汽車工藝設(shè)計與管理信息化系統(tǒng)研究

摘 要：中國自主品牌的汽車制造廠利用制造業(yè)信息化技術(shù)，研究開發(fā)適用于企業(yè)本身的工藝設(shè)計與管理系統(tǒng)，可以最大程度地提高四大工藝：沖、焊、涂、總專業(yè)的工藝設(shè)計與管理的工作效率，從而可以提高企業(yè)本身的競爭力。

關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計及管理；四大工藝；汽車；制造業(yè)

引言

伴隨著科技與社會的持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)外汽車工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了翻天覆地的變化，而對作為中國自主品牌的汽車廠家來說，開始面對全新的局面與挑戰(zhàn)，但是由于自身技術(shù)實力等條件的限制，在與其他外資或者合資品牌的汽車企業(yè)競爭中面臨巨大壓力，所以怎樣提高主要技術(shù)層面的核心競爭實力，怎樣將其他車企的關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)驗進行沉淀并可以為自身所用。綜上所述，提高中國自主品牌車企的認知度與自身能力是現(xiàn)在面臨的關(guān)鍵課題。

隨著制造業(yè)信息化技術(shù)越來越受到各個制造企業(yè)的重視與應(yīng)用。中國自主品牌的汽車生產(chǎn)廠家也開始把信息系統(tǒng)應(yīng)用到工藝設(shè)計與管理方面，但是其解決方案都不甚成熟，實施成功率比較低[1]。對于怎么能合理使用制造業(yè)信息化技術(shù)來提升自身的工藝設(shè)計與管理效率，成為中國汽車企業(yè)面對的新挑戰(zhàn)。

1 汽車企業(yè)工藝設(shè)計與管理信息化需求分析

在汽車企業(yè)中，新產(chǎn)品的開發(fā)進程主要包含：產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計及管理以及產(chǎn)品制造三個重要階段[2]。其關(guān)系圖如圖1所示。

圖1 階段關(guān)系示意圖

在產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)可以使用比較完備的PLM系統(tǒng)實行產(chǎn)品重要文檔數(shù)據(jù)的管理，在產(chǎn)品生產(chǎn)階段也有比較完備的ERP系統(tǒng)來完成產(chǎn)品供應(yīng)鏈的工作。但是在工藝設(shè)計及管理階段卻欠缺設(shè)計比較完備的信息化軟件系統(tǒng)來提升工作效率，故工藝設(shè)計階段成為產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的短板，所以研究設(shè)計適合于汽車企業(yè)的工藝設(shè)計及管理信息系統(tǒng)成為產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)中的重中之重。其需求分析為：

對PBOM（工藝）進行管理，首先最為重要的是能夠完成從EBOM（設(shè)計）到PBOM的調(diào)整與轉(zhuǎn)變，在一個界面中，可以實現(xiàn)多種視圖的管理樣式，能夠完成對不同視圖之間的對比，并可以完成虛擬零部件的拆分與重組功能。

對產(chǎn)品開發(fā)過程中三個階段的信息系統(tǒng)進行集成。工藝規(guī)劃階段作為產(chǎn)品設(shè)計與產(chǎn)品制造之間連接的橋梁，其工藝數(shù)據(jù)也尤為重要，工藝數(shù)據(jù)把從設(shè)計環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，經(jīng)過工藝調(diào)整后，傳輸?shù)缴a(chǎn)環(huán)節(jié)，各個生產(chǎn)部門依據(jù)工藝數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品制造。所以，急需一個設(shè)計完備的工藝信息化系統(tǒng)和上游的PLM系統(tǒng)以及下游的ERP系統(tǒng)之間實現(xiàn)系統(tǒng)集成。

對工藝設(shè)計數(shù)據(jù)進行管理，原始的工藝管理方式為[3]：各類工藝文件大都使用個人計算機進行儲存，無法對工藝文件的版本、查看權(quán)限等進行限制，而且存儲到個人計算機中，文件查找困難，各類工藝文件之間無法實現(xiàn)關(guān)聯(lián)，難以復(fù)用。

對工藝規(guī)劃階段的各個流程進行管理，首先把工藝規(guī)劃設(shè)計階段所有的流程設(shè)計模板，進行標準化處理，完成后，操作流程的工作人員可以便捷地完成某個流程內(nèi)的工作內(nèi)容；另外標準化的工藝設(shè)計流程可以方便工作人員進行查詢各個工藝設(shè)計流程中的流程狀態(tài)。

