汽车工艺设计与管理信息化系统研究

摘 要：中国自主品牌的汽车制造厂利用制造业信息化技术，研究开发适用于企业本身的工艺设计与管理系统，可以最大程度地提高四大工艺：冲、焊、涂、总专业的工艺设计与管理的工作效率，从而可以提高企业本身的竞争力。

关键词：工艺设计及管理；四大工艺；汽车；制造业

引言

伴随着科技与社会的持续发展，国内外汽车工业的发展出现了翻天覆地的变化，而对作为中国自主品牌的汽车厂家来说，开始面对全新的局面与挑战，但是由于自身技术实力等条件的限制，在与其他外资或者合资品牌的汽车企业竞争中面临巨大压力，所以怎样提高主要技术层面的核心竞争实力，怎样将其他车企的关键技术经验进行沉淀并可以为自身所用。综上所述，提高中国自主品牌车企的认知度与自身能力是现在面临的关键课题。

随着制造业信息化技术越来越受到各个制造企业的重视与应用。中国自主品牌的汽车生产厂家也开始把信息系统应用到工艺设计与管理方面，但是其解决方案都不甚成熟，实施成功率比较低[1]。对于怎么能合理使用制造业信息化技术来提升自身的工艺设计与管理效率，成为中国汽车企业面对的新挑战。

1 汽车企业工艺设计与管理信息化需求分析

在汽车企业中，新产品的开发进程主要包含：产品设计、工艺设计及管理以及产品制造三个重要阶段[2]。其关系图如图1所示。

图1 阶段关系示意图

在产品设计环节可以使用比较完备的PLM系统实行产品重要文档数据的管理，在产品生产阶段也有比较完备的ERP系统来完成产品供应链的工作。但是在工艺设计及管理阶段却欠缺设计比较完备的信息化软件系统来提升工作效率，故工艺设计阶段成为产品整个生命周期内的短板，所以研究设计适合于汽车企业的工艺设计及管理信息系统成为产品开发环节中的重中之重。其需求分析为：

对PBOM（工艺）进行管理，首先最为重要的是能够完成从EBOM（设计）到PBOM的调整与转变，在一个界面中，可以實现多种视图的管理样式，能够完成对不同视图之间的对比，并可以完成虚拟零部件的拆分与重组功能。

对产品开发过程中三个阶段的信息系统进行集成。工艺规划阶段作为产品设计与产品制造之间连接的桥梁，其工艺数据也尤为重要，工艺数据把从设计环节中产生的产品数据作为基础，经过工艺调整后，传输到生产环节，各个生产部门依据工艺数据进行产品制造。所以，急需一个设计完备的工艺信息化系统和上游的PLM系统以及下游的ERP系统之间实现系统集成。

对工艺设计数据进行管理，原始的工艺管理方式为[3]：各类工艺文件大都使用个人计算机进行储存，无法对工艺文件的版本、查看权限等进行限制，而且存储到个人计算机中，文件查找困难，各类工艺文件之间无法实现关联，难以复用。

对工艺规划阶段的各个流程进行管理，首先把工艺规划设计阶段所有的流程设计模板，进行标准化处理，完成后，操作流程的工作人员可以便捷地完成某个流程内的工作内容；另外标准化的工艺设计流程可以方便工作人员进行查询各个工艺设计流程中的流程状态。

2 汽车企业工艺设计与管理信息化设计解决方案

结合国内某个自主品牌汽车企业的现状，在经过分析研究汽车企业工艺设计与管理信息化需求的前提下，通过一系列的市场调查与各种设计解决方案的比较，选择了其中一种比较适合企业自身特点的工艺设计与管理信息化解决方案。

2.1 各类BOM的不同视图管理

在产品开发过程的三个重要环节中，各类BOM作为串联三个环节的关键数据信息，在每个环节所对应的工作人员、功效以及需求也有很大区别，而且每一类BOM也会有比较大的区别，不同环节当中的工作人员对产品的视角也会有所差异，所以每类BOM一定要符合每个环节的需求。

工艺设计部门通过同一个平台进行工艺路线工作的设计，根据不同环节及工艺四大专业的区别产生不同的专业视图，从而每输，除去工艺设计及管理系统自身的功能外，个专业都可以根据适合自己专业的BOM视图来设计完成工艺规划。

2.2 工艺设计及管理系统数据模型

对于工艺设计及管理阶段来说，主要有以下四个方面的数据信息：product（制造什么），process（怎样制造），plant（在什么地方制造），resource（使用什么设备造）。

通过使用面向对象的系统开发方法，把以上四个方面的数据信息有机整合在一起，形成一个比较完备的数据管理模型（也可称为PPPR模型，在企业中形成一个串联产品设计、工艺设计及管理以及产品制造三个阶段的结构化数据信息统一体系。

为了使产品在开发过程中的各类数据信息可以准确、快捷地在各个环节之间进行传输，除去工艺设计及管理系统自身的功能外，工艺设计及管理信息系统还需要做到能与上游的PLM系统以及下游的ERP系统集成，与上游的PLM系统集成可以将其上游的EBOM经过调整后直接传输给工艺设计系统，从而可以作为工艺规划的基础；与下游的ERP系统集成可以将各种供应链信息传输到生产制造部门，作为产品制造的基础。

3 汽车工艺设计及管理信息化系统的重要作用

经过企业对工艺设计及管理信息系统一段时间的实际应用，在汽车新车型的开发过程中，工艺人员通过使用工艺设计及管理信息化系统，摆脱了以往繁杂的工艺文件编制与管理工作，从而可以使用更多的时间去进行工艺验证等其他工作；此外，由于工艺规划的标准化、规范化，还缩短了技术储备时间从而很大程度上提高了工艺设计及管理的效率及水平，提高了国内自主汽车企业的竞争力。

中国的自主品牌汽车企业通过合理运用制造业信息化技术，研发适用于自身特点的工艺信息化系统，很大程度上提升了工艺设计及管理水平，有很高的研究价值。

参考文献

[1]任承峰，吴世强.汽车工艺设计与管理系统的研究和应用[J].中国制造业信息化，2012，12.

[2]张维方.基于动态制造资源的网络化工艺分工规划技术研究[D].西北工业大学，2002.

[3]刘清华，万立，熊体凡.基于PDM的工艺管理研究中国机械工程[J].2004，1.

作者简介：许博（1988-），男，山东省聊城市人，工作单位：山东建筑大学，职务：在读硕士，研究方向：制造业信息化。