在互联网、广域网、中域网或局域网环境中,建立基于Web技术的企业信息库,构造一个协同产品开发、制造、销售和服务的环境(如图2)。该环境的核心数据放在产品数据库和管理数据库中。不同部门共享核心数据库的有关资料,开展各自的工作,并将结果存入统一的数据块中进行管理。每个部门和数据块之间的联系如下面描述。
(1)用户通过Web浏览器,查阅虚拟展厅中的各款汽车,根据自身要求提出具体功能配置要求,系统自动生成产品配置明细表(ROM)并送入管理数据库。
(2)市场调研员提出新的调研报告,指出需要开发B型系列产品意见,通过Web浏览器输入到产品数据库。
(3)厂长或总师批准B型计划,启动开发流程,通过Web浏览器将开发任务分配到设计、工艺、试验等部门,并随时监督和审批各项工作报告。
(4)设计人员根据流程规定的任务开展B型系列的开发工作。首先从A型中挑选可用的零部件,再从仓库管理中挑选可再利用的零部件,还从资源库中选择厂内的标准件,最后再进行其余零部件的改型和重新设计,以满足B型车的特殊要求。新设计对象的有限元分析和可视化的模型一并存入产品数据库,形成完整的虚拟的电子样车。
(5)工艺人员与设计人员同时接受B型系列的开发指令。一旦设计部门有新零件存入产品数据库,工艺人员立即开展工艺分析和设计,随时与设计人员保持联系,避免工艺不合理的设计。同时利用资源库中的设备、刀具、工装卡具、量具及相关的工艺参数库编制成熟的工艺文件,与对应的设计对象一一对应地捆绑在一起。
(6)试验人员根据流程规定的任务,对审批过的零部件进行必要的试验,结果也与该对象相应的版本数据一一对应。计算机仿真软件允许用户头戴特殊的帽子,手戴专用手套,通过具有几十个关节的人体模型来操纵电子样车。眼睛可以看到虚拟道路,手上感觉到操纵方向盘的力。
(7)-(12) 管理部门根据流程规定的任务,从产品配置明细表中提取相应的产品设计数据(原材料、标准件等)和工艺数据(工装、刀具、工时、材料等)分别完成各自的计划安排,成本结算,采购与制造,销售与服务等工作,并将结果存入管理数据库。
上述人员根据各自岗位赋予的权限,从统一的入口进入企业信息库,获取必要的信息,完成相应的任务,并将结果存入指定的位置。任何修改均以不同的版本保留在统一的信息库中备查,从而创造一个协同的工作环境。工程部门负责开发一个虚拟的电子样车,既快又好,大大减少后续生产中可能出现的返工。管理部门事先做好充分的生产准备,一旦用户需要,随时可以生产B型系列中的特殊零部件,加上大批量生产的通用零部件,迅速地组装成满足个性化要求的产品。销售部门通过统一的企业信息库,为用户提供最新的信息,最好的服务和最有竞争力的市场形象。
3、信息化工程建设
协同环境管理着产品整个生命周期内的全部信息。该环境的建设包含以下三方面内容:
1)计算机环境:网络及其管理系统、计算机(服务器和工作站)、操作系统、数据库等。
2)数字化工具:计算机辅助工程软件(CAD、CAE、CAM、等Cax、CME),计算机辅助管理软件(MS OFFICE、多媒体等),虚拟现实或仿真软件(虚拟工厂、人机工程、物流仿真等)。
3)信息管理系统:产品全生命周期管理(PLM),企业资源管理(ERP),供应链管理(SCM),供应商关系管理(SRM),客户关系管理(CRM) ,办公自动化系统(OA)。
3.1 计算机环境
计算机环境建设包括:
• 网络建设:根据企业不同部门的要求,建立满足部门级、企业级、集团级的局域网、分布式网络及连接互联网的网络环境。其中包括网线的铺设,交换机的连接,网络管理系统的安装调试。考虑到网络系统建设的策略,整个网络系统方案设计是个非常关键的工作。不同部门的工作性质不同,所用的计算机工具不同,产生的数据量不同,在网络上的数据流量也不同,对网络的交换速度要求也不同。
