PLM在高压组合电器生产中的应用

0 引言

       作为能够有效提升高压组合电器生产效率的方法之一，PLM的应用至关重要。该项课题的研究，将会更好地提升对PLM应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化高压组合电器生产工作的最终整体效果。

1 概述

       为了能够快速响应市场需求，高压组合电器（以下简称GIS）制造行业必须要在产品研发、生产制造和销售服务等环节提供强大的信息化技术支持，因此，研发项目管理平台的构建就显得尤为重要。传统的信息系统（如ERP、CRM、SCM等）因其业务侧重点不同，很难实现企业知识财富的积累，极易形成信息孤岛。PLM系统能将产品的开发流程与ERP、CRM、SCM等系统实现集成，建立一个统一的、集成的、规范的、共享的、交互式强的数字化综合研发平台，实现从概念设计、产品设计、产品生产、产品维护到管理信息的全数字化，为企业提供问题解决方案。

2 研发项目管理存在的问题

       2.1 项目评审问题

       主要是指项目立项前的需求分析，从技术实现的可行性和业务盈亏可能性展开的可行性综合评估。需关注的问题有：该项目在技术实现上是否存在较大难度，分解的项目节点是否易于控制等；该项目业务盈利能力如何，通过市场分析和定位，能否找到新的盈利点，能否快速投放具有竞争性的差异化新产品，并获得较高收益。

       2.2 数据管理问题

       主要是指研发项目过程中的结构化流程管理，如何实现异构数据间的信息交换，如何实现数据的重用问题，如何保持数据的同步性和有效性，提高研发项目和批量产品计划达成率，如何规范设计图纸中物料信息与生产信息的一致性，如何解决设计过程中的各种变更问题，评审流程的控制及项目归档数据的统一管理问题等。

       2.3 时间管理问题

       主要是指项目实施阶段的计划节点监督，通过量化数据的方式来检查关键节点，使项目相关人员能够通过图表的呈现方式对项目整体进展情况进行评估。该问题直接关系着项目进度的监督、项目交付物的管控、项目过程中的变更管理，为研发项目管理后期的各项综合考核提供最直观的数据支持。

       2.4 质量管理问题

       主要是研发项目管理中利用先进的虚拟制造技术、统一数据模型技术、虚拟样机技术等实现研发项目各个阶段的动态模拟，通过三维软件对产品进行模拟分析，及干涉检验，减少产品样机设计差错率，大大缩短产品研发时间，减少重复性劳动，降低研发成本。

3 基于PLM系统的研发项目管理平台构建

       3.1 构建的关键因素分析

       3.1.1 业务流程

       以GIS行业为例的离散型企业因其产品结构较为复杂，零部件较多且存在自制件与外协件并存的情况，设计及工艺过程经常发生变更请求等都是影响研发项目管理的制约因素。以PLM系统为依托的业务流程管理能够彻底改变传统管理模式中过程管理随意性大、协同能力差的情况，规范设计过程中的各种变更问题，评审流程规范、执行严格，各种产品数据BOM结构等配置管理更加科学，保证了数据的统一性和正确性。

       3.1.2 组织方式

       GIS制造行业保持着客户驱动型的订单生产模式，必须按客户需求进行产品研发，通常产品研发周期较长，已无法采用人工干预的形式对研发项目进行管理，因此必须对项目进行阶段性分解。特别是在虚拟结构和团队结构中更需要清晰界定产品研发流程，建立项目责任制，调动各职能部门的资源投入到研发项目管理中去。

       3.1.3 数据模式

       产品数据管理是PLM系统的主要功能之一，它以数据为中心，多个应用为目的，最终实现研发项目的统一管理。对于GIS制造行业而言，因企业或部门间业务模式的不同，其工作侧重点和数据管理模式均存在差异，这种差异化是造成异构数据产生的主因。因此，基于PLM系统的研发项目管理平台必须从数据模型的底层结构采用相关技术统一数据模型，在研发项目过程中实现设计数据和生产数据的统一性，杜绝因设计及工艺性修改等问题带来的材料变动而导致数据信息传递的滞后性和数据的不唯一性。

       3.2 体系结构模型的构建

       3.2.1 基础数据层

       基础数据层中的数据源主要由Web数据、文献性数据、零部件信息、产品结构、CAD文档等工程数据以及各种不同功能的数据库信息组成。这些海量的数据源信息可采用UML作为建模语言，借助RationalRose等图形建模工具对其进行处理和转换，再利用STEP标准中的Express描述语句进行表达，最终以XML实现中间文件的格式转换，满足不同用户的使用需求。

       3.2.2 管理规划层

       管理规划层按照项目管理中时间管理、成本管理及质量管理三大领域对研发项目进行整体规划布局。时间管理能有效记录项目生命周期内所跟踪数据和事务的活动状态，可作为计划调整的重要参考依据；成本管理实现了项目资源的有效评估，从根本上控制了项目风险。质量管理通过对研发项目过程的优化和协调，结合产品配置信息实现EBOM和MBOM的一致性，避免了因变更问题带来的信息传递滞后性问题，通过工程变更管理使系统存储的数据结构信息与图纸信息保持高度一致性。

       3.2.3 技术应用层

       技术应用层是研发项目的具体执行层，通过前期任务的分解及规划到借助CAD、CAM、CAE等设计工具和PDM系统进行产品零部件的设计，CAPP软件可满足工艺规划的要求，编制出详细的工艺路线信息，把零部件加工、装配中需要使用的工序、车间班组、加工中心、定额等数据反映到工艺路线中。研发和工艺部门的紧密联系能够快速生成虚拟样机，并实现各阶段的动态模拟，及早发现并解决问题。