通過實施PLM管理系統(tǒng)為道岔設(shè)計搭建企業(yè)層面的產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)管理平臺，通過管理平臺的實施，對道岔范圍內(nèi)的知識資產(chǎn)、各類文檔、圖紙、工藝等的技術(shù)資料及產(chǎn)生過程進(jìn)行管理，平臺中的數(shù)據(jù)是公司項目技術(shù)數(shù)據(jù)的唯一來源，確保技術(shù)人員在平臺上按照工作流程開展技術(shù)工作。通過建立統(tǒng)一的技術(shù)管理平臺，促進(jìn)道岔設(shè)計質(zhì)量和效率的提升，并逐漸擴展，為后續(xù)業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)從前期項目規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)制造、到售后服務(wù)的產(chǎn)品及工程數(shù)據(jù)全生命周期管理，從而提高整個項目的質(zhì)量，降低費用和項目投資風(fēng)險，提高企業(yè)核心競爭力。
1 系統(tǒng)概述
1．1 PLM 系統(tǒng)總體概述
CAXA協(xié)同管理PLM以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，將企業(yè)成熟的2D、3D、PLM以及CAPP技術(shù)整合在統(tǒng)一的協(xié)同管理平臺基礎(chǔ)上，重點解決道岔設(shè)計院在信息化管理應(yīng)用后面臨的部門之間協(xié)作以及企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)全局共享的應(yīng)用需求，實現(xiàn)道岔設(shè)計數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)與制造數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，并支持跨部門的數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)協(xié)作。
1．2 PLM匹配的功能應(yīng)用
圍繞道岔技術(shù)應(yīng)用和管理現(xiàn)狀，在集成貫通、開放的PLM系統(tǒng)架構(gòu)下，匹配了CAXA協(xié)同管理圖文檔、CAXA協(xié)同管理工作流、CAXA電子簽名、CAXA紅線批注、CAXA協(xié)同管理編碼工具、AutoCAD集成及CAD標(biāo)準(zhǔn)化審查及導(dǎo)入、CAXA CAPP工藝圖表，同時為ERP提供Excel格式的BOM表。實現(xiàn)目前道岔技術(shù)PLM系統(tǒng)功能承接和原系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)承接，如圖1所示。
圖1 道岔PLM系統(tǒng)架構(gòu)
設(shè)計時，設(shè)計人員可以通過內(nèi)部局域網(wǎng)登陸產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)管理平臺，完成設(shè)計任務(wù)。
工藝編制時，工藝人員可以登陸產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)管理平臺，瀏覽設(shè)計的圖紙完成工藝文件編制任務(wù)。
同時將產(chǎn)品有關(guān)的所有技術(shù)文檔如：圖紙、技術(shù)通知、定額表、發(fā)送表、技術(shù)條件、工作聯(lián)系單、文件修改通知單、工藝文檔等技術(shù)文檔存在CAXA PLM中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享，高技術(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)用的協(xié)同性和安全性。做到產(chǎn)品研發(fā)知識數(shù)據(jù)的規(guī)范化、統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化管理。
1．3 PLM系統(tǒng)應(yīng)用范圍
PLM系統(tǒng)適用于各類產(chǎn)品的圖紙、技術(shù)通知、3D文檔、工藝文件、各種報表、關(guān)鍵技術(shù)文檔、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等文檔的管理。
1．4 資料分類存檔
