家具企业PDM技术基础

【导读】
1产品数据管理(PDM)的定义 尽管PDM发展到现在已经有三十几年的历史,但学术界对其定义仍众说纷纭,因为PDM发展至今己经从简单的图文档系统演变成具有丰富内涵的管理理念了, 从不
1产品数据管理(PDM)的定义

    尽管PDM发展到现在已经有三十几年的历史,但学术界对其定义仍众说纷纭,因为PDM发展至今己经从简单的图文档系统演变成具有丰富内涵的管理理念了,从不同角度理解PDM会有不同的定义。从众多定义分析,大致是从图文档管理、开发过程管理、信息的传递沟通、人员的协同、产品生命周期管理等几个角度进行的定义。笔者认为从哪一个角度进行定义都是片面的,使用描述这个词比较恰当。现将认为比较全面的描述综合成如下:
 
    PDM(Product Data Management,产品数据管理)是一门管理所有与产品相关的信息和过程的技术。其目的是以产品数据为中心,通过计算机网络和数据库技术,把企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成起来,实现统一管理,使产品数据在其全生命周期内保持一致、最新和安全,为工程技术人员提供一个协同工作环境,从而缩短产品研发周期、降低成本、提高质量、为企业赢得竞争优势。

 
    将以上描述的不同的视角综合起来,笔者认为可以从三个方面理解PDM:

    1)产品
    PDM系统帮助组织产品设计,完善产品结构,确保设计、制造所需的大量的数据和信息清楚明了,从而构筑一个信息平台对产品进行支持和维护,保证产品及时交付。

    2)过程
    PDM系统管理产品生命周期的整个过程,组织协调诸如开发过程中设计评审、批准、变更及产品发布等事件,并最终落实到工作流程管理

    3)集成平台和协同工作平台
    PDM系统已经远远超出一般的管理软件范畴,而成为越来越多的用户所认可的一种事实上的集成平台或框架。它不仅提供对异构软、硬件平台的支持,同时提供分布式通信服务、信息服务与集成服务。为CIMS、 CE、虚拟制造、业务过程重组、敏捷制造等先进制造技术的实施提供了必要的支撑环境。不仅对信息和过程进行集成,还将CAx等开发制造技术、ERP等信息系统进行集成,并通过这些集成服务与分布式通信服务、信息服务,实现跨部门、跨企业、跨地域的协同工作。当然,“无论从何种角度来定义PDM,其实质都是在产品开发过程中将各个环节的决策结果记录下来,供企业中各类人员使用、使产品更快、更省、更好地开发出来”。
 

    从PDM形成和发展的过程来看,“ PDM不仅是一门技术,也是一种理念,其目的是优化企业中的信息配置和信息应用厂”。基于此,可以认为,在家具企业实施PDM的过程中,不能把PDM当作一个仅限于技术部门的工程数据管理系统,注意其技术层面的运行,而应该把PDM作为一种先进的管理理念,引入企业运行过程中,必要时还要进行相应的管理改革。“和ERP的实施一样,企业在实施PDM系统时,必须建立企业级的,以企业的客户需求为驱动的业务流程体系和信息规范。
 

    同时,当前的PDM软件市场是CPC、PDM、PLM三种软件并存的局面,以适应不同类型的企业。它们分别代表了现代PDM三种不同的新思想和理念:CPC更多强调商务上的协同;cPDM更多地从企业协同运作角度来考虑问题;PLM则更多地强调产品本身,产品创新是它的驱动力。因此我们在企业实施PDM之初就得根据企业自身状况和发展需求来选择PDM软件类型和制定实施目标:外发加工为主的贸易型企业优先考虑CPC;采购外协配件较多的生产型企业优先选择PDM:而以开发为核心竞争力的创新性企业首选PLM。
 




2 PDM的功能作用

2. 1 PDM的功能


    PDM从狭义上讲,仅仅管理与工程设计相关领域内的信息。从广义上讲,它可以覆盖到整个企业中从产品的市场需求分析、设计、制造、销售、服务直到维护等整体生命周期过程中的信息。它依据强调全局信息共享的观点,为远程跨地、跨部门的人员营造了一个虚拟协同的工作环境。产品数据管理的目标是利用一个集成的信息系统来产生为进行产品开发设计和产品制造所需要的完整的技术资料。因此,PDM系统利用模块化的结构对产品的整个形成过程进行控制并对与该过程有关的数据和文档进行管理。