2 汽車企業(yè)工藝設(shè)計與管理信息化設(shè)計解決方案

結(jié)合國內(nèi)某個自主品牌汽車企業(yè)的現(xiàn)狀，在經(jīng)過分析研究汽車企業(yè)工藝設(shè)計與管理信息化需求的前提下，通過一系列的市場調(diào)查與各種設(shè)計解決方案的比較，選擇了其中一種比較適合企業(yè)自身特點的工藝設(shè)計與管理信息化解決方案。

2.1 各類BOM的不同視圖管理

在產(chǎn)品開發(fā)過程的三個重要環(huán)節(jié)中，各類BOM作為串聯(lián)三個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，在每個環(huán)節(jié)所對應(yīng)的工作人員、功效以及需求也有很大區(qū)別，而且每一類BOM也會有比較大的區(qū)別，不同環(huán)節(jié)當中的工作人員對產(chǎn)品的視角也會有所差異，所以每類BOM一定要符合每個環(huán)節(jié)的需求。

工藝設(shè)計部門通過同一個平臺進行工藝路線工作的設(shè)計，根據(jù)不同環(huán)節(jié)及工藝四大專業(yè)的區(qū)別產(chǎn)生不同的專業(yè)視圖，從而每輸，除去工藝設(shè)計及管理系統(tǒng)自身的功能外，個專業(yè)都可以根據(jù)適合自己專業(yè)的BOM視圖來設(shè)計完成工藝規(guī)劃。

2.2 工藝設(shè)計及管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型

對于工藝設(shè)計及管理階段來說，主要有以下四個方面的數(shù)據(jù)信息：product（制造什么），process（怎樣制造），plant（在什么地方制造），resource（使用什么設(shè)備造）。

通過使用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開發(fā)方法，把以上四個方面的數(shù)據(jù)信息有機整合在一起，形成一個比較完備的數(shù)據(jù)管理模型（也可稱為PPPR模型，在企業(yè)中形成一個串聯(lián)產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計及管理以及產(chǎn)品制造三個階段的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一體系。

為了使產(chǎn)品在開發(fā)過程中的各類數(shù)據(jù)信息可以準確、快捷地在各個環(huán)節(jié)之間進行傳輸，除去工藝設(shè)計及管理系統(tǒng)自身的功能外，工藝設(shè)計及管理信息系統(tǒng)還需要做到能與上游的PLM系統(tǒng)以及下游的ERP系統(tǒng)集成，與上游的PLM系統(tǒng)集成可以將其上游的EBOM經(jīng)過調(diào)整后直接傳輸給工藝設(shè)計系統(tǒng)，從而可以作為工藝規(guī)劃的基礎(chǔ)；與下游的ERP系統(tǒng)集成可以將各種供應(yīng)鏈信息傳輸?shù)缴a(chǎn)制造部門，作為產(chǎn)品制造的基礎(chǔ)。

3 汽車工藝設(shè)計及管理信息化系統(tǒng)的重要作用

經(jīng)過企業(yè)對工藝設(shè)計及管理信息系統(tǒng)一段時間的實際應(yīng)用，在汽車新車型的開發(fā)過程中，工藝人員通過使用工藝設(shè)計及管理信息化系統(tǒng)，擺脫了以往繁雜的工藝文件編制與管理工作，從而可以使用更多的時間去進行工藝驗證等其他工作；此外，由于工藝規(guī)劃的標準化、規(guī)范化，還縮短了技術(shù)儲備時間從而很大程度上提高了工藝設(shè)計及管理的效率及水平，提高了國內(nèi)自主汽車企業(yè)的競爭力。

中國的自主品牌汽車企業(yè)通過合理運用制造業(yè)信息化技術(shù)，研發(fā)適用于自身特點的工藝信息化系統(tǒng)，很大程度上提升了工藝設(shè)計及管理水平，有很高的研究價值。

參考文獻

[1]任承峰，吳世強.汽車工藝設(shè)計與管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用[J].中國制造業(yè)信息化，2012，12.

[2]張維方.基于動態(tài)制造資源的網(wǎng)絡(luò)化工藝分工規(guī)劃技術(shù)研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2002.

[3]劉清華，萬立，熊體凡.基于PDM的工藝管理研究中國機械工程[J].2004，1.

作者簡介：許博（1988-），男，山東省聊城市人，工作單位：山東建筑大學(xué)，職務(wù)：在讀碩士，研究方向：制造業(yè)信息化。