在PLM中，對所有道岔相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行分門別類的進(jìn)行管理，先按國內(nèi)、國外道岔產(chǎn)品進(jìn)行分類，再按類型分，最后具體到產(chǎn)品級。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹里設(shè)有企業(yè)資源庫，資源庫有標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。
建立企業(yè)公共資源庫，比如企業(yè)制度、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范、設(shè)計手冊等資料，在平臺上共享，方便用戶調(diào)閱、參考，同時還可以建立不以產(chǎn)品為單元的資料，如技術(shù)通知、工作聯(lián)系單、通用工藝。
2 實施規(guī)劃
為完成PLM系統(tǒng)的整體規(guī)劃，方法按照總體規(guī)劃、分步實施、循序漸進(jìn)、先易后難的原則進(jìn)行構(gòu)建企業(yè)PLM管理平臺。依據(jù)道岔設(shè)計、工藝、制造等實際情況，PLM數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)思路(見圖2)是：
圖2 實施規(guī)劃流程圖
2．1 先實現(xiàn)DWG數(shù)據(jù)的規(guī)范、批量導(dǎo)入
按新規(guī)范整理后導(dǎo)入CAXA數(shù)據(jù)庫，確保導(dǎo)入CAXA PLM中的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的、規(guī)范的、可利用的。
2．2 物料編碼規(guī)則的建立和物料的導(dǎo)入
物料編碼的原則：采用“一物一碼”，保證編碼的唯一性、可擴展性、方便性和電腦可識別性；不得出現(xiàn)“一物多碼”或“多物一碼”。
2．3 實現(xiàn)填寫明細(xì)表時引用資源庫中的數(shù)據(jù)
統(tǒng)一辦公軟件AutoCAD的版本，AutoCAD機械版的可以直接引用，普通版的要做成塊才能引用。
2．4 生成BOM表、定額表（屬性）、發(fā)送表（搭虛結(jié)構(gòu)）
(1)BOM表：通過產(chǎn)品明細(xì)表輸出的，只要PLM中有的屬性都可輸出。
(2)定額表：① 需要規(guī)范數(shù)據(jù)，如：發(fā)送單位和數(shù)量要分開，否則無法合并數(shù)量。②總圖中不展開的部件(轉(zhuǎn)轍器、轍叉等)需要加標(biāo)識；③備注需要手動填。
(3)發(fā)送表：① 建立直基尖軌組件、曲基本軌組件、曲線尖軌組件；②搭虛結(jié)構(gòu)。
2．5 最后實現(xiàn)工作流、紅批、簽名
利用CAXA系統(tǒng)的工作流、紅批、簽名的功能，將設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范、管理、審批。
2．6 將工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范、管理、審批
利用CAXA系統(tǒng)的工作流、紅批、簽名的功能，將工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范、管理、審批。
3 道岔設(shè)計實施
3．1 圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化工作
對標(biāo)題欄、明細(xì)表進(jìn)行規(guī)范化，建立統(tǒng)一的標(biāo)題欄、明細(xì)表。方法是將標(biāo)題欄、明細(xì)表做成塊滿足電子簽名、引用資源庫。
圖紙規(guī)范通過建立一套成熟的道岔圖紙規(guī)范，統(tǒng)一圖紙結(jié)構(gòu)，設(shè)計人員在制圖時按規(guī)范進(jìn)行編制。實現(xiàn)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化管理。
3．2 編碼工具的應(yīng)用
在保證編碼的唯一性、可擴展性、方便性和電腦可識別性的物料編碼規(guī)則基礎(chǔ)上，通過CAXA提供的編碼工具對物料進(jìn)行編碼。然后填寫到明細(xì)表中。
3．3 PLM應(yīng)用流程
PLM應(yīng)用流程如圖3所示。
圖3 PLM應(yīng)用流程
3．3．1 圖紙設(shè)計
設(shè)計人員在本地按照圖紙規(guī)范，進(jìn)行圖紙轉(zhuǎn)換或設(shè)計，填寫明細(xì)表時，可以調(diào)用資源庫中的數(shù)據(jù)。如果庫中沒有，則需要先在庫中進(jìn)行增加數(shù)據(jù)和申請編碼后，再調(diào)用。
3．3．2 批量導(dǎo)入設(shè)計數(shù)據(jù)