 
    下图2.1归纳出的基于C/S ( Client/Server)架构的PDM功能模型。由功能模型可见PDM的主要功能包括如下:

    1)电子仓库

    2)文档管理(包括浏览、查询、圈阅、批注和版本管理);

    3)产品结构与配置管理

    4)产品零件分类管理与检索;

    5)产品工作流程与设计过程管理

    6)系统定制及集成工具。
 
 
    以上是普遍认同的PDM基本功能,由于基于模块化结构,还可以通过添加子功能模块实现项目管理组织管理等其它功能。这些功能模块通过集成接口与CAx系统、办公自动系统及MIS系统集成,实现各系统间的数据共享;用户通过用户界面实现对PDM系统的管理操作;并且企业中的各种数据通过操作系统、网络及数据库存储在电子仓库中供PDM进行管理操作。

 
2.2 清软英泰PDM对于企业的作用

    除了以上的主要功能之外,随着计算机技术应用的继续发展和深入,PDM正逐渐扩展到整个企业产品生命周期的管理领域,发挥着强大的使能器(Enebler)作用。其在企业中的主要作用综合如下:

    1)作为企业信息化的突破口;

    PDM与企业信息化的关系如图2.2所示。企业信息化工程与PDM的目标是一致的,均为力求实现制造业设计制造全过程的无纸化,两者的具体关系可阐述为:一、PDM是实现企业信息化的使能技术;二、PDM是企业信息化工程的组成部分;三、PDM为企业信息化工程提供了基础数据的管理和存储方式。
    2)作为CAD/LAPP/CAM等C.Ax系统的集成平台,从而提高产品数据管理水平,提高开发和生产效率,改善开发和产品质量。

    3)实现与ERP等信自、系统的集成,作为企业C1MS的集成框架。

    4)使PDM作为企业跨部门、跨企业、跨地域信自、传递和协同工作的平台,实现组织和人员的集成。其中后三点作用可概括成下图2.3:
   
 



3家具企业实施PDM的关键技术

    PDM中的关键技术有网络技术、标准化技术、成组技术、数据库技术、组件技术、可视化技术、软件集成。除了前三项技术,其它技术属于软件系统的底层开发技术,不属于本研究讨论的范畴。

 
    “实施PDM,实际上就是要实现企业产品信息的完整性、规范化,达到管理制度的科学化。标准化、规范化、系列化是现代家具工业生产的前提和基础,各种数据交流离不开标准化。因此,充分利用产品数据的信息标准化,实现产品零部件的有效分类,统一编码,并通过PDM系统对这些标准件、通用件和典型结构等进行产品数据规范统一的归档管理,有利于产品数据信息为企业各部门共享利用。”以上揭示了家具企业实施PDM三大技术基础:标准化技术、成组技术和编码技术。综上,本文将网络技术、标准化技术、成组技术、编码技术归纳为家具企业实施PDM的四大关键技术,简要论述如下:

 
3.1家具企业 PDM中的网络技术

3.1.1家具企业PDM平台及其功能需求


    PDM是建立在网络平台上的信息、管理系统,它对网络平台有一定的功能要求,具体表现在以下几个方面:

    1)信息共享服务;

    2)设备共享服务;

    3)多媒体服务;

    4) CSCW服务:提供计算机支持的群体协调工作服务,如并行产品设计工作环境的提供;

    5)远程访问服务;

    6) Internet接入服务。
 

3.1.2家具企业PDM网络结构模式及其适用性分析

    目前家具企业中主要有两种网络配置方案:C/S结构的两层模式和B/SB/W/S)结构的三层模式。
 
    C/S是Client/Server的缩写,即客户/服务器模式,是由客户机与服务器合作完成作业的系统平台模式(如图2. 4-a )。主要由客户端程序和服务器管理程序组成。客户端是用户与数据进行交互的部件;服务器管理程序用于管理系统资源。B/S模式是C/S之后出现的以Web技术为基础的新型模式。

