1、前言

　　某公司使用的BOM系統(tǒng)為自主設(shè)計、開發(fā)的信息系統(tǒng)，是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，為全公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、采購、財務(wù)、售后服務(wù)等業(yè)務(wù)管理提供BOM數(shù)據(jù)和變更管理。

　　Windchill系統(tǒng)是美國PTC公司推出的一款PDM軟件系統(tǒng)，有成熟的CAD數(shù)據(jù)管理功能和體系。在汽車產(chǎn)品設(shè)計過程中，某公司使用Windchill系統(tǒng)進行CAD協(xié)同設(shè)計、變更控制、版本控制、數(shù)據(jù)存儲和交換、生命周期流程管理等基本功能。

　　某公司結(jié)合企業(yè)自身業(yè)務(wù)需求，將BOM系統(tǒng)與Windchill系統(tǒng)緊密集成，實現(xiàn)BOM結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)在設(shè)計、評審、發(fā)布各階段的一體化，以及CAD數(shù)據(jù)在產(chǎn)品全生命周期各階段、全業(yè)務(wù)流程各部門的全面應(yīng)用,提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高設(shè)計效率，消除產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)信息孤島。

2.名詞定義介紹

　　1)BOM系統(tǒng):本文中的BOM系統(tǒng)指某公司自主設(shè)計、開發(fā)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

　　2)Windchill:PTC公司的一款PLM系統(tǒng)軟件，研發(fā)用其管理CAD數(shù)據(jù)。

　　3)CAD數(shù)據(jù):本文中的CAD數(shù)據(jù)指由CAD工具設(shè)計的3D模型、2D圖紙。

　　4)部件:Windchill中的信息項，沒有具體內(nèi)容，用來關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的3D數(shù)模、2D圖紙。

　　5)提交BOM:Windchill系統(tǒng)中的客制化功能，用于將部件及其關(guān)聯(lián)的3D數(shù)模、2D圖紙發(fā)送給BOM系統(tǒng)。提交BOM后的部件、3D數(shù)模、2D圖紙不可修改。

　　6)可視化數(shù)模:CAD數(shù)據(jù)經(jīng)過可視化服務(wù)器轉(zhuǎn)換后生成的一種3D數(shù)模輕量化數(shù)據(jù)格式，可以使用CreoView打開。

　　7)Creoview：PTC公司一款可視化軟件，可以與Windchill直接集成查看輕量化數(shù)據(jù)格式。軟件基礎(chǔ)功能無需購買許可，可用于快速預(yù)覽、審閱模型。

3.系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)需求分析

　　3.1研發(fā)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互需求

　　在產(chǎn)品研發(fā)階段，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、屬性信息等在BOM系統(tǒng)編輯和管理，CAD模型設(shè)計過程及數(shù)據(jù)在Windchill系統(tǒng)管理，產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)在設(shè)計、應(yīng)用、發(fā)布管理等方面遇到以下問題：

　　1)BOM結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)沒有實時信息關(guān)聯(lián)，各類零部件屬性信息在Windchill系統(tǒng)、產(chǎn)品圖紙、BOM系統(tǒng)內(nèi)多點維護，影響數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性；

　　2)設(shè)計師根據(jù)需要自行查閱各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，人工來對應(yīng)產(chǎn)品的CAD和BOM數(shù)據(jù)；

　　3)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等在BOM系統(tǒng)簽審，與之對應(yīng)的CAD數(shù)據(jù)卻在Windchill中簽審，兩個流程各自獨立，影響發(fā)布效率。

　　3.2研發(fā)下游單位對CAD數(shù)據(jù)的需求

　　由于Windchill系統(tǒng)只在研發(fā)部門內(nèi)使用，CAD數(shù)據(jù)沒有實時向研發(fā)下游單位傳遞，產(chǎn)生以下問題：

　　1)制造部門無法實時獲取各車型相關(guān)的產(chǎn)品CAD數(shù)據(jù)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)表述完整性無法保證；

　　2)工廠單位沒有準(zhǔn)確的CAD數(shù)據(jù)指導(dǎo)零部件制造工藝和整車、總成裝配，部分圖紙信息表述不明確的零部件難以確定裝配位置；

　　3)后市場部門開展產(chǎn)品包裝業(yè)務(wù)無法獲取產(chǎn)品的CAD模型包絡(luò)尺寸，需要根據(jù)實體零部件測量以供包裝運輸參考。

4.BOM系統(tǒng)與Windchill集成方案

　　為了解決以上業(yè)務(wù)需求，針對BOM系統(tǒng)和Windchill系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)功能解析，提出以下集成解決方案。