將在本地設(shè)計好的圖紙可以批量的導(dǎo)入到PLM系統(tǒng)中(格式可以是dwg、xls的)，系統(tǒng)會根據(jù)圖紙中的標(biāo)題欄、明細(xì)表信息，自動提取零部件信息，同時可以檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
3．3．3 創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹
(1)方法一：批量導(dǎo)入dwg圖紙，建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有dwg圖紙，通過AutoCAD集成及CAD標(biāo)準(zhǔn)化審查及導(dǎo)入，自動提取圖紙中信息，自動建立零部件之間的層次結(jié)構(gòu)，從而自動生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，為以后的BOM表數(shù)據(jù)打下基礎(chǔ)。
(2)方法二：批量導(dǎo)人Excel，建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
于外來圖紙(紙質(zhì)、pdf)，要搭建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，可以通過Excel的方式，進(jìn)行搭建(如上圖批量導(dǎo)人格式)，對于用Excel表搭建的結(jié)構(gòu)，是沒有圖紙的，可以手動將pdf文件的圖紙導(dǎo)人PLM中。
(3)方法三：手動搭建結(jié)構(gòu)
對于參數(shù)化產(chǎn)品，改動比較小的情況，可以采用改型設(shè)計的方式，通過手動的方式搭建結(jié)構(gòu)樹。
先在原產(chǎn)品上進(jìn)行復(fù)制，粘貼在現(xiàn)有產(chǎn)品上；將要修改的零部件復(fù)制，同時可以設(shè)置圖紙是否借用，其他不修改的零部件都設(shè)置為借用。復(fù)制過來要修改的零部件，物料編碼等屬性逐一進(jìn)行修改，生成新的結(jié)構(gòu)。
3．3．4 走流程審核、紅批、簽字
導(dǎo)人PLM中的圖紙、技術(shù)通知等文檔，審核時，在PLM中發(fā)起流程完成審批、簽字。在審核過程中，可以對審核的圖紙、文檔進(jìn)行在線瀏覽。圖紙審核過程中可通過紅線批注功能進(jìn)行審核。
3．3．5 圖紙修改
審核過程中，如圖紙有問題，需要出庫修改PLM系統(tǒng)中的圖紙，以確保系統(tǒng)中圖紙的正確性；在修改圖紙的標(biāo)題欄或明細(xì)表信息后，系統(tǒng)支持重新提取這些信息以更新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，從而方便設(shè)計BOM的維護，使所有參與人員能及時了解到產(chǎn)品零部件信息的相關(guān)屬性的變化。
3．3．6 版本管理
圖紙修改完后需要入庫，入庫時可以增加描述信息，方便以后查看，同時產(chǎn)生新的版次，如圖4所示。
圖4 版本管理
3．3．7 電子簽名
在圖紙審核流程中，各流程節(jié)點通過時，可以自動將人名簽到圖紙相應(yīng)位置中。
3．3．8 流程監(jiān)控
在PLM系統(tǒng)中，通過流程監(jiān)控查看項目進(jìn)度，如圖5所示。
圖5 流程監(jiān)控
3．3．9 圖紙發(fā)布
圖紙審批流程走完后，圖紙將自動被發(fā)布，發(fā)布后，任何人不能對圖紙進(jìn)行修改，如要修改，需走更改流程。
3．3．10 輸出報表
圖紙審批完后，BOM結(jié)構(gòu)基本已經(jīng)確定，設(shè)計人員可以輸出報表，如BOM表、定額表。發(fā)送表的輸出需要采用搭虛結(jié)構(gòu)，直基尖軌、曲軾本軌、曲線尖軌，在設(shè)計時做成組件，方便做發(fā)送表。
3．3．11 上傳報表并走流程審核
將以上匯總的BOM表、定額表、發(fā)送表，上傳到CAXA PLM相應(yīng)的文件夾中，并走審核流程，圖紙、文檔審批完后，可在PLM中進(jìn)行打印。
3．3．12 文件下發(fā)(走流程)
在CAXA PLM提供的流程定制基礎(chǔ)上，通過制作文件下發(fā)流程，實現(xiàn)相關(guān)文件下發(fā)工作。在流程監(jiān)控處可以看到流程的狀態(tài)(接受、未接受、接收人、接受時間等信息)，走過的流程都保存在服務(wù)器上可以做到隨時可以查看。
3．3．13 更改流程
下發(fā)的圖紙更改時需要寫《文件修改通知單》并走圖紙更改流程，流程通過時將原來發(fā)布的圖紙或文檔進(jìn)行重發(fā)布，重發(fā)布后，就可以進(jìn)行修改了，修改完后再走審核流程。
4 道岔工藝實施
