基于PLM的通用件平臺建立與管理方法的研究＊

張麗琴，陳小軍

（廣西柳工機(jī)械股份有限公司，廣西柳州 545007）

0 引言

由于工程機(jī)械種類和規(guī)格多，產(chǎn)品零部件之間的互換性差，因此提升零件的通用性成為關(guān)鍵?，F(xiàn)有產(chǎn)品多依據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)可選取的規(guī)格范圍較大，而生產(chǎn)較多功能相同、尺寸相差很小的零部件，會造成巨大的資源浪費(fèi)。隨著產(chǎn)品研制規(guī)模的擴(kuò)大，對通用件進(jìn)行科學(xué)、有效的管理是縮短產(chǎn)品研制周期、降低成本、提高質(zhì)量的重要舉措之一。國內(nèi)制造行業(yè)的專家與學(xué)者們對此也進(jìn)行了相關(guān)研究，陸俊康等［1］結(jié)合企業(yè)實(shí)踐研究通用件的標(biāo)準(zhǔn)化管理；滕海云等［2］結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)研究標(biāo)準(zhǔn)件與通用件升降級管理方法；劉方剛等［3］明確通用化在工程機(jī)械企業(yè)降本增效中的作用。本文結(jié)合某工程機(jī)械企業(yè)現(xiàn)狀，通過建立通用件庫管理平臺，從通用件分類編碼、通用件平臺建設(shè)等方面提出通用件管理和解決方法，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零部件通用化程度的提升。

1 通用件管理現(xiàn)狀

目前，某工程機(jī)械企業(yè)采用電子表格在線人工管理的方式對通用件信息進(jìn)行管理，通過規(guī)范通用零部件參數(shù)支持設(shè)計選用，但因通用件種類及數(shù)量多，現(xiàn)有管理方式存在檢索慢、搜索難的問題。因此，應(yīng)基于PLM 建立通用件平臺，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)通用件的快速查詢、使用、申請審批和有效管控。

2 通用件平臺需求分析

對工程機(jī)械新產(chǎn)品的物料進(jìn)行分析，新產(chǎn)品中有70%以上的零部件為借用件，設(shè)計新產(chǎn)品時，應(yīng)重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通用件的快速查詢、借用，具體包含以下內(nèi)容：①基于工程機(jī)械產(chǎn)品特點(diǎn)，通用件平臺支持企業(yè)內(nèi)零部件在線管理，實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品線共享、多維度搜索、精確匹配；②通用件平臺實(shí)施分類管理，根據(jù)零部件的功能、用途進(jìn)行多層分類管理；③通用件平臺實(shí)施參數(shù)化管理，通過特征參數(shù)篩選需要的通用件；④通用件平臺實(shí)施零件狀態(tài)管理，通過管控流程實(shí)現(xiàn)通用件的申請、創(chuàng)建、審批和發(fā)布，實(shí)現(xiàn)通用件的狀態(tài)管理。

3 通用件平臺的建設(shè)

3.1 規(guī)范通用件的名稱

規(guī)范零部件名稱及編碼是通用件平臺管控的基礎(chǔ)，如果沒有統(tǒng)一的零部件名稱，零部件的命名會因設(shè)計人員的習(xí)慣而千差萬別，例如同一種功能的接頭，命名可能出現(xiàn)接頭、過渡接頭、連接件等，命名不規(guī)范將導(dǎo)致零部件查詢困難。因此，對于通用件平臺的管控，首先需要規(guī)范零部件的名稱及編碼，根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀，對歷史零部件名稱和號段進(jìn)行提取、分析、篩選及歸類，統(tǒng)一建立規(guī)范的零部件名稱和編碼號段（如圖1所示）；其次把梳理的零部件名稱和號段設(shè)置于企業(yè)的PLM 系統(tǒng)中，新零部件取號時選擇相應(yīng)的名稱即自動帶出零件號段，從而徹底解決零部件命名不規(guī)范的問題，為通用件平臺的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

圖1 通用件名稱庫

3.2 建立通用件的分類及特征參數(shù)

工程機(jī)械產(chǎn)品的零部件有2 000 多個種類，零部件的尺寸信息是通過三維模型承載的，如何支持設(shè)計師快速搜索到滿足需求的零部件，是通用件平臺需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。為實(shí)現(xiàn)快速查找通用件，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品特征對通用件進(jìn)行特征參數(shù)化管理，按功能對通用件進(jìn)行分類，并基于不同分類，建立不同的特征參數(shù)管理表，通過特征參數(shù)化管理，實(shí)現(xiàn)不打開三維模型就能快速查找到滿足設(shè)計師需求的零部件（如圖2所示）。