　　4.1集成業(yè)務(wù)場景

　　BOM系統(tǒng)與Windchill的集成業(yè)務(wù)場景集中體現(xiàn)在產(chǎn)品詳細設(shè)計過程中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)（零件、圖紙、數(shù)模、可視化數(shù)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等）和流程信息的交互過程。具體分為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)鏈接、圖框信息維護、流程信息一致性、發(fā)布狀態(tài)的關(guān)聯(lián)等。

圖1.BOM與Windchill的集成業(yè)務(wù)場景

　　

　　4.2數(shù)據(jù)鏈接與信息交互

　　4.2.1數(shù)據(jù)鏈接

　　BOM系統(tǒng)中的物料號依據(jù)產(chǎn)品平臺、系統(tǒng)專業(yè)等規(guī)則設(shè)定，已建立一套完整的編碼體系，所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)的編碼和命名以BOM系統(tǒng)中業(yè)務(wù)規(guī)則為主。

　　設(shè)計師先在BOM系統(tǒng)中創(chuàng)建物料編碼，再在Windchill系統(tǒng)創(chuàng)建編碼相同的CAD數(shù)據(jù)開展詳細設(shè)計。Windchill中的CAD數(shù)據(jù)去除格式尾綴后的編碼與BOM系統(tǒng)中產(chǎn)品數(shù)據(jù)編碼相同，并通過數(shù)據(jù)庫中間表建立數(shù)據(jù)鏈接，各類信息在相同編碼的BOM數(shù)據(jù)和CAD數(shù)據(jù)之間傳遞，通過在BOM系統(tǒng)增加記錄CAD數(shù)據(jù)編碼的超鏈接字段，可實時跳轉(zhuǎn)到CAD數(shù)據(jù)詳細信息頁面，方便開展設(shè)計工作。

　　4.2.2產(chǎn)品參數(shù)、結(jié)構(gòu)信息交互

　　由Windchill系統(tǒng)傳遞給BOM系統(tǒng)的CAD參數(shù)主要為“外廓尺寸”和“數(shù)模重量”。

　　3D數(shù)模的外廓尺寸可以給物流單位在包裝、裝車運輸過程中提供有效的數(shù)據(jù)參考，數(shù)模外廓尺寸通過Creoview輕量化工具計算獲取。Creoview將不同格式的原始CAD數(shù)據(jù)可視化轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的PVZ、PVS輕量化格式數(shù)據(jù)，并計算他們的包絡(luò)。

圖2.模型包絡(luò)

　　

　　數(shù)模重量通過CAD設(shè)計工具基于數(shù)模材料、密度、模型結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)計算得出。

　　外廓尺寸和數(shù)模重量在數(shù)模檢入Windchill系統(tǒng)時一并記錄在系統(tǒng)的對應(yīng)字段，并通過Windchill系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈接傳輸給BOM系統(tǒng)。BOM系統(tǒng)將這些參數(shù)值隨產(chǎn)品文件下發(fā)給相關(guān)單位。

　　產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)和CAD模型結(jié)構(gòu)分別在兩個系統(tǒng)存儲，原本需要人工比對結(jié)構(gòu)的差異性。集成后Windchill系統(tǒng)將CAD結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳遞至BOM系統(tǒng)，用戶可以借用已有的CAD模型樹結(jié)構(gòu)同步復(fù)制搭建BOM結(jié)構(gòu)，也可以實時比對兩種結(jié)構(gòu)差異，提升工作效率的同時也提升了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

　　4.3產(chǎn)品文件、數(shù)據(jù)的集成發(fā)布

　　4.3.1集成流程

　　系統(tǒng)集成前，產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、配套文件等在BOM系統(tǒng)中簽審發(fā)布，CAD數(shù)據(jù)在Windchill系統(tǒng)簽審發(fā)布后，再把Windchill的圖紙人工下載、上傳至BOM系統(tǒng)的配套文件，一套產(chǎn)品數(shù)據(jù)要走兩個簽審流程，數(shù)據(jù)的交互依靠人為處理。

　　系統(tǒng)集成后，CAD數(shù)據(jù)無需額外在Windchill里執(zhí)行簽審。CAD數(shù)據(jù)信息在Windchill系統(tǒng)中執(zhí)行客制化的“提交BOM”操作后，將CAD數(shù)據(jù)中的圖紙和輕量化數(shù)模傳遞給BOM系統(tǒng)。同時，由BOM系統(tǒng)中產(chǎn)品文件關(guān)聯(lián)相同編碼項目號的簽審流程，將狀態(tài)同步給Windchill中同號的部件和CAD數(shù)據(jù)。

