現(xiàn)代企業(yè)隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)效率得到了大幅度的提升。與此同時企業(yè)中的產(chǎn)品信息呈現(xiàn)出爆炸性的增長趨勢，難以依靠人工進行維護和管理，必然導致信息利用率低下，反而制約了企業(yè)對新產(chǎn)品上市、產(chǎn)品售后維修、向供應(yīng)商訂貨、向客戶交付產(chǎn)品、產(chǎn)品設(shè)計變更等多方面的快速響應(yīng)。產(chǎn)品生命周期管理(PLM)是一項新的戰(zhàn)略商業(yè)模式，支持協(xié)作設(shè)計、管理、產(chǎn)品信息（包括該產(chǎn)品圖紙、文檔、工藝等）一體化，將人、流程和技術(shù)貫穿企業(yè)產(chǎn)品從生產(chǎn)到消亡的整個過程，具體體現(xiàn)為：設(shè)計、工藝、產(chǎn)品、用戶使用，協(xié)調(diào)和處理信息整個產(chǎn)品價值鏈中不同的主題-1J。本文針對達索公司推出的PLM產(chǎn)品ENOVIA V6系統(tǒng)進行功能闡述。
1 相關(guān)模塊
1.1 項目管理模塊
ENOVIA項目管理圍繞項目和產(chǎn)品兩個核心點，集成了MSPROJECT軟件，為項目組合管理、項目規(guī)劃、任務(wù)分解、項目審批、項目跟蹤、項目調(diào)整、項目驗收歸檔提供了完整成熟的解決思路和工具。另外，項目管理可以和資源和交付文檔緊密結(jié)合起來，對項目過程進行嚴格跟蹤控制。建立以項目為核心的項目費用管理，項目團隊管理，項目問題管理，項目風險管理等，有助于設(shè)計人員和管理人員及時調(diào)配項目資源，解決項目進展中問題如圖1所示。
圖1 ENOVIA V6系統(tǒng)項目管理結(jié)構(gòu)圖
1)項目組成員完成與項目有關(guān)的技術(shù)文檔，例如可靠性文件、項目技術(shù)指標、工藝解決方案等編制工作，進行審批完成后，可以提交項目經(jīng)理，項目經(jīng)理實時完成對項目WBS任務(wù)的更新。
2)項目組成員完成與項目有關(guān)的零配件的電子電路圖，三維設(shè)計圖等編制工作，經(jīng)過各部門協(xié)同校對、審批、會簽后，作為任務(wù)的交付物，交由產(chǎn)品工程項目經(jīng)理審核，項目經(jīng)理完成WBS任務(wù)的更新。
3)最終，所有的項目進度都反映在項目WBS計劃中，便于高層管理人員進行宏觀決策管理。
PLM與ERP系統(tǒng)中均包含項目管理模塊，ERP系統(tǒng)中的項目管理側(cè)重于對項目時間和費用的管理，而PLM系統(tǒng)中的項目管理則側(cè)重于項目的任務(wù)和資源的管理。能夠通過將ERP和PLM進行集成，實現(xiàn)“對項目涉及的全部工作進行有效地管理。如下表一所示，在PLM系統(tǒng)中從與其集成的ERP系統(tǒng)中獲取各類費用，進行項目成本和預算管理，解決了手工抽取數(shù)據(jù)的海量工作以及由此帶來的誤差。
1.2 配置管理模塊
產(chǎn)品配置管理(Product Configuration Management)是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置信息和物料清單(BOM)的管理、產(chǎn)品配置把產(chǎn)品定義的全部數(shù)據(jù)，包括幾何信息、分析結(jié)果、技術(shù)說明、工藝文件、合同訂單和質(zhì)量文件等，都與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)建立了聯(lián)系，較為方便地體現(xiàn)出某一項變化所造成的影響。
產(chǎn)品配置可以為企業(yè)不同業(yè)務(wù)部門確定滿足特定需要的產(chǎn)品配置，為銷售或客戶提供一個產(chǎn)品定制的空間，用戶可以根據(jù)可選項目來進行選購和定制，獲得滿足個性化需求的產(chǎn)品；在產(chǎn)品規(guī)劃階段，它可以幫助設(shè)計人員進行總體模塊的確定，并設(shè)定相互之間的約束關(guān)系和可選項目；便于設(shè)計人員維護產(chǎn)品的設(shè)計和變更歷史，并且通過簡單的日期設(shè)定，便能追溯到先前的產(chǎn)品設(shè)計，進行設(shè)計的重利用。圖2為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理設(shè)計過程模型：
圖2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理設(shè)計過程模型
1)ENOVIA提供知識庫的模塊，知識庫里面包含著產(chǎn)品零部件、產(chǎn)品裝配系統(tǒng)圖、圖紙文檔等所有產(chǎn)品與項目的信息。產(chǎn)品庫中BOM的結(jié)構(gòu)樹是對知識庫中相關(guān)信息的一個組合，并最終分散存儲于知識庫中。