   B/S是Browser/Server(浏览器/服务器)的缩写,W是Web的缩写。它把传统C/S模式中的服务器分为数据库服务器与应用服务器(例如Web服务器),从而构成了一个三层结构的客户服务器体系(如图2. 4-b )。用户只需安装一个浏览器(Browser)工作,如Netscape Navigato:或Internet Explorer,浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。
 
    C/S的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器,服务器处理时间缩短,因而客户端响应速度也快。
 
    但传统的C/S模式具有以下不足:

    1)受地理限制,只适用于局域网,难以实现广域管理,不能移动办公。

    2)维护困难,访问不同的服务器,每台客户端就需要不同的客户端软件,工作量大,难以管理。服务器与客户机出现错误,如病毒、硬件损坏,都可能导致系统崩溃。系统软件升级时,每一台客户机需要重新安装,其维护和升级成本非常高。

    3)由于客户端是针对单一系统开发,对客户端的操作系统一般也会有限制,比如只能使用老的操作系统,导致系统可扩展性、伸缩性差。

    4)不能访问互联网,扩展性差。

 
    相比之下,B/S模式具有以下优点。

    1)可实现广域分布管理,B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用,客户端零维护。像访问Internet的其它Web站点一样,用户只需使用接入Internet的Web浏览器,输入系统Web节点的IP地址即可访问系统主页,进入系统。
 

    2)操作方便,用户都有各自的登录名和口令,每个用户均可在其业务范围和权限内通过登录相应主页,对数据库进行操作改。而且,用户的业务权限可随时根据需要有系统管理员更改。
 

    3)系统扩展性强,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。甚至可以在线申请,通过公司内部的安全认证(如CA证书)后,不需要人的参与,系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。
 

    4)由于构建于Web服务器之上,性能稳定且数据传输可靠,系统,安全性局。


    5)维护成本低,由于系统和数据库都安装在企业中央服务器上,只需对服务器维护即可。

 
3.1.3基于Web技术的PDM

    基于Web技术的PDM系统是采用B/S模式来构造PDM系统的,系统的客户端只需装上操作系统、网络协议软件、浏览器即可。在服务器上集中了所有的应用软件的开发、数据存档、维护等工作。其系统结构如图2.5所示:主要由网络应用支撑平台、资源管理平台、应用管理平台和实物管理应用平台构成。
 

与传统的C/S模式的PDM相比,基于Web技术的PDM具有以下优势:

    1)维护方便

    2)异构兼容性好

    3)用户接口友好

    4)支持供应链的有效链接

    5)支持异地协同工作

    6)支持动态联盟

 
    鉴于B/S结构体系的优点,兼顾家具企业信息化的现状和信息化建设发展的趋势,为便于充分利用和发挥Internet/Intranet网络资源的优势进行远程管理,并考虑到家具企业里比较缺乏高级的计算机专业人才一等方面的因素,因此我们在组建家具企业网络平台,选择PDM和其它信息、化系统时要优先考虑B/S模式。

 
3.2家具企业PDM中的标准化技术

    “标准化是对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益的过程。它的基本原则是统一、简化、协调和优选”。统一是标准化的特征和要求,简化、协调、优选是实现手段。在生产活动中,统一的目的是力求产品零、部件的统一,在此基础上通过进一步优选,以实现产品零、部件的标准化、系列化和通用化,更利于实现工业生产的专业化和自动化。通过产品零部件的标准化,配合CAD, CAM等先进生产技术,是改善设计方法、提高设计质量、加快设计效率、提高设计质量、降低设计成本、促进工艺进步、加强工艺改造、提高生产效率和管理水平的重要手段之一。
 

    家具企业PDM中的标准化应该包括两个方面的标准化:PDM系统本身软硬件的标准化,比如各应用系统的接口及交换标准、软件设计标准化;另一个是企业自身的标准化。
 

    1)IS09000族标准
    IS09000族标准(简称IS09000)作为适用于世界上各种行业对各种质量活动进行控制的国际通用准则,也是我国推荐采用的国际标准,为广大企业完善管理、提高产品服务质量提供了科学的指南,同时为企业走向国际市场找到了“共同语言”。
 

    IS09000将产品分为硬件、软件、流程性材料和服务四大类别。在家具企业实施PDM的过程中,家具企业和软件供应商分别作为硬件、软件及相应服务的提供者,都需在各自的工作流程中执行该标准。
 