　　BOM系統(tǒng)中每一份產(chǎn)品文件記錄當(dāng)前項目號對應(yīng)的CAD數(shù)據(jù)編碼和版本。研發(fā)外單位沒有Windchill系統(tǒng)，但有獲取CAD數(shù)據(jù)的需求時，將BOM系統(tǒng)與其他系統(tǒng)建接口，依據(jù)產(chǎn)品文件記錄的編碼和版本，從Windchill抓取對應(yīng)的CAD數(shù)據(jù)，直接或經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后傳遞給指定的系統(tǒng)路徑。

　　4.3.2可視化數(shù)模的應(yīng)用

　　BOM系統(tǒng)的產(chǎn)品文件在簽審流程中，簽審環(huán)節(jié)的每一個審批人可查看文件關(guān)聯(lián)的輕量化數(shù)模。查看輕量化數(shù)模使用Creoview工具，不占用CAD設(shè)計工具的license。

　　輕量化數(shù)模隨產(chǎn)品文件一并下發(fā)至制造單位。制造單位只需安裝Creoview插件，即可在BOM系統(tǒng)中打開產(chǎn)品文件的同時預(yù)覽輕量化模型，幫助指導(dǎo)裝配。

　　4.3.3數(shù)字化圖框的開發(fā)與實施

　　圖框是工程師設(shè)計、發(fā)布圖紙和產(chǎn)品文件工作中必須編輯的數(shù)據(jù)項。圖框中包括產(chǎn)品屬性信息、變更發(fā)布信息和簽審信息。傳統(tǒng)做法這些信息是由設(shè)計師使用CAD工具繪制2D圖紙時手工編輯填寫。

　　系統(tǒng)集成后，梳理圖框每個信息欄的數(shù)據(jù)源，分解各類信息要素及影響參數(shù)，通過智能計算，實現(xiàn)圖框信息在產(chǎn)品圖紙指定區(qū)域自動生成及數(shù)字化發(fā)布，確保產(chǎn)品屬性、參數(shù)信息一源性，提升了產(chǎn)品設(shè)計、發(fā)布效率。

5.BOM系統(tǒng)、Windchill與3DE-DELMIA的集成

　　制造部門已實施達索的DELMIA系統(tǒng)用于三維工藝評審和三維過程設(shè)計，以獲取CAD數(shù)據(jù)。BOM系統(tǒng)作為與其他領(lǐng)域信息系統(tǒng)集成的主要數(shù)據(jù)源頭，一方面制造部門可以通過M-BOM系統(tǒng)直接查看輕量化模型，另一方面，DELMIA與BOM系統(tǒng)已實施集成，制造部門可依據(jù)BOM系統(tǒng)記錄的CAD數(shù)據(jù)編碼、版本獲取原格式CAD數(shù)據(jù)。

　　依據(jù)DELMIA系統(tǒng)推送的車型數(shù)據(jù)，BOM系統(tǒng)將整個產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和CAD數(shù)據(jù)編碼、版本號生成表單，Windchill系統(tǒng)依據(jù)該表單將所有CAD數(shù)據(jù)推送給格式轉(zhuǎn)換服務(wù)器，整體轉(zhuǎn)化為CGR數(shù)據(jù)，最終將CGR數(shù)據(jù)傳遞給DELMIA系統(tǒng)。

圖3. BOM系統(tǒng)、Windchill與3DE-DELMIA的集成

　　

6.總結(jié)

　　系統(tǒng)集成實施后，功能覆蓋研發(fā)所有設(shè)計部門的設(shè)計、查詢、文件發(fā)布等工作。衍生數(shù)據(jù)貫穿產(chǎn)品全生命周期，涵蓋制造、采購、銷售、后市場等部門。

　　企業(yè)實施PDM系統(tǒng)，傳統(tǒng)方式是推行一整套大型PDM系統(tǒng)，費用較高且實施難度較大，系統(tǒng)功能不一定完全適用于業(yè)務(wù)需求。企業(yè)在已有IT系統(tǒng)資源的基礎(chǔ)上，開展各類客制化功能開發(fā)和集成也是另一種可行方式。本項目通過客制化開發(fā)，實現(xiàn)BOM系統(tǒng)與PDM系統(tǒng)緊密集成，達到了企業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一，拓展應(yīng)用，提高效率的目的。客制化開發(fā)要求系統(tǒng)管理員對業(yè)務(wù)需求、應(yīng)用場景、流程規(guī)則、系統(tǒng)功能等有深度了解，并熟悉IT技術(shù)，這樣才能保證開發(fā)的新功能適用于企業(yè)環(huán)境，并助力產(chǎn)品設(shè)計協(xié)同，提升設(shè)計效率。

來源于：東風(fēng)商用車技術(shù)中心