劉 昱 陸 斌

(中車(chē)工業(yè)研究院有限公司 北京 100070)

0 引言

中國(guó)中車(chē)集團(tuán)是全球規(guī)模領(lǐng)先、品種齊全、技術(shù)一流的軌道交通裝備供應(yīng)商，下屬有300多家企業(yè)，其中絕大部分是制造類(lèi)型的企業(yè)。對(duì)于這樣的大型裝備制造集團(tuán)企業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)零部件體系建設(shè)尤為重要，具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：(1)有利于幫助集團(tuán)企業(yè)增強(qiáng)各分(子)公司之間標(biāo)準(zhǔn)零部件共享，減少重復(fù)梳理建庫(kù)維護(hù)工作；(2)便于使用先進(jìn)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)零部件，從而合理使用原材料、節(jié)約能源、降低成本、提高質(zhì)量和可靠性、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；(3)促進(jìn)集團(tuán)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)零部件的集中采購(gòu)，降低采購(gòu)成本，改善售后維護(hù)。

鑒于企業(yè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化零部件系統(tǒng)的迫切需求以及當(dāng)前信息技術(shù)應(yīng)用的普及， 部分企業(yè)基于各自使用的設(shè)計(jì)工具軟件(如CAD、 CATIA、 Proe、 UG等)建立了自己的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。此外， 也有部分文獻(xiàn)報(bào)告了其他標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的構(gòu)建方式及使用情況： 如文獻(xiàn)[1]在OA辦公系統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 通過(guò)對(duì)物料的整合與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)文件的建立完善， 設(shè)計(jì)了物料標(biāo)準(zhǔn)管理信息化平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)了物料標(biāo)準(zhǔn)化信息管理； 文獻(xiàn)[2]對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行需求分析， 提出了標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)建方案； 文獻(xiàn)[3]研究了航空發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同研制平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)件模型庫(kù)， 節(jié)省了重復(fù)建模時(shí)間； 文獻(xiàn)[4]針對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)構(gòu)建方法存在的檢索效率低下等問(wèn)題， 開(kāi)發(fā)了面向快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的工裝標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。

鑒于此，本文在調(diào)研中車(chē)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)現(xiàn)狀以及建設(shè)需求的基礎(chǔ)上，研究并提出了建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)零部件協(xié)同管理方式的系統(tǒng)方案，以提高集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)零部件的共享能力和使用效率。

1 系統(tǒng)的需求分析

目前大部分建設(shè)有通用件庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的集團(tuán)企業(yè)各子公司建設(shè)水平參差不齊，管理方式也不盡相同。標(biāo)準(zhǔn)零部件的混亂管理方式導(dǎo)致大多子公司的標(biāo)準(zhǔn)零部件的屬性不一致；新增零部件無(wú)嚴(yán)格審核流程、物料增長(zhǎng)速度過(guò)快；缺乏優(yōu)選、限選、下架等推薦指導(dǎo)機(jī)制；不能根據(jù)庫(kù)存信息指導(dǎo)工程師從庫(kù)存和采購(gòu)的角度消化零部件。因此，集團(tuán)公司有必要對(duì)各個(gè)子公司的標(biāo)準(zhǔn)零部件進(jìn)行統(tǒng)一的建設(shè)、管理和指導(dǎo)。

中車(chē)企業(yè)對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)零部件系統(tǒng)具有以下需求：

(1)共性物料各子公司統(tǒng)一共享使用、子公司特有物料獨(dú)自管理與使用。針對(duì)共性物料，建設(shè)統(tǒng)一的、專(zhuān)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)零部件系統(tǒng)，相同物料統(tǒng)一模型，避免重復(fù)建設(shè)，各子公司統(tǒng)一共享使用；同時(shí)為了兼顧子公司的個(gè)性需求，子公司特有物料或共性物料中的特有屬性由子公司獨(dú)自管理和使用，保證集團(tuán)公司共性與子公司個(gè)性數(shù)據(jù)的維護(hù)與管理。

