沈陽(yáng)真空技術(shù)研究所有限公司 沈陽(yáng) 110042

1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)概述

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，管理所有產(chǎn)品相關(guān)信息和所有產(chǎn)品相關(guān)過程［1-2］。具體管理的信息包括：①產(chǎn)品研制初期所涉及的信息，如產(chǎn)品研制項(xiàng)目的論證、可行性分析、市場(chǎng)分析、項(xiàng)目計(jì)劃等相關(guān)數(shù)據(jù)；② 產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙、三維模型、工程分析數(shù)據(jù)、與設(shè)計(jì)相關(guān)的其它數(shù)據(jù)；③工藝設(shè)計(jì)文件、數(shù)控技術(shù)、工藝裝備數(shù)據(jù)；④生產(chǎn)數(shù)據(jù)；⑤產(chǎn)品使用與維護(hù)數(shù)據(jù)。企業(yè)通過實(shí)施PDM，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理，加強(qiáng)對(duì)文檔、圖紙、數(shù)據(jù)等的高效利用，實(shí)現(xiàn)工作流程的規(guī)范化。

PDM系統(tǒng)支持模塊化和相似化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員可以查詢相似的零件族或部件，稍加修改就可完成新的設(shè)計(jì)、新的工藝，縮短產(chǎn)品的研制和開發(fā)制造周期，降低成本，提高質(zhì)量，改善性能，使新產(chǎn)品盡快盡早地進(jìn)入市場(chǎng)，贏得競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)和優(yōu)勢(shì)［3］。

企業(yè)對(duì)產(chǎn)品信息和制造過程進(jìn)行管理和查詢，前提是對(duì)產(chǎn)品的各類信息進(jìn)行編碼，錄入PDM系統(tǒng)。筆者就某機(jī)械研發(fā)制造企業(yè)實(shí)施PDM過程中產(chǎn)品相關(guān)零部件與文檔的編碼方法進(jìn)行探討。

2 原有產(chǎn)品零部件和文檔管理方法

2.1 產(chǎn)品零部件編碼方法

在企業(yè)未實(shí)施PDM前，產(chǎn)品圖紙按全隸屬關(guān)系進(jìn)行編碼，零部件編碼由產(chǎn)品代號(hào)或型號(hào)、零部件序號(hào)、零部件代號(hào)組成，中間以圓點(diǎn)和短橫線隔開［4］。零部件序號(hào)和零部件代號(hào)合稱隸屬號(hào)。

原有產(chǎn)品零部件編碼如圖1所示。

▲圖1 原有產(chǎn)品零部件編碼

在全隸屬編碼中，產(chǎn)品代號(hào)由字母和數(shù)字組成，字母是產(chǎn)品類型的英文縮寫，數(shù)字為該產(chǎn)品類型的規(guī)格，如400 mm×400 mm×600 mm溫區(qū)真空退火爐的產(chǎn)品代號(hào)為VAF446。

隸屬號(hào)由數(shù)字組成，根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品情況，隸屬號(hào)級(jí)數(shù)不超過四級(jí)，零部件代號(hào)在其所屬產(chǎn)品或上一級(jí)部裝的范圍內(nèi)編號(hào)，位數(shù)不超過兩位。

全隸屬關(guān)系編碼直觀地體現(xiàn)了零部件之間的裝配關(guān)系，但不能反映零部件本身的功能、形狀等結(jié)構(gòu)特征屬性，設(shè)計(jì)人員查找相似件需花費(fèi)大量時(shí)間，因而不愿查找，寧愿設(shè)計(jì)新的零件，導(dǎo)致企業(yè)設(shè)計(jì)資源沒有很好地利用。同時(shí)，新零件導(dǎo)致工藝、采購(gòu)和生產(chǎn)部門的工作量相應(yīng)增大。

2.2 文檔管理方法

企業(yè)的各種信息是以文檔的形式存在的［5］。這些文檔包括：①一般性說明文字，如市場(chǎng)可行性報(bào)告、設(shè)計(jì)任務(wù)書、產(chǎn)品說明書、生產(chǎn)計(jì)劃、采購(gòu)單等；②設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品幾何信息、工程分析信息、材料信息、工藝信息等；③ 規(guī)范數(shù)據(jù)，如各種標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范、工藝規(guī)程等。

這些文檔存儲(chǔ)于項(xiàng)目的文件夾中，很難看出文檔和零部件的關(guān)聯(lián)關(guān)系，不便于企業(yè)的管理和信息傳承。在實(shí)施PDM后，必須要制訂一套新的編碼體系，建立零部件之間、零部件與文檔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源共享。