    对ISO己正式颁布的IS09000族的国际标准,我国己全部将其等同转化为我国国家标准二级。在这些标准中,对于家具行业,通常大、中型企业首先选择GB/T 19009-I S0900 I《质量体系一设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式》来建立质量体系,用于证实本企业的设计和生产合格产品的过程控制能力工细;中、小型企业多选GB/TI9002-ISO 9002《质量体系一生产、安装和服务的质量保证模式》来建立质量体系,用于证实本企业生产合格产品的过程控制能力。
 

    2)PDM流程标准化
    PDM中的流程控制主要是以产品的设计为核心的,要符合标准中的设计控制规范。设计控制是对从设计策划开始到设计确认的全过程实施控制和验证,企业应该制定并执行产品设计控制和验证的程序及受控文件,使设计的各个阶段都能按计划和程序在受控的状态下进行,以确保产品的质量满足顾客的要求。其准则基本按照IS09000的要求。
 

    3)PDM文档标准化
    文件和资料是企业指导生产和管理的依据与证实材料。文件和资料管理的失控,将对企业的质量活动和企业管理的其他活动造成重大的影响。PDM文档应该包括产品图纸、技术标准、检验规范、工艺文件、质量手册、程序文件、作业指导书、质量检测报告等。文档的标准化指两方面内容:一是文档格式标准统一:二是文档的管理程序规范,包括资料的批准、发布、更改等,都要符合IS09000的要求。

 
    4)PDM系统实施标准化
    清软英泰PDM工程实施的过程,是一个PDM系统与企业设计、生产管理模式相配的过程。它的任务是在企业需求调研的基础上,进行企业信息分类编码,细化并完成需求规格说明书:系统硬件、软件选型,数据库系统的逻辑设计,计一算机网络的逻辑设计和物理设计;完善业务过程重组及工作流程设计,界面的划分,制定实施规划书,确定组织机构、人员配置和培训计划;提出二次开发的具体内容和开发计划;系统安装、试运行,系统验收。由于PDM系统十分复杂,与之相关的技术发展非常迅速,需要根据技术的发展不断扩充和拓展PDM系统的实施工作。


    5)家具产品标准化
    家具产品标准化是企业标准化体系的核心,其包括:一、家具产品编号标准化:二、家具产品设计标准化(家具尺寸等);三、家具结构与配件标准化;四、家具质量检测标准化。
 

    6)家具生产工艺技术标准化
    家具生产工艺技术标准化是加强产品生产管理、提高生产效率、保证产品质量的有力措施。包括:一、材料性能标准化;二、家具生产技术标准化;三、家具生产工艺规范和工序、工位操作规范。此外,笔者认为成组工艺(典型工艺化)作为一个趋势也可以作为工艺技术标准化的一个内容。
 

3.3家具企业PDM中的成组技术

    成组技术GT ( Group Technology)是将企业的多种产品、部件和零件按一定的相似性准则,分类编组,并以这些组为基础,对生产的各个环节进行组织,从而实现多品种、中小批量生产的产品设计、制造和管理的合理化。
 

    该技术自20世纪50年代初期由米特洛法诺夫提出后,经过40多年的发展己经相当成熟,且与CAD, CAPP, CAM, FMS等一系列机械制造系统自动化技术紧密相连,已成为PDM, CIMS等重要基础技术之一。
 
    指导成组技术的基本理论是相似性原理。机械制造业应用这一原理,将多种产品的部件、零件等按一定的相似性准则,根据规格、形状、制造过程及其所用设备、工装等方面的相似性进行归类分组,按零件组进行制造,从而扩大产品批量。其目的是减少产品品种,优化中、小批量产品的设计、工艺设计、加工制造和生产管理,降低产品的成本和提高生产效率。
 

    从上可以看出,成组技术的核心是充分利用生产活动中有关事务的相似性。从广泛的意义来说,它的应用可概括为三种主要方式:事务的集中进行、事务的标准化和规范化、信息的重复使用。工程上常见的相似性的种类主要有几何相似、尺寸相近、结构相似、工艺相似、运动相似和动力学相似等。在家具工业中,运动相似和动力学相似的情况比较少。