(2)具備標(biāo)準(zhǔn)零部件和通用件的優(yōu)選機(jī)制。通過(guò)與子公司PDM、ERP等企業(yè)信息化系統(tǒng)進(jìn)行集成，便于子公司產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理。從而根據(jù)零部件的庫(kù)存情況及經(jīng)濟(jì)性，給予工程師相關(guān)物料的優(yōu)選、限選、下架等推薦指導(dǎo)。

(3)與其他系統(tǒng)及工具集成。一方面能夠與集團(tuán)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接，與新增物料申請(qǐng)流程集成，保證物料種類(lèi)及物料屬性的一致性；另一方面，兼容不同三維CAD軟件，滿足不同子公司不同的三維CAD可使用同一標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)同一模型的要求，以便于在使用三維CAD軟件設(shè)計(jì)時(shí)可以直接調(diào)用模型并獲取屬性值。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)零部件系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容

(1)建立標(biāo)準(zhǔn)件模型。由三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行產(chǎn)品建模，從三維模型自動(dòng)生成二維工程圖，自動(dòng)生成設(shè)計(jì)BOM，PDM 對(duì)產(chǎn)品三維模型、二維圖紙和設(shè)計(jì)BOM進(jìn)行有效的管理。企業(yè)需要統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件使用的頻次，根據(jù)使用頻次進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件的優(yōu)先級(jí)定位，最終確定符合企業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。

(2)特征屬性的提取。不同的標(biāo)準(zhǔn)件具有不同的屬性信息，例如編號(hào)、名稱(chēng)、物料類(lèi)型等。通過(guò)三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件建模后，需要將其特征屬性填寫(xiě)到設(shè)計(jì)軟件的文件屬性中。對(duì)于公共物料，提取其共有屬性到集團(tuán)級(jí)管理平臺(tái)供各子公司共享使用。而對(duì)于子公司特有的私有物料或者對(duì)公共物料所需的特有屬性，則單獨(dú)由子公司管理維護(hù)。

(3)標(biāo)準(zhǔn)件的審核流程。新增標(biāo)準(zhǔn)件需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審核流程，方可進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。新增標(biāo)準(zhǔn)件由工程師提出申請(qǐng)，設(shè)計(jì)部門(mén)內(nèi)部審核，再遞交標(biāo)準(zhǔn)化部門(mén)審核。審核通過(guò)后，由工程師制作三維模型，填寫(xiě)完整屬性信息，交給標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)管理人員審核與校核，最后由標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)管理人員將標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)操作。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)零部件系統(tǒng)的架構(gòu)

該系統(tǒng)由集團(tuán)公司一級(jí)平臺(tái)和子公司二級(jí)平臺(tái)組成。一級(jí)平臺(tái)一方面與集團(tuán)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成，以集團(tuán)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，保持物料種類(lèi)及物料屬性與集團(tuán)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的一致性；另一方面向子公司二級(jí)平臺(tái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的推送與同步。二級(jí)平臺(tái)可在集團(tuán)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)物料屬性基礎(chǔ)上增加子公司個(gè)性屬性及個(gè)性物料，同時(shí)具備與ERP/PDM系統(tǒng)集成的能力，通過(guò)集成保證各系統(tǒng)之間物料主屬性的一致性；并且允許設(shè)計(jì)師等使用者直接從二級(jí)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)調(diào)取和使用經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化部門(mén)認(rèn)證的、BOM信息完整準(zhǔn)確并具有優(yōu)選機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)零部件。一級(jí)平臺(tái)由集團(tuán)公司負(fù)責(zé)管理與維護(hù)，二級(jí)平臺(tái)的管理與維護(hù)則由子公司負(fù)責(zé)。

