制造业产品设计体系建设思考

1、传统研发模式面临的挑战6 个月后0前6个月1X2X3XCumulative Profits over Life of Product(relative to average for the industry)Early Introduction can dramatically effect profit 快速的产品上市可以获得显著的超额利润Late Introduction can lead to breakeven result and zero profit 而产品在后期上市往往导致零利润或亏损Wheelright & Clark, 1992新产品导入市场时间与效益关系传统研发模式面临的

2、挑战改进工程效益 10%-20%Source: Gartner Research123456缩短产品开发周期 30%创造有市场前景的产品Years如何保持竞争力传统研发模式面临的挑战企业内部工程管理的挑战 产品成本的75由设计阶段决定. * 工程师20%的时间花在寻找产品文档信息上. * 每天1/3-1/4的设计与管理工程技术人员在开会讨 论、等待或处理各种信息. * BOM协同和处理延缓开发时间的510 * ISO 认证 47% 的失败是由于文档管理的混乱British Standards Institute(英国工业标准杂志)* CAIMdata(计算机集成制造数据杂志)传统研发模式面临的

3、挑战传统研发模式面临的挑战企业内部的主要问题体现 信息孤岛问题 数据安全问题 数据一致性问题 流程问题 协同创新问题 知识管理问题传统研发模式面临的挑战InteroperabilityCollaboration知识资产产品概念设计CAD设计设计发布工艺设计售后支持需求分析PDM骨架物理 资产订单交付ERP产品市场营销供应设备计划 制造业研发平台解决方案制造管理两条发展线：技术资产和物理资产核心价值：产品的创新和成本实施延伸：完善数据基础上的生产管理系统一、设计工具与手段改造数字化样机工程就是在建立第一台物理样机之前，设计师利用计算机建立产品系统的数字化模型，进行仿真分析并以图形方式显示该系统在

4、真实工况下的各种特性的数字化模型。目标：逐步建立三维CAD技术的技术管理规范，使工程师能够在典型产品的参数化模型基础上轻松进行系列化产品的变型设计，实现产品设计手段、过程的数字化和智能化，更方便地进行产品的变形设计，缩短产品上市时间。结果：建立了企业统一的、专用的CAD环境和使用规范提炼标准的、统一的设计流程建立了国标件构建平台和完整的国标件库建立基于PDM的相对完整的企标件库和参数驱动的企标件设计体系建立基于三维CAD的产品开发体系，从而为CAM/CAE/CAAPP提供数据基础。制造业研发平台解决方案二、协同管理平台建设PDM系统制造业研发平台解决方案价值利润成长 . 进入新的领域 . 持续

5、的市场份额. 高品质、高价位的产品 . 开发客户更加关注的产品 确保产品地位 . 改善产品交付的能力. 降低产品开发周期1234568. 改善资源利用效率9. 降低产品开发成本7制造业研发平台解决方案“降低产品开发成本”和“产品研制周期缩短”对信息化的要求业务划分典型问题信息化需求企业知识重用 建立电子化的企业知识库 进行信息的分类 建立和执行对应的业务流程 产品之间重复设计现象突出 没有建立企业“共用基础模块” 没有建立知识积累体制 工程设计协同 基于产品的共享知识库 建立良好的更改和技术状态控制 建立规范的需求收集和通知渠道 专业组之间信息不共享 跑图周期长、效率低下 客户反馈信息发布不及

6、时 数字化产品开发 全三维化的设计 电子化的工作流程 数字化的仿真平台 三维设计手段应用不充分 手动的信息流转方式 较多的物理样机 工程更改 建立企业良好的更改控制机制 建立准确的产品配置控制机制 工艺更改突出 器件更改次数较多 需求、设计、变化频繁 模块化重用管理 提供合理的“共用基础模块”库 建立符合实际情况的”优选器件库” 部件采购批量很小 模块化程度低 制造业研发平台解决方案PDM系统建设的目标设计团队的有效管理-人设计过程的合理优化-流程设计结果的严格控制-图档工程技术的梳理积累-知识制造业研发平台解决方案设计团队的有效管理设计团队的有效控制-人组 织角 色用 户权 限制造业研发平台

7、解决方案组 织角 色用 户权 限即对企业员工的一种组织模式,可以是一个项目组，也可以是企业中的一个部门。 即面向功能的用户群对应企业中的岗位，如设计员、校对员、审核员等。不考虑项目的不同，相同的角色将授予相同的权限，便于系统的统一配置。即系统的使用者，用户可以属于多个组，在一个组中也可以担任不同的角色。注意命名规范。 权限设置对系统数据的安全性、保密性起到了至关重要的作用，一般通过三种方式控制用户对系统和系统中相关数据的操作权限，保证了企业数据的安全性：功能菜单访问授权/基于数据对象的规则访问控制 /面向对象的访问授权ACL设计团队的有效管理制造业研发平台解决方案PDM系统建设的目标设计团队的

