福田汽车为提高车身开发成功应用PLM案例

实施方：福田

送评方：

1.项目概述

　　福田汽车PLM系统于2003年8月1号启动，从2003年8月1号至2004年12月31号为项目的一期实施阶段；从2005年1月1号至2006年2月1号，为项目的二期实施阶段；目前项目已进入三期实施阶段。根据规划，从2006年2月1号至2007年7月1号，为福田汽车PLM三期项目实施阶段。经过近三年的实施，目前福田汽车PLM系统已在汽车工程研究院、风景工厂技术中心、欧马可车研所、欧曼技术中心、北方工程车事业部、奥铃技术中心、南方工程车事业部技术中心等共7个技术中心、车研所约700名设计用户中推广应用。除了以上研发部门的所有设计用户使用PLM系统的标准端进行车型的明细、图纸设计和更改以外，作为公司最重要的研发数据来源，PLM系统也开放出其WEB客户端以供公司职能部门和相关的中下游部门进行查询明细表、图纸和更改单等研发数据。

　　1.1项目背景

　　福田公司研发部门计算机应用从97年开始起步，通过二维CAD应用，实现了甩图板工程；在车身设计与模具制造方面引进了曲面设计与加工能力较强的UG软件，实现了研究院与模具厂之间的无图数据传输，提高了车身开发与模具制造的速度、质量；在整车总布置及底盘开发方面引进了变型设计能力较强的Pro/E 软件，通过推广与应用，在设计阶段能够利用三维CAD软件的功能，进行静态与动态干涉检查，减少了新产品试制与试验中出现的各种问题，极大地提高了产品开发速度；通过引进CAE软件，提高了产品的验证能力。

　　1.2项目需求

　　虽然二维、三维CAD软件应用已取得了一定的成绩，但是，由于未形成一个系统化的应用方法和环境的支持，在数字样车方面仍有相当大的差距，未形成并行设计的开发环境，零部件的设计工作要等到总布置设计完成后才能开展，产品模型建立表现出片面性和单一性，造成了产品模型中信息的不完备，使建模系统只能顾及产品开发过程中某一方面的问题，而不能满足设计的全过程对产品模型的需求。不能对三维零部件版本进行有效控制，不利于数据安全管理和运用，影响了开发效率；由于产品明细数据未能向工艺、采购、配件等下游部门延伸，使产品明细表系统作用未能在更大的范围充分发挥；由于不能基于共享的集成平台进行产品开发设计工作，造成模块化设计及产品平台开发的理念未能真正落在实处，在零部件分类管理及通用化方面存在较大的差距；原有的设计开发与更改流程都是基于手工进行管理的，在管理的规范性及工作效率方面都存在一定的问题；随着公司近几年的高速发展，在山东、北京、湖南、广东等地都建立了相应的生产基地，为了实现让研发部门为生产提供技术服务或实现生产基地的四位一体化管理，在这些生产基地建立了各自的研发中心或汽研所。对于公司目前的这些研发中心或汽研所来说，由于不能基于共享的集成平台进行产品开发设计工作，造成模块化设计及产品平台开发的理念未能真正落在实处，在零部件分类管理及通用化方面存在较大的差距；原有的设计开发与更改流程都是基于手工进行管理的，在管理的规范性及工作效率方面都存在一定的问题。

　　通过引进PLM软件可对所有与产品相关信息和相关过程进行统一规范管理，实现异地数据管理、为整个设计部门建立统一的设计平台、提高数据的共享性，实现协同开发与并行工程，提高设计效率。

　　1.3项目目标

　　通过实施PLM系统，可以达到以下几个目标：

　　 建立全生命周期的产品数据管理

　　 建立电子化的汽车开发流程

　　 建立基于项目管理的产品定义过程

　　 建立基于知识管理的汽车开发系统

　　 建立按订单设计的快速产品开发

　　 建立以研究院为中心，并集成各属地专业所、供应商、合作伙伴的协同产品开发环境

　　 为模块化设计、产品平台建立与零部件分类管理提供良好的技术手段。

　　同时，通过PLM的实施带动公司技术管理上的创新：

　　观念：提倡知识共享、零部件重用、全局观念和整体效益。

　　模式：从传统的管理模式转变为加强事前控制、根据管理策略设置管理流程、串行流程变为并行流程、从传统的侧重于单项目管理转变为关注多项目管理，实现管理模式的简化和统一。