 
    图2.6表明,应用成组技术的基础是零部件的相似性;附加条件是零部件分类编码系统的支持,即对零部件按相似性原则进行分类编码;为了达到提高设计和生产效率的目的,还必须具有应用成组技术的理想条件。理想条件包括三个方面:一是制造系统自动化程度较高。为此,一方面要采用柔性较大的设备,另一方面要尽量组织好相似零件以扩大其批量;二是零件设计合理化,因此,设计工作中必须采用成组技术;三是有相匹配的制造系统。
 

3.3.1成组技术在家具制造中的应用

    成组技术强调将零件按结构工艺特征进行编码,使结构相似的零件按形状、功能特征分类成零件族,以方便零件的设计及加工。采用成组技术后,可以扩大和深化设计标准化工作,使设计合理化,也可以实现成组加工,提高工作效率。
 

    1)成组技术在家具设计中的应用
    采用成组技术以后,由于建立了家具分类编码系统,通过分类,使相同代码的家具和零部件归并成组,或者使用特征矩阵把结构形状相似的家具和零部件归并成组,并把图纸存档。在应用成组技术进行新产品设计时,可按图2.7的程序进行工作。由图知,检索的结果可能有3种:重复使用的机构不用设计;相似的结构经过修改;没有相似结构的图纸要重新设计。即使重新设计,同类产品的原有图纸也可以借鉴。关键是有意识的进行总结整理,分类编码。
 


    2)成组工艺设计
    由于家具工艺设计的因素多、随机性大、因果关系复杂,因此不能用简单的数学模型加以分析概括。长期以来,家具工艺设计都是靠技术人员的智能经验,以手工方式进行。显然,这种工艺编制方式很大程度上取决于编制人员对生产现场的熟悉程度及经验的积累。
 

    而由成组技术原理可以知,各类家具在结构、材料、规格、生产工艺方面都具有一定的相似性。因此,设计家具工艺规程时,在整理过去己有的工艺规程的基础上,可以通过检索原有的标准化的工艺规程,找出相似的或相同的工艺规程加以应用(或修改应用),以便减少许多不必要的重复劳动。这样可使设计开发程序科学化,从而显著提高工作效率。这就是成组工艺设计的原理。
 

    成组工艺设计是实施成组技术前的技术准备,是实施成组技术的重要环节,从而依靠科学方法从源头改变了依赖个人经验编制工艺规程的落后状况,其过程如图2.8:
 
 
    该系统是以家具成组技术分类编码系统作为逻辑基础的,系统的关键在于被加工家具原始数据的输入。获取该数据的方法是以家具的分类系统为基础,而以家具代码作为最基本的和原始的输入数据。当需要编制新家具的工艺规程时,首先从数据库中检索原有的家具的工艺规程,再根据新产品需要及工厂的设备更新和工艺方法的改进情况进行适当的修改,就能便捷高效地编制出新家具的工艺规程。
 

3.3.2成组技术在PDM中的应用

    为了使PDM系统的信息得以共享与重用,PDM借助于相似性原理和方法,实现以下四方面的功能应用:
 
    1)文档管理功能
    文档入库和出库的实现需要将它们按类别进行判断以便检入和检出,从而提高文档的管理水平,方便设计重用。这就要求事先按照相似性原理对文档进行分类,制定相应的规则,分类越合理,文档的管理及重用水平越高。
 

    2)零件检索和零件库功能
    该功能是在分类和编码的基础上将相同或相似的零件归并入库,以便支持设计重用,提高零件的设计效率。零件的检索方法与零件的分类方法有关,一般从几何、结构、工艺的相似性上,制定分类规则。
 

    3)产品配置管理功能
    产品配置为了根据客户的不同需求从零部件类中选取合适的零部件组装产品,其基础还是产品及零部件的分类,分类的基本原理仍是相似性。
 

    4)支持变型设计功能
    变型设计是在原有产品及零部件的基础上修改一些结构或尺寸参数,以实现新产品的要求。它要求按某种规则预制一些设计规范和设计方案,如尺寸范围、组合方案、接口要求等,该规则同样可采用相似性原理。
 

    从上述应用来看,PDM作用的发挥程度在很大程度上取决于对企业的产品信息文档等的分类及其分类的实现方法。由此可见,成组技术是PDM的基础技术之一,为PDM的信息组织与管理提供了有效的方法。基于以上对成组技术在家具企业和PDM应用中的分析可见,在家具企业实施成组技术既是现代家具企业产品开发和生产的需要,又是家具企业实施PDM的基础。

