装备与离散制造企业的设计工艺制造一体化解决方案

2024-09-28

如何以大规模生产的成本和时间提供满足顾客特定需求的产品和服务,即如何从大规模生产标准产品转变为有效地提供满足单个客户需求的产品或者服务?


需要兼顾低成本、高质量、个性化,并不断优化,这是目前很多制造企业运营中的关键问题,也是面临的难题。尽管在汽车以外的大量产业,大规模定制、柔性制造尚未能够达到较高水平,但个性化的挑战却同样变得迫切,越来越多的制造企业对于推进大规模定制或大规模个性化定制有着巨大的需求,而实现设计、工艺、制造的一体化是实现大规模定制或大规模个性化定制的先决条件和重要环节。


装备与离散制造企业的设计、工艺和制造一体化是一个涵盖从产品设计到工艺设计、再到生产制造的全过程的综合性的数字化协同管理系统,它属于三大集成中纵向集成的范畴。设计工艺制造的协同业务流程作为产品研发的关键环节,是并行工程理念和集成产品研发模式的集中体现。它基于统一平台、统一数据源、统一物料编码,通过将研发、工艺、生产、物流和质量管理等各个环节的无缝衔接,打破传统基于纸质图纸的工艺审查和制造现场问题的协同模式,实现了制造业的数字化转型和生产效率的提升。


设计、工艺和制造一体化协同管理涉及到的系统包括PLM(产品生命周期管理)、ERP(企业资源规划)、MES(制造执行系统)、WMS(仓储管理系统)、质量管理系统、智能物流系统、智能化产线系统等。设计工艺和制造一体化的高效运行需要依托于以上各系统的实时交互与联动协作,其中业务流程决定了系统的连接关系与信息协同关系,确保了管理过程与技术过程的深度融合。在这个过程中,需要以流程架构为牵引,以技术基础要素为支撑,以跨组织跨专业的专业团队为组织模式,以过程优化为管控手段,以统一的数智化平台为集成运行环境,全面规范和支撑制造企业的研发生产活动。通过这些系统的数字化协同应用,可以有效降低生产成本,提高生产效率,缩短产品上市周期,满足大规模定制的个性化需求,从而在竞争激烈的市场环境中取得先发优势。



用友BIP平台覆盖10大企业应用领域,适应企业数智化业务融合发展要求。10大企业应用领域包括财务云、人力云、供应链云、营销云、采购云、制造云、研发云、项目云、资产云。其中研发云和制造云是用友BIP平台的制造企业设计工艺和制造一体化解决方案的主要载体。可为装备与离散制造企业提供一个全方位、多层次的成熟解决方案,并已在多个行业和企业成功应用。





研发设计工艺制造一体化



基于用友BIP统一基座打造的研发云和制造云,数据天然集成,搭建研发设计到生产制造之间的跨海大桥,通过一体化策略,包括一体化的产品规划、数据规划、业务规划和实施,实现数据一体化协同和业务一体化协同。





数据一体化协同



在统一编码、统一物料库基础上实现设计制造数据一体化协同。从客户需求出发,经过研发设计到生产制造,再到物流售后的产品全生命周期过程中,产生的需求数据、产品设计BOM、工艺文件、物料数据、制造资源数据、物流数据、售后数据、管控数据等数据,基于用友BIP平台形成统一的数据源,实时交互、高效协同,最终实现数据传递、流程管控及资源共享的一体化。针对业务数据传递效率较低、工作流程无法有效管控、跨业务领域数据/资源共享困难等问题,提供了一套全面的系统解决方案。从而消除设计与制造之间的信息孤岛,使基础管理标准化,杜绝各自为政,物料、BOM数据共享,项目计划快速编制,设计人员实时了解库存及材料成本信息,从设计源头降低产品成本,较少呆滞与积压。





业务一体化协同



业务一体化应包含需求到产品的一体化、计划到执行的一体化、生产到成本的一体化、销售到收款的一体化、采购到付款的一体化、日常运营到费用的一体化等领域。本文主要关注需求到产品一体化和计划到执行一体化。


制造企业统一规范的研发物料库是企业产品数据源头,通过一体化规划,与实体库互通互连,帮助企业在设计之初就避免不必要的成本,缩短采购周期和生产准备期。


设计人员基于产品设计软件与上游研发云的关联接口,在完成产品设计模型构建的同时可自动生成设计BOM;工艺是连接设计与生产的纽带,研发云将工艺管理融入其中,使EBOM到PBOM再到MBOM的视图转换平滑、准确、可追溯。


工艺BOM编制人员在平台中接收设计BOM后,定义工艺信息,并通过工艺分工将工艺任务和工艺BOM,通过研发云下发至制造单位;制造单位的工艺设计人员通过平台接收工艺设计任务和工艺BOM,在此基础上进行零件的结构化工艺设计及产品装配工艺设计;下游的制造云通过系统集成接收设计BOM、工艺BOM、工艺路线、数控程序等信息,并与生产任务集成,下发至机床设备和工位终端,指导现场加工生产;同时在整个过程中,对变更也进行一体化深度协同,将变更对生产的影响降低到最小。



对于个性化定制的设计制造一体化方案,在打通产品设计、工艺设计和生产制造的数据链后,针对大规模定制化开发的市场需求,通过配置变量清晰地描述产品模块及其组成部分的特征。产品的特征转义到模块的变量数据,产品与变量建立关系并设置约束条件。完善产品线架构,并设置形成产品线超级BOM。根据订单创建产品的配置实例,并将相关联的数据传递到ERP进行生产制造。


对于订单需求可进行参数化选配,若选配BOM能够全部适配,则形成订单BOM;对于不能适配的订单需求,则进行个性化改型设计,形成定制BOM,并对BOM选配规则进行补充;从而快速实现产品配置个性化定制,提升模块化设计水平的同时大幅降低生产准备周期。







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