引言

特種改裝汽車是一種為了實(shí)現(xiàn)它的特定功能，在一輛汽車底盤上集成機(jī)械、電子、液壓、化工、環(huán)保等各領(lǐng)域的相關(guān)先進(jìn)的高技術(shù)含量的產(chǎn)品。目前國內(nèi)特種改裝汽車主要包括防彈運(yùn)鈔車、高科技警用車、公路養(yǎng)護(hù)車、檢測(cè)車、混凝土攪拌車、衛(wèi)星指揮車等多個(gè)系列。激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求特種改裝汽車企業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)要“專而精”，響應(yīng)客戶需求要“快而準(zhǔn)”。如何在較短的時(shí)間內(nèi)交出滿足客戶訂單要求的產(chǎn)品、如何降低成本，是這些企業(yè)面臨的共同問題。PDM是以產(chǎn)品為對(duì)象，以BOM為數(shù)據(jù)核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過程、資源一體化集成管理的技術(shù)。運(yùn)用PDM技術(shù)來幫助企業(yè)建立產(chǎn)品信息集成平臺(tái)，是解決問題的有效途徑。

本文通過研究特種改裝汽車物資庫的特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用，以商業(yè)化的PDM軟件為平臺(tái)。通過信息集成，實(shí)現(xiàn)物資資源的優(yōu)化整合與共享，達(dá)到縮短設(shè)計(jì)制造周期、降低成本的目的，并通過實(shí)例驗(yàn)證了該方法的可行性。

1、建立特種改裝汽車的PDM物資庫

1.1特種改裝汽車設(shè)計(jì)及生產(chǎn)特點(diǎn)

特種改裝汽車的設(shè)計(jì)、制造一般由客戶訂單驅(qū)動(dòng)進(jìn)行。“產(chǎn)品種類多，個(gè)性化需求多，產(chǎn)品數(shù)據(jù)多，物資種類多，生產(chǎn)批量小”是特種改裝汽車生產(chǎn)企業(yè)共同的顯著特點(diǎn)。

在特種改裝汽車生產(chǎn)企業(yè)中，從全部或部分的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始，直至物料采購、零部件制造、裝配和銷售都是由訂單驅(qū)動(dòng)的，其生產(chǎn)也是按訂單劃分批次。在訂單驅(qū)動(dòng)的模式下，企業(yè)雖然給客戶提供了各種車型的基礎(chǔ)配置做參考。客戶根據(jù)自己的需要仍然會(huì)提出定制要求，而這些定制往往涉及對(duì)各種物資及其供應(yīng)商的指定。同一車型的不同訂單或批次，其配置和結(jié)構(gòu)都有可能不同。

特種改裝汽車的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以改裝為主，在人工管理模式中存在以下問題:

(l)缺乏對(duì)自制零部件的控制手段，自制零部件的通用程度不高。隨著新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，自制零部件數(shù)量快速增加。

(2)每個(gè)訂單都存在大量的外購件.設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)具體訂單的要求，對(duì)每個(gè)外購件提出相應(yīng)的規(guī)格型號(hào)，指定相應(yīng)的供應(yīng)商，變動(dòng)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期過長(zhǎng)。

(3)采購及庫存信息不能及時(shí)反饋到設(shè)計(jì)部門，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)靠經(jīng)驗(yàn)從各種手冊(cè)中選取材料、標(biāo)準(zhǔn)件或外購件.容易出現(xiàn)有庫存的物資沒選用，而選用的物資已斷貨或采購周期過長(zhǎng)，并且造成庫存的材料、標(biāo)準(zhǔn)件和外購件種類不斷增加。

(4)同系列車型產(chǎn)品中通用零部件發(fā)生設(shè)計(jì)變更時(shí)，設(shè)計(jì)人員不了解庫存、在產(chǎn)情況，很容易造成庫存積壓。