2.3 系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)件物料信息的同步機(jī)制

(1)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)物料種類(lèi)的構(gòu)成與同步

標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)物料種類(lèi)的構(gòu)成與同步如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的物料包括公共物料和私有物料兩種區(qū)域。公共物料是各子公司共享使用的數(shù)據(jù)，如標(biāo)準(zhǔn)緊固件、鐵標(biāo)件、各種標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件、廠商件等；私有物料是各子公司專(zhuān)屬區(qū)域，自制件、企標(biāo)件等專(zhuān)屬通用件，在集團(tuán)協(xié)同研發(fā)平臺(tái)中發(fā)布任務(wù)的企業(yè)，可以將私有物料庫(kù)同步到一級(jí)平臺(tái)，供設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)用。集團(tuán)協(xié)同研發(fā)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的物料數(shù)據(jù)僅同步開(kāi)放不涉及技術(shù)安全的物料屬性信息。各子公司同步的是公共物料和各子公司各自的私有物料，子公司之間不可獲取私有物料。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)物料種類(lèi)的構(gòu)成與同步

(2)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)物料屬性的構(gòu)成與同步

在物料屬性的構(gòu)成方面，二級(jí)平臺(tái)可在一級(jí)平臺(tái)的屬性列基礎(chǔ)上增加個(gè)性屬性列：集團(tuán)公司僅包含集團(tuán)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的全部物料屬性，而子公司在包含集團(tuán)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的全部物料屬性的基礎(chǔ)上還包括子公司私有個(gè)性屬性列；在物料屬性的同步方面，公共屬性同步而私有屬性不同步。

(3)數(shù)據(jù)的同步方式

同步的數(shù)據(jù)包括物料種類(lèi)數(shù)據(jù)和物料屬性數(shù)據(jù)，同步的方式包括自動(dòng)同步與手動(dòng)同步。其中自動(dòng)同步是指每天定時(shí)同步到子公司服務(wù)器，僅同步更新數(shù)據(jù)；手動(dòng)同步是指子公司通過(guò)手動(dòng)同步獲取全部或部分更新數(shù)據(jù)。

3 應(yīng)用驗(yàn)證

在上述系統(tǒng)構(gòu)建思路和架構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)中車(chē)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)零部件共享和管理的需求，基于中車(chē)云創(chuàng)協(xié)同研發(fā)平臺(tái)提出并構(gòu)建了集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)零部件驗(yàn)證系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)面向軌道交通裝備行業(yè)，包含36個(gè)類(lèi)別、1 858個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、74 410個(gè)規(guī)格超過(guò)48萬(wàn)個(gè)零件資源的有效管理。該系統(tǒng)導(dǎo)航界面如圖2所示，左側(cè)為標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的導(dǎo)航欄，在左側(cè)導(dǎo)航欄選中零件種類(lèi)后，右側(cè)加載該種類(lèi)不同標(biāo)準(zhǔn)的零件清單。圖3是某一標(biāo)準(zhǔn)件的詳細(xì)界面，包括產(chǎn)品圖、技術(shù)參數(shù)與下載記錄等。

圖2 系統(tǒng)導(dǎo)航界面

圖3 標(biāo)準(zhǔn)件詳細(xì)信息

該系統(tǒng)在各子公司建有標(biāo)準(zhǔn)零部件庫(kù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建集團(tuán)公司的標(biāo)準(zhǔn)零部件庫(kù)及管理平臺(tái)，用于針對(duì)各子公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)流程和業(yè)務(wù)特性進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、抽取各子公司共性制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，并在集團(tuán)層面統(tǒng)一規(guī)劃下，各子公司共同參與研發(fā)和實(shí)施，有效解決了集團(tuán)企業(yè)下各子公司自建標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)通用性小、BOM及物料屬性不統(tǒng)一、新增零部件審核流程不嚴(yán)謹(jǐn)、缺乏優(yōu)選機(jī)制等問(wèn)題，有效提升了各子公司間標(biāo)準(zhǔn)件和通用件數(shù)據(jù)的共享能力和使用效率。