PDM在汽车模具行业的应用
1.引言
经过近几年的高速发展，我国的模具制造水平已经有了明显提高。但是用于汽车、摩托车等产品的高端模具还不能满足市场需求，多半需要进口。汽车模具行业只有在信息化建设的推动下，走出一条科技含量高、经济效益好的新型路子，才能真正实现与国际模具制造商相抗衡。
在经过ERP实施的高失败率后，众多企业重新把信息化建设的目光重点转移到PDM上。因为没有PDM基础平台，后端的ERP系统就难以得到完整的数据信息。据不完全统计，全球范围内的PDM软件不下100种，它们的功能各有特色，但没有一家系统占明显优势。目前，EDS公司的IMAN(属于现在的TeamCenter)采用CORBA和ODBC 等技术，以Web为核心，以Java为开发平台，充分发挥互联网的强大功能，为异地的的设计生产提供了一个良好的协同工作环境。它已经被部分人们所接受，如北京人民印刷机械厂、沈阳飞机公司等企业都采用了IMAN作为产品数据管理和协同设计系统。
但是，IMAN毕竟为进口产品，其设计思路以及开发方式与国内企业的应用实际差别较大，实施过程需要进行大量二次开发。本文结合我国汽车覆盖件模具工业生产现状，定制了适用于汽车模具制造企业的客户化IMAN系统，并进行了企业应用示范。
2.系统设计
IMAN是一个面向对象的工程数据信息管理系统,是在现有的关系数据库管理系统RDBMS(Oracle)基础上与面向对象的层(OODB)相结合而实现的。IMAN用户可以通过系统提供的接口UIF(User Interface)操纵工程管理数据，它只为客户提供了应用系统的基本框架，必须针对不同用户需求进行客户化定制。其中定制开发的内容主要包括导航器、PSE、工作流管理等模块的内容。而工作流管理系统主要为企业流程的设计与再造(具体内容将另文阐述)，本文主要集中研究导航器中的属性表单设计与开发、PSE系统中BOM表单的定制、BOM的生成与打印处理。
2.1 导航器设计
导航器是进行产品设计与数据管理的基本入口，为了适应模具快速开发的需要，其数据组织形式将产品数据分为临时数据、公用数据、项目数据，并分别用相应的文件夹进行管理。并对每一个文件夹或零组件分配负责人及其相应权限。
IMAN系统为零组件（Item）提供了基本属性表单MasterForm，但是不能满足企业需求，需要进行重新定义。为了便于对汽车覆盖件模具进行分类管理，在模具与相应制件之间建立对应父子关系，即在导航器中以项目管理以制件信息为产品根节点，依次递减为模具、工作零件等。因而将Item类型分为产品零件（制件）、模具、标准件、工作零件，相应的属性表单内容为：产品零件（制件）包括代号、名称、版本、属性、材料牌号等；模具包括代号、名称、版本、模具类型、使用设备等；标准件包括代号、名称、版本、标准、规格型号、供应商厂家等；工作零件包括代号、名称、版本、特性（多工序外协、单工序外协、自制）、材料代码、材料名称、材料牌号、材料规格、毛坯代码、毛坯规格、毛坯种类（铸件、锻件、圆钢、板材）、毛坯尺寸、热处理方式、下料尺寸、毛重、定额、成本等。
2.2 PSE中BOM表单生成与打印处理
PSE系统主要实现产品结构与配置设计与管理功能，同时通过二次开发，可以定制客户化BOM表单。产品结构与配置信息通过相应属性过滤可以生成设计BOM、工艺BOM、标准件采购BOM等。为了便于信息输出，与客户进行交流，系统同时开发了BOM打印功能。通过将BOM打印内容生成矢量数组，并将数组生成VBS文件，最后调用Excel打印模板完成表单的打印或预览操作。另外，为了提高模具设计效率，系统定制了Item与PSE的物理复制。设计人员根据需要，选择合适模板进行PSE复制，生成新的模具结构树。
3.IMAN系统客户化开发
基于IMAN的系统开发分客户端开发与服务器端开发两部分，由于服务器端的开发要利用ITK技术，这在IMAN升级时会导致二次开发程序重新编译乃至重写，所以二次开发一般放在客户端，尽量通过Java编程来调用其已有的功能，避免二次开发中的重复工作。客户端开发基于IMAN kernel，通过定义Action、定义或定制Command类、Operation类、定制对话框等来实现。
Master Form表单开发利用IMAN提供的POM类，首先修改(暂不可见)perties，然后创建form类，该form类继承于Abstract IMAN Form类,如public class cplj Item Master Form extends Abstract IMAN Form。
BOM表的生成、打印与输出主要包括信息的统计汇总、信息转换与打印输出。从信息提取来源分，BOM表中的内容可分为两部分：一部分信息存在当前bomline属性中固有属性，如当前item的名称等；另一部分信息存在于当前bomline所代表的item revision的form中，要提取该form中的信息，首先通过当前的bomline获取item revision，然后通过item revision获取本item的form，最后通过此form的getproperty( )方法来获得其form属性。其代码实现一般如下：
IMANComponentBOMLine bomline=(IMANComponentBOMLine)bomline.elementAt(i);
IMANComponentItemRevision ir=(IMANComponentItemRevision)bomline.getItemRevision();
AIFComponentContext acc［］=ir.getChildren(“IMAN_master_form_rev”);
IMANComponentForm fr=(IMANComponentForm)acc［0］.getComponent();
String ss=fr.GetIMANFormProperty(“user_1”).toString();
由于事先无法预知所统计零部件的具体类型与数量，所以不能用数组来容纳零部件信息，因此采用Vector类存放统计过程中的数据。这样，统计过程中所需要的两部分信息分别通过以上两种办法获得，满足了当前统计和信息管理的需要。BOM信息统计汇总完成后，写入EXCEL模板便可以进行打印输出。
4.应用验证
系统开发完成后，在北汽福田潍坊模具厂进行了应用验证。该厂是北汽福田车辆股份有限公司的一个下属专业厂，主要从事汽车覆盖件模具设计开发与生产制造。通过系统实施，经济效益主要体现在下面的几个方面：
（1）规范了产品文档管理
制订了IMAN系统管理企业标准，建立了资源共享的产品信息库，优化技术资源配置，形成了清晰的查询、更改、电子流程审批、过程控制的环境。
（2）提高了设计效率
在产品设计、生产过程中实行全面的产品数据管理，并对产品的技术管理完善和规范，通过建立并行、协同的产品设计与开发体系，提高了产品零部件的合格率，降低了生产成本，使企业的技术开发能力和技术管理水平上了一个新台阶。
（3）建立了模具行业的模具资源标准库，方便检索引用
在IMAN系统中对企业的标准件、非标准件、典型模具结构等资源进行统一管理，方便了模具设计过程中的检索查看与引用。
（4）通过IMAN二次开发实现了整套模具结构的复制创建
通过对PSE的二次开发，实现了Item或PSE的物理复制。目前，潍坊模具厂已建立了十多种典型模具结构模板，设计人员根据需求选择合适模板进行PSE复制，从而得到新的模具结构树，加速了模具设计工作，缩短了模具投放市场的时间。
5.结语
根据国内汽车模具的生产现状，利用ITK技术，开发了客户化的IMAN系统。在北汽福田潍坊模具厂进行的应用验证结果表明：使用该系统具有良好的经济效益，企业产品资料与文档管理混乱局面得到有效改善，产品数据的准确性与一致性得到保障，设计周期明显缩短，生产效率显著提高。
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