 
3.3.3标准化与成组技术的关系

    成组技术与标准化的内涵或思想基础是一致的,其概念颇为相似或趋同,但基本观点不同:标准化是对造型、尺寸、材料等有变化的对象进行规定,从而在一定强制条件下规定为同一造型或同一物品,强调的是事物的统一性;而成组技术则侧重于相似性原理在产品设计、工艺等方面的灵活应用,含有大量隐性的标准化内容,成组技术的成果并不都以标准化的形式出现,但在企业生产过程中起着标准化所要起的作用。
 
成组技术与标准化的关系可用图2.9表示:


    1)成组技术和设计标准化
    产品设计标准化就是在产品设计过程中运用统一、简化、协调和优选的原则来实现零部件的通用化、标准化、规格化、系列化及模块化,其根本目的就是在满足产品性能要求情况下尽可能地缩短产品设计与开发时间,提高设计效率,减少设计工作量和重复劳动,减少设计失误,降低设计成本。而这些恰恰也是成组技术所能达到的效果或目的,尤其在产品的零部件设计中,采用成组技术的相似性原理,通过规范产品及零部件名称和分类,建立相应的标准件、通用件、借用件和专用件库,不但能提高产品的“三化”程度,而且也为产品零部件工艺的编制、生产和管理带来便利。
 

    2)成组技术和工艺标准化
    标准化的基本原则是实施成组技术、实现工艺文件标准化首先必须对零件按其要素特征进行分类编码,然后在其基础上编制标准的工序卡或工艺规程。工艺要素、工装、工艺装备标准化是对具体事物统一标准。是否运用成组技术关系着这些标准的性质、内容的复杂程度,实施成组技术可以大大减化工艺要素,促使工艺及工装典型化。提高零部件的继承性,并不断提高加工质量和工艺水平,促进工艺进步。

 
    成组技术是工艺标准化思想的继续和发展,与标准化的区别在于它并不强求零件的结构、功能等必须相同,而是着眼于构成零件整个工艺过程的工序,即零部件或其加工的相似性。因此,成组工艺是实施成组技术的必须和准备。通过实施成组技术可以实现工艺标准化。
 

3.4家具企业编码技术

    从以上对成组技术的分析可知分类编码是成组技术的基础。分类就是把看似杂乱无章无规律的产品或零部件分为有规律的,将相似的产品、零部件等对象按一定属性分配到预先制定的零件族、类或等级中去;编码就是按照分类,用字符定义标识产品、零部件等对象的过程。将产品零部件分类编码后可以减少同类对象的信息、冗余,并将复杂的结构、形状、材质、加工工艺等属性转化成简洁的代码,实现“以数代形”的目的,这样可以充分发挥计算机善于处理数字信息的特点,对零部件等各类信息进行检索和存取,便于管理和使用。
 

    同时,根据分类编码系统还可以衍生出零件族、产品族、工艺族,也即成组技术的体现,从而提高企业在研发、工艺、生产、物控方面的标准化水平。图2.10是笔者总结出的编码系统、标准化技术、成组技术、PDM之间的关系。编码技术在PDM中的作用和地位是首当其冲的,PDM的实施,编码先行。因此,本文将家具企业的编码技术作为与成组技术、标准化技术同一层面的技术进行分析;而一般情况下,编码是从属于成组技术或标准化技术体系之下的。
 

    家具编码(Furniture coding)是用数字或字母来表示家具属性、功能、材质、类别等特质,是人们统一认识、交换家具企业物料信息、的一种技术手段,是各类信息、系统的重要基础,是信息交换的共同语言。家具编码同其它编码一样,具有识别功能、分类功能、排序功能、统计功能、特定含义等功能。其中,识别功能是其最基本的特征和功能,家具编码系统的设计必须紧紧围绕识别功能而展开。

 
3.4.1家具编码在企业中的作用

家具编码在企业中发挥着如下作用:

    1)家具编码是企业信息化的基础;

    2)提高设计效率;

    3)提高生产效率;

