一、企業(yè)簡介

    上海海馬汽車研發(fā)有限公司是中國最早的本土汽車企業(yè)之一，其前身可追溯到1988年成立的海南汽車制造廠�，F(xiàn)在是一家擁有兩大整車生產(chǎn)基地、三大研發(fā)基地、擁有一批成熟的汽車產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍、自主整車研發(fā)能力、自主銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和自主供應(yīng)配套體系的集團(tuán)型企業(yè)。公司產(chǎn)品涵蓋面包車、轎車、MPV、SUV和新能源汽車。上海海馬汽車研發(fā)有限公司是其整車研發(fā)機(jī)構(gòu)，擁有先進(jìn)的造型、設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)設(shè)備。上海海馬研發(fā)致力于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)、樣車的試制試驗(yàn)等業(yè)務(wù)。研發(fā)領(lǐng)域涵蓋了造型、車身、底盤、動(dòng)力、整車電氣、試制試驗(yàn)等專業(yè)。

圖1 上海海馬汽車研發(fā)有限公司

二、企業(yè)信息化應(yīng)用總體現(xiàn)狀

    作為研發(fā)機(jī)構(gòu)，上海海馬汽車研發(fā)有限公司的信息化應(yīng)用和兩化融合都得到了良好的效果。目前，實(shí)施的研發(fā)信息系統(tǒng)有：PDM系統(tǒng)、PPM系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、設(shè)計(jì)導(dǎo)航、標(biāo)準(zhǔn)檢索系統(tǒng)等等，同時(shí)，基礎(chǔ)信息化方面有：虛擬化、高性能計(jì)算平臺(tái)及計(jì)算提交調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)據(jù)防泄密，以及網(wǎng)絡(luò)管理方面的系統(tǒng)軟件。

    隨著研發(fā)能力的提升，信息化和兩化融合的信息系統(tǒng)應(yīng)用更加精細(xì)化和重要，在工作效率、工作質(zhì)量等方面都有顯著提代。

三、參評信息化項(xiàng)目詳細(xì)情況介紹

    1.項(xiàng)目背景介紹

    隨著公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，研發(fā)部門基于共同固化研發(fā)設(shè)計(jì)流程、標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)、跨部門、跨地域的協(xié)同要求越來越迫切，以提高設(shè)計(jì)效率、質(zhì)量。

    PDM-Windchill系統(tǒng)引入后，在每個(gè)階段的設(shè)計(jì)方案及數(shù)據(jù)確定的情況下，設(shè)計(jì)權(quán)限、設(shè)計(jì)發(fā)放與變更管理、父子關(guān)系與借用關(guān)系等都已得到解決，但每個(gè)階段的過程數(shù)據(jù)、多方案數(shù)據(jù)仍通過網(wǎng)絡(luò)盤結(jié)構(gòu)管理，并存在以下問題：

    1）每個(gè)階段的過程和多方案數(shù)據(jù)的變更不能實(shí)時(shí)促發(fā)消息通知到相關(guān)設(shè)計(jì)人員，只有定期評審或裝配時(shí)才知道；

    2）設(shè)計(jì)人員無法及時(shí)獲得所關(guān)注的周邊設(shè)計(jì)環(huán)境及邊界要求；

    3）各專業(yè)設(shè)計(jì)人員之間沒有關(guān)聯(lián)性的設(shè)計(jì)，缺乏整車設(shè)計(jì)環(huán)境及實(shí)時(shí)結(jié)果審核；

    4）設(shè)計(jì)人員難以做出全面準(zhǔn)確的更改影響判斷，更改遺漏屢有發(fā)生；

    5）DMU校驗(yàn)、同步工程驗(yàn)證較少，總布置的管控及牽頭作用很弱，很多干涉問題到后期才暴露出來；

    6）評審內(nèi)容收集量大且費(fèi)時(shí)，評審人員不能及時(shí)看到設(shè)計(jì)過程和結(jié)果；

    7）數(shù)據(jù)源不統(tǒng)一，過程和多方案數(shù)據(jù)散落在網(wǎng)絡(luò)盤或個(gè)人電腦中，且權(quán)限不好管控；

