PLM理念在制造業(yè)中的應用
簡約科技 2015-07-23
1.全球制造業(yè)的發(fā)展趨勢
1.1制造業(yè)的全球化、集團化
科技的進步，財富的積累，需求的創(chuàng)新，資源的變遷，自由的貿易，開放的金融市場，使得資源、消費市場全球化。加劇了跨國制造企業(yè)全球兼并重組，國內制造企業(yè)的兼并重組，從而形成了制造業(yè)的全球化和集團化?？鐕髽I(yè)、集團化企業(yè)是全球化制造業(yè)的發(fā)展的主體。
1.2市場需求和競爭特點
全球化市場競爭空前加劇，需要生產產品的生命周期越來越短，產品創(chuàng)新速度越來越快;產品從設計、制造到交付用戶的周期越來越短;全球資源優(yōu)化配置，使得產品制造成本越來越低，產品品質與性能越來越優(yōu)良。制造商、供應商與用戶溝通更密切，響應更快，服務更好。例如家電、電子、汽車、IT產品的創(chuàng)新速度越來越快、生命周期越來越短、成本越來越低，反應了市場需求和競爭特點。
1.3產業(yè)價值鏈發(fā)生變化
一個產業(yè)的價值在過去計劃生產銷售時期，不論產品好壞、不論價格高低產品都是計劃生產、計劃銷售，談不上什么價值;在生產制造設備落后時期(80年代初期前)，由于生產制造設備落后。復雜的零件難以加工，故產業(yè)產品價值體現在加工制造上;如今隨著IT技術應用的不斷深入，數控技術和制造設備的飛速發(fā)展，使帶有異性面的復雜零件的加工非常容易，由此一個產業(yè)的價值體現在新產品的設計規(guī)劃開發(fā)、產品的生命周期管理上。也就是說在這需求和競爭激烈的市場環(huán)境下，不斷地創(chuàng)新、快速開發(fā)設計新的、好的產品，通過產品不斷的更新來滿足社會需求，應用先進的從用戶需求到產品的設計、生產制造、銷售，售后服務直到產品報廢整個周期的管理技術(PLM)是一個產業(yè)的生命。
1.4產品設計制造的技術手段與理念產生深刻革命
隨著科學技術的迅速發(fā)展，在機械制造業(yè)中現代設計制造(CAD/CAM)技術、現代管理(PLM)技術及相應的應用軟件逐漸成熟，這些技術和軟件在機械制造業(yè)的應用也日益廣泛。從而使產品設計制造與管理的技術手段與理念產生深刻革命。產品的設計制造已從傳統(tǒng)的設計制造模式逐漸向網絡化、數字化現代設計制造技術發(fā)展，產品的生產經營管理已從傳統(tǒng)的管理模式逐漸向先進的企業(yè)信息化管理理念(PLM)邁進。
2.現代設計制造技術及“PLM”理念
現代設計制造技術：是指數字化、網絡化的設計制造技術。
“PLM”：Product Lifecycle Management，產品生命周期管理。
“PLM”實際上是一種商業(yè)和信息化的策略，通過集成數字化產品數據，通過產品創(chuàng)新過程中的信息、人員、供應鏈的集成和協同，以適應更加競爭激烈的國際化市場與環(huán)境、縮短從設計到制造的過程，降低成本，提高質量及協同的效率。
“PLM”代表先進的企業(yè)信息化管理理念對產品的信息(客戶需求、設計產品數據與文擋、工藝數據與圖表、生產計劃與制造、加工設備、銷售、使用與維護等各種的信息)管理。“PLM”理念中包含產品數據的產生、產品數據與流程的管理、產品數據與流程的知識重用等重要信息，同時充分發(fā)揮產品創(chuàng)新、協同工作和應用集成作用。“PLM”一可解決原來圖紙文檔混亂無法集中、查找困難無法共享、數據不安全容易失密等問題.同時可達到縮短設計制造時間、降低成本、提高質量的目的。