8、有效管理-人设计过程的合理优化-流程设计结果的严格控制-图档工程技术的梳理积累-知识制造业研发平台解决方案设计过程的合理优化完善数据审批流程规范企业产品开发过程 相关联的一组数据的创作与审批，例如图文档、各类BOM表 与计划相符的数据发布，为决策提供过程状态的准确信息 复杂任务的分解（并行与分解流程）规范项目管理任务流程（WBS）制造业研发平台解决方案关键技术 版本控制 对象状态类型定义：试制、小批、大批 流程模板、任务、权限、状态定义 任务代理人设定 任务提醒功能 不同审计对象的通过原则设定 基于批次或日期的有效性控制制造业研发平台解决方案条件判断方案设计、建模设计审查任务并行任务分解任务确

9、认自动冻结问题修复数据分发与通知入口：LCM TRUE工作图工艺工作图过程工艺过程工作图设计工艺设计条件判断条件判断条件判断条件判断指派项目指派项目设计审批工艺审批自动冻结自动冻结问题修复问题修复入口：LCM TRUE入口：LCM TRUE项目指派否？项目指派否？同时进行细节设计分别进行数据审批两个并行的任务流两个并行的数据审批流程电子审签流程制造业研发平台解决方案项目组内相关人员间的数据共享构建了协同设计平台实时：设计数据能快速传送给相关的人，以免损失时效性。完整：能将所有审签工作必需的相关信息，传给所有必要的人。记录：流程中所发生的原因、动作、变化、结果有完全的记录，以便追踪考查。监控：明

10、确流程目前的状态、进度，便予管理。 制造业研发平台解决方案变更控制CMII使用历史记录问题重现过程投入应用应用结果确认问题报告变更请求变更成本分析变更管理 I作者自行技术审核决策通过变更评审会作者自行处理交作者自身变更通知与实施计划变更管理 II变更通知作者更新图档图档变更记录用户确认变更管理 III变更通知审计改版历史存档记录发布信息拷贝授权变更结果发布变更实施会议变更实施计划快速渠道75%-85%15%-25%制造业研发平台解决方案提供一组变更对象的技术裁决状态立即处置该对象继续审核该对象暂停、延期处理该对象提供一组变更对象的技术执行状态变更授权审核中变更预备，可以提交执行变更执行中变更执

11、行完毕提供一组变更对象的处理流程模型变更对象的创建与授权变更的技术审核变更执行变更结果确认与发布制造业研发平台解决方案项目管理组建项目团队 定义流程模板分解任务 项目监控 建立项目团队，指定项目组中的人员角色及其人员角色的权限，设置项目文档存储的物理位置，建立项目文件夹，把项目文件夹授权给同组的用户可写可读的权限，整个项目组可以实时共享设计信息。 将通用的项目任务存为模板，可通过添加模板，实现项目的快速分解，并且对底层比较通用的模板，系统中可定义角色，权限，规范过程管理。 通过手工和模板方式进行自上而下的分解，并且通过设置前序任务定义任务间的约束关系，根据经验设定各项设计任务的工作两比重。通过

12、进度甘特图，方便的查询各项设计任务的进展，明晰的标示各项任务是否延期等。制造业研发平台解决方案PDM系统建设的目标设计团队的有效管理-人设计过程的合理优化-流程设计结果的严格控制-图档工程技术的梳理积累-知识制造业研发平台解决方案设计工具协同保留CAD工具Team管理下的小组协同方式加强再复杂产品装配设计过程中的协作提供与TDM兼容的角色与小组组织模式比Team更加友好的界面比Team管理更加丰富的权限控制机制支持与TDM兼容的访问控制列表（ACL）能与PDM的业务规则处理结合允许方便地将Team中的设计几何和图样发布到PDM流程三维几何二维Drafting图样由装配结构导出产品结构相关的可视

13、化浏览文档制造业研发平台解决方案创成工具集成文档文件与PDM对象的映射文件存储文件转换捕获来自CAD的产品定义和装配关系通过PDM的业务规则维护二者的一致性制造业研发平台解决方案设计图档管理选择创作工具Word文档AutoCAD图形Protel图形I-DEAS模型规划存储位置网络个人磁盘约定文件名称用户习惯强制规范 申请设计序号符合业务规则的标识创建数据文件在设计序号与文件名称之间建立关联，并记录文件的存储路径查询相关数据根据设计序号查询文件名与存储路径，或者打开每个文件查看内容数据文件备份手工纠正重复的文件命名制造业研发平台解决方案可以做全文检索模板, A模板文件,A设计说明书使用模板物理文

14、件源数据DOCDWGXLSPro/E 系统自动调用相应模板设计说明书CO00001 用户创建设计说明书浏览数据TTFPDFTIFFJT浏览文件批注信息 签入时生成与应用工具无关的浏览、批注信息2 DPDF3 D制造业研发平台解决方案设计图档管理以结构为中心配置文档说明书、详述性能数据规则规章位置存货目录、清单注释几何数据制造业研发平台解决方案设计图档管理全文搜索，多条件模糊 查询 图文档的浏览圈阅 与创作工具无关的文件 格式转换 打印传真控制 管理模板与基于模板的 文档创建 文档的捕获与挂接文档的层次关系与结构 化文档123456A.doc123456A.doc123456, A创建时1234