2)設(shè)計人員通過參考既有產(chǎn)品模型，根據(jù)產(chǎn)品配置定義規(guī)則，來確定最終產(chǎn)品采用哪些版本、可選件、替換件等。這樣，企業(yè)可以利用產(chǎn)品配置管理提供的按配置規(guī)則實現(xiàn)配置功能，最大限度地利用已有的設(shè)計數(shù)據(jù)，減少新設(shè)計的工作量，從而縮短新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理的理論、方法與問題研制周期，在市場競爭中處于有利的地位。而所有這些只有當企業(yè)有了一定的技術(shù)積累后，企業(yè)產(chǎn)品庫中存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單元的各種不同狀態(tài)和條件的版本方能實現(xiàn)。
3)最終對新配置產(chǎn)品，進行結(jié)構(gòu)、參數(shù)、可靠性等眾多技術(shù)指標的評估，以確定該產(chǎn)品配置的穩(wěn)定性、有效性。
2 系統(tǒng)集成
2.1 仿真分析
仿真分析(CAE)在幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，降低產(chǎn)品設(shè)計成本方面起到了重要的作用。仿真分析應(yīng)用的增多也隨之產(chǎn)生了大量的仿真數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涉及了產(chǎn)品性能的方方面面，是企業(yè)主要的智力資產(chǎn)。因此有必要采用仿真數(shù)據(jù)與流程管理系統(tǒng)對CAE分析流程進行有效管理，以實現(xiàn)企業(yè)智力資產(chǎn)的重用與推廣。
仿真數(shù)據(jù)管理除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中的角色、權(quán)限、版本控制與更改等基本內(nèi)容外，還涉及了自身獨特的需求，其中包含與仿真分析所涉及到的眾多的工具軟件進行集成；管理仿真分析中所涉及到的材料，載荷，模型文件等主要仿真分析輸入；采用多層次的系統(tǒng)IT架構(gòu)傳輸與管理仿真分析中產(chǎn)生的大容量的結(jié)果文件（單個計算結(jié)果超過10G）；實現(xiàn)仿真系統(tǒng)與高性能計算機系統(tǒng)之間的集成；針對研發(fā)部門多地化的現(xiàn)狀實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)協(xié)同等等．要實現(xiàn)一個真正意義上的仿真數(shù)據(jù)管理平臺就需要全面系統(tǒng)的解決以上提到的從IT架構(gòu)到技術(shù)應(yīng)用層面的各種問題。
ENOVIA V6系統(tǒng)完成了與達索SIMULIA SLM系統(tǒng)的集成，并發(fā)揮著PLM系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)管理與協(xié)同能力，提供真正意義上的企業(yè)級全生命周期的仿真數(shù)據(jù)與流程管理。既可以單獨管理企業(yè)現(xiàn)有的眾多的分析數(shù)據(jù)，又可以管理仿真分析的眾多流程。達到共同構(gòu)建仿真分析驗證平臺，整合產(chǎn)品生命周期管理及仿真技術(shù)，集知識水平、客戶基礎(chǔ)于一體的系統(tǒng)。圖3為SIMULIA系統(tǒng)與PLM系統(tǒng)集成頁面巾仿真分析過程。
圖3 SIMULIA系統(tǒng)與PLM系統(tǒng)集成頁面中仿真分析過程
1)PLM ENOVIA系統(tǒng)與SIMULIA系統(tǒng)，同屬于達索旗下產(chǎn)品，兩個系統(tǒng)對接技術(shù)成熟、穩(wěn)定，從仿真數(shù)據(jù)的輸入到仿真數(shù)據(jù)的輸出都可以在PLM系統(tǒng)內(nèi)自動完成，極大的提高了輸入源的無誤性、保留輸出信息的完整性。
2)把仿真分析輸入、輸出與相關(guān)的產(chǎn)品零組件進行關(guān)聯(lián)，存放于PLM系統(tǒng)知識庫中，并有效的進行版本控制管理。對于后續(xù)檢索，一方面可以從零組件進行關(guān)聯(lián)度搜索，另一方便可以對仿真項目、數(shù)據(jù)、文件等資源實現(xiàn)多關(guān)鍵字組合查詢、多層次查詢和多條件模糊查詢進行追蹤仿真結(jié)果。