例如：美國波音公司組織分布十幾個國家的4千多名研發(fā)人員，應用CATIA軟件在共同研發(fā)新型波音飛機過程中，工作的一致性、協調性和創(chuàng)新性等是在先進的網絡化、數字化設計制造技術和先進的信息管理“PLM”理念支持下完成的。
3.“PLM”理念的應用
“PLM”：產品生命周期管理。
產品的生命周期：是指一個產品從用戶訂單到報廢的整個周期。其全過程如下。
3.1用戶提出產品要求
用戶(可以是全球范圍內的用戶)首先提出產品的用途和要求，企業(yè)相關工作人員應用“PLM”管理平臺，錄入用戶的產品用途和要求信息。異地可通過網絡將信息傳送到企業(yè)。
3.2產品立項
根據用戶產品用途和要求，企業(yè)立項。通過“PLM”管理平臺，確定并下達項目任務書和產品技術指標，成立新產品研發(fā)小組，并根據要求和工作人員各自所要完成的任務確定各自的權限，如項目負責人、設計員、工藝員、數控編程員、其他人員。由于工作的權限限制，項目工作人員在管理系統(tǒng)中只能根據自己的工作權限進行各自的工作，其他無權限人員無法進入系統(tǒng)。因此，可達到資料保密的目的。
3.3產品設計
設計人員通過“PLM”管理平臺下載項目任務書和技術指標，應用先進的數字化、網絡化計算機輔助設計軟件(CAD)進行產品設計。在設計過程中，一方面注意標準件應用、產品系列化設計、新產品數據的產生、保存、管理和知識重用等問題;另一方面通過虛擬裝配，完成產品的電子樣機，通過對產品電子樣機的各種性能(如裝配性能、力學性能、運動學性能、優(yōu)化指標)的分析。發(fā)現零部件的結構問題，從新修改設計直到達到優(yōu)秀設計?？杀苊鈱嵨镌O計，降低成本。
3.4產品制造
工藝人員、數控加工編程人員等生產制造人員通過“PLM”管理平臺下載需加工制造的產品數據。編制工藝規(guī)程和數控加工程序等加工數據，完成產品的零部件的加工制造裝配。在生產制造過程中，首先在計算機上進行虛擬仿真加工，在零件的仿真加工過程中，如發(fā)現機械加工工藝問題可返回重新修改設計。
3.5產品報價
通過“PLM”管理平臺，在新產品的研發(fā)過程中，通過虛擬設計裝配、虛擬仿真加工，可計算出產品生產成本(如設計成本，計算用材量、加工工時、裝配等加工制造等成本)。生產成本加利潤和其它成本構成產品銷售價格。
在產品實物實際生產之前，可將產品的電子樣機和產品價格信息傳給用戶，用戶滿意后再進行實際生產加工。
3.6產品銷售、售后服務
通過“PLM”管理平臺對產品的銷售及售后服務直到產品報廢過程中的各種信息進行管理。
4.“PLM”技術應用意義
當前全球制造業(yè)領域，伴隨著網絡技術的飛速發(fā)展與IT應用的不斷深入，傳統(tǒng)制造技術正在向數字化、網絡化方向快速躍進;制造業(yè)企業(yè)及其信息化也經歷了一個由局部到全局、由分散到集成、由分立到協同的發(fā)展過程。在制造業(yè)企業(yè)的數字化制造技術方案中，圍繞產品的信息化管理，繼PDM(數字化管理)之后逐漸被面向生命周期管理的PLM取代，成為較有生命力的企業(yè)信息化解決方案。因此，徐州市作為制造業(yè)大市，在制造業(yè)中，應用數字化、網絡化現代設計制造技術進行機械產品設計與制造，應用先進的企業(yè)信息化管理理念(PLM)對產品的信息進行管理，同時培養(yǎng)該方面的高等應用型專業(yè)人才，以適應制造業(yè)科技發(fā)展的需要是非常必要的。