• 计算机系统:在信息化系统中的计算机包括服务器和工作站。不同的管理系统对服务器有不同的要求,不同的工具软件对工作站也有不同的要求。因此,计算机系统的设计同样要考虑各部门应用系统的特点,按照够用为主,不断完善的精神来指导计算机系统的建设。
• 操作系统:操作系统通常和计算机紧密相连,对于集团级的企业,统一的操作系统是管理整个集团信息的有效手段。
• 数据库:信息化系统中会有多个管理系统,不同的管理系统要求的数据库可能有差别。整个集团信息化工程建设必须统一选择数据库,保证集团内部不同分公司和不同管理系统之间能够协同工作。
3.2 CAx和CME
计算机辅助工具(CAx)和集成制造工程系统(CEM)是提高产品开发与制造的有力工具。汽车行业广泛采用先进的三维造型技术,设计出一流的汽车和发动机,舒适和安全的内设。先进的分析工具大大提高汽车的设计水平和质量。现代的集成制造工程提供了数字工厂、数字仿真加工、设备工艺规划、物流模拟分析等功能,保证大规模定制生产的正常运行。因此,CAx和CME工具将大大提高汽车的开发和制造的劳动生产率。
3.3 虚拟现实(VR)
CAx技术在计算机中设计出数字化的汽车。虚拟实现技术将数字化汽车变成1:1的数字模型,配合活动的场景,将1:1的人体模型放到汽车模型中。在计算机的统一控制下,模拟各种工况,开展各种试验,获取各种测试数据,为改进设计提供有效的参数,为市场宣传提供有力的手段,为检测提供大量的技术资料,从而大大提高产品质量,减少样车和有关的物理试验次数,节约成本和缩短研制周期。
3.4 产品全生命周期管理(PLM)
上述CAx、CEM、VR等系统产生的大量数据不仅与设计、工艺、制造等部门有关,而且与原材料的供应、供应商的配合、车间的生产与装配、销售和服务等系统紧密相关。因此有效地管理与汽车开发制造相关的全部数据是充分发挥CAx、CEM等先进工具的必要保证。也是沟通工程部门和生产制造、经营服务等部门之间信息的必要手段。面对激烈的市场竞争,先进的开发与制造工具仅能提高汽车的水平,真正提高企业的竞争能力还离不开先进的管理手段。EDS PLM Solutions 提供的TeamCenter是最现代化的产品全生命周期管理系统。TeamCenter不仅有效地管理CAx、 CEM和VR的数据,同时还提供与生产制造、经营服务系统的信息沟通,与办公自动化系统的数据共享,为实现数字化企业提供有力的支持。
3.5 ERP,SRM,SCM,CRM
企业信息化建设中,产品数据管理系统中设计和工艺部门控制着汽车80%的成本。在产品数据得到有效管理的基础上,为了进一步控制生产制造和经营服务中的成本,还需要通过ERP系统优化生产计划,SRM系统提高与供应商的协同开发,SCM系统优化原材料和零配件的供应,CRM系统加强与客户的联系,把握市场的动向,挖掘汽车20%成本的潜力,使得企业始终处于汽车行业的领先地位。
ERP、SRM、SCM、CRM和PLM系统的数据集成,保证工程部门和生产经营部门之间数据的共享,从而提高各部门的工作效率,减少差错,降低成本和提前将产品投放市场。
3.6 办公自动化(OA)
行政办工的大量信息大部分都进入到计算机。在没有联网的情况下,数字化的信息尚需要打印出来变成纸的形式,然后通过人工传递,完成整个办公过程。办公自动化系统将目前已有的大量信息通过网络实现快速传递,在统一的计算机网络环境中完成信息的创建、传递、审批、通知、汇总等工作,全面提高办公效率。
办公自动化系统和PLM系统的数据交换使得行政部门能够及时了解生产部门的情况,改善后勤支持,促进整个企业的劳动生产率进一步的提高。
3.7 可视化集成平台(TeamCenter Community)
图形数据是信息化系统中的重要数据。从市场调研、概念设计、样车制造、批量生产、广告宣传、销售服务等环节都离不开三维的图形数据和二维的工程图纸。信息化系统强调的是在扩展