前言
當(dāng)今制造業(yè)面臨諸多機(jī)遇與挑戰(zhàn)，企業(yè)開(kāi)始越來(lái)越注重降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。但要做到這兩點(diǎn)非常困難，其主要困難在于在原有的基礎(chǔ)上已很難找到降低成本的突破口，以及競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，同質(zhì)化現(xiàn)象十分嚴(yán)重的背景下，還奢求提高產(chǎn)品之間的矛盾。如果制造業(yè)企業(yè)能從設(shè)計(jì)的源頭就能嚴(yán)控物料的使用量，那么降低產(chǎn)品制造成本才有可能。可以設(shè)想一下：原本生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品需要3種規(guī)格的螺紋緊固件，通過(guò)物料優(yōu)化后，全部都只使用1種規(guī)格的螺紋緊固件。那么其制造過(guò)程必將減少物料的轉(zhuǎn)運(yùn)成本，縮短物料的裝配時(shí)間，降低制造單臺(tái)產(chǎn)品的成本。
PTC公司的Windchill產(chǎn)品是PDM行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)者，其分類模塊被眾多企業(yè)所采用。PDM是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的簡(jiǎn)稱，如果企業(yè)能把產(chǎn)品的源頭，也就是把好設(shè)計(jì)關(guān)口，那么企業(yè)降低成本的目標(biāo)是一定可以實(shí)現(xiàn)的，但是我們不得不面臨這樣一個(gè)問(wèn)題：企業(yè)把歷史物料都放入PDM系統(tǒng)后，工程師面對(duì)海量數(shù)據(jù)，很難在短時(shí)間內(nèi)檢索到可以重復(fù)使用的物料，那么這就為零部件重復(fù)使用造成了困難。PTC公司有鑒于此，推出了Partslink模塊，企業(yè)通過(guò)實(shí)施Partslink模塊，將大大方便工程師在PDM系統(tǒng)中檢索物料，從而為企業(yè)節(jié)省物料采購(gòu)成本及提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1 零部件分類
零部件分類是Partslink模塊的核心，如何合理的對(duì)零部件進(jìn)行分類是擺在企業(yè)面前的一道課題。然而Partslink模塊的實(shí)施，離不開(kāi)實(shí)施方的引導(dǎo)，可實(shí)施方人員的出身大多為計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)，很難站在制造業(yè)企業(yè)的立場(chǎng)上進(jìn)行零部件分類。所以這就要求企業(yè)自身要有“主導(dǎo)”零部件分類的意識(shí)，然而如何“主導(dǎo)”又是擺在企業(yè)面前的一道難題。所謂的分類模塊，就是要幫助企業(yè)的一線設(shè)計(jì)人員做好如下3點(diǎn)：
●增加零部件的重用量，從而減少產(chǎn)品物料總類的數(shù)量。
●減少采購(gòu)新物料，從而控制采購(gòu)周期。
●增加經(jīng)過(guò)市場(chǎng)檢驗(yàn)的零部件的使用量，間接提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1.1 分類層級(jí)
要做好上述3點(diǎn)，首先就要考慮Partslink模塊中的分類層級(jí)，一個(gè)好的分類層級(jí)將會(huì)便于設(shè)計(jì)師的搜索和利用。若分類層級(jí)過(guò)多，在檢索時(shí)將增加設(shè)計(jì)師檢索的工作量。若分類名稱出現(xiàn)歧義，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)師根本搜索不到物料。從而使降低制造成本成為一句空話。筆者通過(guò)實(shí)施大型工程機(jī)械企業(yè)的PDM項(xiàng)目，總結(jié)并推薦分類層級(jí)最佳為3級(jí)。層級(jí)太少并不能很好的區(qū)分不同類型的零部件之間的區(qū)別。然而若層級(jí)太多，又將增加重用檢索時(shí)的難度。如圖1及圖2顯示了分類層級(jí)及檢索入口界面。
圖1 三級(jí)分類層級(jí)結(jié)構(gòu)
圖2 檢索入口界面
1.2 分類屬性
