信息化是企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理，提升企業(yè)技術(shù)實(shí)力的有效手段。各種信息化系統(tǒng)為企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)管理、物流管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)/分析等業(yè)務(wù)提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，提高了企業(yè)管理水平和效率。

    PDM是企業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)資源等數(shù)據(jù)的管理平臺(tái)。基于PDM設(shè)計(jì)工藝，建立結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)——通過(guò)將工藝信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分解，并使用數(shù)據(jù)表對(duì)工藝結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行存儲(chǔ)，工藝設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)數(shù)據(jù)整理，依據(jù)報(bào)表模板生成工藝報(bào)表，能夠?qū)崿F(xiàn)工藝數(shù)據(jù)與PDM的緊密集成，并且可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的繼承；實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接在工藝中貫徹；實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝數(shù)據(jù)的基于工藝屬性的統(tǒng)計(jì)；實(shí)現(xiàn)與MES/ERP系統(tǒng)集成等。

    加工企業(yè)的很多產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)相似、加工過(guò)程相似的特點(diǎn)，其加工工藝具有很大的相似性，構(gòu)建基于PDM的工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，就是使用PDM內(nèi)的數(shù)據(jù)克隆功能，以優(yōu)化過(guò)的結(jié)構(gòu)化工藝作為工藝模板，對(duì)工藝模板進(jìn)行借用，以快速創(chuàng)建工藝；實(shí)現(xiàn)工序模型的快速建立和修改；提高工藝人員編制工藝的效率，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品工藝的快速編制。

系統(tǒng)技術(shù)原理

    工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)基于西門子公司的Teamcenter2007軟件平臺(tái)，利用PDM的數(shù)據(jù)克隆功能——對(duì)PDM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，創(chuàng)建出完全相同的副本，并可對(duì)副本數(shù)據(jù)進(jìn)行修改而不影響原數(shù)據(jù)，通過(guò)建立企業(yè)典型工藝知識(shí)庫(kù)，積累企業(yè)內(nèi)的具有推廣價(jià)值的優(yōu)化工藝/工序，并對(duì)優(yōu)化工藝/工序進(jìn)行重用，依據(jù)優(yōu)化工藝/工序快速建立新的工藝規(guī)程。典型工藝知識(shí)庫(kù)依托PDM的分類模塊創(chuàng)建，根據(jù)產(chǎn)品的類型、材料和加工特點(diǎn)等建立庫(kù)結(jié)構(gòu)，并定義各分類的屬性，進(jìn)行優(yōu)化工藝的分類管理。

    在確定工藝路線后，通過(guò)對(duì)典型工藝知識(shí)庫(kù)的檢索，查找對(duì)應(yīng)的工序模板，利用克隆技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在PDM內(nèi)對(duì)優(yōu)化工藝的數(shù)據(jù)借用。在工藝克隆后，新建立的產(chǎn)品工藝通過(guò)對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的繼承，自動(dòng)獲得零件號(hào)、零件名稱、材料、標(biāo)準(zhǔn)等信息，在對(duì)工序中工序圖、工藝要求等信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)男抻啠�調(diào)整加工參數(shù)/工裝夾具等，實(shí)現(xiàn)工藝快速設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法

    1 創(chuàng)建典型工藝知識(shí)庫(kù)

    典型工藝知識(shí)庫(kù)使用PDM的分類模塊，實(shí)現(xiàn)典型工藝/工序的分類和類屬性的定義、編輯等管理功能，通過(guò)類和類屬性對(duì)典型工藝進(jìn)行區(qū)分，使用分類模塊的數(shù)據(jù)檢索功能，根據(jù)類屬性實(shí)現(xiàn)典型工藝查詢。在每個(gè)類型內(nèi)定義該類型相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，用以描述典型工藝對(duì)象的特點(diǎn)，便于用戶選擇材料、圖幅、毛料類型、加工方式等屬性。整個(gè)典型工藝知識(shí)庫(kù)形成一個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)，通過(guò)層級(jí)檢索加快搜索速度。