　1.4项目范围

　　项目的主要实施单位为研发部门有福田工程研究院、风景工厂技术中心、欧马可工厂车研所、欧曼工厂技术中心、奥铃工厂技术中心、北方工程车事业部技术中心、南方工程车事业部技术中心；同时公司职能部门的采购管理部、生产管理部、工艺工程部、财务计划部、营销公司、各生产事业部的制造、采购、物流等部门都广泛使用系统来进行数据的查询和浏览工作。

2. 项目方案

　　PLM系统作为支撑福田汽车产品研发的信息平台，通过整合应用于数字产品开发的各种应用系统，如产品需求管理、CAD、CAPP、数字验机、、PDM等，建立一个基于统一产品信息的开发平台；实现FPDMS和PLM的集成；数据将从PLM单独流向为FPDMS系统，再通过FPDMS系统向相关下游系统传递信息和数据。PLM提供面向异地协同设计、制造和市场的基本功能。同样，在产品开发方面，研究院、各属地汽研所、技术中心以及合作伙伴等，通过基于PLM环境下构建的平台，可以把在地域上分布的设计部门组成一个开发团队，并充分利用可视化技术来实现协同产品开发、数字验机验证、电子会议等。

　　福田信息化，将建立基于业务流程驱动的模式，在整个信息集成框架下，都必须使用统一的数据标准，并遵循一致认同的业务流程准则，这样将有利于提高信息集成的质量和运行效率。

　　整个系统的底层采用先进的构件技术体系，使得这些构件可以在未来规划中被快速重用，保证了投资。构件技术的应用也可以使得能够充分利用现有的软、硬件资源。

　　2.1功能需求

　　随着汽车全球化的发展趋势，汽车制造传统的供应链模式已经不适应发展的需要。为了提高竞争力，制造商们越来越注重加强自身的实力，以产生和保持竞争优势。在产品开发投入阶段，供应商的参与可以缩短开发时间，节约资源和费用，在市场竞争中占主动地位。日本的汽车制造商让其零供应商在汽车设计中早期参与取得了很好的效果，其工程改动费用比美国要低2/3；汽车的产品设计开发是靠制造商与几个关键零部件供应商合作进行的，制造商在产品开发过程中，仅采用与从供应商交换产品设计的数据来开发新产品已经有很大的局限性，特别是在针对顾客需求、缩短新产品上市周期方面，制造商原有的供应链模式逐渐失去了竞争优势。通过互联网或局域网在供应商、制造商、设计师和市场人员建立连接，使他们能够有效地进行协作设计，从而缩短了产品的设计周期，取得在整个供应链中的竞争优势；使用PLM进行协同商务，制造商和配套商之间进行交流，从而使其能够将他们过去的经验和对产品的要求及时地反馈，将这些信息与市场人员的投入组合到一起，可以为新产品开发和设计提供有价值的指导；研发部门应用了二维CAD、三维CAD及CAE等方面软件，但这些软件都是属于设计开发工具软件，是不足以全面提高研究的效率与质量的，这是因为CAD是离散的系统，由于其支持的文件格式和应用环境的差异，从而难以进行信息交流，结果使企业的信息共享程度降低，造成设计的重用性差且信息传递速度慢，无法实现各类以CAD／CAPP／CAM为基础的信息集成。而要从根本上解决上述这些问题，较好的办法之一就是使用PLM系统，即借助PLM实现CAX；随着CAx技术的普及使用，对于上述各种CAx系统产生的文档之间的关系管理，各种零部件的分类管理，各种任务及整个项目的过程管理提出了新的要求，甚至不同地区的设计部门能够基于PLM展开并行工程，加速新产品的开发速度，并且为下游的生产制造部门创造有利的条件；VPD是由从事产品设计、分析、制造、服务等方面人员通过网络通讯组建成“虚拟”的产品开发<