引言

特種改裝汽車是一種為了實現(xiàn)它的特定功能，在一輛汽車底盤上集成機械、電子、液壓、化工、環(huán)保等各領域的相關先進的高技術含量的產品。目前國內特種改裝汽車主要包括防彈運鈔車、高科技警用車、公路養(yǎng)護車、檢測車、混凝土攪拌車、衛(wèi)星指揮車等多個系列。激烈的市場競爭要求特種改裝汽車企業(yè)的設計、生產技術要“專而精”，響應客戶需求要“快而準”。如何在較短的時間內交出滿足客戶訂單要求的產品、如何降低成本，是這些企業(yè)面臨的共同問題。PDM是以產品為對象，以BOM為數(shù)據(jù)核心，實現(xiàn)對產品相關的數(shù)據(jù)、過程、資源一體化集成管理的技術。運用PDM技術來幫助企業(yè)建立產品信息集成平臺，是解決問題的有效途徑。

本文通過研究特種改裝汽車物資庫的特點，結合工程實際應用，以商業(yè)化的PDM軟件為平臺。通過信息集成，實現(xiàn)物資資源的優(yōu)化整合與共享，達到縮短設計制造周期、降低成本的目的，并通過實例驗證了該方法的可行性。

1、建立特種改裝汽車的PDM物資庫

1.1特種改裝汽車設計及生產特點

特種改裝汽車的設計、制造一般由客戶訂單驅動進行。“產品種類多，個性化需求多，產品數(shù)據(jù)多，物資種類多，生產批量小”是特種改裝汽車生產企業(yè)共同的顯著特點。

在特種改裝汽車生產企業(yè)中，從全部或部分的產品設計開始，直至物料采購、零部件制造、裝配和銷售都是由訂單驅動的，其生產也是按訂單劃分批次。在訂單驅動的模式下，企業(yè)雖然給客戶提供了各種車型的基礎配置做參考。客戶根據(jù)自己的需要仍然會提出定制要求，而這些定制往往涉及對各種物資及其供應商的指定。同一車型的不同訂單或批次，其配置和結構都有可能不同。

特種改裝汽車的設計、生產以改裝為主，在人工管理模式中存在以下問題:

(l)缺乏對自制零部件的控制手段，自制零部件的通用程度不高。隨著新產品的不斷開發(fā)，自制零部件數(shù)量快速增加。

(2)每個訂單都存在大量的外購件.設計人員必須根據(jù)具體訂單的要求，對每個外購件提出相應的規(guī)格型號，指定相應的供應商，變動相應的結構設計，造成產品設計周期過長。

(3)采購及庫存信息不能及時反饋到設計部門，設計人員在設計時靠經(jīng)驗從各種手冊中選取材料、標準件或外購件.容易出現(xiàn)有庫存的物資沒選用，而選用的物資已斷貨或采購周期過長，并且造成庫存的材料、標準件和外購件種類不斷增加。

(4)同系列車型產品中通用零部件發(fā)生設計變更時，設計人員不了解庫存、在產情況，很容易造成庫存積壓。

1.2特種改裝汽車PDM物資庫的建立

對于訂單型制造生產企業(yè)來說，運用大批量定制來解決滿足客戶需求多樣性與降低制造成本的矛盾.是一個有效的解決方案。大批量定制的核心是盡可能減少產品內部的多樣化，增加體現(xiàn)客戶價值的產品外部多樣化，從而支持企業(yè)以大批量生產的效益生產滿足客戶個性化需求的定制產品。

特種改裝汽車要減少產品內部的多樣化，就需要對產品零部件進行整合。通過推行零部件標準化、模塊化設計，建立包括標準件、通用件(外購或自制)、材料的企業(yè)內部物資庫。以物資庫作為設計及制造的產品知識庫，能夠起到避免重復設計、減少產品內部多樣化的作用。

產品數(shù)據(jù)管理(Prdouct data Management，PDM)是對產品全生命周期和過程進行有效管理的方法和技術閱。PDM系統(tǒng)作為一個集成信息系統(tǒng)，能夠對產品的各種數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理，保證數(shù)據(jù)的有效性和唯二性，在我國制造行業(yè)已經(jīng)有眾多的成功實施案例。建立PDM物資庫，使特種改裝汽車制造企業(yè)的標準件、通用件、材料的種類數(shù)目得到有效控制，從而達到減少庫存、降低成本的目的。