    提高设计和生产效率实际上都是利用成组技术和标准化技术实现成组设计和成组生产,具体原理不再累述:

    4)在管理中的作用:企业管理是以产品为核心的管理,统一的编码标识方便利用编码的分类、排序、统计等功能管理物料,产品的入库、出库、销售,财务以及在生产线上的流动状况等情况。

 
3.4.2家具编码在PDM中的作用

    家具编码在PDM系统中有着举足轻重的作用,主要体现在:

    1)企业管理的核心是产品的管理,产品信息、分布在企业各个部门,需要统一的编码标识,以便在企业内跨部门管理

    2)在产品开发、制造以及销售等产品过程中,活动的主体是人;采用统一的编码可以方便活动主体了解产品过程中的各种信息,提高管理的效率;

    3)PDM的基础是数据库技术,对信息的统一编码可以方便数据的存储与提取;

    4)PDM系统是由各种功能模块共同构成的,对产品各类信息统一编码有利于各功能软件有效地集成和开发。由此可见,家具编码在企业和PDM中的作用是一致的。
 

3.4.3家具PDM中的编码设计

    1)编码类型

    (1)按编码构成元素划分,有数字编码、字母编码和数字字母混合编码三种类型。

    (2)按编码的总体结构划分,有整体式结构编码和组合式结构编码和组合式结构编码。整体式结构编码是一个整体,码位较少。组合是结构编码又分为子系统组合式、主辅码组合式两种,其具体结构如图2.11所示。
 

 
    (3)根据编码的通用性划分,有通用编码、专用编码。

    (4)按编码的各码位之间结构形式划分,有树式编码、链式编码和混合式编码,其结构形式如图2.12所示。

 
    a)树式结构:树式结构也称层次结构,码位之间是隶属关系,即除第一个码外,其余各码含义根据前一个码位来确定。树式代码是一种压缩码,因为每一个码位是前一个码位的延伸,所以可以用较少的码位包含较多的信息。但这种结构编码和识别不太方便。
 

    b)链式结构:链式结构也称并列结构,即每个码位有独立的含义,而与前位无关。相比树式结构,链式结构所包含的信启、量少,但结构简单,编码和识别比较容易,便于表达具有特殊或多属性的零部件或产品。
 

    c)混合结构:实际应用中大多数编码系统都是由树式结构和链式结构组合而成的,形成混合结构。混合结构综合了树式结构和链式结构的优点。典型混合结构一般是由较小的并列结构构成,这些结构链中的数字都是独立的,需要有一个或多个字符来表示对象的类别。混合结构能够很好地满足设计和制造的需要。
 

    2)编码体系结构
    家具PDM编码体系包括:产品信息编码;与CAD特征编码相关的部件编码、零件编码;与LAPP工艺编码相关的工艺编码;与MRPII/ERP相关的材料编码、五金件编码、人员编码、供应商编码等。如图2.13:
 
    其中,作为特征编码的材料编码、零部件编码的主体比较明确,故可以采用树式结构,前后段码位存在隶属关系。CAPP系统中的工艺编码需要表达的信息较为繁杂,需分段表示其信息关系,如形状、材料、工装、设备、工段、工步等等,各属性间无隶属关系,直接标识相应的码位段。对于某段来说,可能存在隶属关系,但总体而言是一种链式结构。
 

    PDM系统中的产品信息码则需要表示企业中所有的文档媒介,因而可采用主辅码并存的形式。主体信息主要表示设计的产品及零部件;辅码采用链式结构,每一组码位具有独立的含义,主要表示附属产品以及零部件的文件、资料、工艺图等。如图2.14:
 
    3)编码规则
    家具行业现有的编码方案存在以下缺点:没有参考国际及国标编制,不便于推广;编码长短不一,不便于计算机管理;编码只反映了产品的结构关系,并不反映零部件的特征信息(如形状、功能、结构、工艺、设计参数等);技术信息编码体系在总体结构上缺少统一性和完整性,编码缺少唯一性,它的最大缺点是不便于实现模块化设计。
 

    因此现有家具编码方案不适于描述办公椅这种多属性多变量的模块化产品,无法解决多配置条件下办公椅及部件的编码问题,但可以为本研究的办公椅编码系统编制提供参考。现将笔者认为比较全面的编制结构综合如下:
 

