计算机辅助设计与制造：产品数据管理在模具行业的应用

产品数据管理在模具行业的应用国内模具企业管理现状

业务现状

存在的问题

图档查询方面

产品数据信息越来越庞大，靠人工记录去查找需要信息越来越困难，费时费力。不能保证方便、快捷地查询和获取所需要的大量数据。

版本管理方面

在设计过程中，版本更改是必不可少的，有的更改甚至不下十多次，多次版本更改容易造成版本混乱，各部门版本更改容易造成不一致。不能保证最终使用的是正确版本的数据，保证数据的唯一性、一致性和有效性。

安全保密方面

保障产品数据安全是企业必须要解决的问题。目前产品数据没有统一的数据库管理，权限设置过于单一，技术部门人员可以访问，随意下载信息至本机，没有跟踪和记录文档的使用情况，易受到非法的调用、复制、修改和泄密。

数据集成共享方面

设计、工艺、编程信息大部分以电子文件形式存放在计算机网络上，信息分散，无法在一个项目管理中找到相应的各环节的数据信息，信息仍靠文字通知传递，交流。不能真正实现数据共享。

产品更改管理方面

产品更改靠项目负责人以文字通知到生产的各个环节，变更频繁时，难免会发生各种各样的人为差错。人为带来的差错比较突出，不能保证产品数据的一致性。

项目管理方面

目前技术部门的项目的任务分配、项目进度跟踪与分析是由设计管理员来掌握的，工作量大，缺乏有效的控制手段来跟踪和控制项目的进度。

编码管理方面

没有对图纸进行统一的编码，目前按照市场部发来的令号和顾客给的编号进行项目组织，没有对项目按照技术部的特点进行统一编号，因此在项目文档的归类和存档方面存在问题

制造BOM方面

设计BOM无法向自动转换，技术部的设计BOM在制造部技术室需要由人工重新输入然后生成制造BOM，增加工艺设计人员的工作量并且容易出错主要内容总结PDM在一汽模具公司的应用基于PDM的模具设计并行设计知识管理12354一汽模具制造有限公司自1998年开始引入CAD/CAE/CAM技术，并在全厂普及应用，产品的设计周期显著缩短，但随着CAD、CAPP的应用与普及带来了信息安全、管理等诸方面的新问题，主要表现在以下几方面：1)设计图样、文档管理混乱2)产品设计系列化程度不高3)设计图样、文档等电子信息的安全性不高4)电子数据和纸质图纸内容不统一5)缺少打印控制6)图档中的数据不能自动提取，不能生产BOM表设计现状：1.PDM在一汽模具公司的应用（1）实现多种产品设计资料的综合管理，从而实现信息集成（产品销售信息、设计信息、制造信息）。（2）实现有效的软件集成或封装（AutoCAD、CATIA、UG、CAE、Word、Excel、企业资源管理ERP等)。（3）实现产品结构管理功能，支持产品结构的配置，实现产品资料的重用与转换。（4）实现项目计划管理，可制定计划，分配任务，并对计划进行监控，输出计划报表。（5）实现更改管理，可追溯更改历史，对更改情况进行统计。（6）建立基于SmarTeam的集成化CAPP系统，实现典型工艺、工艺资源库的管理等。（7）系统结构具有高度的可扩展性（系统功能的扩充、ERP接口）。（8）实现资源库的管理（材料库、设备库、刀具库等）。