实施PLM战略，可以帮助制造企业全面规划管理模式、技术和设备升级、组织结构、业务过程、合作伙伴和客户关系，并在装配过程种实现工艺可视化。
前言
PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系，支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。PLM是结合汽车行业的最佳实践融合企业文化和管理理念，建立一个集中统的信息系统平台，可实现项目的功能：
1)管理产品数据，达到信息一致、资源共用，企业系统深度集成减少无谓的成本浪费；
2)建立标准流程，使设计、制造采购相关部门的工作得以顺利的衔接；
3)统一的IT平台及工具，提高工作效率；
4)统一的数据源头减少资料误用造成产品开发的成本增加；
5)形成企业知识库，真正意义的实现企业的知识共享。
1 企业使用存在的问题
目前，装配工艺人员利用CAPP编辑工具可以完成工艺卡片的编辑工作，但装配工艺文档完成后是以文件的格式保存在PLM系统里，不同类型的装配工艺文件没有进行有效的关联，一旦涉及到变更时，变更的范围无法有效的统计，难以做到变更的有效控制。
在新产品研发时，研发的各个阶段将产生不同阶段（样件、试制、批量生产等）的装配工艺。目前，企业遇到转换阶段工艺文档，由工艺人员进行手工修改，工作量比较大，而且很容易出错或遗漏。传统的装配工艺首先是通过装配工艺卡片，这种方式的容易描述不清楚、理解有歧义，MBOM不准会导致停工待料，装配工艺的正确性缺乏验证。如图1所示。
图1 装配工艺
在装配工艺完成后，需要将装配工艺卡片中的各类数据进行有效的分类汇总统计，如工装汇总表等，将此类报表提供给相应的职能部门做相应的生产准备。目前，工艺卡片以文件的形式保存在PLM系统中，没有做相关的分类统计汇总，目前由装配工艺人员通过手工的方式进行汇总统计，数据量大，容易造成数据丢失。
其次，在设计完成后，EBOM转MBOM为手工进行。装配工艺人员接收到EBOM，在现有的系统或工具中无法完成EBOM转MBOM的工作。需要装配工艺人员通过手工的方式再完成MBOM的编制。由于EBOM变更较为频繁，导致装配工艺人员在编制MBOM时工作量非常大，也存在疏漏情况。
综上所述，需要有一个装配工艺系统来解决设计BOM转装配BOM的功能，除此之外，还有相关的工装资源库的管理、工艺模板的优化、质量文件文档模板的确定、工艺信息的发布等需求，需要一系列系统管理软件及应用软件统一平台集成应用。
2 项目实施目标
根据汽车行业设计和生产过程中存在的诸多问题及用户需求，企业希望通过对PLM系统实施，实现项目研发目标：
1）PLM系统的用户权限管理
根据权限管理的严谨及灵活性，通过权限定义满足不同用户对数据的使用需求。用户通过组织进行管理，通过角色设置，对不同用户分对象、分阶段设置相应权限，同时结合项目功能对权限进行再细化，从而实现用户权限的定义与控制。
2）零部件的版本管理
零部件版本用于标示产品开发过程对应的阶段及状态，它的管理是一项重要的工作，因为它不单能够记录零部件版本的变迁，还对零部件进行分类归档保存。并能追溯和快速检索零部件版本的变化。PLM系统中采用导航器模块进行零部件的版本管理，版次管理通过基线功能实现。
3）产品结构及配置管理
用户通过产品结构配置管理模块（PSE）进行整车结构及配置管理。它方便查询整车结构关系、装配位置信息。并指导生产部门生产装车；同时配置管理可以实现同一款车的不同配置、不同车型BOM之间的差异比较及输出等功能。
4）轻量化模型及DMU分析
PLM系统提供查看器及转轻量化模型（JT）功能，不需要打开相应的CAD程序便可在系统中直接查看模型。设计人员可通过独立查看器（VISMOCKUP）中进行DMU分析，提高了设计及总部置人员的工作效率。结合零部件的版本及版次管理，通过DMU分析，将设计存在的问题在样车试制前尽早发现并解决。
5）流程管理设计方案
流程管理不仅从产品的整个生命周期角度、也从某个具体的工作对象审批的角度控制着企业产品工程数据的形成。所以对其工作流的有效控制能规范产品设计开发过程，缩短设计周期，减少人为失误造成的设计返工，将设计工作纳入规范的管理流程。
