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突破工艺设计效率的瓶颈

前言
  在客户需求个性化需求越来越明显的今天,交货期、质量的压力对产品设计工具提出了更高的要求,设计工具的数字化也普遍的被人们所接受。然而,由于设计各环节数字化技术水平的不均衡,工艺设计的效率正成为制约很多制造企业总体设计效率的一个瓶颈。如何突破这一个瓶颈已经成为众多制造企业关注的一个重点。


  日前,笔者有幸参加了由e-works组织的主题为“数字化技术推动中国产品创新”的“2006e-works产品创新数字化国际峰会”,听取了“制造与工艺管理数字化”分会场的全部报告,下面就一些专家和企业的观点做一个简要分析。

一、制造与工艺管理数字化不容回避
  我国的信息化工作在从上个世纪80年代末开始的短短20年左右时间已经取得了很多成绩。但是我们可以发现,几乎所有的这些工作都是集中在二头:一是产品研发,以PDM为核心;再就是以ERP为核心拓展了很多生产领域,从学术上来说发展了很多支撑理论。然而,这和我国制造业的实际有些对立,我国是两头小,中间大,我国在车间这块的量很大。

图 1 我国不均衡的信息化发展

  客观上来讲,车间底层的环节复杂、综合基础较差,因此多数企业自觉或不自觉的回避了车间底层的信息化问题。但是我们越来越明显的看到,车间底层信息化工作的薄弱,正成我们进一步推动制造业信息化继续深入的瓶颈。


  以ERP为例,我们知道ERP的推进面临着很多问题。因为与制造车间的脱节,很多企业在实施ERP的时候无法获取符合实际制造条件的产品信息,无奈之下只好从PDM/CAD等获取未处理的产品信息,事实上设计者理解的BOM和从工艺角度、制造角度理解的BOM差异很大,根据这个设计BOM做的计划难以被接受。再就是我们计划执行的时候需要知道资源和制造过程的信息,因为现在底层的信息化不行,现在还不能让车间把设备故障等信息实时的采集起来,这就很容易造成计划执行不下去。


  ERP应用效果的不理想,从技术方面来讲是因为我们底层的信息化不够,没有足够的支持。因此制造与工艺管理数字化不容回避。也就是说,中国的制造企业需要CAPP/MPM。

二、工艺设计复杂程度高和个性化强是工艺数字化的最大难点
  工艺设计工作涉及的范围广、内容多,可以表现在工艺规划包括冷加工、热处理、装配等多种工艺,包括工艺评价、工艺规程设计、工序图设计、工艺管理等众多工作内容。

 

       工艺设计涉及到机械科学与技术、材料科学与技术、管理科学与技术、信息科学与技术、图形学、仿真学等,是典型的多学科交叉的研究领域。


  工艺设计还是诸多制造活动(如产品设计、采购管理、生产计划、车间制造、质量管理、成本管理等)的交汇点。


  更重要的是,工艺设计是一种知识灵活应用的过程,因此工艺设计本身的综合复杂程度很高。


  另外,由于不同企业生产产品的差异、加工设备的差异、加工方式甚至加工习惯的差异,使得不同企业的工艺设计的个性化突出。这就使得针对某个制造企业花了很长时间研发出来的工艺数字化产品在别的企业应用困难甚至完全无法使用。


  工艺设计复杂程度高和个性化强的特点直接造成了工艺数字化产品开发周期长、难以兼顾通用性及功能强大、实施工作量大、难以和其他系统集成、系统升级困难等一系列问题。

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