基于Windchill预应力产品PLM平台的应用分析研究

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　　摘 要 为压缩新产品研发周期，提高产品质量和服务水平，快速满足市场需求，在基于Windchill基础上构建PLM产品设计管理平台，通过对产品全生命周期过程中产品数据的标准化和业务流程的标准化，对过程图文档管理、BOM结构管理、零部件编码管理、业务签审流程等关键技术进行研究设计应用。
　　关键词 产品数据管理;业务流程;变更控制
　　概述
　　WINDCHILL系统是目前全球最为先进的PLM系统，拥有先进的PLM管理思想，其产品功能强大，技术成熟，系统稳定性及易用性极佳。PLM解决方案通过对产品全生命周期过程中产品数据的标准化和业务流程的标准化，改进企业的研发业务流程，提高产品数据管理水平，实现企业的产品创新，从而提高企业产品研发效率、降低研发成本。
　　柳州欧维姆机械股份有限公司始建于1966年，是一家以预应力产品为特色的国有大型企业，制造产品特点为“小批量、多品种”，随着市场需求多样性与及技术不断创新， 对产品图档管理、BOM管理、零部件编码管理、业务流程管理、变更管理、与CAPP集成等更多规范的标准化要求越来越高，由于在技术中心形成标准规范的数据源头，以及生成物料表、BOM表和工艺表及时传递给ERP使用，会形成了人工管理上的瓶颈，为解决这一问题需要通过建立PLM平台来解决。
　　1 PLM平台需求目标
　　（1）建立企业级的产品数据和业务协同统一管理平台，形成产品数据标准平台，实现以产品结构为中心，集中有效管理产品全生命周期过程中产生的各种研发数据，实现产品数据合理组织和有效共享，增加设计重用，降低产品开发成本，提供设计的通用化、模块化;降低公司数据的冗余和数据维护的复杂性，缩短项目周期。
　　（2）实现产品数据的有效性和安全性控制，保证数据和数据更改的准确性、完整性和一致性，保护企业知识资产的安全，积累企业知识和经验;构建企业级的协同产品开发流程，改善设计团队、制造等部门以及销售、售后服务部门之间的协作水平，有效缩短产品开发周期;建立严格的变更管理体系，实现完整严谨的变更流程管控，分析变更以及影响的范围。
　　2 PLM平台应用分析
　　2.1 应用架构
　　Windchill系统采用B/S架构，在单一数据库上的环境上，可以分模块实施PLM项目，在网络应用环境下，支持分布式架构，对于用户登录进行认证，保证系统使用的安全性。
　　Windchill采用J2EE技术，开放式的标准可以方便与外部系统进行集成，Windchill最新版本采用WEB2.0的技术，用户界面采用Office风格，方便终端用户使用。
　　2.2 零部件编码管理
　　采用分类码+流水码，分类码通过Partslink分类结构获取，流水码由系统流水生成，编码结构及位数如下：
　　创建零部件的时候指定分类，根据分类路径的最后子分支的5位码作为分类码，去系统中查询系统中该分类码的最大编码，然后后面6位流水+1作为新的編码。
　　2.3 零部件生命周期管理
　　零部件生命周期状态分为：正在工作表明零部件正在设计;提交审阅置于该状态的零部件将自动启动绑定的流程;重新工作表明审核被驳回，需要修改零部件;正在审阅表明零部件处理审核过程汇总;已发布表明零部件设计及审阅完成，处于数据发布状态;冻结表明零部件已经被冻结，不能使用。
　　2.4 业务签审流程
　　签审流程采用随签对象的方式实现，零部件关联的CAD文档、图纸随零部件进行签审，流程评审完成后自动生成电子签名底图。
　　2.5 CAD文档管理与AutoCAD集成
　　CAD文档编号应与其对应的零部件编码一致。在CAD工具设计时手工输入编号参数，然后通过映射方式生成CAD文档编号。CAD文档生命周期同零部件生命周期一致。CAD文档随零部件走零部件签审流程，零部件发布，则CAD文档也同时发布。
　　在设计工具AutoCAD中嵌入PLM菜单，设计员在CAD环境中可同PLM系统中的数据做交互，快速实现文件的检入/检出、修订、更新等操作。
　　2.6 产品结构管理
　　产品结构是指由成品和零部件通过使用关系形成的树状BOM结构，形成自顶向下与自下而上相结合的设计方式。
　　设计工程师将图纸明细提取成Windchill指定规格的Excel表单，通过Windchill导入功能导入系统相应的产品结构。
　　2.7 变更管理
　　通过更改请求、更改通告等对象记录设计更改的过程的数据，使用更改流程控制更改的过程。流程是一个闭环流程：更改请求提出=>批准=>更改通告=>审核=>通过=>实施更改=>完成。
　　2.8 版本管理
　　通过修订版本和小版本对修改进行跟踪和控制。对象版本由两个元素组成：小数点左边字符为修订版本，小数点右边字符为小版本。要修改数据对象，必须检出该对象，在更改完成后，系统将该对象新建一个小版本并保留旧版本作为历史版本。版本控制能够有效保证技术资料的正确性和一致性，并且使得历史追溯成为可能。
　　3 PLM与CAPP系统集成
　　PLM系统定义何时抛出数据，由Windchill PLM集成接口将抛出的数据按照PLM与CAPP约定的方式，写入Template Database中。数据库为Oracle，放在PLM服务器中。
　　CAPP系统定义何时接收数据，由CAPP集成接口程序，从Template Database中读取所需的数据，写入CAPP系统中，并返回CAPP处理的结果和部分业务数据到Template Database中。
　　PLM集成接口定义何时抓取CAPP的处理结果和所需的业务数据，并将数据更新到PLM系统中。
　　4 结束语
　　欧维姆公司通过构建Windchill PLM平台构建，实现以产品结构为中心，集中有效管理产品全生命周期过程中产生的各种研发数据，确保了产品数据的合理组织和有效共享，增加设计重用，提供设计的通用化、模块化，降低产品开发成本，提升了研发工作效率。
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