利用 PLM 全速运行

电机专家

德昌电机是一家中国集团，其核心业务是生产用于不同应用的电机，从用于电动工具和个人电脑的小型电机，到用于家用电器和汽车的大型电机。该集团由多家公司组成，其中包括 Gate 有限公司，该公司与福特、宝马、捷豹、雷诺、PSA、通用、大众、菲亚特、梅赛德斯和法拉利等主要汽车原始设备制造商（OEM）直接合作或通过安装电机的散热器制造商合作。Gate 成立于 1978 年，最初是一家意大利公司，然后在 1985 年成为一家美国企业。2000 年，该公司被德昌电机收购。

在这段时间里，Gate 的业务没有改变，尽管公司确实采取了不同的方法。“如今，电机在中国的母公司根据 Gate 设计制造，”负责公司方法和软件开发部门产品开发工程和过程组织的马可·达维诺解释道。“Gate 获得订单，是所有工程活动、新电机可制造性检查、变更管理和质量控制以及成本修订的客户接口。然后，阿斯蒂工厂将从中国运来的电机组装到供应商交付或内部成型的风扇上。装配阶段对于保证适当的性能和效率至关重要。”

Gate 每年开发十几种新产品，并制造数百万个零件，这些零件必须通过热应力和动态应力以及防潮和耐盐雾的严格测试。“我们的产品开发周期可能需要两到三年，”达维诺说。“我们必须通过量身定制的通风、布线和管道布线解决方案来满足每个客户的冷却要求。我们的目标是在电磁、流体动力学和结构层面优化性能，同时对成本高度敏感的市场实现合适的价格目标，”达维诺说。

基于 CAD 和 PLM 的结构化流程

在 Gate 公司，最关键的阶段是产品开发周期的早期部分，此时大多数准则、时间和成本都已确定，然后必须满足。“客户给我们的规格很少，要求在短时间内进行可行性研究和提出建议，”达维诺解释道。“我们的初步研究基于经验以及与先前设计的相似性，因此我们可以为客户提供相当准确的可行性研究和估计成本。当客户下订单时，实际签订供应合同，定义供货范围、数量、时间表等方面。”

然后，该过程进入第二阶段，也是最重要的阶段，其中包括设计验证任务，以定义对象、绘制零件、开发模具和几何形状，以及启动准确的测试以验证不同的零件。“这个过程适用于电子元件、塑料材料、形状复杂的物体和电磁部件，”达维诺补充道。“我们使用迭代测试设计流程来实现渐进式改进。当产品满足客户要求时，还会在实际车辆上验证几个样品。最后，发布制造文档，激活供应商、生产线和工业化的顺序，从而生产出真正的物体，直到最终交付给客户。”

上述过程需要高效的变更管理（根据执行变更的生命周期阶段，变更具有不同的成本）和每个部件的完全可追溯性，包括在车辆出现问题时追溯到特定生产批次的能力。因此，Gate 离不开计算机辅助设计（CAD）和产品生命周期管理（PLM）技术。

在初步使用 2D CAD 后，公司转向 3D，采用了 Siemens Digital Industries Software 的 NX™ 软件。公司根据普惠公司和麦克唐纳道格拉斯公司的经验选择了这种 CAD 解决方案，当时，这两家公司与 Gate 属于同一工业集团。在对员工进行从 2D 到 3D 的再培训并转换传统的 2D 数据库后，Gate 将 信息技术（IT）扩展到机械车间，引入了意大利首批计算机辅助制造（CAM）装置之一，其模块至今仍在使用。“最重要的是，”达维诺回忆道，“我们建立了一个具有三种签名级别的基本工作流程结构，以便管理和跟踪更改，并创建符合认证体系的文件授权、控制、验证和批准流程。”

2001 年，Gate 决定仅以电子方式发布所有文件，以便全球所有集团公司都可以轻松访问这些文件。“有着如此广泛和多样化的系统，使用不同的 CAD 软件包以及以电子格式分发的 CAM 软件、工作流程和文件来满足众多汽车原始设备制造商的要求，我们需要在 PLM 驱动型数据管理方面实现质量飞跃，”达维诺说。“我们一直期待 Teamcenter 可以为我们所用，因为在 Teamcenter 中，我们找到了满足我们所有需求的解决方案：与不同 CAD 软件包的兼容性（文件交换）、出色的工作流程、将产品链接到企业资源规划（ERP）系统的国际和本地代码、以 PDF 格式发布产品图片等等。”

