2015.12.004

黃光展（1989-），男，學(xué)士學(xué)位，主要從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，并負(fù)責(zé)公司PDM項(xiàng)目跟進(jìn)。

2015-05-18