分類屬性區(qū)別與零部件常規(guī)屬性，需要設(shè)計(jì)師對(duì)此有充分的理解。零部件常規(guī)屬性大多為PDM系統(tǒng)默認(rèn)屬性及CAD工具段集成屬性，其表達(dá)的內(nèi)容大多為物料所共有的屬性，例如：圖號(hào)/型號(hào)、重量、材料、名稱、編號(hào)等。但僅僅從上述信息去檢索物料有很大的弊端：圖號(hào)/型號(hào)大多為數(shù)字或者字母，少量物料設(shè)計(jì)師或許還能夠記憶，但當(dāng)物料數(shù)量非常巨大時(shí)，設(shè)計(jì)師只能望洋興嘆了。同時(shí)名稱及編號(hào)又因太過(guò)普通，檢索出的結(jié)果可能包含各個(gè)種類的零部件，從而增加檢索的難度。
一個(gè)適合的分類屬性應(yīng)有這一分類對(duì)應(yīng)的資深設(shè)計(jì)師來(lái)定義，設(shè)計(jì)師需要考慮當(dāng)檢索這類零部件時(shí)，哪些物理量或者參數(shù)會(huì)被設(shè)計(jì)人員作為是否能夠重用的依據(jù)。通常情況下，設(shè)計(jì)人員大多來(lái)自不同的學(xué)科領(lǐng)域：機(jī)械，電氣等。對(duì)于機(jī)械領(lǐng)域，又衍生出結(jié)構(gòu)、液壓等幾部分。不同領(lǐng)域?qū)τ诹悴考P(guān)注的維度是不同的，切不可將所有的維度都當(dāng)做零部件的分類屬性。建議企業(yè)在制訂物料分類屬性時(shí)考慮以下幾個(gè)方面：
●取此類物料最為關(guān)鍵的幾個(gè)特性。
例如：額定電流，通徑，板厚，剛度等。
●屬性應(yīng)避免與常規(guī)屬性重復(fù)
若常規(guī)屬性已有材料時(shí)，那么材料就不再適合作為零部件的分類屬性，因?qū)傩灾貜?fù)將會(huì)增加維護(hù)分類屬性的工作量。
●屬性應(yīng)避免歧義
例如：廠商，生產(chǎn)廠家，來(lái)源等
這些信息應(yīng)屬于ERP系統(tǒng)管轄的范疇，若強(qiáng)行在PDM系統(tǒng)中管理會(huì)造成一物多碼的現(xiàn)象。
●屬性應(yīng)具有唯一性
例如：長(zhǎng)度，距離等
這些屬性也許會(huì)出現(xiàn)多個(gè)屬性值，若視圖不能確定，則長(zhǎng)度的測(cè)量方法不唯一將導(dǎo)致屬性值不具備參考性。
●屬性類型需明確
在PDM系統(tǒng)中，屬性類型必須明確。例如：字符串，實(shí)數(shù)，帶單位的實(shí)數(shù)等。
字符串的屬性類型大多為“備注”等零部件的描述屬性。
實(shí)數(shù)的屬性類型多用于可測(cè)量的計(jì)數(shù)，例如閥的出口數(shù)等。
帶單位的實(shí)數(shù)屬性類型最為重要，物理量的單位如果不確定將導(dǎo)致屬性值錯(cuò)亂。
1.3 分類維度
分類時(shí)應(yīng)盡可能忽略外購(gòu)件及自制件的概念，目下競(jìng)爭(zhēng)激烈，若把物料強(qiáng)制定位為自制件或者外購(gòu)件將制約企業(yè)的靈活性。Partslink模塊并不制約企業(yè)因應(yīng)市場(chǎng)而變化。在制造業(yè)企業(yè)中，即使自身對(duì)某類零件有加工能力，也不一定能保證企業(yè)今后對(duì)于這類零部件都采用自制的方式提供備件。若訂單緊急，在保證相關(guān)利益不受損失的情況下及時(shí)轉(zhuǎn)為外購(gòu)可以幫助企業(yè)集中精力產(chǎn)出那些附加值更高的零件。
所以不論是外購(gòu)件亦或自制件都不能很好的作為分類維度，這時(shí)候就需要企業(yè)從自身實(shí)際需求出發(fā)，結(jié)合工程師的設(shè)計(jì)習(xí)慣討論出一套維度來(lái)。大多實(shí)施方會(huì)建議從零部件的功能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)制訂分類。然而不論是零件功能還是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都不能“包打天下”。僅憑單一維度是難以進(jìn)行零件分類的。所以這就需要確定主要分類維度，以及其他分類維度輔助的方式進(jìn)行分類。如果企業(yè)以零件功能為主要分類維度，那么對(duì)于少部分零件難以歸類功能或者可以歸類為多個(gè)功能的，則可以通過(guò)其他維度來(lái)幫助定義。通過(guò)其他維度輔助定義的分類，同時(shí)建議企業(yè)制訂相應(yīng)的分類規(guī)范以幫助工程師使用。總體而言，不論分類維度如何定義，規(guī)范都是“必備品”，沒(méi)有規(guī)范的約束，分類的使用將會(huì)是一團(tuán)糟。
1.3.1 “外購(gòu)件”分類
外購(gòu)件對(duì)于企業(yè)而言，大多為企業(yè)自身不具備加工制造條件的零件。然而大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品中有大量的外購(gòu)件，如何在不降低產(chǎn)品質(zhì)量及利潤(rùn)的情況下，合理增加外購(gòu)件的使用量，將會(huì)減少企業(yè)內(nèi)部的物料總量。所以對(duì)外購(gòu)件進(jìn)行分類時(shí)，要考慮如下信息：