（9）实现编码管理，建立编码规则。总体目标：1.PDM在一汽模具公司的应用设计任务书，设计规范，二维图纸，三维模型，技术文件，各种工艺数据文件，制造资源文件，合同文书，技术手册，线路原理图，使用手册，维修卡等文档管理的主要功能有版本管理、文档的分类管理、文档的浏览与导航、文档的存取、文档的安全控制等文档管理：1.PDM在一汽模具公司的应用文档信息浏览及文档的树型结构图、批注、版本管理文档管理：1.PDM在一汽模具公司的应用产品结构树的创建和修改产品零部件与相关信息的关联产品零部件的版本控制支持结构的查询和零部件及图文档查询产品结构的多视图管理系列化产品的结构视图管理产品结构管理：1.PDM在一汽模具公司的应用项目管理：1.PDM在一汽模具公司的应用安全管理：1.PDM在一汽模具公司的应用主要包括：用户管理、组织管理、角色定义、角色分配、对象访问权限、浏览日志。工作流管理：1.PDM在一汽模具公司的应用根据公司实际工作流程，设计时把工作流程分为几个阶段：1、方案论证2、项目计划审批和任务发放3、DL图设计4、模具设计和工艺编制5、NC编程6、文档发布方案论证流程：1.PDM在一汽模具公司的应用当营销部接到一个项目，首先和生产部、技术管理室、冲压室进行论证。如果项目成立，就由生产部建立项目，并输入项目的有关信息，指定项目负责人项目计划审批及任务发放流程：1.PDM在一汽模具公司的应用D/L图设计流程：1.PDM在一汽模具公司的应用模具设计和工艺编制流程：1.PDM在一汽模具公司的应用结构室设计人员从DL图室接到DL图，开始做模具设计。首先在SmarTeam中查找相同产品的模具结构，如果没有，只能进行新模具图设计。如果有，则进行局部更改后使用。因为目前我公司已全面启动2D、3D智能设计，所以做局部更改是相当容易的。这大大缩短了设计周期。新模具图经过修改，确认后校对出图。同时将设计文档保存到SmarTeam。建立模具产品结构数模，利用SmarTeam,自动输出各种清单（明细表，材料清单），杜绝了件号重复、缺少件号等现象。正式模具图下发到工艺人员手中。启动CAPP系统，编制工艺。NC编程流程：1.PDM在一汽模具公司的应用模具按加工范围可分为大件、小件、自制标准件和外购标准件。小件由小型模具车间按图纸尺寸进行车、铣、刨、磨加工，大件由工艺编程室按实体出加工指示图，编程数控加工。由于SmarTeam提供了强大的资源库管理功能，所以编制数控程序时，可以十分方便的查询刀具使用情况，合理选择刀具设备等。而且，可以参照以前类似产品选择加工方式，切削参数等。最后，将数控程序等文档保存到SmarTeam中。文档发布流程：1.PDM在一汽模具公司的应用由以上流程可以看出，各个环节的最终正式文档都汇集到文档管理处，包括设计文档、工艺文档、技术文档、NC文档、更改文档等，所以文档的管理和发布流程就显得尤为重要。利用SmarTeam文档管理能够方便、快捷地查询和获取所需的技术资料，在查询时，不仅可以查到当前的资料，还可以查到过去的或者类似的相应资料。由文件档案室向相关部门进行文档发放。