15、56A.doc123456A.doc123456, A123456, A签入时123456A.pdf123456A01.tif123456A.pdf123456A01.tif制造业研发平台解决方案设计图档查询导航器中的默认查询方式 基于产品对象属性的客户化查询 应用参考查询使用查询分类管理的详细查询制造业研发平台解决方案技术要素产品对象产品对象版本版次产品对象数据集数据仓库与文件夹产品对象状态对象属性表制造业研发平台解决方案产品结构管理设计结构视图ProductComponentComponentComponent制造结构视图（装配结构的调整）ProductAssemblyComponentC

16、omponentComponent 生产视图（替代零件）ProductAssemblyComponentComponentComponent运输视图（添加运输包装）ProductComponentAssemblyComponentComponentComponent安装服务视图（局部改变）ProductComponentAssemblyComponentComponentComponent 1 24 3 制造业研发平台解决方案应用部门（采购、营销等）提出变更请求材料代用采用不同供应商的类似配件不同用户的零部件选配设计人员处理变更请求批准代用：定义互换件与替代件批准零部件选配：定义可选件形成变更

17、通知指定变更影响的批次：批次有效性指定变更持续的周期：时间有效性通知下发与临时结构变更生效设计师通知应用部门应用部门执行新的临时结构ASM021A.2ASM024A.1PRT014A.1PRT018A.1PRT019A.1PRT014B.1替代件/互换件Option = 3批次 = 121N有效性：批次或日期制造业研发平台解决方案产品结构管理产品结构管理提供产品结构的创建、编辑两部分功能。产品结构的创建可以在产品结构编辑模块（PSE）下完成 借助与三维CAD的集成，在三维环境下自动生成产品结构 二维设计中手工搭建产品结构可通过拷贝、粘贴、裁剪、添加等方式创建和编辑产品结构树。可通过产品结构对比

18、，快速查询产品结构差异。可通过配置管理进行高效的产品结构搭配。制造业研发平台解决方案产品配置管理版本配置 一般采用审批过的最新版本的图纸，即系统中的最新、 发布状态的版本。在系统中的实现通过选择Latest Working现在最新工作状态的规则和Any Status; No Working 发布状态的规则来实现。有效性配置 对于同一零组件的不同版本（修订版）建议不能同时生效，一旦设定有效期限后，系统将不允许使用超过有效期的零件或结构。有效性按照有效日期来设定。变量配置 制造业研发平台解决方案产品配置管理变量配置 企业中对于系列化产品各型号之间通常的差异并不是全部，而是在于部分部件和零件的不同，

19、因而利用配置管理定义配置变量，通用产品结构支持基于可变产品结构的配置。 允许存在不确定的产品结构 根据用户需要配置具体的产品 部件/装配变型标准模块产品系列基础平台BodyDriveEngineTransmissionLeftRightV8V65 SpeedAutomaticVehicleFamily 1VehicleFamily 2VehicleFamily nVehicleFamily 1VehicleFamily 2VehicleFamily nPlatformBasic andStable PartsOption1Option2Option1Option2Option1Option2H

20、oodTrunk.BlockPiston制造业研发平台解决方案产品种类选择产品型号配置产品族约束产品配置管理变量化配置针对什么样的用户?多品种、小批量，产品局部结构客户化程度较高，可选部件相对较固定的具有弹性范围的离散产品结构的制造企业变量化配置有那些内容?通过在产品结构构件中增加配置项(即配置条件)、结构选项、互换件、选用件等约束要素，提供结构有效性、配置变量、版本有效性管理，能描述更为复杂的产品配置。制造业研发平台解决方案产品配置管理客户需要不断增加的产品种类，制造商在统一的结构范围那努力提供这些种类，从而节约产品的开发成本产品种类选择产品型号配置产品族约束制造业研发平台解决方案产品配置管

21、理产品种类选择产品型号配置产品族约束为客户提供在产品族中的“选择”方法，来满足他们特定的需求。虽然基本的产品是一样的，有一组变量来区分制造的不同产品。制造业研发平台解决方案产品配置管理既然产品族允许一系列的客户或技术选择，就有必要配置过程，方便地做出一系列选择，来全面指定一个要制造的特定产品。产品种类选择产品型号配置产品族约束制造业研发平台解决方案产品配置管理配置过程中做出的选择将最终决定将制造的产品变型如选择径流式增压器和仪表盘，采用电起动方式，保存配置为定型产品31A0B4C01。产品种类选择产品型号配置产品族约束制造业研发平台解决方案产品配置管理产品种类选择产品型号配置产品族约束GenericDesktop PCProcesssorAudio256K Zip DrivePentium 4ChipCeleronChipOwn brandAudio SystemSo