PDM系統(tǒng)錄入物資之前，需要先對物資進行分類和編碼。物資包括標準件、通用件(外購或自制)、材料三種類型。通過分析特種改裝汽車的車型特點，對各種車型按其所屬系列整合，將物資分為金屬材料、非金屬材料、電器產品、工具、電子產品、標準件、專用件、其他等8個大類。物資編碼由大類、小類、品種、流水碼4個碼段組成，并保證一種物資的不同規(guī)格都有不同編碼。將編碼規(guī)則定義在PDM系統(tǒng)的編碼器中，以保證企業(yè)內部物資編碼方案的統(tǒng)一，通過自動查重功能，杜絕產生重碼。采用編碼器，編碼唯一，為生產、采購和庫管提供了準確信息。

在對物資進行分類匯總以后，按企業(yè)內部規(guī)定格式準備物資數(shù)據(jù)。物資數(shù)據(jù)主要包括編碼、名稱、型號(標準號)、規(guī)格、計量單位、數(shù)量、供應商、價格等屬性，標準件、通用件的屬性還應包括制造材料。完成物資數(shù)據(jù)準備后，開始錄人物資。錄人方式有手工錄人和批量導人兩種方式。手工錄人時一次只能錄入一個物資，物資編碼由PDM編碼器生成。批量導人時，先按編碼規(guī)則對所有物資進行人工編碼，再利用EXCEL表與PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口一次性導人PDM系統(tǒng)。

PDM物資庫是一個電子物資倉庫，不僅包括企業(yè)已有的物資，還應包括將來可能采用的參考物資。兩者在系統(tǒng)中的區(qū)別在于有效和無效，只有處于有效狀態(tài)的物資才可以被選用及采購，而有效和無效可以通過物資管理人員的操作進行狀態(tài)轉換。參考物資可以通過收集資料人工錄人，也可以利用供應商定期發(fā)布的零部件電子目錄光碟將其導人到PDM系統(tǒng)中。

2、PDM物資庫的應用

2.1技術部門的部門級應用

技術部門的應用主要體現(xiàn)在設計及工藝編制過程中。特種改裝汽車以改裝為主，外購物資多，自制的零部件在每個訂單批次都可能改變。

設計人員按照訂單要求進行BOM配置時，各標準件、通用件、材料首先從PDM物資庫中選取。物資庫以列表方式顯示物資的編碼、名稱、型號、規(guī)格、材料牌號、車型歸屬、供應商、價格、選用次數(shù)、是否在產等等詳細信息。設計人員通過已知屬性進行條件查詢找到相關物資，查到的物資根據(jù)選用次數(shù)自動排序，選用次數(shù)最多的物資排在列表的最前面，作為優(yōu)選對象推薦使用。價格信息通過PDM系統(tǒng)進行加密處理，有權限的人員才能查看。

在設計自制的零部件時推行標準化、模塊化設計，提高通用性，按車型整合自制件后儲存在物資庫中以備同類型車選用。

設計人員在CAD軟件中進行圖紙設計時，通過CAD軟件內嵌的PDM數(shù)據(jù)接口，可以對PDM物資庫中的物資進行選用，數(shù)據(jù)接口需要對CAD進行二次開發(fā)。

工藝人員運用CAPP軟件編制工藝、設計工藝工裝時，通過CAP與PDM的集成接口，可以快速查詢到工藝所需的材料、標準件，并根據(jù)設計要求及庫存信息從PDM物資庫選用。

對于設計過程新增的外購物資，通過相關審查后錄人PDM物資庫;對于新設計的自制零部件，在進行標準化、通用性審查后，經(jīng)過審批進人PDM物資庫以備后繼訂單選用。

技術部門應用PDM物資庫管理功能，有效的控制了企業(yè)標準件、通用件、材料的種類數(shù)目。因為對大量使用的零件進行大量的采購，所以使得通用零件的費用較低;較少的零件種類所需的采購次數(shù)較少.采購的成本就降低了。同時，隨著自制件通用程度的提高，產品結構得到了優(yōu)化，制造成本相應減少，也縮短了產品的開發(fā)及生產周期。

2.2、企業(yè)級的集成應用

由于PDM系統(tǒng)的主要使用者為技術部門，而企業(yè)的物資管理涉及技術、采購、生產、庫管、財務等多個部門，物資信息的傳遞存在障礙。通過PDM系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的集成，消除部門間的“信息孤島”，使物資信息在企業(yè)內部相關部門得到有效共享。

