1.1PLM的内涵
PLM作为
产品生命周期管理
,已经迅速从一个竞争优势转变为竞争必需品,对于这个发展很快,又比较陌生的信息化领域,很多人对于它的定义还很模糊,正所谓众说纷纭。
通过实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生命周期,支持与产品相关的协作研发、管理和使用产品定义信息。
PLM是覆盖了从产品诞生到消亡的产品生命周期全过程的、开放的、互操作的一整套应用方案。PLM是一种极具潜力的商业IT战略,它专注于解决企业如何在一个可持续发展的基础上,开发和交付创新产品所关联的所有重大问题。PLM是一种技术辅助策略,把跨越业务流程和不同用户群体的那些单点应用集成起来。
对于PLM的定义还有很多,定义的侧重点也有所不同,不论PLM是一种商业策略,还是一种业务手段,对于企业来说最根本的一点是如何应用?使之更好的融入企业现有的生产模式当中,帮助企业开拓潜在的业务,从时间上覆盖产品的设计、制造、装配、销售等产品生命周期的各个环节,从而缩短产品的研发速度,快速响应用户需求。图2展示了产品从设计、制造、一直到使用的各个环节,为企业虚拟制造体系的构建做好准备工作。
1.2基于PLM的企业虚拟制造体系的构建
企业对于市场竞争的第一反应就是战略调整,其中包括管理方法的改进、管理策略的调整、技术体系的优化、重组、引入新的生产模式等都成为企业应对市场竞争的强有力措施。在市场竞争的驱使下,虚拟制造成为企业竟相追逐的焦点。
基于产品生命周期的企业虚拟制造体系的构建如图3所示,主要涉及产品开发的整个生命周期,包括产品决策、设计、制造、测试、使用等,通过借助
PLM
系统捕捉、管理、访问和集成不同客户的需求,并及时将分析后的需求数据通过基础层、数据层、应用层、界面层的相互作用,实现信息传递、共享,使设计人员在产品设计初期就能准确掌握市场需求和发展动向,并在虚拟的制造环境下,以CAD/CAE/CAM等各种仿真软件为支撑如图4所示,通过计算机网络,实现产品设计、性能分析、制造装配等,从而缩短产品上市时间、快速响应市场需求。
基础层:是虚拟制造体系的最底层,由企业基本网络和数据交换协议组成,承担着数据信息交换、传输和资源共享的重担,为企业虚拟制造体系的构建提供了最底层的支持。
数据层:主要由数据库系统、知识库系统及其他软硬件层和环境组成,其中知识库系统集成了海量的与设计、制造相关的理论知识、实验数据、定理、运算法则及常识性知识等,方便设计人员查阅、使用:数据库系统则包括面向PLM产品设计数据库、环境影响评价数据库、材料选择数据库等重要的虚拟制造的支撑数据库,这些数据库和知识库是虚拟制造顺利、有效实施的依据和准则。
应用层:主要包括虚拟产品设计系统、虚拟工艺设计系统、虚拟制造执行系统、虚拟装配系统、虚拟测试系统、虚拟使用系统、虚拟回收系统。以产品的全局最优化为目标,以计算机支持的仿真技术为前提,对产品设计、制造、回收等全生命周期进行统一建模,在应用层,大量使用各种建模、仿真、分析技术和工具,结合用户需求先做出三维模型,然后通过虚拟仿真技术,对虚拟产品原型的结构、功能、性能等在虚拟环境下进行仿真,对于可能出现的问题,予以及时有效的解决。
界面层:借助界面层,设计人员可以在产品设计开发初期让用户参与进来,这样用户需求通过界面层传递给设计人员,设计人员在接到用户反馈和用户需求信息后,实时调整设计方案,提高产品竞争力。
4结论
虚拟制造作为一种新的制造模式,深受企业的青睐。企业设计开发人员可以在虚拟制造环境下,结合用户需求,借助CAD/CAE/CAM基础软件、仿真软件和建模技术对产品设计、开发、制造等各个环节进行仿真,优化资源,对于可能出现的问题,设计人员可以及时调整、修改设计方案,避免实际投产损失,在时问上大大缩短设计开发周期,加快产品上市速度,从而可以帮助企业实现快速设计、快速生产、快速响应。