前言
当今制造业面临诸多机遇与挑战,企业开始越来越注重降低成本,提高产品质量。但要做到这两点非常困难,其主要困难在于在原有的基础上已很难找到降低成本的突破口,以及竞争日益激烈,同质化现象十分严重的背景下,还奢求提高产品之间的矛盾。如果制造业企业能从设计的源头就能严控物料的使用量,那么降低产品制造成本才有可能。可以设想一下:原本生产一个产品需要3种规格的螺纹紧固件,通过物料优化后,全部都只使用1种规格的螺纹紧固件。那么其制造过程必将减少物料的转运成本,缩短物料的装配时间,降低制造单台产品的成本。
PTC公司的Windchill产品是PDM行业内的领导者,其分类模块被众多企业所采用。PDM是产品数据管理的简称,如果企业能把产品的源头,也就是把好设计关口,那么企业降低成本的目标是一定可以实现的,但是我们不得不面临这样一个问题:企业把历史物料都放入PDM系统后,工程师面对海量数据,很难在短时间内检索到可以重复使用的物料,那么这就为零部件重复使用造成了困难。PTC公司有鉴于此,推出了Partslink模块,企业通过实施Partslink模块,将大大方便工程师在PDM系统中检索物料,从而为企业节省物料采购成本及提高产品质量。
1 零部件分类
零部件分类是Partslink模块的核心,如何合理的对零部件进行分类是摆在企业面前的一道课题。然而Partslink模块的实施,离不开实施方的引导,可实施方人员的出身大多为计算机或者网络,很难站在制造业企业的立场上进行零部件分类。所以这就要求企业自身要有“主导”零部件分类的意识,然而如何“主导”又是摆在企业面前的一道难题。所谓的分类模块,就是要帮助企业的一线设计人员做好如下3点:
●增加零部件的重用量,从而减少产品物料总类的数量。
●减少采购新物料,从而控制采购周期。
●增加经过市场检验的零部件的使用量,间接提高产品质量。
1.1 分类层级
要做好上述3点,首先就要考虑Partslink模块中的分类层级,一个好的分类层级将会便于设计师的搜索和利用。若分类层级过多,在检索时将增加设计师检索的工作量。若分类名称出现歧义,将会导致设计师根本搜索不到物料。从而使降低制造成本成为一句空话。笔者通过实施大型工程机械企业的PDM项目,总结并推荐分类层级最佳为3级。层级太少并不能很好的区分不同类型的零部件之间的区别。然而若层级太多,又将增加重用检索时的难度。如图1及图2显示了分类层级及检索入口界面。
图1 三级分类层级结构
图2 检索入口界面
1.2 分类属性
分类属性区别与零部件常规属性,需要设计师对此有充分的理解。零部件常规属性大多为PDM系统默认属性及CAD工具段集成属性,其表达的内容大多为物料所共有的属性,例如:图号/型号、重量、材料、名称、编号等。但仅仅从上述信息去检索物料有很大的弊端:图号/型号大多为数字或者字母,少量物料设计师或许还能够记忆,但当物料数量非常巨大时,设计师只能望洋兴叹了。同时名称及编号又因太过普通,检索出的结果可能包含各个种类的零部件,从而增加检索的难度。
一个适合的分类属性应有这一分类对应的资深设计师来定义,设计师需要考虑当检索这类零部件时,哪些物理量或者参数会被设计人员作为是否能够重用的依据。通常情况下,设计人员大多来自不同的学科领域:机械,电气等。对于机械领域,又衍生出结构、液压等几部分。不同领域对于零部件关注的维度是不同的,切不可将所有的维度都当做零部件的分类属性。建议企业在制订物料分类属性时考虑以下几个方面:
●取此类物料最为关键的几个特性。
例如:额定电流,通径,板厚,刚度等。
●属性应避免与常规属性重复
若常规属性已有材料时,那么材料就不再适合作为零部件的分类属性,因属性重复将会增加维护分类属性的工作量。
●属性应避免歧义
例如:厂商,生产厂家,来源等
这些信息应属于ERP系统管辖的范畴,若强行在PDM系统中管理会造成一物多码的现象。
●属性应具有唯一性
例如:长度,距离等
这些属性也许会出现多个属性值,若视图不能确定,则长度的测量方法不唯一将导致属性值不具备参考性。
●属性类型需明确
