如何做好零部件分类管理？

（3）从企业发展的角度看，零件编码实际上不适合包含过多的零件信息，有的企业甚至直接使用流水码，如此就更不能通过零件编码进行零件检索了。

虽然我们也可以扩展零件的属性，以属性进行检索。但这种方法无法解决不同类型零件关键属性不相同的问题。如，驱动器的关键属性可能是主减速比，载荷等；而发动机的关键属性可能是排量，缸数，最大转速，最大扭矩等。如果取二者的属性合集，则零件的属性数量必然会非常庞大，不利于零件的创建和维护；而分类管理则可以解决这一问题。

从工艺环节看，零件分类后，工艺工程师可对相同类型的零件编制典型工艺路线，或借用相同类型零件的工艺路线，提高编制工艺的效率。

从采购环节看，零部件分类提高了零件的重用率，从而可以较少零件的采购种类；另外，零件重用率的提高单一零件的采购数量，因而可以降低采购价格和采购成本。

从制造环节看，零部件分类使得重用的零件增多，新增零件减少，减少了对生产稳定性的冲击。同时，重用零件可减少对现场人员的再培训，现场熟悉度高，可提高生产效率，同时较少出错率。

从上述分析可以看出，零件分类对企业是大有裨益的，而产生“裨益”的根本原因则是分类可提高零件重用率，减少零件数量。

零件分类管理步骤

零件的分类管理包含以下四个步骤：

（1）制定分类方案；

（2）贯彻零件分类方案；

（3）使用分类零件；

（4）改进分类方案。

零件分类管理不是一蹴而就的，而是要持续改进。这四个步骤实际上构成PDCA循环，使企业的零件分类管理水平不断提升。

图1 PDCA循环

制定分类方案：梳理企业零件，确立分类种类和各类分类属性；

贯彻分类方案：对已有零件按分类方案进行分类；对新建零件创建时指定分类；

使用分类零件：分类的实际应用，也是对分类方案的检验。工程师通过分类或分类属性检索零件，进行重用或变型设计。能否方便快捷的检索到所需零件是检验分类合理性的重要依据；

改进分类方案：根据实际使用，确定分类方案是否需要进行改进。对企业而言，分类方案不宜频繁改动，否则会造成对已有零件的频繁调整，增加额外的工作。同时，频繁调整也使分类方案不易贯彻。但是，随着企业的发展和零件类型的增加，分类方案的调整也是不可避免的，建议企业内部定期进行统一调整。

几个问题的探讨

1.关于制定分类方案

制定分类方案企业需要对自身当前零件使用状况进行统计和梳理，对零件划分种类，并确定各类零件的分类属性。从以下几个方面入手：

（1）确立零件种类和基本属性

这项工作可以与产品模块化工作结合，将产品中可以通过模块化独立出来的零件（总成）分离出来。典型的如标准件、发动机、变速器、车架、驱动桥等。针对这些零件和总成，为描述对象和便于用户检索，确立其主要参数为基本属性。如螺栓的直径和长度，垫片的直径和厚度，发动机的排量、功率、最大扭矩等。

这项工作说起来简单，但实际上非常困难且关键。两种零件是否该划分到同一类型有时并不好决定。干冰和气态二氧化碳是否该归为一类？如果以研究化学成分的角度划分，则二者该归为一类；但如果以制冷物质角度划分，则二者不能归为一类。举这个例子实际上是要说明，划分类型实际要需要先制定划分依据，而划分依据则由依赖于使用目的。对于零件的种类划分，以设计使用为目的划分，和以制造使用为目的划分，必然会有所不同，这就需要各业务部门共同探讨协商，确立零件划分依据。

（2）建立基础零件表

在（1）的基础上，针对每一类零件建立起零件表，存放零件记录。

（3）合并重复的零件

划分完零件种类后，便可以对已经存在的零件进行整理。当发现“同物不同号”的零件时，便可以将其合并为一个零件，添加到零件表中。

（4）对相似的零件进行标准化

还存在一些零件，彼此间差别比较小，可以互相取代。这时可以执行零件标准化。将多个零件标准化为一个标准零件，或一个标准的零件系列，添加到零件表中。

（5）将零件表进行分类存放

上述工作产生了多种类型零件的基础零件表。企业可以利用相关的数据管理系统对这些零件做分类存放。便于用户检索选用。

2.关于贯彻分类方案

贯彻分类方案要求企业行动起来，将分类方案落实到实处。具体而言，要求设计人员在创建新零件前先要检索是否有可供利用的现成零件，然后决定是否需要新建。在新建时，需要对新零件指定分类，详细填写分类属性，便于后续检索和使用。

贯彻分类方案不仅仅是设计人员个人的事情，而应该是一项企业管理事务。很多企业制定了新零件申请流程，实际可以与贯彻分类方案结合，由标准化人员负责审查新零件是否存在相同或相近的零件，或者符合分类方案的要求。

3.关于改进分类方案

分类方案是全局性，对它的更改的往往涉及到很多零件和部门，因此企业都希望分类方案保持稳定，这是无可非议的。但是，企业的发展又是不可避免的，企业很难在一开始就制定出一套完善的分类方案，然后万年不变。这实际需要在稳定和变动中找到平衡点。对于刚实施分类管理的企业，可能分类方案调整频率较大，随着应用的深入，分类方案渐渐趋于稳定，调整频率较少，直至很少调整。