6）竞品数据管理
汽车行业的竞争车型对整车厂的后续新车研发起到借鉴作用，通过PLM系统对竞争车型照片、调查分析文档、拆解结构、过程中产生的试验报告、CAE分析等数据进行管理，方便研发部门借鉴零部件及整车相应参数信息。
7）其它文件管理
PLM系统可实现对整车零部件试验报告管理，方便用户查询试验结果。工艺文档模块主要管理工艺生产过程中产生的作业指导书、过程流程图、控制计划过程等，在工艺生产过程中起到指导作用。
3 项目实施
为实现以上目标，需要做到以下几个大的模块建设，完善改进现有CAPP功能模块，使之适应工艺人员编制工艺作业文件需要，直接由系统导入并在装配线终端显示，以指导操作工现场装配，实现装配工艺数字化。
汽车企业M公司采用的PLM系统为PTC公司的Windchill系统，Windchill中提供完备的视图功能，包括：需求视图、功能视图、设计视图、工程视图、仿真测试视图、制造视图、售后服务视图、成本视图等，该系统具备图形化的BOM视图编辑工具，可以通过该模块实现BOM视图的创建、编辑、流览功能。该模块不仅可以对系列产品的配置进行管理，还能方便的对产品结构视图。大规模定制模式下需要以标准配置为基础加装、减装快速形成订单BOM，以支持混线生产；各企业都在生产线、物流管理、工位作业方面积极改进、应用TPS丰田管理模式，需要通过工艺系统支持看板管理；产品的零部件数量巨大，但大多数零部件属于外购件，对工艺路线的编制、借用、更改控制是工艺工作的重要内容之一；MBOM与EBOM存在较大差异，设计BOM不能直接用于制造环节，需要经过较大工作量才能转化为MBOM，指导加工和装配装配过程中，PLM系统架构如图2所示。
图2 系统架构图
基于PLM的3D装配工艺采用了一种结构化的工艺，会将一个产品的装配，分解为零部件的装配，至上而下设计，现在总装，部装，零件，实现装配的过程。可以实现装配流程定义；制造资源申请及选用以及零部件装配次序定义。还也可以装配线上是否能确保合适的工作空间以保证零部件能准确地装配在预定位置，生成装配体的装配路径，并采用装配路径优化方法对已生成的装配路径进行优化，并用于对虚拟产品和虚拟工作环境进行人体工程学分析,可以利用虚拟人物改善工作场所的安全状况、提高工作效率，并增加工作环境舒适度。
3D的一个装配工艺设计将与产品有关的信息附加在模型上，将模型作为数据信息存储于服务器上，模型随着业务进行流转，做到单一数据源的数字连续性。模型中包含几何、制造基准、标注信息、属性等内容，以主模型为载体，实现设计、工艺、制造、检测的协同。从而实现了企业全三维化、全数字样机、企业内外的协同，可以大幅缩短产品上市时间。
图3 3D工艺设计
新的装配工艺可以基于3D的电子作业指导书，或者是基于视听语言制作的装配工艺，在车间配置数字化车间看版，用每个工位旁边的电脑在车间呈现电子作业指导书或者基于动画的装配工艺。三维工艺内容随同任务的分配一起下放到车间指定的终端，工人通过车间终端可以浏览工艺内容，三维模型，以及相应的三维工艺仿真以指导生产在车间使用低端的软硬件平台即可顺畅的浏览相应的工艺内容。PLM的数字工艺改变传统的车间工艺发布方式，简化工艺文件管理，实现无纸化消除工人对二维图纸的阅读负担，减小因理解偏差导致的工艺失误，提高工作效率在保证功能的前提下，利用轻量化技术极大的降低了成本。
PLM系统的集成模式的方案的实施，项目流程梳理的关键问题得以解决。再加上完善产品开发、工艺开发流程，根据产品EBOM，创建MBOM，集成整合公司现有PLM、ERP、MES、WMS等系统软件，最终实现了从产品开发、工艺设计到生产制造等整个工厂体系的装配数字化工程。
图4 工艺文件数字化
4 结论
PLM已经成为企业装配管理实现设计、制造和服务等过程信息化的基础。实施PLM战略，可以帮助制造企业全面规划管理模式、技术和设备升级、组织结构、业务过程、合作伙伴和客户关系，并在装配过程种可以达到工艺可视化。在工厂实施后产生的直接效果：减少了在制品库存10%；产品周转天数大大降低；生产过程更透明化；实现了装配质量保证，提高装配生产效率，降低成本和减轻工人劳动强度等有积极的作用，并且对完善企业的信息流通具有重要意义。
