基于PDM的特种改装汽车物资库管理应用研究

引言

特种改装汽车是一种为了实现它的特定功能，在一辆汽车底盘上集成机械、电子、液压、化工、环保等各领域的相关先进的高技术含量的产品。目前国内特种改装汽车主要包括防弹运钞车、高科技警用车、公路养护车、检测车、混凝土搅拌车、卫星指挥车等多个系列。激烈的市场竞争要求特种改装汽车企业的设计、生产技术要“专而精”，响应客户需求要“快而准”。如何在较短的时间内交出满足客户订单要求的产品、如何降低成本，是这些企业面临的共同问题。PDM是以产品为对象，以BOM为数据核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。运用PDM技术来帮助企业建立产品信息集成平台，是解决问题的有效途径。

本文通过研究特种改装汽车物资库的特点，结合工程实际应用，以商业化的PDM软件为平台。通过信息集成，实现物资资源的优化整合与共享，达到缩短设计制造周期、降低成本的目的，并通过实例验证了该方法的可行性。

1、建立特种改装汽车的PDM物资库

1.1特种改装汽车设计及生产特点

特种改装汽车的设计、制造一般由客户订单驱动进行。“产品种类多，个性化需求多，产品数据多，物资种类多，生产批量小”是特种改装汽车生产企业共同的显著特点。

在特种改装汽车生产企业中，从全部或部分的产品设计开始，直至物料采购、零部件制造、装配和销售都是由订单驱动的，其生产也是按订单划分批次。在订单驱动的模式下，企业虽然给客户提供了各种车型的基础配置做参考。客户根据自己的需要仍然会提出定制要求，而这些定制往往涉及对各种物资及其供应商的指定。同一车型的不同订单或批次，其配置和结构都有可能不同。

特种改装汽车的设计、生产以改装为主，在人工管理模式中存在以下问题:

(l)缺乏对自制零部件的控制手段，自制零部件的通用程度不高。随着新产品的不断开发，自制零部件数量快速增加。

(2)每个订单都存在大量的外购件.设计人员必须根据具体订单的要求，对每个外购件提出相应的规格型号，指定相应的供应商，变动相应的结构设计，造成产品设计周期过长。

(3)采购及库存信息不能及时反馈到设计部门，设计人员在设计时靠经验从各种手册中选取材料、标准件或外购件.容易出现有库存的物资没选用，而选用的物资已断货或采购周期过长，并且造成库存的材料、标准件和外购件种类不断增加。

(4)同系列车型产品中通用零部件发生设计变更时，设计人员不了解库存、在产情况，很容易造成库存积压。

1.2特种改装汽车PDM物资库的建立

对于订单型制造生产企业来说，运用大批量定制来解决满足客户需求多样性与降低制造成本的矛盾.是一个有效的解决方案。大批量定制的核心是尽可能减少产品内部的多样化，增加体现客户价值的产品外部多样化，从而支持企业以大批量生产的效益生产满足客户个性化需求的定制产品。

特种改装汽车要减少产品内部的多样化，就需要对产品零部件进行整合。通过推行零部件标准化、模块化设计，建立包括标准件、通用件(外购或自制)、材料的企业内部物资库。以物资库作为设计及制造的产品知识库，能够起到避免重复设计、减少产品内部多样化的作用。

产品数据管理(Prdouct data Management，PDM)是对产品全生命周期和过程进行有效管理的方法和技术阅。PDM系统作为一个集成信息系统，能够对产品的各种数据进行统一的管理，保证数据的有效性和唯二性，在我国制造行业已经有众多的成功实施案例。建立PDM物资库，使特种改装汽车制造企业的标准件、通用件、材料的种类数目得到有效控制，从而达到减少库存、降低成本的目的。

PDM系统录入物资之前，需要先对物资进行分类和编码。物资包括标准件、通用件(外购或自制)、材料三种类型。通过分析特种改装汽车的车型特点，对各种车型按其所属系列整合，将物资分为金属材料、非金属材料、电器产品、工具、电子产品、标准件、专用件、其他等8个大类。物资编码由大类、小类、品种、流水码4个码段组成，并保证一种物资的不同规格都有不同编码。将编码规则定义在PDM系统的编码器中，以保证企业内部物资编码方案的统一，通过自动查重功能，杜绝产生重码。采用编码器，编码唯一，为生产、采购和库管提供了准确信息。

在对物资进行分类汇总以后，按企业内部规定格式准备物资数据。物资数据主要包括编码、名称、型号(标准号)、规格、计量单位、数量、供应商、价格等属性，标准件、通用件的属性还应包括制造材料。完成物资数据准备后，开始录人物资。录人方式有手工录人和批量导人两种方式。手工录人时一次只能录入一个物资，物资编码由PDM编码器生成。批量导人时，先按编码规则对所有物资进行人工编码，再利用EXCEL表与PDM系统的数据接口一次性导人PDM系统。

PDM物资库是一个电子物资仓库，不仅包括企业已有的物资，还应包括将来可能采用的参考物资。两者在系统中的区别在于有效和无效，只有处于有效状态的物资才可以被选用及采购，而有效和无效可以通过物资管理人员的操作进行状态转换。参考物资可以通过收集资料人工录人，也可以利用供应商定期发布的零部件电子目录光碟将其导人到PDM系统中。

