模具企业信息化与产品生命周期管理

 随着市场竞争的日益加剧和全球化趋势，传统制造业正发生着巨大的变化：产品生命周期缩短，产品品种增加，产品批量减少，产品个性化要求增强，市场动态性和不确定性增大，传统的大市场正在被分解为较小的利基市场（Niche Markets）[1]。市场的竞争主要体现在产品上市时间（Time）、产品质量（Quality）、成本（Cost）、服务（Service）和环保（Environment）等方面精益求精的过程中。这就给模具制造业带来越来越多的机遇，同时也带来了更大的挑战。模具制造企业只有尽量缩短模具制造周期，快速响应客户需求，为客户提供优质的产品，才能在激烈的竞争中保持优势地位。因此，实施信息化工程已经成为模具企业优化企业运营过程、夯实企业实力、提升企业竞争能力的利器。



1.模具企业的特点



在制造业中，模具企业有着独特的特点[2][3]。



（1）模具是典型单件生产产品。模具制造企业每次从接到订单、签订合同，一直到向用户交货都需要完成一个从设计、采购、制造装配等新产品开发的全过程，是一种典型的客户驱动的产品。这就使得模具企业与产品相关的数据和信息十分庞大。对这些数据和信息进行管理的传统管理方式很难做到高效管理和使用。这就需要模具企业不断完善和深化自身的企业信息管理，来提高这些数据和信息的使用率，便捷它们的使用过程。



（2）模具行业是典型的小企业、大行业，企业规模大多是中、小型企业。企业在信息化方面投入的人力、物力相对于大型公司来讲是非常有限的。这就需要模具企业的信息化工程要以技术信息化为主，具有短而精、简而全的特点，且能够快速成功地实施。



（3）模具对最终产品而言，是一种中间产品，需要根据客户提出的最终产品来设计、制造模具。而模具的设计与制造主要依靠设计人员的经验和工艺人员的技巧，设计合理与否只有通过试模才能知道，制造的缺陷则需通过反复修模来纠正。因而，客户需求信息的变化，会给模具的设计与制造带来很大的工程变更，会大大影响模具的产品质量和开发周期。这就需要模具企业通过信息化管理来提升企业开发过程的柔性，增强企业对客户需求变化的敏捷度。



根据制造业的发展趋势及模具企业的特点，模具企业要想在日益剧烈的竞争中占据优势地位，就必需对企业实施信息化工程，把先进的管理理念和信息化技术引入企业的实际运营中，实现降低产品成本、提高产品质量、缩短产品开发周期、提升企业运营效益的目标。



2模具企业的信息化与产品生命周期管理



模具企业在产品设计和制造过程中，越来越需要综合考虑从客户需求到产品报废全生命周期内的产品数据和信息，要以集成的观点将产品销售、原材料供应、产品结构、工艺、生产计划、质量和服务支持等方面的数据有机地联系起来，有效地在模具产品设计和制造过程中分配各类资源和协调众多活动，来优化企业的运营过程。



随着模具企业信息化的不断发展，CAX、PDM、ERP、SCM、CRM等信息化系统逐步在模具制造业中得到应用和推广，他们简化、改进和便利了各种企业经营活动。但是，由于这些信息化系统只是各自针对产品生命周期中的某些特定阶段、解决特定领域的问题，使得模具产品信息分散于模具企业内部不同应用之中，不能使模具产品信息在企业层次上发挥出战略作用。产品生命周期管理（Product Lifecycle Management, PLM）把上述这些孤立的信息化系统有效地集成了起来，使产品信息可以在不同的应用和阶段间顺畅地流动，并能有效地加以管理。CIMdata、Aberdeen的研究报告都表明PLM已经成为企业促进创新能力、确保核心竞争地位的战略性管理理念[4][5]。



PLM是一种战略性的企业信息化解决方案，把人、过程和信息有效集成在一起，作用于整个企业，遍历产品从概念到报废的全生命周期，支持产品信息的生成、管理、分发和使用。模具企业PLM可以为模具企业及其供应链成员提供一个模具产品信息集成框架，在整个集成框架内采用唯一的产品信息源和一致的产品信息管理机制，确保正确的人、在正确的时间，以正确的格式、访问到正确的信息，能够实现模具产品数据的共享，使模具企业及其扩展企业中不同部门、不同地域的人和组织可以方便地进行协同作业。模具企业PLM的一种企业解决方案如图 1所示。




3 模具企业产品生命周期管理关键技术



模具企业PLM主要关键技术包括:



(1) 数据转换技术实现数据格式的自动转换,使用户能够访问到正确的数据格式。



(2) 数据迁移技术实现数据从一个地方转移到另一个地方,或从应用到应用的数据迁移。



(3) 系统管理技术负责系统运行参数的配置及运行状态的监控,具体功能包括数据库和网络设置、权限管理、用户授权、数据备份和安全以及数据存档等。



(4) 通讯/ 通知技术实现关键事件的在线和自动化通知,使相关人员可以得知项目和计划的当前状态,得知什么时候产品定义信息可以被处理和使用,以及哪些数据是最新的。



(5) 可视化技术提供对产品定义数据的浏览和处理,标准的可视化功能包括对文档、二维/ 三维模型的查看和标注,及产品模型的虚拟装配和拆卸。



(6) 协同技术协同技术允许团队共同进行实时和非实时的协作和交流,消除环境、地域和异构软件所带来的沟通障碍。



(7) 企业应用集成企业应用集成( EAI) 将商业活动所涉及的大量数据、应用和过程集成起来。综合利用应用服务器、中间件技术、远程进程调用和分布式对象等先进的计算机技术来实现。



3.结束语



PLM 以产品整个生命周期的数据集成为基础, 并融合先进的管理理念, 协同和优化贯穿产品的全生命周期, 是近几年在制造业得到大力推广应用的IT 技术之一,也是增长最快的IT 应用系统。然而,与传统的工具软件相比, PLM 最复杂和最困难的一点在于系统的实施。它不是一个通过一次性的投入就可以完成的项目，而是模具企业的长期战略目标,其内容和程度可以根据企业的具体需求不断地改变和提高。因此，对于模具企业而言,必须制定自己的产品生命周期管理战略和目标，选择合适的PLM 产品和技术，实现技术、人员和管理方法有机结



参考文献

[1] Fixson S K. Product architecture assessment: a tool to link product, process, and supply chain design decision [J]. Journal of Operations Management, 2005(23): 345-369.

[2] 韩向东, 陈炜. 基于网络的模具CAD/CAE/CAM一体化系统的研究. 农业机械学报[J], 2001, 32(6): 84-87.

[3] 韩向东, 林中伟, 任国栋等. 模具网络化制造平台体系结构及相关技术研究[J], 2003, 9: 45-47.

[4] CIMdata report. Product Lifecycle Management: empowering the future of business. http://www.cimdata.com, 2006.

[5] AberdeenGroup executive white paper. PLM——It’s for any manufacture striving for product excellence. http://www.aberden.com, 2006.

[6] EDS inc.. Collaborative solutions for product lifecycle management [EB/OL]. Http://www.eds.com/products/plm/pdf/plm_brochure.pdf, 2002-11-20.

[7]黄双喜,范玉顺. 产品生命周期管理研究综述[J]. 计算机集成制造系统—CIMS, 2004(1)：1-9.

[8]周康渠等. 钢制造业新的管理理念——产品全生命周期管理[J]. 中国机械工程, 2002(15): 1343-1346