圖2 通用件特征參數(shù)化

3.3 通用件平臺的設(shè)計

針對企業(yè)PLM 系統(tǒng)及通用件特征參數(shù)，結(jié)合實(shí)際情況，確定通用件平臺的基本功能（如圖3所示）。①基于PLM 系統(tǒng)設(shè)計通用件平臺的快速入口，采用PLM 系統(tǒng)的PartsLink 支持通用件分類和屬性管理；②基于PLM 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，支持零部件的搜索、選擇、修改和更新，保持通用件平臺和產(chǎn)品應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一致性；③對通用件的申請命名規(guī)則、編碼規(guī)則進(jìn)行遷移和繼承，實(shí)現(xiàn)通用件編碼規(guī)范化管理；④基于PLM 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)流程，搭建通用件申請流程，實(shí)現(xiàn)在線流程審簽；⑤通過與PLM 系統(tǒng)生命周期狀態(tài)管理集成，實(shí)現(xiàn)在不同狀態(tài)下對物料應(yīng)用的監(jiān)控，確保在不同的生命周期狀態(tài)下，正確有效的物料才可以被使用。

圖3 通用件平臺

3.4 通用件平臺的管控流程

落實(shí)通用件管理，最重要的是建立一套通用件管理流程和運(yùn)作機(jī)制，結(jié)合企業(yè)實(shí)際，建立基于通用件平臺的管理流程，主要包括通用件取號流程、通用件使用流程和通用件禁用流程。

（1）通用件取號流程。當(dāng)通用件庫中無滿足功能要求的通用件時，可通過通用件平臺創(chuàng)建“通用件申請單”，發(fā)起通用件申請流程，在申請過程中明確新增通用件的規(guī)格參數(shù)，避免隨意新增操作，防止出現(xiàn)信息混亂的情況。通用件申請取號流程如圖4所示。

圖4 通用件申請取號流程

（2）通用件使用流程?；谕ㄓ眉脚_，對通用件實(shí)施狀態(tài)管理是提升產(chǎn)品通用化水平的必要措施，通過通用件的狀態(tài)引導(dǎo)新產(chǎn)品選用合適的通用件，將通用件設(shè)置為可用、限制、禁用3 種狀態(tài)，當(dāng)需要重新啟用限用狀態(tài)的通用件時，可發(fā)起通用件申請使用，通過多業(yè)務(wù)評估并有效管控限用零部件的使用，從而提升產(chǎn)品的通用化率。通用件使用流程如圖5所示。

圖5 通用件申請使用流程

（3）通用件禁用流程。在通用件的管理過程中，對相似的通用件實(shí)施禁用管理能從源頭減少“一物多號”的情況，避免浪費(fèi)。為確保禁用通用件的合理性，通用件管理部門定期發(fā)起禁用申請流程禁用相似通用件，由相關(guān)業(yè)務(wù)部門務(wù)共同評審，評審?fù)ㄟ^后，通用件的狀態(tài)變更為“禁用”，后續(xù)新產(chǎn)品將無法再借用狀態(tài)為“禁用”的通用件（如圖6所示）。

圖6 通用件申請禁用流程

4 應(yīng)用實(shí)施效果

通用件平臺現(xiàn)已在某工程機(jī)械企業(yè)多產(chǎn)品線推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對通用件的規(guī)范化管理，提高通用件的利用率，新產(chǎn)品的零部件通用化程度提升了70% ，既可提高設(shè)計效率，又可積累企業(yè)設(shè)計資源，同時避免對通用件管理不善而導(dǎo)致的生產(chǎn)事故，為企業(yè)的快速發(fā)展提供重要支持。

5 結(jié)語

建立通用件平臺系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)通用件管理的有效手段，既可以保證對通用件的科學(xué)管理，又可以及時為設(shè)計人員提供滿足要求的通用件。通過對通用件平臺建設(shè)過程的研究及探索，明確了通用件平臺建設(shè)首先需要規(guī)范通用件名稱，其次需要對通用件進(jìn)行合理分類和實(shí)施參數(shù)化管理，建立基于系統(tǒng)的流程管理手段。通用件平臺系統(tǒng)的建設(shè)工作是一項長期工作，后續(xù)研究將持續(xù)擴(kuò)充通用件平臺的分類，不斷提升通用件平臺的智能化水平，實(shí)現(xiàn)在海量數(shù)據(jù)中快速、精準(zhǔn)地獲取需要的通用件，引導(dǎo)設(shè)計人員選用既有零部件，提升企業(yè)產(chǎn)品通用化程度，為企業(yè)的降本增效提供更有力的支持。