PDM在电机模块化设计中的应用
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作者: 江森
【摘 要】以某电机公司为实例，分析了未实施PDM系统前设计过程中暴露出来的问题，针对性介绍了PDM系统里解决这类问题的功能、新的设计流程和新的设计方法，体现了PDM系统的优点和模块化设计的精髓。
【关键词】PDM；电机；模块化设计
一、背景介绍
某电机公司是国内外电机行业的知名企业，产品主要为低压交流三相异步电动机。其设计电机流程大多固定：设计人员在接到工作安排后首先会做一份设计输出表，将该订单中与基本系列不同之处列举出来，设计过程中做哪些具体的工作列举出来，后对表格中所需的产品图样，设计单，铭牌数据等细化进行设计，设计完成后将该订单中所有纸质图纸交给专员校对，工艺会签，标准化，最后由经理审定完成整套设计流程。后由图文管理人员将设计人员完成的设计内容在规定时间内下发到采购，生产等相关部门。在电机设计过程中，设计人员的常用方法是寻找可以利用的产品信息数据，在其基础上进行新的设计。但是由于先前的采用的二维图形设计方法，产品信息的可替换性，可叠加性不高。以上便是未实施PDM前的现状。从中可以发现如下几点问题：（1）数据的完整性、一致性和安全性不高；（2）需要较长的流程才能将正确的信息传递给下级部门；（3）数据搜索效率低下，图文可替换性，可移植性不高；（4）编码由人工创建控制，易出现重叠及缺损；（5）物料BOM的管理和搭建效率较低；（6）后期的工程更改流程冗长；（7）没有统一的平台为产品数据的处理提供服务。
二、PDM及其功能介绍
（1）工作流程管理。员工可在系统提供的流程模块中将自己完成的工作内容发送给相关审批人。系统会根据优先级将信息先后提交给不同的审核人，并会在上一级审核人核准之后自动发送给下一级审核人。若审核不通过重新返回给提交人并提出审核意见。当所有人员审核完成后信息在系统中自动发布且版本内容不能再做修改。（2）数据编码管理。系统提供了灵活的编码生成工具，会按照设定规则自动生成数据编码。生成后该编码确定唯一属性值。（3）产品结构管理。系统可以通过EX
CEL表将BOM导入生成。并可在系统中编辑展开BOM，配置产品版本信息等。（4）产品数据信息查询。系统提供了多种便捷查询方式，例如属性查询，图号查询，关键字查询，范围筛选等。（5）异地协同。办公地点的不同不会影响到数据之间的共享和工作协同。该系统可以极大的简化流程，方便信息在不同站点间的发送和接受。（6）权限管理。系统有新建、删除、修改、浏览、下载、发布、审批的权限。每个员工的权限与账号信息绑定。（7）版本控制。当一个数据版本确定之后便无法再度修改，只能通过版本的升级来完成。
三、模块化设计
模块化设计是将产品按照其功能属性划分成若干模块，每个模块由有限个不可分割的零部件组成。设计者可以需求对相关模块进行选装，从而设计出具有特定功能的产品。以电机设计为例：在电机设计中，可将电机按照零件属性分成若干个模块，例如定子模块，转子模块，端盖模块，冷却模块，附属模块等。开发设计新产品只需改动相应功能模块，其他不做调整，最后整体进行装配设计。在模块化设计中，我们使用三维软件对模块进行实体建模，并且在模型中定义了变量（点、线、面）相关约束条件。这样的做法与传统的二维设计相比更加直观，也更加精确。在设计完成后就直接模拟装配，检验设计的准确性。对于结构方面的设计通常的情况：定转子槽型的选择，线圈线径、匝数的调整等。这些数据不仅单位不统一，而且复杂多变。按照传统思路，在每个模块中添加相应的变量，结果只会使数据库越来越复杂，冗余度越来越高，由此带来的系统稳定性也会降低。考虑到EXCEL表的特性，在EXCEL表中定义出这些数值，然后将EXCEL导入到PDM系统中。
四、现状及总结
在PDM系统应用之后，设计人员可以通过该系统查询相似的产品图形，在三维软件中对图形做相应的修改，定义相关属性和结构。设计完成后通过PDM系统将设计内容交给相关人员审批。在所有人员审批完成之后图纸自动发布并通过邮件系统通知相关部门。相关部门人员登录系统来查询需要的具体细节。这样不仅免去了粗放式管理数据库带来的不良影响，还提高了设计效率，优化了流程。从传统的纸质作业到现代化的电子管理，从依赖人力来执行流程到现在自动化办公，从原来的数据人工搜集到现在的平台化管理。将人为因素引起的错误降到最低，让信息变得有章可循起来，同时也节约了诸多的人力资源，提高了工作效率。而模块化设计的思想方法，使得设计变得像搭积木一样容易。
参 考 文 献
[1]童秉枢，李建明.产品数据管理（PDM）技术.北京：清华大学出版社，2000
[2]HUANG Chun-che.Overview of modular product development[J].
Roc Natl Sci Counc ROC（A）.2000，24（3）：149～165
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