3)PLM系統(tǒng)與SIMULIA系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)和設(shè)計數(shù)據(jù)之間的有效關(guān)聯(lián)和協(xié)同更改，而在大規(guī)模加工制造產(chǎn)品應(yīng)用中由于產(chǎn)品設(shè)計的復雜性和關(guān)聯(lián)性，這一點顯得尤為突出，如：仿真的數(shù)據(jù)需要保持與設(shè)計數(shù)據(jù)同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，SIMULIA可以與PLM系統(tǒng)中廣泛使用的CATIA進行深度集成，形成設(shè)計到仿真的無縫關(guān)聯(lián)。
2.2 數(shù)字化制造
DELMIA和3DVIA Composer是達索公司旗下的兩款優(yōu)秀軟件，再此我們采用這兩款軟件搭建數(shù)字化制造平臺，構(gòu)建加工裝配工藝仿真驗證系統(tǒng)，進行工藝設(shè)計，最終通過PLM協(xié)同平臺進行數(shù)據(jù)的管理與發(fā)放。
1)使用DELMIA進行零件工藝設(shè)計、裝配工藝設(shè)計、裝配工藝布局設(shè)計和優(yōu)化、人機仿真、工藝仿真及優(yōu)化與裝配指令編制，實現(xiàn)機器人仿真和離線編程。
2)使用3DVIA Composer進行三維輕量化文檔的編制和輸出，包括三維的工藝文檔、維護手冊、使用說明等。從該系統(tǒng)中輸出AO裝配指令、FO加工指令、MBOM、零組件配套表、標準件配套表等到ENOVIA協(xié)同平臺中。
3)ENOVIA協(xié)同平臺系統(tǒng)將EBOM/DBOM和三維模型數(shù)據(jù)傳遞給DELMIA；DELMIA在AO設(shè)計完成后，將AO、MBOM傳遞給協(xié)同平臺系統(tǒng)。
4)從協(xié)同平臺接收具有相關(guān)屬性的3D產(chǎn)品數(shù)據(jù)和EBOM/DBOM。
5)從工裝設(shè)計等部門獲取和產(chǎn)品裝配等相關(guān)的3D資源模型數(shù)據(jù)（包括工裝、工具、刀具、設(shè)備或者廠房等）．并建立資源庫。
ENOVIA和DELMIA系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)無縫連接傳遞數(shù)據(jù)(DELMIA可以通過中間格式(STP)接受其他設(shè)計軟件(Pro/E、UG等)的三維模型），具體的數(shù)據(jù)流如圖4所示：
圖4 ENOVIA和DELMIA系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸簡圖
3 應(yīng)用案例
如圖5所示，為某企業(yè)PLM協(xié)同平臺總體功能構(gòu)架，該企業(yè)PLM平臺采用達索ENOVIA V6系統(tǒng)，以項目管理為主線，以研發(fā)制造過程為基托，建立統(tǒng)一化、標準化、體系化的數(shù)字樣機協(xié)同設(shè)計平臺，實現(xiàn)機、電、軟、測多專業(yè)協(xié)同設(shè)計。全面支持相關(guān)行標在該企業(yè)的落地最終實現(xiàn)：設(shè)計方法體系化，設(shè)計環(huán)境標準化，設(shè)計軟件統(tǒng)一化，設(shè)計樣機數(shù)字化。
圖5 某企業(yè)PLM系統(tǒng)平臺總體功能架構(gòu)圖
根據(jù)該企業(yè)需要，PLM平臺規(guī)劃為5大子平臺：項目管理平臺、仿真分析驗證平臺、多學科協(xié)同設(shè)計平臺、數(shù)字化制造平臺、服務(wù)維護平臺，完成：
1)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)項目全生命周期的數(shù)據(jù)共享和可追溯，滿足管理要求；
2)對業(yè)務(wù)流程的分析和優(yōu)化，大力提高研制效率；
3)建立面向設(shè)計、協(xié)同、仿真、分析、制造系統(tǒng)，在研發(fā)階段可以早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，實現(xiàn)質(zhì)量的“事前預防”；
4)以型號工程為導向，實現(xiàn)項目、業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)的縱向一體化，實現(xiàn)透明、敏捷的項目管理；
5)建立跨部門、整個供應(yīng)鏈的并行產(chǎn)品開發(fā)組織，打破部門和專業(yè)界限，提高多專業(yè)、供應(yīng)鏈的協(xié)同流程效率。
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本文標題：基于ENOVIA V6的PLM功能研究
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