作者: littleboy 2022-08-18 14:17:27

数字化转型概述(草稿)

现代机械加工的发展趋势是:

制造自动化技术向纵深方向发展:精密化、集成化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化。

举例说明数字化设计的含义。

数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等, 归纳起来就是产品建模是基础, 优化设计是主体, 数控技术是工具,数据管理是核心。

1.制造业信息化包括:

充分利用先进的数字化、智能化、网络化等信息技术,改革传统制造业的设计手段、制造技术、经营方式和管理模式。通过最高端的信息化手段制造出高质量的产品、高技术附加值的产品,也是从中国制造到中国创造的创新。

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CAD

CAE

CAPP

CAM

ERP

OA

PDM&PLM

1.1 PDM的首要服务对象并不是机械设计师

PDM的首要服务对象是企业的产品数据。

企业关注的是产品全生命周期涉及的所有数据流转的全局最优,打通各环节各部门之间的信息流转效率。只有当产品数据处于某种阶段状态检入到PDM系统之后,PDM才接手并保证产品数据在跨环节流转过程中的准确和高效。所以,对于机械设计师日常绝大部分的工作内容:“不断修改迭代产品以及在PDM系统之外与同事之间的图纸流转”,基本需要机械设计师自己去维护和管理。

如下图所示蓝色部分正是机械设计师关注的“我的文件管理效率”如何提高的部分,这部分并不在PDM的管理范围。

简而言之:

机械设计师自己电脑里的文件不管怎么存怎么改怎么复杂如何乱,PDM不管;
只有检入到PDM之后,PDM才关注检入系统的文件有序和准确,并进一步促进企业全流程数据管理的最优。
总之,PDM的首要服务对象并不是机械设计师,PDM管理的业务场景不覆盖设计师每天日常的文件管理,这构成了“我的文件管理效率”并没有明显提高的核心原因。

1.2 PDM并不适宜用来做日常文件管理
虽然PDM的重心不在设计师每天日常的文件管理,但其毕竟提供了全局的产品数据管理功能,尤其对保证文件版本准确性方面起到很大的作用,是否可以用好这些功能以在日常发挥更大的作用呢?

PDM对文件管理的关键操作有两个行为:“检入”和“检出”。一个设计对象在设计过程中不断地被修改、完善,直到报废,产品每经过一次修改就会产生新的版本,因此一个文档会有多个不同的版本。如果不能很好地对设计文档的版本进行管理,就会造成产品数据在应用时的混乱。咱们可以想想平常电脑的文件我们进行过多少次“另存为”+“重命名”,在不断的对所设计的产品进行反复的修改过程中,如果用PDM来管理日常文件的话,则需要将 PDM 系统中的 CAD 数据对象不断的检出、检入。

总之,PDM对文件版本管理的方式更为繁琐,适合做大环节的流转控制,但十分不便于设计师用来做日常的文件管理。

1.3 PDM也不适宜用来做日常文件的协同流转
对于设计师文件管理效率而言,平常也会涉及大量与同事、外协等对外往返的文件流转协同。如果把这些相互之间传递简单分为图纸设计者和使用者的话,目前大多数图纸设计者和使用者之间的协同模式如下图所示,以人治的方式采用各种离散工具进行文档协同交互,比如邮箱、网盘、QQ。

PDM的重要功能除了管理产品数据外,还有对产品研发过程的管理,就过程而言,PDM系统可以协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等一系列过程事件,那么是否PDM是否可以承载设计师日常频繁的文档协同流转需求呢?我们看下PDM的文档审批流程。

机械产品在经过设计人员的修改后,其第一版的 CAD 模型通过信息提取已被批量导入至 PDM 系统的电子仓库中。经过不断检出、检入的修改与订正,机械产品已基本成型具备加工的条件。在这样的情况下,用于指导加工的 CAD 模型文件在被送入车间前需要经过一系列的审批流程。同样的企业可以有各式各样的流程,同样是工程图在不同的企业也会有不同的流程。在 PDM 系统的审批过程中,审批总体上是依流程顺序进行的,但实际上系统将该工程图同时发送给所有审批用户,所有用户同时审批。在审批过程中若能顺利通过则完成审批下放车间,若在审批过程中发现问题则需要将该图的审批流程停止并回退到某一审批节点下。

所以,PDM的审批流程十分繁琐,不合适频繁修改的日常协同场合,更不适合跨企业之间的图纸流转。

2 应该如何提高我的文件管理效率

那么,机械设计师应该如何提高文件管理效率呢?最核心的是:建立自己的文件管理体系,这里总结了一些方法,供大家参考:

2.1 初级—靠自己
(1)构建有序的目录结构

两条重要的基础原则:

通用性:目录结构要符合行业的认知,自己能看懂,同事也要能看懂。
可扩展性:即使是同一个人在不同阶段对行业的认知和从事的设计对象等都不尽相同,目录结构必须能够随时扩展,以适应新的需求。
(2)自成规范的文件命名

