PLM系统的产品模块化设计

摘要:产品全生命周期管理(PLM)作为一种综合技术,是企业信息化的重要组成部分。当前PLM系统平台有多种,介绍用西门子PLM系统及集成的PLM三维软件进行制造业产品模块化设计应用

摘要:产品全生命周期管理(PLM)作为一种综合技术,是企业信息化的重要组成部分。当前PLM系统平台有多种,介绍用西门子PLM系统及集成的PLM三维软件进行制造业产品模块化设计应用,两者具有良好的兼容性并能高效无缝集成,同时阐述了基于PLM系统的产品模块化设计应用解决方案。

 
对于制造企业特别是专用车生产企业而言,面临激烈的市场竞争,面对客户小批量、个性化的需求,以灵活多变的方式满足客户的不同生产需求、缩短响应客户的时间,是企业生存的根本。众所周知,产品生命周期管理是企业管理的重要部分,对企业的经营效益至关重要。PLM系统在实现企业的信息集成、提高企业的管理水平以及产品开发效率等方面发挥着重要作用,能有效提高企业的市场应变能力和竞争能力。
PLM系统模块化 
 
1 制造企业现状分析
目前,传统制造企业主要采用二维工程图进行产品设计和生产指导,产品数据以文件夹的形式在公共服务器上管理,不能有效控制零部件设计文件版本,不利于数据安全管理和运用,影响了开发效率。产品明细数据不能高效向工艺、采购、配件等下游部门延伸,使产品明细表系统作用未能在更大的范围充分发挥作用。在零部件分类管理及通用化方面,也存在较大的差距。原有的设计开发与更改流程都是基于手工进行管理的,产品设计三维建模标准和设计规范的建立还处在初级阶段。
 
 
2 应用方案阐述
基于全三维、模块化设计的理念建立产品平台化和模块化体系,以快速确定客户订单和价格,提供更多产品类型,满足客户需要的同时,降低开发和制造成本。首先,梳理全系列产品的设计规范,利用设计规范标准化所有设计人员的设计行为,以保证所有的设计成果满足标准要求;其次,建立一个在线设计平台,所有设计人员都基于此在线设计平台进行产品设计和成果分享,同时设计成果也自动保存在此在线设计平台中,便于后期追溯和应用。最后,建立在线分析、在线评审机制,通过单一的数据源进行设计成果在不同部门和人员之间的分享。另外,作为全三维参数化、模块化设计的结果,BOM表自动生成,所有汇总表自动生成,避免人工整理和汇总可能出现的错误,详见图1。
 
 
2.1 梳理并建立一致的设计规范
根据企业的产品特点、设计要求以及软件的特点,建立统一的标准规范。设计过程中必须遵守这些规范,从而使产生的庞大数据易于管理,同时保证数据的条理性,方便技术人员之间的交流。
 
PLM三维标准规范是实现三维化研发的基础,能够确保数据的规范创建以及数据能在下游有效使用,使上游数据修改快速影响下游的数据改变。规范的建立是一个逐步完善的过程,将贯穿整个项目的实施过程。同时,规范的实用程度将直接影响设计、出图、分析验证以及制造的关联程度,需要在产品开发中进行验证,并根据使用的效果进行修正。
 
 
2.2 建立在线知识重用库
通过实施重用库的建设,将建立起企业统一产品设计三维标准、通用件、外购件及材料库等,帮助设计人员通过简单的参数选择达到快速在线现有的三维模型重用,提高设计效率并缩短开发周期。
 
 
2.3 建立在线三维设计平台
基于PLM的在线三维模型设计,实现可重用、可修改的三维模型重用。通过在线设计实现应用层面、几何层面、数据层面及协同层面的有效管理,保证设计正确并提高设计效率。
 
 
2.4 实现在线三维设计分析
为保证产品设计数据的合规及有效性,通常需要有经验的设计人员及标准化部门对设计图纸进行审核和合规性检查,工作量大且需非常细致,否则容易忽略和出错。三维设计标准与规范的执行检查是实现三维标准化的重要内容,利用PLM能根据产品特点定制相应的检查规则,并让计算机基于此检查规则检查三维设计标准和规范的执行情况,实现三维规范化、标准化、统一化,高效检查设计成果中是否包含不符合企业标准和习惯的设计问题和缺陷。
 
 
2.5 在线评审
设计过程是一个多方参与的不断完善和迭代的过程。为实现多部门的协同工作,需要提供一个多部门可以协同工作的平台,能够脱离设计软件PLM进行中性格式三维数据的浏览、圈阅和分析。基于在线设计和实时可见,实现在线的基于轻量化数据格式对产品进行渲染,可以进行产品的漫游,可以进行大规模的三维干涉检查、测量、剖切等操作,提高设计评审效率。产品可视化可脱离设计及分析软件独立运行,减少纸质浪费。
 
 
2.6 自动生成明细表
生成各种报表是一种典型的事务性工作,它的工作量在产品研制过程中占到相当大的比重。PLM可以对文档和产品的成套关系进行管理,可以根据企业的报表模板输出不同的产品结构报表、清单,大大提高了工作效率,保证了数据的准确性。
 
 
3 结语
通过实施三维化、模块化产品设计在PLM系统中的应用,改变了原有的设计模式,打通了数字化设计到生产的内涵式增长价值链,其推广使用为企业创造了良好的经济效益,也为其他工厂的数字化建设提供了样板和可重用的参考模板。
 


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