0 引言

    我國大、中型制造企業(yè)大都是集研發(fā)制造于一體的公司。面對市場的激烈競爭，縮短產(chǎn)品交付周期是企業(yè)獲取市場的重要法寶。產(chǎn)品設計周期和工藝設計周期在產(chǎn)品面向客戶的交付周期中占有很大的比例，對于多品種、小批量企業(yè)來說，這個比例高達50%。著眼于提高設計工藝并行度，大大縮短設計工藝周期，對企業(yè)生存與發(fā)展有著極其重要的意義。

1 傳統(tǒng)工作模式分析

    某公司獲得了市場訂單后，設計部門將承擔設計任務，設計完成后（通常以圖紙歸檔為標記），提交工藝部門完成工藝設計。工藝設計包含工裝設計、工藝規(guī)程（工藝卡片設計等）設計、工藝流程分工等，其中工藝規(guī)程設計占工藝設計80%的工作量。設計和工藝是嚴格的串行方式。假定某產(chǎn)品設計周期5個月，工藝周期3個月，其設計工藝總周期則為8個月。

2 設計-工藝并行管理模型的探討

    產(chǎn)品設計階段通常劃分為：方案設計、技術設計、施工設計（工作圖設計）、試驗試制。方案設計、技術設計是面向設計的設計，施工設計是面向制造（工藝）的設計，在設計周期中占的時間比重最大。當產(chǎn)品設計進入到施工設計階段，涉及到產(chǎn)品的重大技術方案已經(jīng)定型，此時工藝人員可以高度介入，開始工藝設計。以典型產(chǎn)品轉向架設計為例，假定方案設計、技術設計周期為2個月，施工設計周期為3個月，工藝規(guī)程設計周期為3個月，其設計工藝周期為8個月。轉向架大約由900個零部件構成，按照設計零件的個數(shù)（工作量）與時間均等劃分，1個月可以完成300個零件設計，所以工藝人員在施工設計開始后1個月就能從事工藝設計，特別是大量的零部件的工藝卡片設計。按照這種并行模式，可以將原設計工藝需8個月的工作周期縮短為6個月，約25%。見圖1。

    實現(xiàn)這種管理模式，有2個先決條件：①在施工設計階段，設計人員和工藝人員要形成一對一的任務關系，工藝人員完全明白自己對口的零部件工藝設計任務；②有一個良好的信息平臺支撐，保證工藝人員能及時獲取設計信息，高度并行地從事工作。

圖1 產(chǎn)品設計周期

3 設計-工藝并行信息化模型的探討

    信息化模型主要是將管理模型數(shù)字化（計算機化）。我們假定產(chǎn)品設計工作已完全在PDM的項目管理模塊支撐下進行，實現(xiàn)了設計項目的階段劃分，任務分解，任務指派，整個設計工作在項目任務樹的組織下有序展開。我們將設計項目任務樹擴展至設計-工藝并行項目任務樹，在項目創(chuàng)建時確定是否是設計工藝并行項目。如果是，則在創(chuàng)建設計項目任務樹的同時，PDM系統(tǒng)自動創(chuàng)建工藝項目任務樹，兩個任務樹保持相同結構，特別是在施工設計階段，設計每指派一個任務，必在工藝任務樹中白動產(chǎn)生一個相應的工藝任務，設計任務和工藝任務間建立關系，形成1-1的明確關系，保證工藝任務的執(zhí)行者，隨時能瀏覽設計任務的工作情況，從而確定是否開展對應的零部件的工藝卡片設計。每個工藝任務與設計任務一樣，必須具備“任務名稱”“任務承擔者”“開始時間和完成時間”三個要素。見圖2。

圖2 項目任務樹

4 結語

    本文只給出了在PDM系統(tǒng)支撐下的設計-工藝并行的頂層結構，僅涉及項目階段劃分和任務分解，至于設計BOM和工藝BOM的數(shù)據(jù)結構、設計變更向工藝的傳遞等問題，由于篇幅有限沒有闡述。基于本文原理的設計-工藝并行的工作模式已在某大型制造企業(yè)實現(xiàn)。

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本文標題：基于PDM系統(tǒng)的設計-工藝并行工作模型的探討

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