1.2特種改裝汽車PDM物資庫的建立

對(duì)于訂單型制造生產(chǎn)企業(yè)來說，運(yùn)用大批量定制來解決滿足客戶需求多樣性與降低制造成本的矛盾.是一個(gè)有效的解決方案。大批量定制的核心是盡可能減少產(chǎn)品內(nèi)部的多樣化，增加體現(xiàn)客戶價(jià)值的產(chǎn)品外部多樣化，從而支持企業(yè)以大批量生產(chǎn)的效益生產(chǎn)滿足客戶個(gè)性化需求的定制產(chǎn)品。

特種改裝汽車要減少產(chǎn)品內(nèi)部的多樣化，就需要對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)行整合。通過推行零部件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，建立包括標(biāo)準(zhǔn)件、通用件(外購或自制)、材料的企業(yè)內(nèi)部物資庫。以物資庫作為設(shè)計(jì)及制造的產(chǎn)品知識(shí)庫，能夠起到避免重復(fù)設(shè)計(jì)、減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化的作用。

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Prdouct data Management，PDM)是對(duì)產(chǎn)品全生命周期和過程進(jìn)行有效管理的方法和技術(shù)閱。PDM系統(tǒng)作為一個(gè)集成信息系統(tǒng)，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，保證數(shù)據(jù)的有效性和唯二性，在我國制造行業(yè)已經(jīng)有眾多的成功實(shí)施案例。建立PDM物資庫，使特種改裝汽車制造企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、材料的種類數(shù)目得到有效控制，從而達(dá)到減少庫存、降低成本的目的。

PDM系統(tǒng)錄入物資之前，需要先對(duì)物資進(jìn)行分類和編碼。物資包括標(biāo)準(zhǔn)件、通用件(外購或自制)、材料三種類型。通過分析特種改裝汽車的車型特點(diǎn)，對(duì)各種車型按其所屬系列整合，將物資分為金屬材料、非金屬材料、電器產(chǎn)品、工具、電子產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)件、專用件、其他等8個(gè)大類。物資編碼由大類、小類、品種、流水碼4個(gè)碼段組成，并保證一種物資的不同規(guī)格都有不同編碼。將編碼規(guī)則定義在PDM系統(tǒng)的編碼器中，以保證企業(yè)內(nèi)部物資編碼方案的統(tǒng)一，通過自動(dòng)查重功能，杜絕產(chǎn)生重碼。采用編碼器，編碼唯一，為生產(chǎn)、采購和庫管提供了準(zhǔn)確信息。

在對(duì)物資進(jìn)行分類匯總以后，按企業(yè)內(nèi)部規(guī)定格式準(zhǔn)備物資數(shù)據(jù)。物資數(shù)據(jù)主要包括編碼、名稱、型號(hào)(標(biāo)準(zhǔn)號(hào))、規(guī)格、計(jì)量單位、數(shù)量、供應(yīng)商、價(jià)格等屬性，標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的屬性還應(yīng)包括制造材料。完成物資數(shù)據(jù)準(zhǔn)備后，開始錄人物資。錄人方式有手工錄人和批量導(dǎo)人兩種方式。手工錄人時(shí)一次只能錄入一個(gè)物資，物資編碼由PDM編碼器生成。批量導(dǎo)人時(shí)，先按編碼規(guī)則對(duì)所有物資進(jìn)行人工編碼，再利用EXCEL表與PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口一次性導(dǎo)人PDM系統(tǒng)。

PDM物資庫是一個(gè)電子物資倉庫，不僅包括企業(yè)已有的物資，還應(yīng)包括將來可能采用的參考物資。兩者在系統(tǒng)中的區(qū)別在于有效和無效，只有處于有效狀態(tài)的物資才可以被選用及采購，而有效和無效可以通過物資管理人員的操作進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。參考物資可以通過收集資料人工錄人，也可以利用供應(yīng)商定期發(fā)布的零部件電子目錄光碟將其導(dǎo)人到PDM系統(tǒng)中。

2、PDM物資庫的應(yīng)用

2.1技術(shù)部門的部門級(jí)應(yīng)用

技術(shù)部門的應(yīng)用主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)及工藝編制過程中。特種改裝汽車以改裝為主，外購物資多，自制的零部件在每個(gè)訂單批次都可能改變。