    (1)家具产品编码规则。
    产品编码规则是按产品的材质、功能、类别等属性进行分类:然后根据其比较突出的特征,如产品颜色等,进行分类并赋予特征代码;再根据其序列或流水赋予产品编号;最后将代码按顺序组合起来,确定以下的编码方式:
 
    (2)家具零部件编码规则。
    家具零件分类主要由零件的加工工艺性来确定,具体可将零件分为板件、框架、条块状、抽盒、柱状等;再根据零件在产品中的使用部位、零件的规格、型号等特征分别赋予代码,然后组成零件编码:
 
    (3)家具原材料编码规则。
    根据家具制造企业的原材料种类进行整理分类。在原料种类不多的情况下,可以不作分类,而直接赋予流水号进行表示;在原材料种类较多时,就需要结合企业的实际情况进行编码。将家具企业的原材料编码确定为以下结构:
 
    (4)家具五金编码规则。
    根据五金的特点,可先将五金分为活动件、紧固件、支承件、锁合件及装饰件等五大类,然后再根据五金件产品的型号、规格、功能结构等进行分类编码。确定家具五金编码为以下结构:
 
    (5)家具工艺编码规则
    其规则应建立在对工艺过程中的工段、工序、生产设备和工艺路线等按照一定的规则合理分类的基础之上。具体设计思路为:首先确定家具的所有生产工序并进行整理分类,划分出大类、中类和小类并分别赋予代码,最后制定出编码规则和进行编码管理:
 
    4)编码原则
    家具编码必须遵循信息分类和编码的基本原则,即:唯一性、通用性、简洁性、实用性、集成性、重用性及可扩充性等。此外,还应注意以下几个方面。

    (1)编码时要考虑家具零件的材料、结构构成,加工的相似性和重复性等特征,以利于使用成组技术,便于生产排程。
 
    (2)对于柔性生产基础较好的企业,“可结合柔性制造工艺技术的要求,采用柔性的方法编码,主要体现在码位结构无固定的位置和长度,解决家具生产过程中由于码位定长带来的问题,但对编码管理会带来不便。因为基础信息、太多,往往会导致总体系统的码位过长”。所以,一般企业还是应使用码位定长的编码。
 
    (3)家具工艺编码与家具零部件编码相分离,既可独立使用,又可以作为一段工艺特征码,嵌入到家具零部件编码中使用,充分体现其柔性特征,具有应用的灵活性。此外,笔者认为如能将工艺编码与工时研究结合,测得某工段、工序的标准工时,输入工艺文件或PDM系统,就能从理论上得出生产该零件的标准工时,从而通过工艺编码就能体现工时,为生产计划排期和成本计算提供参考。
 
    (4)编码应由研发部门牵头,组织研发、生产、技术、采购、仓储等部门共同来制定,不能单靠某一部门进行定义。只有在对零部件、物料的结构和工艺等属性充分理解的基础上才能制定出高质量的编码系统。
 
    (5)编码应尽量使用纯数字而不是数字字母结合,以便于录入和检索,提高效率。




 
小结

    本章论述了PDM基本理论及其在家具企业应用中的关键技术。首先综述了PDM的概念,指出应从产品、过程、集成平台和协同工作平台三个角度理解PDM;通过分析PDM的发展概况,得出“PDM不仅是一门技术,也是一种理念,其目的是优化企业中的信息配置和信息应用”的结论,提出企业在PDM实施过程中应该根据自身的特点和发展规划选择PDM产品,把PDM作为一种先进的管理理念,引入企业运行过程中;通过论述PDM在家具企业应用中的网络技术、标准化技术、成组技术和编码技术等四大关键技术,指出:企业在构建信息化网络平台时应该优选B/S架构的网络;标准化技术、成组技术、编码技术既是构建现代家具企业需要又是PDM应用于家具行业的基础;零部件的相似性是应用成组技术的基础,通过实施成组技术可实现设计和工艺的标准化、系列化,从而为PDM的信息组织与管理提供了有效的方法;PDM、成组技术和标准化实施的首要条件是按相似性原则对信息进行分类并构建编码系统。最后通过分析当前家具编码系统的研究成果,指出并无适合办公椅PDM应用的编码方案。
 
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  • 2018-11-09 14:50
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