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PPT | WABCO威伯科成功将“几何相似性搜索”应用于汽车控制系统的研发环节

2019年度的Augsburg工业论坛中,来自WABCO的代表发表了题为“在WABCO产品研发过程中应用几何相似性搜索技术”的演讲,主要内容涉及在威伯科如何对“广义标准件”进行快速高效和准确分类,以及在产品研发流程中将GeoSearch几何相似性搜索技术应用于CAD/PDM平台中的经验。此次我们将Olaf Hilla演讲内容和幻灯片中的主要内容进行翻译和说明。
 
演讲者Olaf Hilla毕业于汉诺威大学,自1998年起为威伯科工作,目前为机械结构设计部门负责人。Olaf关注的领域是零部件及其工艺的标准化技术应用与支持。

WABCO威伯科是全球领先的商用车技术与服务提供商,致力于提高商用车的安全性、效率和效能。拥有150年历史的WABCO,现在在驾驶辅助、制动、稳定性控制、悬架、自动变速箱和空气动力学领域不断获得进行突破性的技术创新。到2017年威伯科在40个国家和地区拥有超过15000名员工,年度销售额超过33亿美元。
 
以CAD/PDM为核心的产品研发平台
 

 

Windchill系统中囊括所有Creo数据,技术文档以及相关流程。
  • 物料编码以及根据用户角色定义的产品组

  • 与物料编码相关联的模型发布状态和属性信息

  • 数据发布管控及其相关流程

  • 申请新的标准件流程等

 
标准件相关管理流程
 

 

标准件数据管理方式大约20年前被从Dos数据库变化为Excel电子表格,此时标准件数量为75000条,2012年一种符合DIN4000标准的零部件分类方式与属性集得以被贯彻,并纳入到PLM系统中。

 
  • 只涉及标准件的分类,针对外购标准件,大约8000条

  • 分类法共分为两个层级,主类和子类

  • PLM系统的属性栏中可以清楚显示诸如采购和表面处理等相关信息

 
几何相似性搜索项目的实施与应用
 

 

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原因/需求
 
  • 悉并量化零部件复用和借用所产生的成本节约价值与潜力
  • 据已知零部件在PLM系统中查找和聚类相似/相同零部件
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典型用法
 
  • 用GeoSearch按年度对新建零部件进行分析和归类
  • 估每个零部件类别所引发的研发成本和对应工装成本
  • 零部件的复用与借用潜力进行引导和评估
集成于Creo/Windchill应用界面的GeoSearch
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实施要点
 

1.哪些零部件数据被用于几何搜索?

  • 排除法表达:不存在设计原型数据及从未用于装配的零部件模型;

  • 80000个三维数模被自动批量创建三维搜索索引,这个数字占总体数据量的15%

2.数据分类架构

  • 包含新的供应商数据,强制使用现有库存零部件进行新产品研发
  • GeoSearch软件应用界面提供产品类别架构

3.GeoSearch的使用者(获益者)是谁?

  • WABCO的300名Creo使用者
     
几何相似性搜索项目应用效能分析
 
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将所有零部件按功能类别进行横向划分
 

 

  • 在使用GeoSearch以前,我们无法直观且可视化的分析散落于各个产品项目当中的零部件及其数据组

  • 根据零部件的功能对三维数模进行横向归集,而不是PLM中的纵向结构树

  • 利用交通灯及其他标识清晰在PLM/CAD应用环境中显示优选/推荐零部件和禁用零部件

  • 将PLM中原有的零部件分类及其属性集对照于几何相似性搜索应用界面

 
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项目实施进程
 

 

  • 2015年底与服务商完成项目定义

  • 软件项目实施及客户化配置仅需几周时间

  • 耗时三个月陆续对模型进行筛选和检入

  • 项目文档编制

  • 2016年上线及使用者培训

 
被嵌入CAD/PLM工作流程中的几何相似性搜索
 

 

与上图中A-D对应的流程是,

A:设计者在产品研发过程中以Creo中任意模型(Search reference)发起几何相似性搜索
B:搜索结果被以清单方式展现,并按相似度进行自动排序
C:在搜索结果中轻松发现可供借用和复用,甚至修改选用的历史零部件
D:点击“输出”按钮,原始模型自动从PLM加载至Creo应用界面,完成数据复用流程

 

上图中粉色区域为标准化工程师或负有相关职责管理者的工作范畴,GeoSearch将一切工作自动批量默默的完成,诸如,在PLM中对新建模型自动批量创建搜索索引,将ERP中的属性信息自动匹配至模型索引并显示于PARTsolutions应用界面。

 

对于标准化部门而言,按预定周期(每日、每月、每季度、每年)对新增数据进行自动快速的智能筛选,并以报表方式呈现,显然大大减轻了数据管理部门的工作强度,提高了作业的效能和效率。

 
新工具带来新的流程优化可能
 

 

WABCO的产品研发流程,被划分为

需求定义-->概念设计-->原型设计-->具体设计-->工业化-->校验复核-->标准化

 

在其中的原型设计阶段,也就是在开展具体设计工作之初(甚至之前),WABCO的工作人员在“作业指导书”环节即实现对“潜在可借用历史数据的筛查”以应对其后配合的管理手段中对KPI的要求,即“月度零部件重用率评估”,以及在其后的设计检查中轻松完成的“可借用数据分析”。

 
译者的话
 

 

降本增效,标准化、系列化、模块化……不仅是贴在墙上的口号,是企业的诉求,只有落实在笔尖,响应在鼠标键盘的每一次敲击中方能落地。

 

工欲善其事必先利其器,如此这般,复杂的事,容易变得更加简单。    

  • 预先将PLM哪怕是硬盘或者文件服务器中的历史数据进行横向整理与整合,将具有相同功能的零部件进行聚合,提出冗余、重复与失效数据,形成企业级的“零部件数字资源图书馆”供查询和借用

  • 在设计之初就通过智能化的数据检索方式对原型设计和概念设计中所涉及的可借用零部件进行推荐,从而尽早使复用成为可能,越早发现,越有利于节约成本和时间

  • 按周期(周月季年)对新增数据进行分析,查漏补缺,找到那些本该被借用而重复创建的漏网之鱼向设计部门进行反馈

  • 必要的管理手段,比如KPI的量化设置显然有利于软件工具的应用

 
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