●重點(diǎn)考慮那些重用性可能較大的外購(gòu)件。
●使用量較大的外購(gòu)件。
●采購(gòu)單價(jià)較高的外購(gòu)件。
●供貨周期/采購(gòu)周期較長(zhǎng)的外購(gòu)件。
以上四點(diǎn)是外購(gòu)件分類的四大必須包含的零件，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果上述四大類零件能重點(diǎn)考慮，則降低企業(yè)物料是輕而易舉的事情。同理增加經(jīng)過(guò)市場(chǎng)檢驗(yàn)的零件數(shù)量，有利于企業(yè)管控質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)。
1.3.2 “自制件”分類
相對(duì)于外購(gòu)件，自制件是企業(yè)有生產(chǎn)能力的零件。對(duì)于自制件的利用要站在企業(yè)層級(jí)的角度去考慮，切不可短視的只考慮部分設(shè)計(jì)師的需求。當(dāng)企業(yè)同時(shí)經(jīng)營(yíng)多種產(chǎn)品時(shí)，有可能不同產(chǎn)品之間的自制件可以通用。例如加強(qiáng)筋、軸等。如果能夠打破不同產(chǎn)品之間的信息壁壘，增加不同產(chǎn)品之間公用零件的數(shù)量，那么企業(yè)將節(jié)省人工工時(shí)及物流成本。
對(duì)于自制件不可只考慮降低成本，還要考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖的借鑒。例如起重類工程機(jī)械中分汽車起重機(jī)及隨車起重機(jī)，他們的一級(jí)總成中都含有“伸出臂”。不同產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)互相借鑒來(lái)加快產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。這部分的借鑒可以在自制件的范疇內(nèi)進(jìn)行。
結(jié)論
在Windchill系統(tǒng)中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是管理的核心，而使用好這些數(shù)據(jù)則能實(shí)實(shí)在在的給企業(yè)帶來(lái)利益。雖然零部件分類有如上好處，但是我們也要清醒的看到并不是所有實(shí)施分類模塊的企業(yè)都能很好的利用起來(lái)。這個(gè)過(guò)程既需要企業(yè)與實(shí)施方的密切配合，也考驗(yàn)著企業(yè)與實(shí)施方對(duì)于產(chǎn)品的了解程度。在分類的過(guò)程中要大膽的引入“頭腦風(fēng)暴”，進(jìn)行多次討論有助于大家形成統(tǒng)一的意見(jiàn)，同時(shí)也為分類的查漏補(bǔ)缺奠定了一定的基礎(chǔ)。在分類初步定型后，要組織一批設(shè)計(jì)人員對(duì)歷史物料進(jìn)行分類驗(yàn)證，通過(guò)驗(yàn)證可以幫助企業(yè)找到真正適合的分類。企業(yè)在實(shí)施分類后，要持之以恒，切不可因趕進(jìn)度就半途而廢。因?yàn)槠髽I(yè)的發(fā)展過(guò)程中，分類的利益將會(huì)在企業(yè)運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中慢慢體現(xiàn)出來(lái)。
當(dāng)今企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，降低產(chǎn)品制造成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量是今后企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。隨著PDM的發(fā)展，企業(yè)也看到了其中的好處，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理后，就要更多的考慮如何利用這些數(shù)據(jù)。如果設(shè)計(jì)企業(yè)能從設(shè)計(jì)源頭做好把控，那么降低成本將不再成為空話，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力也將隨之增長(zhǎng)，從而煥發(fā)出更強(qiáng)的生命力！
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本文標(biāo)題：2014產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文：基于Windchill系統(tǒng)的零部件分類實(shí)踐
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