Teamcenter 成为企业的核心

同样来自Siemens Digital Industries Software 的 Teamcenter® 软件已在 Gate 中广泛部署。除了变更管理外，该解决方案还扩展到草拟文件，包括批准文件的通知，以及通过自动发布功能使文件信息可访问。同时，工程变更单（ECO）程序标准化，整个数据库结构也进行了重组。

“如果我们还将物料清单（BOM）链接到系统，”达维诺继续说道，“我们就会获得一个工程 BOM，它将成为生成工艺清单的 ERP 系统的第一个图块。我们还实施了数据表和标准化组件的管理，对机械和标准组件应用分类和标准化规则。最后，由于我们可以利用完整的数据结构来管理物料，因此每个物料实际上都是 BOM 中的一个零组件，是绝对完整的。”

Gate 在 Teamcenter 中自定义了文件夹的管理，以便能够将所有技术文档收集到系统中，而不仅仅是工程文件。认证、测试报告和设计修订现在作为单一存储库流入 Teamcenter，用于两个目的：项目开发和产品开发。“另一个优点是，每个文档不会多次发布，而只是与一个或多个项目相关联。”

几年前，需求管理领域出现了新的需求。这是由电子行业，特别是 Spice 联盟推动和赞助的项目的结果。“需求管理对于项目管理至关重要，因此我们引入了 Teamcenter 需求管理功能，同时，我们将电子设计的第一步集成到系统中。使用 NX PCB Exchange，我们可以在电子设备和 CAD 之间交换数据，导入电子元件、PCB（印刷电路板）特征、元件安装的间隙区域——为机电一体化设计师提供各种有用的信息。”

公司实施 Teamcenter 的另一个方面与样品管理有关，基于客户的具体要求在开发阶段管理变更，而不仅仅是在生产后期，以便即使在设计验证阶段也能控制流程。“对 BOM 的通知和修改不是在设计结束时开始的，而是在生成代码结构的内部命令之后开始的。”达维诺解释道。“通过这种方式，我们开始组织数据库，将流程 BOM 也带入 Teamcenter。我们的工业化、物流和管理部门正在成为 Teamcenter 全功能用户，能够生成和检查将流入生产周期的 BOM。”

持续 PLM 改进

通过样品管理，Gate 将 Teamcenter 的使用扩展到了工程领域之外。目前，在意大利的 250 名 Gate 员工中，约有 180 名 Teamcenter 用户，而在全球范围内，这一数字接近 250。接下来，Gate 将完成封装的 BOM 管理，以便 ERP 系统将最终的 BOM 送入、清理并准备导入。届时，整个过程将由 IT 驱动，从 Teamcenter 内部生成的代码到完全由 Teamcenter 管理，直到信息进入 ERP。

“我们还有更多项目正在筹备中，”达维诺补充道。“我们正在将所有 OrCAD 文档转移到 Teamcenter；OrCAD 是我们用来绘制电气图以及用于电子卡功能模拟和定义的软件。通过这种方式，我们将实现与机电一体化的完全集成，不仅包括布局和 BOM，还包括所有电子文档。另一项发展是将需求管理扩展到设计任务，因此我们将不再仅将 Teamcenter 用于电子软件。目前，每个设计人员都有一套个人的规范管理方法，但我们需要一种适当有序的方法来管理整个系统的需求。”

之后，公司开始考虑使用 Teamcenter 进行项目管理。“一旦我们实施了系统需求管理，并实施了样品管理，我们就能够合并这两个领域，以创建与 Teamcenter 相关的单个工作流程序列，”达维诺说。“Teamcenter 中的项目管理功能引入了时间参数，尽管时间是一个关键因素，但我们尚未实现该参数。我们将为这个新项目定义一个时间表。有一件事是毋庸置疑的：Teamcenter 是一款出色的软件，我们非常满意。特别是在汽车行业，Teamcenter 非常受欢迎，因为它可以有效地与其他 CAD 解决方案集成和管理。”