浅谈PLM系统在汽车制造业的应用

 随着经济不断发展，汽车企业面临激烈的市场竞争。为提高效率，缩短开发周期，降低开发成本，实现企业又好又快发展，需要改善原有的企业管理体系。我公司在PLM系统实施过程中不仅实现了产品数据的有效管理，还实现了实验报告、工艺文档、竞品数据的有效管理。PLM系统以管理产品数据为基础，通过控制涉及这些信息的所有过程，保证用户在需要的时候都能够访问到正确的信息，并提高用户与用户、应用与应用之间的信息反馈速度从而达到缩短产品开发周期、降低成本、及提高质量的目的。

1 PLM系统架构

目前汽车企业实施的PLM系统一般为B/S与C/S并存的架构，分为四层：客户端层、网络层、企业层与资源层。

客户端层主控客户端应用、程序用户界面输入输出及安全文件缓存。网络层处理客户端安装、程序登陆请求，将客户端请求传送到业务逻辑层，为客户端提供静态的内容及处理客户端与企业层间的通讯工作；web层应用基于Java和传达J2EE网络引用服务，基于.NET和传达Microsoft IIS；企业层主控业务逻辑，适应安全规则，从数据库中恢复数据并保存及为客户端提供动态内容数据。企业层包括：共享的二进制可执行文件、共享数据目录与文件及许可服务器等；资源层存储通过环境管理的持续元数据及文件，包括数据库服务器、数据库、卷、文件服务器等。

2 PLM系统实施理由分析

在当前市场环境中，汽车企业竞争非常激烈，汽车产品更新换代加快，技术含量更高，质量更好，这就要求企业能尽快作出响应，制造出满足市场需求的产品，从而迅速占领市场，提高经济效益。多年来CAD软件应用的普及，方便设计人员的同时，也产生了大量的电子数据。这些电子数据以多种相异的格式和状态存储，因此，在保存、应用、共享、安全等方面，产生一系列的数据管理问题。这些问题，传统的数据管理系统已经无法解决，主要体现在：

①设计数据分散、凌乱、共享程度低；

② 电子数据和纸质图纸一致性得不到保证；

③ 数据检索极为不便；

④存在重复设计现象，产品间借用关系复杂等。

3 主要实施内容

根据汽车行业设计和生产过程中存在的诸多问题及用户需求，通过对我们公司研发及下游部门的调研分析并进行PLM系统实施，实现了以下功能：

3.1 PLM系统的用户权限管理

根据权限管理的严谨及灵活性，通过权限定义满足不同用户对数据的使用需求。用户通过组织进行管理，方法如下：通过角色设置，对不同用户分对象、分阶段设置相应权限，同时结合项目功能对权限进行再细化，从而实现用户权限的定义与控制。

3.2 零部件的版本管理

零部件版本用于标示产品开发过程对应的阶段及状态，它的管理是一项重要的工作，因为它不单能够记录零部件版本的变迁，还对零部件进行分类归档保存。并能追溯和快速检索零部件版本的变化。PLM系统中采用导航器模块进行零部件的版本管理，版次管理通过基线功能实现。

3.3 产品结构及配置管理

用户通过产品结构配置管理模块(PSE)进行整车结构及配置管理。它方便查询整车结构关系、装配位置信息。并指导生产部门生产装车；同时配置管理可以实现统一款车的不同配置、不同车型BOM之间的差异比较及输出等功能。

3.4 轻量化模型及DMU分析

PLM系统提供查看器及转轻量化模型(JT)功能，不需要打开相应的CAD程序便可在系统中直接查看模型。设计人员可通过独立查看器(VisMockup)中进行DMU分析，提高了设计及总部置人员的工作效率。结合零部件的版本及版次管理，通过DMU分析，将设计存在的问题在样车试制前尽早发现并解决。

3.5 流程管理设计方案

流程管理不仅从产品的整个生命周期角度、也从某个具体的工作对象审批的角度控制着企业产品工程数据的形成。所以对其工作流的有效控制能规范产品设计开发过程，缩短设计周期，减少人为失误造成的设计返工，将设计工作纳入规范的管理流程。

3.6 竞品数据管理

汽车行业的竞争车型对整车厂的后续新车研发起到借鉴作用，通过PLM系统对竞争车型照片、调查分析文档、拆解结构、过程中产生的试验报告、CAE分析等数据进行管理，方便研发部门借鉴零部件及整车相应参数信息。

3.7 其它文件管理

PLM系统可实现对整车零部件试验报告管理，方便用户查询试验结果。工艺文档模块主要管理工艺生产过程中产生的作业指导书、过程流程图、控制计划过程等，在工艺生产过程中起到指导作用。

3.8 标准件、通用件管理

国外标准件、通用件的重用率有85％以上，而国内不到2O％。PLM系统实施，通过分类模块有效的管理标准件、通用件，制定标准，使产品标准化，从而提高零部件重用率，降低整车开发费用。

4 应用PLM技术的优势

建立PLM系统，进行信息集成和共享，逐步实现产品设计的信息化管理。实施PLM系统给汽车厂带来的优势有：在原有的产品设计过程基础上。建立电子化的产品设计过程。提高产品研发工作效率。通过电子化的设计过程定义，使得设计过程的标准化和规范化。追踪和保留产品数据的更改历史，保证设计更改处理的方便性、准确性和安全性。构造产品装配结构，采用产品数据的版本配置方式，提供产品零件明细表和汇总表自动输出。实现产品数据标准化、系列化和通用化，使企业提高效率，降低成本，有效提高新产品的品质。

5 结语

PLM系统项目实施解决了公司整车研发过程中存在的问题，既节省设计人员大量时间，提高工作效率，减少了重复劳动，降低了因数据重复输入所产生的错误，同时还可以实现数据设计过程的记录，方便设计人员逆向查询。正是由于PLM供应商能够准确了解用户业务需求并逐一转化在系统中实现，从而使PLM系统在当前汽车制造业实施应用中顺利开展。