橡胶机械行业研发知识库系统的应用

2018-04-03王帅

橡塑技术与装备 2018年7期

关键词：知识库图纸编码

王帅

(天津赛象工业自动化技术有限公司，天津 300384)

1 橡胶机械行业研发知识库建立的背景和必要性

当前，伴随着全球化、人口变化、城市化、气候变化等大的趋势，整个橡胶机械行业在发展过程中遇到了诸多挑战，包括：全球竞争、产品生命周期缩短、需求多样化、人工成本增加、材料成本上升、能源的不确定性、可持续发展与环保。

为了应对这样的危机，各国政府争相提出战略举措，德国工业4.0、美国高级制造合作伙伴以及我们“中国制造2025”战略。

橡胶机械行业急需突破传统发展模式，寻求转型升级新方式，概括起来主要存在以下几种模式：

（1）区域性企业到跨国企业的转型。

（2）单体企业到集团化企业的转型。

（3）结构性产品到功能性产品的转型。

（4）制造型企业到研发、制造服务型企业转型。

（5）被动发展到战略驱动的转型。

（6）引进型企业到自主创新型企业的转型。

（7）传统制造业到现代智造业的转型。

（8）粗放管理型到集约管理型的转型。

伴随着企业各种转型方向，其核心就是要通过提高新产品的开发速度、精准的售后服务、控制产品成本、快速响应客户需求等方式增强企业竞争力。因此，企业的研发知识库系统的管理与应用显得非常重要。

2 橡胶机械行业研发设计存在的瓶颈

2.1 技术图纸管理方面

（1）设计人员的电子图纸都保存在各自的计算机上，数据安全性得不到保证，数据无法有效借用，企业知识资产无法积累。

（2）生产用图管理以纸质图纸为主，与电子版图纸脱节，无法保证纸质图纸的最终版本，造成电子图纸与蓝图的不一致，导致图纸引用错误。

（3）设计图纸数量不断变大，借阅不方便；没有一套规范的资料查询和检索方式。

（4）重用图纸和数据往往建立在个人关系的基础上，缺乏严格的访问控制机制，导致没有人特意将资料与他人共享。

（5）图纸版本通过日期来识别，管理困难。

（6）出图和图纸发放由工程师自己负责。

（7）设计签署的效率低。

2.2 产品数据管理方面

（1）物料书写格式不规范，如同一物料多人不同叫法，造成后期管理混乱，物料种类急剧膨胀，一物多码现象严重。

（2）设计人员需要从图中提取出三表（配套件、标准件、自制件表），汇总工作量较大。

（3）三表与技术资料不关联，更改不一致。

（4）借用关系复杂，大量借用件多层嵌套，更改时很难了解其相关的影响。

（5）图纸编码采用的隶属码编码方式。

（6）新物料的引用没有严格的审批管理，标准化管理有待加强。

（7）库存和成本工程师暂时不太关注。

（8）销售与研发产品参数信息不一致，导致客户需求的不匹配。

2.3 项目业务管理方面

（1）设计任务分解时无法了解设计师真实负荷，难以协调项目资源。

（2）产品组项目设计采用分工设计，但难以做到协同设计与统一管控。

（3）产品组间难以进行设计联络，任务流转出现断层。

（4）项目的实际进度难于掌握，难以及时发现设计过程中的问题、从而及时提出解决方案。

（5）项目交付件的完备性和齐套性难以保证，交付件质量难以控制，从而导致返工和整个项目的拖延。

（6）变更业务通过纸质文件，跟踪与查询非常不便。

（7）研发工程师图纸设计评审中无工艺审核。

3 橡胶机械行业研发知识库系统建设规划

PLM研发知识库系统项目规划需要逐步达成，通过实施图文档管理、流程管理、设计和工艺一体化管理、项目管理、信息系统集成等，夯实信息化基础，最终实现企业研发知识库系统的管理与应用。

需要整理规划，分步实施，步骤包括：第一步：技术管理（图文档BOM流程集成更改工艺管理）；第二步：配置管理（推行模块化设计，支持配置管理，与其他业务系统集成）；第三步：项目管理（立项、计划、执行、成本、监控、统计与汇总等）；第四步：拓展应用（成本预估、供应商管理、与其他业务系统集成、车间无纸化管理）。

4 橡胶机械行业研发知识库系统建设方案

4.1 编码管理/物料选项管理

企业编码是各应用系统运行的基础，也是提升企业各应用系统管理水平的基础，所以企业各信息系统必须统一编码数据源头，确保企业编码的一致性、正确性和及时性。建议橡胶机械行业企业从产品设计源头统一编码管理，必须考虑PLM系统中的编码管理系统是否能够支持企业整个编码的管理，如果编码只是PLM系统的一个模块，那就很难支持企业整个编码的统一管理。其次，企业必须合理的制定编码规则，编码规则的制定既要考虑编码规则的合理性、健壮性和可扩展性，还需要考虑其他系统集成的需要。此外，必须合理规划编码管理和使用，建议编码管理和编码使用分开管理，由专门负责编码规则的维护和管理，编码使用人员根据获得权限依据编码规则申请编码。

4.2 建立企业级产品数据管理中心

建立企业级的产品设计数据统一管理中心，使得所有的人员按权限能够上传、下载、申请借阅设计文件，按权限进入检入、检出和修改等。该数据中心把以往存放在个人机器的数据进行统一管理，按照权限机制对数据进行共享并访问，从而能够：