改进分类方案的另一个困难点是需要指定责任部门，由该部门负责牵头相关业务部门定期进行分类检查。如果责任部门没有充分的权利，或者其他业务部门不重视不配合，则最终改进会流于形式，失去实际意义。这就需要企业高层重视，明确指定责任部门，及其他部门的责任义务。

Windchill和ENOVIA系统的零件分类管理

上文对零部件的分类管理的讨论，落实到PLM系统中，实际涉及到两个关键功能：

（1）如何在系统中体现分类方案；

（2）如果利用分类迅速检索零件；

分类方案由业务讨论确定，PLM系统则提供实现的工具。Windchill和ENOVIA系统的分类管理模块实际都围绕上述两个功能，略有差别。以下做简要介绍。

1.Windchill系统的分类管理

Windchill系统的Partslink模块实现零部件的分类管理。Partslink对零件的分类和实现过程可概括为以下三步：

i.根据零件分类方案搭建Partslink分类结构树；

ii.创建零件时选择零件分类，填写分类属性；

iii.利用Partslink的浏览和分类搜索功能检索零件，进行重用和变型设计。

图2 Partslink对零件的分类和实现过程

(1)Partlink分类树

Windchill Partslink分类树实际是零件分类方案在系统系统中的体现。在windchill中，Partslink分类树并非人人都可创建和修改，而只有“分类管理员”才可以维护，普通用户只能使用分类树。下图左边是分类树的示例：

图3 分类树

如上图，分类树的每一个“可实例化”节点代表一个具体的分类，分类属性则添加到分类节点上，分类属性自上往下继承。

图4 分类属性则添加到分类节点上

用户创建零件时，只要指定了零件的分类，则新建的零件就拥有该分类的分类属性。如下图：

图5 指定零件的分类

(2)分类搜索

Windchill系统了浏览和分类搜索两种方式，帮助用户迅速找到分类零件。

首先，Windchill会将每一分类零件的实例归结到同一个分类节点下，在“分类搜索”的首页上罗列出已经存在实例的分类节点，用户可点击分类节点层层深入，直至找到最终的分类实例。

图6 浏览的方式查找分类

当分类实例过多，或者用户需要根据分类属性查找零件时，便可以使用系统的“分类搜索”功能进行搜索。分类搜索需要用户先指定一个具体的分类，以便系统确定搜索需要用到的属性，然后进一步根据该分类的属性进行细致搜索。

图7 通过分类属性搜索

图8 搜索同一分类的相似零件

2.ENOVIA Library零件管理

ENOVIA是Dassault System的企业级PLM系统。其中Library Central是ENOVIA分类管理零件、文档和各类对象的应用模块。

图9 零件管理模块

在ENOVIA Library Central中，Part Library和Part Family是管理零件的分类节点。需要管理员在系统中创建Part Library和Part Family层次机构，Part Library是根节点（当然，系统中可以存在多个Part Library），Part Family是Part Library的下级节点，也是实例化的分类节点。每个Part Family可以包含若干属性组（Attribute Group），每个属性组包含一个或若干个属性，这样每个Part Family便有了分类属性。

图10 创建Part Family分类属性

与Windchill不同，ENOVIA Library Central中不是在创建零件时指定分类，而是在零件创建完成后，将零件添加都某个Part Family中，凡是添加到该Part Family的Part便会继承该Part Family的属性。如下图，添加到Part Family “BOLT”的零件都有d和l两个分类属性（这两个分类属性实际是定义在Part Family “BOLT”的属性组中的）；而添加到Part Family “Gasket”的零件都有d1、d2和h三个分类属性。

图11 零件创建完成后添加属性

管理员或Part Library和Part Family的所有者可以设置二者的访问权限，以防止普通用户随意删改里面的内容，保证数据的安全性。同时为进入Part Family的数据做了一个准入限制。如果一些零件经过反复改进和多次使用，可以变为标准件或通用件，则企业可以组织相关人员讨论通过后，有管理员或标准件/通用件管理人员添加到相应的Part Family中。

ENOVIA提供了各种的搜索功能，方便用户检索零件。

（1）用户可以通过零件编号进行搜索；

（2）用户可以通过零件的通用属性（所有种类零件都具备的属性）进行搜索；

（3）对于特定类型的零件，用户可以进入对应的Part Family，使用“Search within”功能进行所有。这种所有功能使用户可以通过该Part Family属性组中的属性进行搜索。

图12 属性搜索

（4）在某些极端情况下，用户甚至不记得零件存放在那个Part Family中，只记得某个参数。这时用户可以在Part Library中执行“Search within”。ENOVIA Library Central可以在搜索页面罗列出该Part Library下的所有Part Family的属性组属性，用户可以找到零件参数对应的属性名，填入搜索条件进行搜索。

图13 填入搜索条件进行搜索

系统的这些搜索功能可以大大提高用户检索零件的效率，使零件查找变得更方便。在一定程度上帮助提高零件的重用率，提高工程师的设计效率。

总结

总之，零件的分类管理可有效帮助企业提高零件重用率，减少零件数量，降低成本，提高质量和缩短开发周期。要实现分类管理，则需要企业组织部门研讨制定符合企业自身的零件分类方案，贯彻落实，并定期检查更新。PLM系统提供了一种管理的工具，帮助企业更方便的实现分类管理，PLM系统提供的丰富搜索功能可以有效提供用户对零件的检索，使分类的优势得到充分的发挥。但是，无论是单靠管理还是借助PLM工具都无法充分发挥分类管理的作用，只有管理+工具，才能使零件分类管理真正为企业创造价值。

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