跨越设计到制造的鸿沟——基于SOLIDWORKS EPDM的制造过程管理应用

    离散制造型企业不仅需要面对来自市场日趋激烈的竞争，以及用户个性化需求越来越多等压力。同时，由于自身有着产品种类规格多、生产流程多变、快速响应市场需求等诸多特点，因此，如何突破设计到制造瓶颈，实现设计数据与制造数据的集成管理，对于企业实现信息化管理具有重要意义。目前，越来越多的企业借助PDM、ERP等单元系统实现上游研发设计数据管理、下游企业资源计划管理，但是在设计环节与制造环节间，产品数据共享存在壁垒，难以实现数据从设计到制造的平滑过渡。

    一、企业产品制造过程数据管理现状

    经过在多家离散制造企业中的项目经历，结合企业信息化系统应用现状及业务流程的调研情况，笔者发现企业产品数据在设计至制造环节中存在以下几点问题。

    1. 数据分散独立，无法同步更新

    企业产品设计数据依托于PDM系统进行管理，ERP系统所需要的制造基础数据，只是存放个结果，而且大部分时候也是手工输入或者导入，在设计数据向制造数据的转换过程中，缺少信息化平台进行管理，导致数据无法形成一个整体。

    2. 数据质量无法保障

    系统间无法实现数据交互，导致产品设计数据向制造数据变换过程中，需要依靠人员手工录入、维护，数据的时效性、准确性无法得到把控，且数据在变更过程中无法得到监管、追溯，造成企业制造经验得到不到积累，知识资产得不到传承。

    3. 数据维护工作效率低

    PDM系统与ERP系统之间无法实现数据交互，导致企业人员只能依靠传统方式维护数据，既要维护PDM系统中的产品研发设计数据，也要在ERP系统中重复产品设计数据的基础上，再对制造数据进行维护。这就造成企业一方面人员工作效率低、重复性工作多，导致运营成本增加；另一方面也导致企业在标准化体系建设进展缓慢。

    二、企业产品制造过程数据管理需求分析

    针对于上文中离散制造企业现状分析，结合前期的调研和项目实施经验积累，笔者将企业对于产品制造过程数据的管理需求归纳为以下几方面。

    （1）支持设计数据与制造数据集成共享。

    （2）设计BOM到工艺BOM、制造BOM的快速转换。

    （3）标准、高效的工艺数据维护，自动计算定额销售。

    （4）支持制造BOM数据维护，输出完整制造BOM。

    以下笔者将描述这几个方面的管理需求，对于不同的用户可能存在的几方面细化或扩展。

    1. 支持设计数据与制造数据集成共享

    设计数据主要包含设计BOM数据，由企业的产品设计部门组织和管理产品所需要的零部件物料清单，它是在研发设计人员在完成产品设计过程后获得的。对于其他的制造数据（工艺BOM数据和制造BOM数据），是在设计BOM的基础上，根据制造过程的需要，进行工艺数据和制造数据的维护后形成的。所以，设计BOM、工艺BOM和制造BOM的集成共享显得尤为重要。

    基于该种应用模式，可实现设计与制造环节数据的无缝对接，应用统一的数据，避免了人为操作，减少了冗余数据产生。

    完成设计BOM数据平滑过渡至制造环节，有以下几个步骤。

    （1）通过SOLIDWORKS Enterprise PDM管理SOLIDWORKS装配体中完整的设计BOM数据。

    （2）实现SOLIDWORKS设计BOM数据工作流程审批。

    （3）提供信息化手段实现发布状态的设计BOM数据平滑过渡到制造数据维护环节。

    通过上述步骤，形成基于单一设计源头的BOM数据，由设计环节输出至制造环节，保障了数据的唯一性、时效性和准确性，形成了数据的闭环式共享应用，避免人为操作过程中不必要的错误。

    2. 提供标准的、高效的工艺路线数据维护

    离散制造企业的工艺环节是建立在设计BOM的基础上，由工艺技术人员在生产能力基础之上，进行以工序、工时、物料等工艺数据的设计和维护，以此完成产品设计向产品制造的过渡。基于传统的工艺BOM数据维护方式，一方面，无法实现设计BOM数据的直接应用；另一方面，不利于企业对于工艺设计经验积累和对标准化、通用化的建设。因此，通过信息化手段帮助企业实现工艺环节的管控至关重要。

    实现工艺环节信息化管理的需求，主要有以下几点内容。

    （1）提供信息化平台，承载设计环节中输出BOM数据。

    （2）实现企业工艺数据的标准化、通用化管理。

    （3）在工艺BOM数据设计过程中，应用标准化、通用化工艺数据。

    通过上述步骤，使工艺设计人员在统一的平台中，基于一致的设计BOM数据，应用企业标准、通用的工艺数据，实现标准可控，应用高效的工艺维护，为企业在产品制造的工艺过程中，实现工艺人员应用统一的标准，减少工艺设计工作量，压缩工艺设计时间。