PDM里面“编码管理”是很重要的功能之一,所以在PDM之外其实设计师自己也可以维护一套自己文件管理的编码体系,比如“本体设计_第二版.xx”之类其实就隐含了一个编码规则。最有效的方式是建立一套合理并统一的文件命名规范,作为自己的“编码体系”并长期使用,用语言、数字和符号,来赋予文件名意义。这方面相信比较有经验的设计师早就有一套自己的规则了,只是看如何维护的更好。

(3)及时做好文件同步

同步很好理解,就是及时归档到网盘,不管是公司的内部网盘还是如百度网盘之类(只要公司允许)的均可,这一方面可以方便实现对文件实现不同电脑间的同步更新,使其一致化,同时也放在意外情况出现后的文件丢失,对于提高工作效率有着十分重要的意义。

2.2 中级-找个全面的工具
前面的方法太依赖设计师的工作经验了,并且每个人有自己的文件管理逻辑,同事之间沟通时 又会更增加一层难度,毕竟往往一个机械设计项目不仅一个人参与。有没有什么软件工具可以把上面的有点兼具了呢?

有的,不过来自一个跨行业的工具:GIT。

就像机械设计师必须学习一款CAD一样,GIT是每一个程序员必学的代码管理工具,为了学GIT有专门的书籍:Git - Book。不巧小编作为一个机械工程专业出身的非专业机械设计师,正好写过一段时间代码,感觉GIT或许也可以用来管理机械设计文件,只不过确实上手难了一些。

GIT是一种版本控制软件,那就首先了解一下什么是 “版本控制”?

比较官方的解释是,版本控制系统是一种记录一个或若干个文件内容变化,以便将来查询特定版本修订情况的系统。简言之,你对文件的任何修改只要通过版本控制系统来管,基本都可以找回,版本控制系统就像一台时光机器,可以让你回到文件的任何一个时间点。

了解了版本控制系统的功能,我们知道就算你把代码改的一塌糊涂,照样可以恢复到我们过去的任何一个时间点,工作量却微乎其微。

总结一下版本控制系统有哪些优点:

记录文件所有历史变化。这是版本控制系统的基本能力;
随时恢复到任意时间点。历史记录功能使我们不怕改错代码了;
支持多功能并行开发。通常版本控制系统都支持分支,保证了并行开发的可行;
多人协作并行开发。对于多人协作项目,支持多人协作开发的版本管理将事半功倍;
除了上面介绍的几个比较常见的优点,版本控制系统的好处还有很多,就不一一列举了,可通过实践自己逐渐体悟总结。

2.3 终极-找个专为机械设计师准备的全面工具
毕竟GIT比较难学,且主要还是为程序员准备的工具。那有没有专门为机械设计师准备的全面工具呢?

有的,来自一个机械背景、做过PDM、会用GIT的团队:EverCraft。在程序员使用了多年的高效文件管理理念基础上,专门针对机械设计行业推出。EverCraft的主要理念和特点:

3 总结

最后归纳一下:

PDM对于提高设计师日常文件管理效率没有明显促进作用的主要原因在于:

PDM的首要服务对象是企业而并不是机械设计师
PDM并不适宜用来做日常文件管理
PDM也不适宜用来做日常文件的协同流转
提高设计师的文件管理效率可以尝试如下方法:

提高个人管理文件的经验和逻辑,具体包括有序的目录、规范的命名和及时的同步;
使用跨行业的工具辅助完成:GIT;
使用专为机械设计师准备的文件效率管理工具:EverCraft,既具有GIT的理念,又为机械行业量身打造

数字化实施路线

第一阶段

仅使用二维CAD
2D工程图作为设计和制造的主文档
手工表格 (如BoM)
打印的纸质图纸在各部门上下游间流转

第二阶段

数字化的设计数据
开始进行产品3D设计2D工程图依然是设计与制造、检测等部门交互的主要手段3D模型,2D工程图及手工表格共存,且缺少关联关系采用DFM的设计方法,在设计初期进行公差,模流等验证初步定义的设计模板

第三阶段

全相关的工程数据
3D模型的应用扩展到概念设计,仿真分析、装配工艺等阶段3D设计数据作为单一数据源,下游其他文档均与其全相关,初步实现参数化设计
重用3D设计数据,建立完整的CAE验证分析,并优化设计建立部门级季部件库经过梳理的优化的各项研发流程结合3D模型定义的企业标准

第四阶段

研发体系
基于mBD的完整的全三维数字样机基于MBD的3D模型指导产品制造及装配过程建立企业级零部件库通过PDM平台快速检索与重用,实现产品的模块化及系列化制定科学的产品设计标准化、研发流程标准化通过PDM平台实现跨部/企业、跨地域、跨学科的设计协作,实现上下游设计协同,设计分析一体化,机电气/子一体化

第五阶段

3知数字化研发管理平台
建立数字化研发管理平台,在高效重用历史数据的基础上提高新产品研发效率,提高企业创新能力充分完善产品零部件库实现面向大批且定制的产品研发体系持续提升产品研发标准化、模块化、系列化,建立设计导航系统,实现智能化的产品研发将PDM/PLM平台与CAPP/ERP/MES等系统打通,实现MBD至MBE (基于模型的企业)的转型推动两化融合,围绕产品研发为核心,提升企业管理、营销、服务等各项能力,提高企业竞争力