4．1 工藝圖表的應(yīng)用
4．1．1 定制工藝文件的模板
模板定制好后，使用統(tǒng)一的模板進(jìn)行填寫，如要修改模板需要討論后由專人修改，工藝人員不能隨便更改模板。
4．1．2 建立工藝資源庫
將工藝卡片中，常用的工藝術(shù)語進(jìn)行整理并建立工藝資源庫，如：工序名稱、項目編號、工序編號、設(shè)備、刀具、夾具、量具、模具等。整理工藝資源庫的目的主要有：(1)快速填寫，減少重復(fù)勞動；(2)規(guī)范工藝術(shù)語；(3)新進(jìn)工藝人員快速上手。
4．2 PLM 系統(tǒng)的應(yīng)用
4．2．1 管理工藝文件
通用工藝：在CAXA PLM系統(tǒng)中，對于通用工藝的管理，可以存放在一個公共的文件夾中管理。
專用工藝(特殊工藝)：在CAXA PLM中對于專用工藝的管理，工藝文件可以跟零部件關(guān)聯(lián)也可放在產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的文件夾中進(jìn)行管理。
4．2．2 導(dǎo)入工藝文件
CAXA PLM提供了批量導(dǎo)入和單張導(dǎo)人工藝文件功能，工藝文件中的代號、名稱和結(jié)構(gòu)樹中的能對應(yīng)上，系統(tǒng)可自動匹配，找到相應(yīng)的零部件，自動放在相應(yīng)的工藝文檔處；否則，需要手動單張導(dǎo)入。
4．2．3 工藝文件版本管理
修改工藝文件時，統(tǒng)一在PLM 中的進(jìn)行出庫修改，以保證工藝文件版本的唯一性、準(zhǔn)確性，對于工藝文件版本的管理同圖紙的版本管理。
4．2．4 審核工藝文件
工藝文件在本地編制完后，上傳到PLM 中，在PLM中走審批流程，方法同圖紙審核流程。
4．2．5 紅線批注工藝文件
審核過程中，如有問題可以通過紅線批注在工藝文件上進(jìn)行批注。
4．2．6 工藝文件電子簽名
各流程節(jié)點通過時，在工藝文件上自動簽名。
4．2．7 打印
在PLM中可以對整個產(chǎn)品的所有工藝文件進(jìn)行批量打印。
4．2．8 工藝文件更改
工藝文件更改時，需要填寫《工藝文件修改通知單》并在PLM中走更改流程，否則不能修改。
5 結(jié)束語
隨著我國鐵路交通的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的道岔設(shè)計及生產(chǎn)工藝格局、制造流程、產(chǎn)品運輸?shù)确绞揭巡荒軡M足鐵路發(fā)展的步伐。尤其是近些年高速鐵路的發(fā)展，更對企業(yè)在生產(chǎn)制造、市場競爭力，特別是管理等方面提出了更高的要求。為滿足市場發(fā)展需求、切實提升企業(yè)管理水平，提高設(shè)計效率，公司引進(jìn)CAXA PLM系統(tǒng)。
道岔設(shè)計承擔(dān)著為公司道岔產(chǎn)品銷售、生產(chǎn)、質(zhì)檢及采購等各環(huán)節(jié)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的職責(zé)。在道岔CAXAPLM系統(tǒng)中，通過搭建道岔產(chǎn)品的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，包含了公司標(biāo)準(zhǔn)件庫、通用件庫等數(shù)據(jù)。對圖紙、文檔的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了定額、發(fā)送和簡化發(fā)送表的快速提取，技術(shù)通知做到了快速及時的下發(fā)，順利指導(dǎo)了生產(chǎn)。
通過按規(guī)范整理的典型數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)圖紙設(shè)計一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)一圖紙審核(工作流)一出報表一工藝等流程。CAXA PLM系統(tǒng)的實施，可以幫助道岔設(shè)計的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、實現(xiàn)快速查找資料，完善道岔設(shè)計資料的積累。實現(xiàn)了提高產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度，有效提高設(shè)計效率的目標(biāo)。
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本文標(biāo)題：PLM系統(tǒng)在鐵路道岔制造中的應(yīng)用管理
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