在PDM系统中,属性类型必须明确。例如:字符串,实数,带单位的实数等。
字符串的属性类型大多为“备注”等零部件的描述属性。
实数的属性类型多用于可测量的计数,例如阀的出口数等。
带单位的实数属性类型最为重要,物理量的单位如果不确定将导致属性值错乱。
1.3 分类维度
分类时应尽可能忽略外购件及自制件的概念,目下竞争激烈,若把物料强制定位为自制件或者外购件将制约企业的灵活性。Partslink模块并不制约企业因应市场而变化。在制造业企业中,即使自身对某类零件有加工能力,也不一定能保证企业今后对于这类零部件都采用自制的方式提供备件。若订单紧急,在保证相关利益不受损失的情况下及时转为外购可以帮助企业集中精力产出那些附加值更高的零件。
所以不论是外购件亦或自制件都不能很好的作为分类维度,这时候就需要企业从自身实际需求出发,结合工程师的设计习惯讨论出一套维度来。大多实施方会建议从零部件的功能、产品结构来制订分类。然而不论是零件功能还是产品结构都不能“包打天下”。仅凭单一维度是难以进行零件分类的。所以这就需要确定主要分类维度,以及其他分类维度辅助的方式进行分类。如果企业以零件功能为主要分类维度,那么对于少部分零件难以归类功能或者可以归类为多个功能的,则可以通过其他维度来帮助定义。通过其他维度辅助定义的分类,同时建议企业制订相应的分类规范以帮助工程师使用。总体而言,不论分类维度如何定义,规范都是“必备品”,没有规范的约束,分类的使用将会是一团糟。
1.3.1 “外购件”分类
外购件对于企业而言,大多为企业自身不具备加工制造条件的零件。然而大多数企业生产的产品中有大量的外购件,如何在不降低产品质量及利润的情况下,合理增加外购件的使用量,将会减少企业内部的物料总量。所以对外购件进行分类时,要考虑如下信息:
●重点考虑那些重用性可能较大的外购件。
●使用量较大的外购件。
●采购单价较高的外购件。
●供货周期/采购周期较长的外购件。
以上四点是外购件分类的四大必须包含的零件,根据经验,如果上述四大类零件能重点考虑,则降低企业物料是轻而易举的事情。同理增加经过市场检验的零件数量,有利于企业管控质量及风险。
1.3.2 “自制件”分类
相对于外购件,自制件是企业有生产能力的零件。对于自制件的利用要站在企业层级的角度去考虑,切不可短视的只考虑部分设计师的需求。当企业同时经营多种产品时,有可能不同产品之间的自制件可以通用。例如加强筋、轴等。如果能够打破不同产品之间的信息壁垒,增加不同产品之间公用零件的数量,那么企业将节省人工工时及物流成本。
对于自制件不可只考虑降低成本,还要考虑产品设计意图的借鉴。例如起重类工程机械中分汽车起重机及随车起重机,他们的一级总成中都含有“伸出臂”。不同产品在设计时可以通过互相借鉴来加快产品的设计。这部分的借鉴可以在自制件的范畴内进行。
结论
在Windchill系统中,产品设计数据是管理的核心,而使用好这些数据则能实实在在的给企业带来利益。虽然零部件分类有如上好处,但是我们也要清醒的看到并不是所有实施分类模块的企业都能很好的利用起来。这个过程既需要企业与实施方的密切配合,也考验着企业与实施方对于产品的了解程度。在分类的过程中要大胆的引入“头脑风暴”,进行多次讨论有助于大家形成统一的意见,同时也为分类的查漏补缺奠定了一定的基础。在分类初步定型后,要组织一批设计人员对历史物料进行分类验证,通过验证可以帮助企业找到真正适合的分类。企业在实施分类后,要持之以恒,切不可因赶进度就半途而废。因为企业的发展过程中,分类的利益将会在企业运营的过程中慢慢体现出来。
当今企业的竞争日益激烈,降低产品制造成本,提高产品质量是今后企业关注的重点。随着PDM的发展,企业也看到了其中的好处,在对数据进行统一管理后,就要更多的考虑如何利用这些数据。如果设计企业能从设计源头做好把控,那么降低成本将不再成为空话,企业的竞争力也将随之增长,从而焕发出更强的生命力!
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