設(shè)計(jì)人員按照訂單要求進(jìn)行BOM配置時(shí)，各標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、材料首先從PDM物資庫中選取。物資庫以列表方式顯示物資的編碼、名稱、型號(hào)、規(guī)格、材料牌號(hào)、車型歸屬、供應(yīng)商、價(jià)格、選用次數(shù)、是否在產(chǎn)等等詳細(xì)信息。設(shè)計(jì)人員通過已知屬性進(jìn)行條件查詢找到相關(guān)物資，查到的物資根據(jù)選用次數(shù)自動(dòng)排序，選用次數(shù)最多的物資排在列表的最前面，作為優(yōu)選對(duì)象推薦使用。價(jià)格信息通過PDM系統(tǒng)進(jìn)行加密處理，有權(quán)限的人員才能查看。

在設(shè)計(jì)自制的零部件時(shí)推行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，提高通用性，按車型整合自制件后儲(chǔ)存在物資庫中以備同類型車選用。

設(shè)計(jì)人員在CAD軟件中進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，通過CAD軟件內(nèi)嵌的PDM數(shù)據(jù)接口，可以對(duì)PDM物資庫中的物資進(jìn)行選用，數(shù)據(jù)接口需要對(duì)CAD進(jìn)行二次開發(fā)。

工藝人員運(yùn)用CAPP軟件編制工藝、設(shè)計(jì)工藝工裝時(shí)，通過CAP與PDM的集成接口，可以快速查詢到工藝所需的材料、標(biāo)準(zhǔn)件，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求及庫存信息從PDM物資庫選用。

對(duì)于設(shè)計(jì)過程新增的外購物資，通過相關(guān)審查后錄人PDM物資庫;對(duì)于新設(shè)計(jì)的自制零部件，在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、通用性審查后，經(jīng)過審批進(jìn)人PDM物資庫以備后繼訂單選用。

技術(shù)部門應(yīng)用PDM物資庫管理功能，有效的控制了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、材料的種類數(shù)目。因?yàn)閷?duì)大量使用的零件進(jìn)行大量的采購，所以使得通用零件的費(fèi)用較低;較少的零件種類所需的采購次數(shù)較少.采購的成本就降低了。同時(shí)，隨著自制件通用程度的提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，制造成本相應(yīng)減少，也縮短了產(chǎn)品的開發(fā)及生產(chǎn)周期。

2.2、企業(yè)級(jí)的集成應(yīng)用

由于PDM系統(tǒng)的主要使用者為技術(shù)部門，而企業(yè)的物資管理涉及技術(shù)、采購、生產(chǎn)、庫管、財(cái)務(wù)等多個(gè)部門，物資信息的傳遞存在障礙。通過PDM系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的集成，消除部門間的“信息孤島”，使物資信息在企業(yè)內(nèi)部相關(guān)部門得到有效共享。

企業(yè)級(jí)的集成體現(xiàn)為由PDM系統(tǒng)提供唯一的產(chǎn)品信息源，而PDM與ERP的信息交流主要包括BOM信息傳遞和物資信息的傳遞兩個(gè)部分。見圖1，技術(shù)部門完成BOM配置、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及工藝編制后，產(chǎn)品的制造BOM數(shù)據(jù)傳遞到ERP系統(tǒng)的BOM管理中，通過審批生效，最后輸人MRP模塊。