    8）評審時(shí)總成裝配打開時(shí)出現(xiàn)大量重名沖突或鏈接丟失；

    9）上海與鄭州間的協(xié)同工作無法及時(shí)、有效的開展。

    從而引發(fā)，以下多種協(xié)同需求：

    1）同項(xiàng)目組的本專業(yè)內(nèi)、跨專業(yè)間的協(xié)同設(shè)計(jì)；

    2）不同項(xiàng)目組間的協(xié)同設(shè)計(jì)；

    3）異地間的協(xié)同設(shè)計(jì)。

    2.項(xiàng)目目標(biāo)與實(shí)施原則

    通過建立協(xié)同工作環(huán)境，可以實(shí)時(shí)人人交互，更加緊密的將各個(gè)設(shè)計(jì)同步關(guān)聯(lián)起來，改善設(shè)計(jì)人員信息交流方式，消除或者減少設(shè)計(jì)人員在時(shí)間和空間相互分隔的障礙，關(guān)注設(shè)計(jì)之間的關(guān)聯(lián)問題，節(jié)省成本，提高效率。

    1）多方案數(shù)據(jù)管理：可通過多種方案數(shù)據(jù)并存，多方案的版本記錄，含非發(fā)布過程方案數(shù)據(jù)，方案之間進(jìn)行比較快速形成新的升級方案甚至方案的重用，通過VPM有條件保存各種設(shè)計(jì)方案及相關(guān)的分析報(bào)告，以及最終選定的方案，尤其是選定方案的評估報(bào)告，這是為今后設(shè)計(jì)的知識(shí)積累。因?yàn)楹芏嘞敕ㄆ鋵?shí)是在工程師的大腦中，通過VPM將思考過程記錄下來。

    2）車型配置管理：可直接在系統(tǒng)中創(chuàng)建多個(gè)配置，包括不同的產(chǎn)品配置，設(shè)計(jì)人員根據(jù)這些配置搭建BOM結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)這些配置設(shè)置條件，方便用戶通過條件過濾查看數(shù)據(jù)。

    3）設(shè)計(jì)邊界條件設(shè)置：可以設(shè)置零件周邊設(shè)計(jì)環(huán)境的過濾、坐標(biāo)系統(tǒng)管理（借用件實(shí)例坐控制）、設(shè)計(jì)檢查問題記錄及跟蹤，檢查環(huán)境的記錄等等。

    4）更改通知：所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的保存均默認(rèn)保存至服務(wù)器中，VPM系通過成熟度管理數(shù)據(jù)的發(fā)布，當(dāng)達(dá)到成熟條件的數(shù)據(jù)，可以上傳到PDM系統(tǒng)中，發(fā)生變化也實(shí)時(shí)同步更新，并提示相關(guān)人員更新最新數(shù)據(jù)及變更，不同模型通過“發(fā)布-關(guān)聯(lián)-驅(qū)動(dòng)”的機(jī)制、通過空間位置的“參考”機(jī)制或“約束”機(jī)制，通知相關(guān)人員并進(jìn)行協(xié)同。

    5）DMU校核：建立自頂向下及自下向上的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)方法，通過輕量化的數(shù)字模擬裝配出數(shù)字樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)貫穿設(shè)計(jì)前、設(shè)計(jì)中、設(shè)計(jì)審批的DMU審核，所有交付的數(shù)據(jù)均必須經(jīng)過DMU的校核（與周邊零件不能有干涉），包括公差分析、以及其他的分析（如外觀、法規(guī)等等）。

    6）數(shù)據(jù)查詢：既能通過特定對象的搜索查詢數(shù)據(jù)，也能通過屬性、空間、配置等方式對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，根據(jù)過濾結(jié)果打開數(shù)據(jù)，甚至根據(jù)定義。

    7）同步工程：工藝仿真平臺(tái)可以直接集成到VPM，包括裝配、焊接等等，從而工藝人員可以獲得最新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行工藝的仿真驗(yàn)證，并將結(jié)果返饋設(shè)計(jì)人員，再設(shè)計(jì)過程中工藝人員參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中來。

    結(jié)合某一整車項(xiàng)目在研項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施，涉及總布置、車身專業(yè)等各個(gè)專業(yè)，利用VPM系統(tǒng)（Virtual Product Management，虛擬產(chǎn)品管理，與CATIA集成在一起的系統(tǒng)環(huán)境，可與PDM系統(tǒng)集成），工程師能夠通過基于裝配或整個(gè)產(chǎn)品線來設(shè)計(jì)零件，盡早清除零件干涉，增加產(chǎn)品線和不同產(chǎn)品間的通用性，并實(shí)現(xiàn)協(xié)同。

    其中，對系統(tǒng)的定位：PDM作為項(xiàng)目數(shù)據(jù)凍結(jié)管理及流程管理；VPM作為項(xiàng)目數(shù)據(jù)過程協(xié)同管理。