主要内容总结基于PDM的模具设计PDM在一汽模具公司的应用并行设计知识管理21354福田模具：2.基于PDM的模具设计山东潍坊福田模具有限责任公司是北汽福田汽车股份有限公司下属一个专业模具厂，面向行业和社会从事汽车覆盖件的模具设计和制造。为福田公司和国内二十几个汽车厂家提供汽车覆盖件模具、检验夹具及技术服务。企业“三维实体建模技术”、“逆向工程技术”、“精加工技术”、“汽车模具检具技术”等先进技术的应用，使福田模具走了在汽车模具行业的前列。福田模具的信息化建设主要分为三个阶段：第一阶段实现了甩图板工程，高起点搭建了设计平台；第二阶段是承担国家863‘模具协同设计与制造’课题，全面实现了信息化管理，并建立了以ERP为核心的管理平台，以PDM为核心的设计制造平台，成为山东省首批信息化应用示范企业；第三阶段是领先阶段，在完善PDM、ERP系统的基础上，又实现了BI数据共享、MES制造系统等的集成，信息化逐渐成为工厂生产经营的助促器。全项目全过程在PDM中管理：2.基于PDM的模具设计按照不同的项目分类，与项目开展相关的所有数据均放在PDM中，保证全公司所有的部门能够基于同一个数据平台查询和调用数据。每个文件夹中又分别存放来自各个生产环节的相关数据，例如设计数据文件夹包含每个零件的各序模具相关数据。冲压工艺设计：2.基于PDM的模具设计从PDM系统的分类管理库中，可以很快的查到了以前曾经设计过的类似零件，借鉴以前的工艺方案很快可以确定当前零件的工艺路线。在DL图的设计过程中，也可以很方便的对DL图的数据进行访问，通过用户权限的控制，模具设计人员对DL图享有只读权限，从而避免了模具设计人员在数据访问中的的错误更改保存。同样DL图的设计人员对于模具设计同样只享有只读权限，不能更改。而且不管是DL图人员还模具设计人员都只是对赋有自己修改权限的部件才能做出更改等操作并保存相关更改，任何人都无法对不属自己权限的部件做出任何修改，从而确保数据的安全可靠。模具设计：2.基于PDM的模具设计全装配式三维实体设计：整个模具开发工作的源头。PDM系统对于模具的三维实体设计有着非常规范和严格的管理（部件的权限和版本），确保系统内数据的唯一。同样的部件在PDM系统中只有一个，数据量小，操作方便，共同使用。查询功能：很快可以查到类似结构或者模具。基于PDM的三维设计还可以自动汇总生成模具的明细表，大大提高了工作效率和准确性。设计校对：2.基于PDM的模具设计传统的设计校对方式通常为设计者将设计完成的图纸打印到纸介质上，交到校对人员手中进行校对，费时费力，浪费资源，已经不能满足现阶段模具生产周期日益缩短的要求。而基于PDM的三维实体设计可以在模具设计的过程中实时的进行质量控制，在模具设计尚未完成时模具校对人员就可以在数据库中对其进行校对，以便提前发现设计中的问题并在正常的设计阶段就将其解决，以提高工作效率。相对于传统的串行的设计校对流程，我们在PDM中的校对与设计工作是可以同时开展的，属于并行。设计人员和校对人员可以分别用各自的用户身份对所设计的模具进行设计和校对工作，该工作是在不同的客户端上进行的，互不影响。CAPP：2.基于PDM的模具设计

