基于PDM的设计标准化模块化管理

导读：企业标准件和通用件的管理是模块化设计和制造的基础，通用件和标准件的有效管理对于企业提高标准化率、降低生产成本、提高产品质量具有重要意义。本文结合企业实践，介绍了标准件和通用件管理方式，示范企业在产品模块化设计和标准化管理方面已经获得显著效果。

作者：刘仁丽  谢斌  姜君旺       | 来源：e-works

0 引言

    在中国经济新常态的大背景之下，各行各业的转型升级工作正在如火如荼地进行。企业要多出效益，不可能只关注产品的高产出，而是要更多的考虑如何降低企业的成本、消耗更少的资源、提升产品的质量、提高设计生产的效率等。在客户的需求方面，个性化需求越发凸显，引导消费需求的发展方向，产品多品种、小批量的生产模式在很多企业成为主导，并逐步发展为大规模定制生产方式，这种变化给企业产品设计、生产组织带来重大挑战。

    如何能够在市场中保持着竞争力，很多企业也在进行积极的探索，其中提升产品的标准化率成为很多企业提高设计生产效率、降低成本的有效手段之一。

    产品的标准化率低，直接导致设计、生产成本变大；零部件不标准，各产品模块之间接口不通用，造成互换性差，造成制造管理困难，维护保养困难，一旦需要产品升级，牵一发而动全身，拖慢产品更新的脚步，阻碍企业的发展；采用标准化设计，提高产品标准化率的优点显而易见，设计质量有保证，有利于提高产品质量，可以减少重复劳动，加快设计速度，有利于采用和推广新技术，便于实行构配件生产工厂化、装配化和施工机械化，提高劳动生产率，有利于节约材料，降低成本，提高经济效益。

    本文结合康尼机电股份有限公司在标准件、通用件管理方面的探索，介绍基于PDM系统的产品标准化过程和方法。

    该企业是中国轨道车辆门系统国产化研发和制造基地，企业产品多达几十种，成上千百个规格。该企业非常重视产品的标准化设计，对产品的研发设计人员提出了明确的标准化率的要求，标准化部门通过分析得出同类产品之间零部件通用率高达70%，具备巨大提升空间。但是由于受到技术的限制，每次在审核、统计、分析产品标准化率的数据是比较繁琐，也对标准化的推行工作产生了一定的影响。

    自从该企业实施PDM系统管理之后，规范、高效的管理产品标准化率工作成为可能，除了管理手段之外，基于PDM的标准化管理模块也为该企业不断提升产品的标准化率提供了保障。

    本文从零件分类的定义、标准化的统计分析等几个方面介绍了企业的标准化管理的解决方案。

1 标准件的分类

    产品标准化率的统计、提升，首先要对所有的零件进行分类识别。

    标准件、通用件等需要从零件类中区分出来，这样不仅可以解决国标（企标）标准装配件的问题，而且还为标准件单独配置权限管理和适用版本规则奠定基础。同时需要对标准件的管理进行规范化，标准件的创建和管理必须由技术管理部门相关标准化人员完成，同时为了兼顾技术设计及顾客的要求，将标准件审核职责安排至产品设计部的各个组，密切沟通，协调配合，保证满足设计要求同时进一步完善企业标准件库。

    以上述某轨道企业为例，在PDM系统的零部件库中，针对标准件和通用零部件，定义了专业库。在上述零部件库中，还可以定义其它类型的通用库，如车门生产用到的铝型材，其截面形状通过标准化定义，放在零部件库中，要求设计人员只能选择固定截面形状的铝型材，从而大幅降低型材的定制和采购成本。

    各个大类都由具体的人员进行权限的维护，业务人员具有借用、查看权限，维护人员负责更新维护工作。

    除了在标准件的分类方面细致入微，企业还对通用件、外购件、专用件等类别的零件也进行了明确的分类以及界定，这种分类的管理方式，既能够通过清晰的分类结构快速找到目标零件，为软件可以准确识别系统中的零件奠定了基础，又能够区分零件的唯一性，避免了查找困难、借用错误等诸多难题。对于企业后续的维修服务、物流供应同样可以起到支撑作用。

2 标准化率统计

    在标准件和通用件管理的基础上，可以针对产品进行标准化率统计，用量化方式提高产品标准化程度，并把此指标作为设计考核KPI指标之一。

    标准化率的统计是一个持续的过程，且分成几个级别。首先是普通零件的标准化，当一个普通零件被再次利用时，该零件就成为借用件；当借用的频次增多时（可设定一个最大限值）并达到限值时，标准化管理部门就组织判定，是否需要将该零件置为通用件；当通用件的借用频次达到上限值时，标准化管理部门判断，是否需要将该零件变成企业标准件；当企标件被借用的频次达到上限值时，可通过相关渠道上报到国家标准委员会，申请成为国家标准件。

    企业标准化部门会定期对系统中的零件进行分析，可以单独统计某个零件借用频率以及使用路径(如图1)，也可以直接导出某一些零件的使用频率等数据。

 

图1 标准件被使用位置以及频率统计

产品标准化率统计标准参考：《Q/KN G13.32-2010产品标准化率考核实施细则》，系列化产品的标准化统计以产品基本型号为基础，统计产品的借用件系数和标准化系数。具体计算公式如表1：

表1 借用件系数和标准化系数

 

    如上述表格中，借用件系数是通用件、外购件、借用件之和相对零部件（不包括标准件）的百分比；标准化系数是标准件、通用件、外购件、借用件占零部件总数量的百分比。该计算可以在PDM系统中自动完成（如图2），并可以生成报表，提供给企业标准化部门作为评审参考。

图2 产品标准化率统计

    除了某个产品的标准化率统计功能外，模块中还可以对不同产品的标准化率进行环比，统计标准件的月度增加量以及在对在一定时间内产品进行标准化率的统计以及分析等。

3 结语

    通过以上的管理方式，上述轨道企业实现了标准件的规范化管理，企业的标准化管理效率大大提升，增加了标准件的利用率，控制品种规格的增长，无形中积累了企业的设计资源，提高了设计效率，为企业的快速发展提供了重要支持。

2018 PLM 征文