圖2 同步工程

    3.項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹

    根據(jù)VPM系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)則，分別應(yīng)用在項(xiàng)目組和專業(yè)科室，從兩個(gè)維度應(yīng)用和驗(yàn)證協(xié)同設(shè)計(jì)的可行性，在實(shí)際業(yè)務(wù)場景應(yīng)用中一般包含以下內(nèi)容：

    1）應(yīng)用場景：

    在VPM系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用場景改變以往的設(shè)計(jì)工作模式，而操作上又沒有PDM系統(tǒng)中那么復(fù)雜，直接在CATIA界面上操作，按照自頂向下及自下向上的設(shè)計(jì)模式，以汽車行業(yè)中副儀表盤設(shè)計(jì)為例，描述從任務(wù)的分發(fā)到設(shè)計(jì)完成及審核工作流：

    ●某款車型有兩個(gè)配置，且共用副儀表盤，如下圖所示。

圖3 某款車型兩個(gè)配置

    儀表板總成基本結(jié)構(gòu)和其周邊結(jié)構(gòu)如圖所示。

圖4 儀表板總成基本結(jié)構(gòu)和其周邊結(jié)構(gòu)

    ●整車工程師在系統(tǒng)中直接創(chuàng)建車型結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建車型節(jié)點(diǎn)，在車型節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建系統(tǒng)總成節(jié)點(diǎn)，并創(chuàng)建兩種配置高配和低配，并分別連接高配和低配兩種配置到相關(guān)總成節(jié)點(diǎn)。

圖5 創(chuàng)建車型結(jié)構(gòu)

    ●總布置工程師創(chuàng)建與副儀表板相關(guān)的參考文件至文檔管理節(jié)點(diǎn)。

圖6 創(chuàng)建與副儀表板相關(guān)的參考文件至文檔管理節(jié)點(diǎn)

    ●分系統(tǒng)總成負(fù)責(zé)人下發(fā)設(shè)計(jì)要求和任務(wù)，設(shè)計(jì)人員初始的產(chǎn)品版本不再在個(gè)人自己的電腦中保存，而是直接在系統(tǒng)中管理，分系統(tǒng)負(fù)責(zé)人可以通過空間、配置等進(jìn)行過濾，直接更新查看任務(wù)完成情況。

圖7 更新查看任務(wù)完成情況

    ●設(shè)計(jì)人員直接進(jìn)入系統(tǒng)查找屬于自己的Action，根據(jù)關(guān)聯(lián)文檔找到自己的任務(wù)。

圖8 查找任務(wù)

    ●從產(chǎn)品族或者平臺(tái)的方向定義關(guān)鍵零件及其邊界條件，當(dāng)這些零件變化時(shí)，系統(tǒng)發(fā)送消息到設(shè)計(jì)界面，設(shè)計(jì)人員甚至可以直接點(diǎn)擊“刷新”菜單直接查看最新的數(shù)據(jù)，也能通過影響性分析，查看關(guān)聯(lián)關(guān)系即哪些零件受到了影響，最后設(shè)計(jì)人員根據(jù)這些要求設(shè)計(jì)產(chǎn)品，完成工作任務(wù)。

圖9 “刷新”菜單直接查看最新的數(shù)據(jù)

    ●如果數(shù)據(jù)未通過分系統(tǒng)負(fù)責(zé)人審核，分派修改數(shù)據(jù)的任務(wù)給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員修改數(shù)據(jù)直至滿足技術(shù)條件，數(shù)據(jù)也可以簡單的進(jìn)行成熟度的設(shè)置，表示設(shè)計(jì)的完成情況。

    2）系統(tǒng)集成：

    VPM系統(tǒng)和BOM系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)等都可以集成。以VPM與PDM系統(tǒng)集成后為例，VPM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)已經(jīng)滿足發(fā)布的條件，可以自動(dòng)傳輸?shù)絇DM系統(tǒng)中的相應(yīng)位置，用戶直接在PDM系統(tǒng)中啟動(dòng)零件發(fā)布流程，在PDM系統(tǒng)中走正式的簽審發(fā)布。

    4.效益分析

    設(shè)計(jì)方面：實(shí)現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同、單一數(shù)據(jù)源且集中、數(shù)據(jù)成熟度、多方案管理等。

    審核方面：實(shí)現(xiàn)協(xié)同審核環(huán)境，實(shí)時(shí)審核、無需重新收集整理，且數(shù)據(jù)最新。

    變更方面：實(shí)現(xiàn)線下實(shí)時(shí)通知并溝通。

    使用方面：不改變設(shè)計(jì)人員的操作習(xí)慣，并減少對PDM系統(tǒng)的操作。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：VPM系統(tǒng)助海馬汽車構(gòu)建協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)

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