PDM物資庫將物資的品種類型及相關(guān)屬性傳遞到ERP的物料(物資)管理模塊，通過ERP系統(tǒng)添加相關(guān)的管理信息，最終建立起ERP的物料(物資)庫。同時(shí)，PDM物資庫中物資變化信息將實(shí)時(shí)傳遞到ERP系統(tǒng)，以保證物資數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。在ERP系統(tǒng)中，物資管理部門根據(jù)物料需求計(jì)劃MRP和庫存信息編制采購計(jì)劃，進(jìn)行物資采購。在物資人庫后，庫存管理將庫存信息反饋到物料(物資)管理模塊。財(cái)務(wù)部門從物料(物資)管理及庫存管理讀取物資數(shù)據(jù)作為成本管理、固定資產(chǎn)、應(yīng)付賬款等財(cái)務(wù)管理工作的依據(jù)，并將采購計(jì)劃指導(dǎo)價(jià)格反饋至物料(物資)管理模塊。生產(chǎn)管理部門通過ERP將自制件的在產(chǎn)信息反饋至物料(物資)管理模塊。最終，ERP系統(tǒng)將物資庫存信息、價(jià)格信息、在產(chǎn)信息同步反饋到PDM物資庫，其中價(jià)格信息通過PDM的本員角色的權(quán)限設(shè)置進(jìn)行查看的控制。

通過企業(yè)級(jí)的集成，使技術(shù)部門與其他部門保持了相關(guān)業(yè)務(wù)信息的同步，保證了物資數(shù)據(jù)的唯一性，物資信息得到了共享。技術(shù)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝編制時(shí)，可以查看到庫存的物資及其采購單價(jià)，在源頭就開始成本的控制。在產(chǎn)品零部件進(jìn)行變更之前，技術(shù)部門通過PDM物資庫查詢本次變更所涉及物資的庫存、在產(chǎn)情況，確定變更生效日期，保證設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、庫存狀況的一致性，避免物資發(fā)生積壓。PDM物資庫的企業(yè)級(jí)集成應(yīng)用，可以起到降低庫存、減少成本、提高資源利用率、提高新產(chǎn)品開發(fā)能力的效果。

2.3、PDM物資庫與ERP系統(tǒng)的集成方式

PDM物資庫與ERP系統(tǒng)的集成是指PDM物資庫與ERP物料(物資)管理的雙向集成，主要有間接式、接口式和緊密集成式三種方式。

采用間接式集成方式時(shí)，PDM物資庫與EPR物料(物資)管理的信息是通過中間文件或中間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的，PDM與ERP保持彼此獨(dú)立，互不影響。采用接口式集成方式時(shí)，利用PDM與ERP雙方提供的開發(fā)工具來開發(fā)數(shù)據(jù)接口，PDM物資庫與ERP物料(物資)管理的信息傳遞通過數(shù)據(jù)接口來進(jìn)行，保證在需要時(shí)可從對(duì)方得到信息。采用緊密集成方式時(shí)，通過開放PDM與ERP數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)庫的對(duì)接，達(dá)到數(shù)據(jù)的互操作，保證PDM物資庫與ERP物料(物資)管理數(shù)據(jù)的一致性。

在實(shí)際工程實(shí)施中，采用緊密集成方式時(shí)需要PDM、ERP軟件方開放數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)產(chǎn)生問題時(shí)雙方責(zé)任不易分清;而接口式則需要PDM、ERP雙方提供開發(fā)工具;間接式雖然效果不佳，有的企業(yè)從保證財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)安全的角度，反而更愿意接受。因此，采用何種集成方式.要根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況來定。

3、結(jié)論

本文研究了基于PDM的特種改裝汽車物資庫管理技術(shù)，針對(duì)特種改裝汽車外購件多的特點(diǎn)，從設(shè)計(jì)源頭開始控制物資品種數(shù)量，提出了一種先進(jìn)實(shí)用的物資管理方法，使設(shè)計(jì)部門與物資管理部門、庫管部門的業(yè)務(wù)聯(lián)系信息保持同步、一致，消除了部門間的信息孤島，避免了新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)新材料、外購件盲目增加的狀況。在重慶某特種改裝汽車生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施本文方案1年后，物資品種減少了27%，得到了有效控制，新產(chǎn)品不斷增加而物資保持在相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)量，達(dá)到了縮短開發(fā)周期、減少庫存品種、降低成本的目的，在實(shí)踐中驗(yàn)證了本文的工程應(yīng)用可行性。