企業(yè)級的集成體現(xiàn)為由PDM系統(tǒng)提供唯一的產品信息源，而PDM與ERP的信息交流主要包括BOM信息傳遞和物資信息的傳遞兩個部分。見圖1，技術部門完成BOM配置、圖紙設計及工藝編制后，產品的制造BOM數(shù)據(jù)傳遞到ERP系統(tǒng)的BOM管理中，通過審批生效，最后輸人MRP模塊。

PDM物資庫將物資的品種類型及相關屬性傳遞到ERP的物料(物資)管理模塊，通過ERP系統(tǒng)添加相關的管理信息，最終建立起ERP的物料(物資)庫。同時，PDM物資庫中物資變化信息將實時傳遞到ERP系統(tǒng)，以保證物資數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。在ERP系統(tǒng)中，物資管理部門根據(jù)物料需求計劃MRP和庫存信息編制采購計劃，進行物資采購。在物資人庫后，庫存管理將庫存信息反饋到物料(物資)管理模塊。財務部門從物料(物資)管理及庫存管理讀取物資數(shù)據(jù)作為成本管理、固定資產、應付賬款等財務管理工作的依據(jù)，并將采購計劃指導價格反饋至物料(物資)管理模塊。生產管理部門通過ERP將自制件的在產信息反饋至物料(物資)管理模塊。最終，ERP系統(tǒng)將物資庫存信息、價格信息、在產信息同步反饋到PDM物資庫，其中價格信息通過PDM的本員角色的權限設置進行查看的控制。

通過企業(yè)級的集成，使技術部門與其他部門保持了相關業(yè)務信息的同步，保證了物資數(shù)據(jù)的唯一性，物資信息得到了共享。技術人員在產品設計、工藝編制時，可以查看到庫存的物資及其采購單價，在源頭就開始成本的控制。在產品零部件進行變更之前，技術部門通過PDM物資庫查詢本次變更所涉及物資的庫存、在產情況，確定變更生效日期，保證設計和生產、庫存狀況的一致性，避免物資發(fā)生積壓。PDM物資庫的企業(yè)級集成應用，可以起到降低庫存、減少成本、提高資源利用率、提高新產品開發(fā)能力的效果。

2.3、PDM物資庫與ERP系統(tǒng)的集成方式

PDM物資庫與ERP系統(tǒng)的集成是指PDM物資庫與ERP物料(物資)管理的雙向集成，主要有間接式、接口式和緊密集成式三種方式。

采用間接式集成方式時，PDM物資庫與EPR物料(物資)管理的信息是通過中間文件或中間數(shù)據(jù)庫進行的，PDM與ERP保持彼此獨立，互不影響。采用接口式集成方式時，利用PDM與ERP雙方提供的開發(fā)工具來開發(fā)數(shù)據(jù)接口，PDM物資庫與ERP物料(物資)管理的信息傳遞通過數(shù)據(jù)接口來進行，保證在需要時可從對方得到信息。采用緊密集成方式時，通過開放PDM與ERP數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)庫的對接，達到數(shù)據(jù)的互操作，保證PDM物資庫與ERP物料(物資)管理數(shù)據(jù)的一致性。

在實際工程實施中，采用緊密集成方式時需要PDM、ERP軟件方開放數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)產生問題時雙方責任不易分清;而接口式則需要PDM、ERP雙方提供開發(fā)工具;間接式雖然效果不佳，有的企業(yè)從保證財務數(shù)據(jù)安全的角度，反而更愿意接受。因此，采用何種集成方式.要根據(jù)企業(yè)實際情況來定。

3、結論

本文研究了基于PDM的特種改裝汽車物資庫管理技術，針對特種改裝汽車外購件多的特點，從設計源頭開始控制物資品種數(shù)量，提出了一種先進實用的物資管理方法，使設計部門與物資管理部門、庫管部門的業(yè)務聯(lián)系信息保持同步、一致，消除了部門間的信息孤島，避免了新產品設計時新材料、外購件盲目增加的狀況。在重慶某特種改裝汽車生產企業(yè)實施本文方案1年后，物資品種減少了27%，得到了有效控制，新產品不斷增加而物資保持在相對穩(wěn)定的數(shù)量，達到了縮短開發(fā)周期、減少庫存品種、降低成本的目的，在實踐中驗證了本文的工程應用可行性。