传统方式：将图纸转到机加工艺人员手中进行加工工艺的编制来指导车间的生产。这种生产方式同样存在工作效率低，自动化程度差等弊端。基于PDM的三维实体设计实现工艺的快捷编制：三维实体设计--》对相应部件的属性进行定义--》将设计数据发布到CAPP系统--》自动对各类零件进行分类汇总，同时对各种需要的报表都会用规定的格式发布到ERP系统，相关生产部门可以按照发布的数据提前进行各种生产准备活动。生产制造：2.基于PDM的模具设计

设计完成后经过校对审核后，就可以用于生产了，各部门通过不同用户身份和客户端可以直接对三维的设计数据进行访问，由于已经有了三维的实体，我们的CAM编程人员可以直接对各需要加工的表面进行编程，加工中心只需要调用相对应的程序来对模具各部件进行加工就可以了，无需像传统的二维图纸那样读图识图，然后人工干预来加工相应表面了，同样装配调制人员也可以用各自的客户端对设计数据进行访问，来指导装配。也正是基于PDM的三维实体设计才实现了无图化生产，大大的提高了工作效率，降低了劳动强度，使得PDM的优势得到了得到了充分的发挥。主要内容总结并行设计PDM在一汽模具公司的应用基于PDM的模具设计知识管理31254背景：3.并行设计企业竞争的优势变为：能够在最短的时间内快速开发出符合客户要求的模具产品，模具的快速开发己经成为把握市场先机而求生存的重要保障。并行工程的研究目的就是缩短产品开发周期，提高产品质量，降低产品开发成本。并行工程要求设计小组同时并行地参与设计，并最大限度地交流信息，以缩短设计周期。并行工程通过多学科团队、过程分析和改进、产品数据管理、协同工作环境、自动化的设计支持工具CAX、DFX及其信息集成等方法和工具集，来促进多学科、跨部门的信息共享和协作，使得在产品开发过程的早期，就尽可能的考虑下游的因素(可制造性、可维护性等)，以减少工程更改，缩短开发周期，实现产品开发的一次成功和设计结果的优化。传统注射模具设计流程：3.并行设计总体看模具设计不同阶段的流程为串行流程;设计人员经验能力参差不齐，以此串行流程进行模具设计，就不能对人力进行合理利用和调配，某些人常常处于等待状态，浪费人力;人工管理档案数据出错几率极高，因档案抓错而遭成的损失也很高。墓于PDM的并行快速设计系统框架：3.并行设计Windchill是PTC经过实际生产验证的内容和过程管理软件，它提供了数据管理完整的解决方案。Windchill具有快速、安全和只需一个Web浏览器就能访问的特点，它使公司能够简化产品开发过程，并提供卓越的实物和信息产品，Windchill对于使用PTCCAD/CAM工程设计平台Pro/E的企业尤为适用。设计团队管理：3.并行设计设计人员能力级别的划分设计团队管理的优化模具并行快速设计：3.并行设计2D装配图的并行快速设计3D拆模并行快速设计对于中大型复杂模具采用Assembly拆模方法；对于简单中小型模具采用Molddesign模块拆模方法。模具并行快速设计：3.并行设计EMX并行快速设计零件图并行快速设计模具并行快速设计总流程：3.并行设计多项工作交叉开展,设计人员之间需要更多的沟通和协调各类人员待工时间减少,每套模具参与人员变多结构设计人员需要较强的整合能力实施效果：3.并行设计在并行设计平台基础上，组建的并行设计团队应用并行快速设计技术，可以有效地提升模具设计的效率和缩短模具设计的交期，如2007年的模具设计平均交期达成率相比2006年提升了19%；应用并行快速设计技术可以有效地降低设计异常和改善设计品质，如2007年的模具单套设计异常比2006年降低了68%；并行快速设计技术的推行，设计分工发生改变，可对不同难度的工作进行合理分配，对人员技能要求大大降低，从而可以有效地节省人力成本；设计单套异常的降低也使因设计异常产生的损失大大降低，从而也保证了模具总的开发成本得到了降低。主要内容总结知识管理PDM在一汽模具公司的应用基于PDM的模具设计并行设计41253概念：4.知识管理知识管理作为一种新的管理模式正在迅速发展，实践表明，有效的知识管理能够最大程度地将知识转化为效益，转化为价值，也能够极大地促进企业核心竞争力的提高，从而使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。如果说设计数据管理是设计前提和结果的保证，那么知识管理就是对设计过程的支持。产品开发过程中的知识大致分成两大类：一类是数据型知识，这类知识以数据文件的形式存在，是一种设计资源性质的知识。另外一种规范型知识较为抽象，比如"设计规范"、"设计经验"等，是一种设计理念方面的知识。这两种形式的知识特点是经常相互转化，数据型知识往往可以提炼成规范型知识，而规范型知识为了方便使用，常常被转化成为数据型知识。一汽模具的知识管理体系：4.知识管理案例--潍坊模具厂：4.知识管理数据库的平台不但有完整的全三维标准件库;各种设计规范;每个项目的技术协议、产品数据、开发计划、设计数据、质量信息、模具的调试记录、模具的交付信息、CAM数据、设备参数等;而且还有经过整理的典型冲压件的工艺方案，CAE分析过程以及各种应用软件的使用说明、常见问题和解决办法、使用技巧等。PDM知识积累-----软件常见问题及解决办法PDM知识积累-----软件使用技巧案例--潍坊模具厂：4.知识管理全三维机床参数：包含工作台大小、顶出杆位置及最大顶出高度、工作台面距离地面高度、上滑块大小、打杆位置、油盒位置、工作台移动方向、机床气源位置等，全三维机床参数可以直观验证模具安装是否可行，提前预防模具安装缺陷。全类型全系列的全三维标准件库：汽模模具标准、三住标准、三协标准、大连盘起标准、各种氮气弹簧标准、多种企业标准、福田模具标准等数万个标准件。拉延模、修冲模、翻边模等标准模板与标准端头、标准吊耳等模板相结合，统一了