（1）建立企业级单一产品数据源，保证数据集中存储和企业知识的积累。

（2）实现纸介质图文档管理向电子化管理为中心的转移，提高电子化管理水平。

（3）加强图纸变更的版本控制与可追溯性，保持产品数据的一致性和有效性。

（4）提高电子图文件的有效性，促进积累，提高数据共享程度。

（5）减少纸质图纸发放，提高图纸发放管理效率。

（6）企业能够建立统一的数据备份管理机制。

4.3 产品BOM数据管理

以BOM为主线组织的产品信息贯穿于产品的整个生命周期，包括概念、设计、工艺、采购、生产、销售、售后等各个阶段，企业各个业务部门都要依据统一的BOM格式组织数据并进行工作。BOM管理作为企业业务数据管理的核心，其准确程度决定了产品质量、生产与成本，对于知识的积累和沉淀起到关键作用

4.4 项目管理方案

在项目活动中运用专门的知识、技能、工具和方法，去组织实施为实现项目目标所必需的计划、安排与控制。PLM系统通过项目管理和业务过程管理，建立企业级协同项目管理平台，通过对企业的产品研发项目进行优化，对项目资源、成本、预算和进度进行合理管理，为决策人员提供决策支持。项目管理主要由项目决策及管理层次、任务执行层次和流程管理层次组成。项目管理层次一般由项目管理人员或项目经理组成，主要进行项目立项、项目立项评审、组建项目团队、计划编制和项目信息发布等工作；任务执行层次是项目任务的执行，项目组成员接收到任务后，根据项目任务的要求开展任务工作，并实时汇报任务执行情况；流程管理层次由企业基础业务流程组成，任务执行员提交项目交付物时需通过项目流程进行审批。此外，除了以上三个层次外，项目管理还能为企业决策人员提供分析与决策支持工具。

4.5 设计工艺一体化管理

建立和完善统一的工艺和设计数据模型。工艺信息管理主要处于产品生命周期的设计或更改阶段，其主要任务就是支持工艺规划的前提下，实现工艺相关数据信息的管理，是产品全生命周期管理系统一个重要的组成部分。工艺信息也是企业重要的知识资产，其标准性和准确性决定了企业产品的质量和性能的不断提升，为后续精准的产品成本预估奠定数据基础。

4.6 业务流程和更改管理

基于表单协同的变更管理解决方案。通过表单管理，变更表单中记载了更改的主体（如产品、零部件等）、更改原因、更改内容、相关业务部门等等信息。PLM能够通过预先规定的工作程序，通过表单来驱动相关的对象（如产品、零部件及BOM结构、相关图纸资料等对象）来完成对设计结果的更改工作，并通知发放到相关部门或角色人员。使其关注某项更改可能引起的影响。同时，工程更改将与产品零部件的版本管理与产品结构配置管理结合起来，有助于确定产品零部件之间的借用关系，评估变更影响。

这样，对变更问题描述、变更申请、设计更改（数据变更）、执行变更、变更发布有效控制，保证变更的正确性、及时性、完整性和一致性。更改业务的管理对于后续产品的持续迭代开发提供了依据。

4.7 数据安全解决方案

权限管理主要从技术和实施两方面考虑，设计出了非常灵活的授权访问机制，可以满足不同行业、不同领域对于数据安全的需要，主要的特点有：

（1）支持权限模型和策略定义。

（2）支持基于角色授权的同时，提供人员和组织授权。

（3）提供管理角色，支持多种方案的权限多级分发。

（4）提供细粒度控制，支持多层次的对象授权访问控制。

（5）提供动态工作流授权，支持统一静态动态授权和校验。

5 橡胶机械行业研发知识库系统建设目标

5.1 建立以电子档为核心的技术资料管理体系

通过PLM系统的建设，改变手工以纸质为核心的技术资料管理模式，变为电子档为核心的管理模式，将帮企业实现产品设计数据和资料的唯一性、共享性和安全性，确保数据源的唯一性，实现数据共享和数据协同；产品设计电子数据通过流程进行发布，实现设计数据的版本管理和控制，保证版本的有效性和一致性。

5.2 建立统一编码体系和分类物料库管理

建立企业级的统一编码体系，建立满足产品开发管理要求的产品设计通用件、企标件、标准件、专用件等物料分类库，以便技术人员方便、快速、准确地查询企业已有的零部件，以便确定是否选用已有零部件，最大化实现设计重用，避免物料存在一物多码、物料种类膨胀。

5.3 建立以BOM为核心的产品数据管理

通过PLM系统建立以BOM为核心的产品数据管理模型，使得BOM与设计文档、工艺文件、业务流程等自动关联，通过设计数据之间的关联关系，在发生设计更改导致设计资料更改时能够提供方便的查询工具查询所影响的产品范围、数据范围等，防止出现漏改情况的发生。

5.4 建立基于业务流程化的产品设计

基于PLM系统建立企业内部的业务流程协同，实现产品数据和业务处理的流程电子化，实现产品设计数据和资料的流程签审和版本发布，规范变更流程的过程和执行，并可通过网络实现自动分发，保障了信息传递的及时性和准确性。

5.5 建立项目化管控的新产品研发过程管理

产品开发流程和项目管理，实现项目执行的透明化和规范化、项目计划与流程一体化、项目资源的分派和负荷平衡、项目预警机制和项目阶段评审管理，最大程度地保证项目开发进度，解决项目执行管理过程中依靠人工检查、跟踪的方式，能够从多种角度实时了解和监控项目开发执行进程、存在风险，以及技术资料和物料采购计划执行情况，为项目管理的实时监控提供有效的手段。