2、PDM物资库的应用

2.1技术部门的部门级应用

技术部门的应用主要体现在设计及工艺编制过程中。特种改装汽车以改装为主，外购物资多，自制的零部件在每个订单批次都可能改变。

设计人员按照订单要求进行BOM配置时，各标准件、通用件、材料首先从PDM物资库中选取。物资库以列表方式显示物资的编码、名称、型号、规格、材料牌号、车型归属、供应商、价格、选用次数、是否在产等等详细信息。设计人员通过已知属性进行条件查询找到相关物资，查到的物资根据选用次数自动排序，选用次数最多的物资排在列表的最前面，作为优选对象推荐使用。价格信息通过PDM系统进行加密处理，有权限的人员才能查看。

在设计自制的零部件时推行标准化、模块化设计，提高通用性，按车型整合自制件后储存在物资库中以备同类型车选用。

设计人员在CAD软件中进行图纸设计时，通过CAD软件内嵌的PDM数据接口，可以对PDM物资库中的物资进行选用，数据接口需要对CAD进行二次开发。

工艺人员运用CAPP软件编制工艺、设计工艺工装时，通过CAP与PDM的集成接口，可以快速查询到工艺所需的材料、标准件，并根据设计要求及库存信息从PDM物资库选用。

对于设计过程新增的外购物资，通过相关审查后录人PDM物资库;对于新设计的自制零部件，在进行标准化、通用性审查后，经过审批进人PDM物资库以备后继订单选用。

技术部门应用PDM物资库管理功能，有效的控制了企业标准件、通用件、材料的种类数目。因为对大量使用的零件进行大量的采购，所以使得通用零件的费用较低;较少的零件种类所需的采购次数较少.采购的成本就降低了。同时，随着自制件通用程度的提高，产品结构得到了优化，制造成本相应减少，也缩短了产品的开发及生产周期。

2.2、企业级的集成应用

由于PDM系统的主要使用者为技术部门，而企业的物资管理涉及技术、采购、生产、库管、财务等多个部门，物资信息的传递存在障碍。通过PDM系统与ERP系统的集成，消除部门间的“信息孤岛”，使物资信息在企业内部相关部门得到有效共享。

企业级的集成体现为由PDM系统提供唯一的产品信息源，而PDM与ERP的信息交流主要包括BOM信息传递和物资信息的传递两个部分。见图1，技术部门完成BOM配置、图纸设计及工艺编制后，产品的制造BOM数据传递到ERP系统的BOM管理中，通过审批生效，最后输人MRP模块。

PDM物资库将物资的品种类型及相关属性传递到ERP的物料(物资)管理模块，通过ERP系统添加相关的管理信息，最终建立起ERP的物料(物资)库。同时，PDM物资库中物资变化信息将实时传递到ERP系统，以保证物资数据的统一。在ERP系统中，物资管理部门根据物料需求计划MRP和库存信息编制采购计划，进行物资采购。在物资人库后，库存管理将库存信息反馈到物料(物资)管理模块。财务部门从物料(物资)管理及库存管理读取物资数据作为成本管理、固定资产、应付账款等财务管理工作的依据，并将采购计划指导价格反馈至物料(物资)管理模块。生产管理部门通过ERP将自制件的在产信息反馈至物料(物资)管理模块。最终，ERP系统将物资库存信息、价格信息、在产信息同步反馈到PDM物资库，其中价格信息通过PDM的本员角色的权限设置进行查看的控制。

通过企业级的集成，使技术部门与其他部门保持了相关业务信息的同步，保证了物资数据的唯一性，物资信息得到了共享。技术人员在产品设计、工艺编制时，可以查看到库存的物资及其采购单价，在源头就开始成本的控制。在产品零部件进行变更之前，技术部门通过PDM物资库查询本次变更所涉及物资的库存、在产情况，确定变更生效日期，保证设计和生产、库存状况的一致性，避免物资发生积压。PDM物资库的企业级集成应用，可以起到降低库存、减少成本、提高资源利用率、提高新产品开发能力的效果。

2.3、PDM物资库与ERP系统的集成方式

PDM物资库与ERP系统的集成是指PDM物资库与ERP物料(物资)管理的双向集成，主要有间接式、接口式和紧密集成式三种方式。

采用间接式集成方式时，PDM物资库与EPR物料(物资)管理的信息是通过中间文件或中间数据库进行的，PDM与ERP保持彼此独立，互不影响。采用接口式集成方式时，利用PDM与ERP双方提供的开发工具来开发数据接口，PDM物资库与ERP物料(物资)管理的信息传递通过数据接口来进行，保证在需要时可从对方得到信息。采用紧密集成方式时，通过开放PDM与ERP数据库，实现两者数据库的对接，达到数据的互操作，保证PDM物资库与ERP物料(物资)管理数据的一致性。

在实际工程实施中，采用紧密集成方式时需要PDM、ERP软件方开放数据库，系统产生问题时双方责任不易分清;而接口式则需要PDM、ERP双方提供开发工具;间接式虽然效果不佳，有的企业从保证财务数据安全的角度，反而更愿意接受。因此，采用何种集成方式.要根据企业实际情况来定。

3、结论

本文研究了基于PDM的特种改装汽车物资库管理技术，针对特种改装汽车外购件多的特点，从设计源头开始控制物资品种数量，提出了一种先进实用的物资管理方法，使设计部门与物资管理部门、库管部门的业务联系信息保持同步、一致，消除了部门间的信息孤岛，避免了新产品设计时新材料、外购件盲目增加的状况。在重庆某特种改装汽车生产企业实施本文方案1年后，物资品种减少了27%，得到了有效控制，新产品不断增加而物资保持在相对稳定的数量，达到了缩短开发周期、减少库存品种、降低成本的目的，在实践中验证了本文的工程应用可行性。