基于PLM的铁路货车研制数据管理优化研究

作     者：梁惠泽 

作者单位：中国铁道科学研究院 

学位级别：硕士

导师姓名：李明慧

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：PLM 铁路货车 数据资源管理 数据管理框架 XBOM 数据集成管理 

摘      要：铁路货车是铁路运输中用来装载货物的载运工具,长期以来,通用型货车占据着大部分铁路货车市场份额。而受行业政策和产业结构调整影响,铁路货车市场需求开始由“大批量通用型向“小批量定制型转变,这对以通用型货车为主体业务的传统铁路货车制造企业的研制水平提出更高要求。在此背景下,信息化系统开始引进使用,显著提升了铁路货车研制的效率和质量。然而,以往独立式和分散式的系统建设模式导致铁路货车制造企业数据管理架构出现广度不足、集成能力不够和深度不足的问题,造成企业数据资源管理能力低下,极大阻碍了研制水平的提高。PLM技术作为一种具有集成协作和全面管理特点的数据管理方法,其通过优化数据管理架构改善企业的数据资源管理能力,以此提高企业研制水平。PLM的出现为解决铁路货车制造企业数据管理架构现存问题提供了技术方法,因而亟需运用PLM技术对数据管理架构进行优化研究。本研究首次将PLM技术引入铁路货车制造行业,以提升铁路货车制造企业数据资源管理能力为目标导向,通过构建基于PLM的铁路货车数据管理架构,解决企业数据管理架构现存问题。首先,通过分析PLM技术在国内外其他先进制造行业的应用现状,为铁路货车行业的数据管理架构研究提供参考案例;其次,利用PLM技术对铁路货车现有研制流程进行分析,针对货车产品结构复杂、类型众多、过程数据庞大的特点,提出具备全面化、数字化、关联化和集成化特点的铁路货车数据管理框架,以此提高数据管理广度;再次,依托数据管理框架,研究基于XBOM映射理论的铁路货车数据集成管理技术,以此改善数据集成能力;然后,从产品设计管理、工艺设计管理和全生命周期数据管理三个维度入手,分别研究铁路货车数据管理的关键技术,并设计实施方案,以此深化数据管理;最后,以铁路货车制造企业A公司为研究案例,应用基于PLM的铁路货车数据管理架构优化A公司数据管理架构,并依托A公司现有信息化建设基础提出实施方案。通过将基于PLM的铁路货车数据管理架构应用在A公司中,提升了企业数据管理广度,实现了数据管理的深化应用,并形成对产品数据的集成闭环管理,截至目前,已记录需求数据1500余条,管理设计数据3000余条,信息传递效率提升了约100%,设计时间缩短了约30%。基于PLM的铁路货车数据管理架构为提升铁路货车制造企业数据资源管理能力提供了有效方法。