3 編碼原則

企業(yè)產(chǎn)品種類繁雜，產(chǎn)品零部件多種多樣，產(chǎn)品生命周期的各種信息都是需要編碼的對(duì)象。

為了方便組織、管理、交流信息，實(shí)現(xiàn)信息化，編碼應(yīng)遵循如下六條原則：① 唯一性［6-7］，代碼必須與所表示的對(duì)象或?qū)ο蠹弦灰粚?duì)應(yīng)；②擴(kuò)展性，事物是發(fā)展變化的，編碼不僅要滿足企業(yè)現(xiàn)階段的產(chǎn)品需求，還要為后續(xù)新產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)預(yù)留空間［8］；③適用性，代碼應(yīng)盡可能反應(yīng)編碼對(duì)象的特點(diǎn)；④合理性［9］，代碼結(jié)構(gòu)應(yīng)與分類體系相適應(yīng)；⑤簡(jiǎn)短性，代碼長(zhǎng)度要盡量短，這樣可以便于記憶和手工處理，減小出錯(cuò)率，但同時(shí)也要兼顧代碼系統(tǒng)的容量和可擴(kuò)展性；⑥規(guī)范性，代碼的編制要使用統(tǒng)一且規(guī)范化的格式，最好使用固定長(zhǎng)度的代碼。

4 編碼方式

關(guān)于信息對(duì)象的編碼，存在三種方式。

（1）編碼盡量多地體現(xiàn)對(duì)象的特征。如圖2所示，用這種方法編制出的編碼非常長(zhǎng)，少則十幾位，多則幾十位，代碼編制和識(shí)別困難，一個(gè)代碼可能需要市場(chǎng)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購(gòu)和維護(hù)等多個(gè)部門的若干專業(yè)技術(shù)人員才能填寫完整，很難在企業(yè)推廣下去。

▲圖2 編碼體現(xiàn)對(duì)象特征

（2）編碼由信息系統(tǒng)隨機(jī)生成。此種方式中產(chǎn)品零部件之間的關(guān)系、產(chǎn)品零部件與技術(shù)文檔之間的關(guān)系、文檔與文檔之間的關(guān)系只能通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)，不能從編碼上看出零部件的大致屬性，容易給使用者造成困難，雖然行得通，但并不好用。

（3）以上兩種編碼方式的結(jié)合。這種編碼方式不但能起到唯一標(biāo)識(shí)零部件的作用，而且能在編碼中體現(xiàn)零部件的主要特征。使用者可以從編碼中大致了解零部件的功能或用途，其余特征可以在編碼的內(nèi)部屬性字段中體現(xiàn)。

筆者采用的是第三種編碼方式。

5 PDM系統(tǒng)中零部件與文檔編碼方法

筆者根據(jù)上述第三種編碼方式，結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際特點(diǎn)，制訂了如下編碼方法，形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并通過PDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

5.1 編碼總則

考慮到企業(yè)產(chǎn)品的多樣性及編碼的容量，采用十位全數(shù)字編碼形式。

編碼由大類碼、中類碼、小類碼、流水碼四部分組成，如圖3所示。大類碼為一位，中類碼和小類碼各為兩位，由設(shè)計(jì)人員根據(jù)物料屬性手動(dòng)選擇，流水碼由編碼系統(tǒng)自動(dòng)生成，用以區(qū)分不同零部件。

▲圖3 編碼總則

編碼留有空碼，以備新增業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整。

5.2 大類碼劃分方式

大類碼為分類碼，用一位數(shù)字表示。

1為產(chǎn)品類，是生產(chǎn)企業(yè)向用戶或市場(chǎng)以商品形式提供的制成品，一般指完整的商品，包括整機(jī)、隨機(jī)附件、隨機(jī)備件、隨機(jī)工具、隨機(jī)文件、包裝等。特殊情況下，零部件也可作為產(chǎn)品提交給用戶［10］。

2為部件類，是產(chǎn)品的一個(gè)組成部分，指由若干個(gè)零件或子部件，以可拆或不可拆的形式組成的成品。

3為零件類，指不采用裝配或焊接工藝制成的單一成品。

4為標(biāo)準(zhǔn)件類，指國(guó)家、國(guó)際、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)件，包括緊固件、傳動(dòng)件、密封件和操作件等。

5為外購(gòu)件類，指企業(yè)產(chǎn)品及其組成部分中采購(gòu)自其它企業(yè)的產(chǎn)品。

6為文檔類，指企業(yè)在運(yùn)行過程中的各種文檔，不包括1～5類物料相關(guān)的計(jì)算機(jī)圖紙文檔。

7為材料類，指原材料和輔助材料。原材料是投入生產(chǎn)過程以創(chuàng)造新產(chǎn)品的物質(zhì)，輔助材料是在生產(chǎn)中起輔助作用而不構(gòu)成產(chǎn)品實(shí)體的材料。

8為企業(yè)資源類，指企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品過程中使用的計(jì)算機(jī)、紙張、機(jī)床等設(shè)備或物品。

9為收容類，指以上未涵蓋的其它種類。

5.3 中小類碼劃分方式

中類和小類碼各為兩位，也為分類碼，根據(jù)大類的不同，它們的分類方式相應(yīng)變化。

產(chǎn)品類的中類碼按照企業(yè)銷售的產(chǎn)品類型進(jìn)行分類，101為熱處理類，102為感應(yīng)類，103為電弧類，104為電工類，隨著企業(yè)產(chǎn)品的增加，編碼陸續(xù)增加。產(chǎn)品類的小類碼是在中類碼的基礎(chǔ)上根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)再次細(xì)分，如10101為熱處理退火爐等。

