通过零件分类及管理提高产品价值链效率

通过零件分类及管理提高产品价值链效率

张媛媛1

1. 徐州徐工挖掘机械有限公司 徐州 221000

摘要：生产中的零件数量大量增加时，产品设计团队往往会因为激增的零件复杂性，花费太多时间在系统中寻找需求的零件，同时可能引入冗余的零件导致整体价值链的效率下降。借助Windchill系统零件分类和零部件管理流程，在产品设计早期阶段消除冗余，不仅可以减少整体零件数量，同时大幅度降低了设计复杂性。重点运用Windchill中的分类、搜索和重用，避免零件重复。

关键词：零件复杂性；冗余；价值链；零件分类；零件重复

1管理产品复杂性、降低研发成本[1]

一个产品的复杂性体现在从几百个零件编号增加到上千个零件编号，产品的成本大不相同，因此我们需要从制造和数据角度改变我们的数据管理模式。产品设计、制造流程、供应链开发、质量及成本管理需要在一个产品生命周期内自动完成，包括成本管理、BOM管理更改、元件的选择、发布成本，在Windchill中，从零件编号和分类开始，进而进行变更管理模块，后期在做制造、质量及供应链管理模块。通过零件分类与管理，解决产品复杂性[1]。

2 零部件分类的重要性

2.1减少零部件数量，提高重用率

以螺栓为例：在一堆螺栓中寻找一个适合的螺栓，之前的方式是什么？

图1 传统零部件选型

在一堆螺栓中，找到设计适用的螺栓，在没有发现需求的物料时，设计人员会通过购买或者重新设计的方式设计出适用的螺栓，导致新的螺栓产生。新螺栓的产生需要时间设计，成本增加，还需要长的周期去试验和验证螺栓的可靠性等性能，验证通过后才可以投入使用。新螺栓又加入到了一堆零件中。这样导致螺栓的数量增加，重用率低。

通过规范合理的零部件分类和清晰准确的零部件数据，避免零部件重复性。

图2零部件规范管理

2.2零件信息的搜索

传统的零部件信息在多个系统上并存并由多个部门管。查找一个零件的信息需要浪费大量的时间进行搜索还有询问其他部门。如今，我们可以借用Windchill中的分类属性，以零件物料编码为中心，填写清晰、准确的零件属性信息，包括在开发过程中遇到的变更等都与零件进行关联，通过物料信息可以查找到所有部门需要的相关信息。

3 零部件分类

由于零件重用不良产生的额外成本，变更管理不善报废零部件，零部件属性缺失导致下游成本一系列问题，都需要零部件规范化分类和准确的零部件数据。根据零部件的结构形式和性能要求等建立所有零部件的分类树[2]（以螺栓为例见下图）。

设计师可以根据清晰的零部件分类树和数据进行设计选型，减少零件重复，缩短新零件的测试和认证时间，提高设计者的效率。

图3 螺栓分类树

4 零部件管理

在运用Windchill系统之前无法找到、重用零件而导致零件激增，由于重用和变更管理不加导致成本增加或者零部件报废。在Windchill 中建立零部件分类树，针对每一个分类设置分类属性，在设计初期，根据分类属性和分类属性值进行设计选型。若没有所需零部件时，按照分类要求和填写分类属性值进行零部件物料的申请。

在Windchill中定义分类结构，并按照分类结构存储零部件。按照分类搜索零部件及相似零部件。按照分类要求，新建零部件并填写分类属性值。利用Windchill强大的分类、搜索和重用功能，以及零件管理流程，消除产品设计早期的数据冗余。

图4基于Windchill系统的零部件管理

5 产业价值链

产品研发周期越来越短,供应链受到颠覆，制造商被要求做到事半功倍，需要线下及时协作,实现信息共享和动态数据可视化,改善产品开发方式。对企业实现数字化,在工厂内,在全球内,创建无缝的数据加持流。获得从设计到质量,制造到销售和服务的追溯性,质量保证也融入每个项目和流程中,产品开发是统一和分布式的,可以自动的可视化读取动态的CAD模型和相关性信息,提高生产力。工厂可以同时采购或替代零件并指定无错误的计划,从而缩短产业化实现时间,而且现场服务可以访问最新的产品信息,实现互联产品,无论是部署到本地还是云端, Windchill都可以为跨产品的数字化实现夯实基础并建立联系性。我们借用外部的工具可将实体和数字资产连接在一起,来打造一个全球化且灵活的工作环境。世界在不断变化, 借用Windchill 改变产品开发方式正当时。

参 考 文 献

[1]藤知一 山崎诚.精益制造012:BOM物料管理【M】.北京：东方出版社，2013.

[2]施战备，秦成，张锦存，刘丽兰.数物融合：工业互联网重构数字化企业【M】.北京：人民邮电出版社，2020.

作者简介：张媛媛，女，1988年出生，硕士研究生。主要研究方向为设计类零部件的分类和数据管理。