產(chǎn)品間差異性很大，部件間相互借用性很小，因此部件類的中類碼按照產(chǎn)品區(qū)分，具體分類方式同產(chǎn)品類的中類碼分類。部件類的小類碼按照功能劃分，如20101為真空熱處理爐的總體規(guī)劃類，包括布置圖、地基圖等，20102為真空熱處理爐的爐體裝配類等。

零件類的中類碼按照功能和形狀對(duì)企業(yè)所有產(chǎn)品的零部件統(tǒng)一編碼，分為01法蘭，02管筒，03封頭，04軸、柱、桿、銷等。零件類的小類碼是在中類碼的基礎(chǔ)上對(duì)零件進(jìn)行細(xì)分，如30101為容器法蘭類等。

標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件不隸屬于某一個(gè)產(chǎn)品，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中作為設(shè)計(jì)資源直接引用，采用統(tǒng)一的編碼原則。標(biāo)準(zhǔn)件類的中類碼按照01緊固件類、02傳動(dòng)件類、03密封件類、04操作件類等區(qū)分，緊固件類的小類碼包括01螺栓、02螺柱、03螺釘?shù)取?/p>

外購(gòu)件類的中類碼按照01電氣類、02泵類、03閥門類、04減速機(jī)類等區(qū)分，小類碼按照中類碼所包含的各種設(shè)備進(jìn)行細(xì)分，如50107代表變壓器等。此外，因外購(gòu)件廠家不同，外形尺寸有變化，對(duì)設(shè)計(jì)人員后續(xù)設(shè)計(jì)有影響，因此，將外購(gòu)件廠家作為流水碼區(qū)分的屬性之一。

文檔類按照文件功能劃分中類和小類，如60201為設(shè)計(jì)技術(shù)文件（中類）中的產(chǎn)品說明書（小類）。

材料類包括原材料和輔助材料。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，原材料分為碳鋼類、不銹鋼類、特種鋼類、銅類、其它有色稀有金屬類、非金屬類等。輔助材料分為包裝材料類、噴漆材料類、消耗性材料類、生產(chǎn)工具類等。

企業(yè)資源類包括辦公用品類、圖書類、生產(chǎn)設(shè)備類等。

5.4 編碼方法的實(shí)現(xiàn)

PDM系統(tǒng)開發(fā)人員將制訂好的編碼規(guī)則寫入系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，使用者經(jīng)前端界面的編碼接口通過操作鼠標(biāo)對(duì)新產(chǎn)生的物料進(jìn)行取碼，然后對(duì)物料的名稱、材質(zhì)、規(guī)格、生產(chǎn)廠家等屬性進(jìn)行維護(hù)，歸檔PDM系統(tǒng)。

此時(shí)，PDM系統(tǒng)中就會(huì)新增一條產(chǎn)品零部件的物料信息。該信息下包含多個(gè)頁(yè)簽，鏈接零部件的工程文檔，包括三維模型、二維工程圖、市場(chǎng)預(yù)測(cè)報(bào)告、技術(shù)調(diào)研報(bào)告、試驗(yàn)大綱、可行性分析報(bào)告、計(jì)算書、技術(shù)條件、設(shè)計(jì)評(píng)審報(bào)告、使用說明書、合格證等。這些文檔在錄入PDM系統(tǒng)時(shí)，幾何圖紙使用與物料同樣的編碼，其余文檔根據(jù)編碼方法取碼。各種工程文檔對(duì)這一新的物料信息起到支撐和補(bǔ)充的作用，這些文檔和記錄一起構(gòu)成了PDM系統(tǒng)對(duì)零部件的描述。

6 結(jié)束語

企業(yè)采用新的編碼方法，對(duì)PDM系統(tǒng)的實(shí)施起到了至關(guān)重要的作用。新的編碼方法存儲(chǔ)于PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，維護(hù)方便，取碼只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，操作簡(jiǎn)單。編碼長(zhǎng)度適中，分類清晰，滿足企業(yè)各部門的需求，并為新產(chǎn)品預(yù)留了空間。同時(shí)打破了零部件間的隸屬關(guān)系，零部件不屬于某個(gè)產(chǎn)品，不存在借用件。在線統(tǒng)計(jì)引用次數(shù)，可根據(jù)需要將引用次數(shù)多的零部件屬性修改為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件。

通過編碼可以判斷是哪一類零部件或者文件，便于生產(chǎn)部門安排生產(chǎn)和采購(gòu)，便于設(shè)計(jì)人員查找通用或相似零部件，并進(jìn)行相似設(shè)計(jì)。

企業(yè)通過新的編碼方法對(duì)產(chǎn)品零部件的相關(guān)信息在PDM系統(tǒng)中統(tǒng)一進(jìn)行管理，避免錯(cuò)誤，提高效率，沉淀知識(shí)，降低成本，通過有效協(xié)同、知識(shí)庫(kù)等為產(chǎn)品創(chuàng)新和性能提升奠定基礎(chǔ)，縮短設(shè)計(jì)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)，并為客戶提供準(zhǔn)確高效的后續(xù)服務(wù)，從而提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。