    2 定制數(shù)據(jù)克隆方法

    根據(jù)工藝編制需要，克隆后的工藝是完全獨(dú)立的新對(duì)象，所有數(shù)據(jù)對(duì)象使用復(fù)制操作而不使用引用操作。為按照工藝編制需要進(jìn)行數(shù)據(jù)克隆，對(duì)PDM數(shù)據(jù)克隆過(guò)程進(jìn)行深入研究，建立了數(shù)據(jù)克隆控制程序，并增加配置系統(tǒng)變量對(duì)克隆操作進(jìn)行控制，以滿足工程應(yīng)用要求。

    通過(guò)對(duì)克隆功能的定制，將工藝相關(guān)數(shù)據(jù)集全部納入到克隆對(duì)象中，使克隆后的工藝數(shù)據(jù)完整、不丟失。實(shí)現(xiàn)了克隆操作對(duì)工藝相關(guān)信息的繼承，如工步內(nèi)容等并不直接屬于工序的系統(tǒng)信息。為實(shí)現(xiàn)工步內(nèi)容的繼承，增加了對(duì)工步內(nèi)容的控制，使數(shù)據(jù)克隆操作同時(shí)對(duì)工步內(nèi)容起做用，在進(jìn)行數(shù)據(jù)克隆的同時(shí)，將工步內(nèi)容同樣復(fù)制到新工藝內(nèi)，保證工序數(shù)據(jù)的完整。

    3 典型工藝知識(shí)庫(kù)管理流程控制

    典型工藝知識(shí)庫(kù)中的工藝模板，是創(chuàng)建新工藝的基礎(chǔ)。模板工藝的毛坯選擇、加工方法、工序安排等，對(duì)企業(yè)的工藝優(yōu)化推進(jìn)具有影響。為加快優(yōu)秀工藝的推廣，需要控制典型工藝知識(shí)庫(kù)中的工藝模板文件質(zhì)量，將優(yōu)化過(guò)的工藝歸人典型工藝知識(shí)庫(kù)，并將不再使用的工藝替換掉。

    為控制工藝模板庫(kù)內(nèi)工藝模板的增減，在PDM內(nèi)設(shè)置工藝模板庫(kù)的權(quán)限為特定用戶可編輯，各單位任命一人為Inclass管理員負(fù)責(zé)本單位的工藝模板輸入及管理。

    為控制工藝模板的有效、高效性，建立工藝模板的審批流程。工藝模板的審批流程包括編制、審批、歸檔操作。通過(guò)本單位的工藝技術(shù)專家認(rèn)定其工藝模板的有效性和高效性，推廣到系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用。

    4 系統(tǒng)應(yīng)用方法

    以某螺栓工藝設(shè)計(jì)過(guò)程為例，在建立工藝時(shí)，使用PDM的“新建工藝”功能，創(chuàng)建新工藝。在建立新工藝時(shí)，在典型工藝知識(shí)庫(kù)的“緊固件”分類下查找標(biāo)準(zhǔn)的螺栓工藝模板，通過(guò)對(duì)分類中零件類型、加工方法和零件材料屬性的檢索和篩選，選擇可借用的工藝模板。PDM根據(jù)選定的工藝模板實(shí)施工藝克隆，創(chuàng)建出與借用工藝模板內(nèi)容相同的新工藝。新工藝建立后，根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)工藝內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，包括調(diào)整毛坯、工裝、量具、機(jī)床、技術(shù)要求、加工參數(shù)、加工基準(zhǔn)等。工藝調(diào)整完成后，即完成了工藝設(shè)計(jì)，生成完整的工藝報(bào)表，如圖1所示。

    圖1 工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用

結(jié)論

    通過(guò)對(duì)基于PDM的工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用，取得了以下效果：

    (1)簡(jiǎn)化了工藝規(guī)程編制過(guò)程。使用基于PDM的工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)模板的引用，可以繼承模板內(nèi)的工藝路線、工步內(nèi)容及圖表內(nèi)容。通過(guò)簡(jiǎn)單的修改，完成工藝的編制，可以節(jié)約工藝編制時(shí)間60%左右。

    (2)及時(shí)貫徹新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范。通過(guò)使用工藝模板，能夠?qū)⒔?jīng)過(guò)了嚴(yán)格的審批，具有合理的加工控制要求、符合工藝編制標(biāo)準(zhǔn)的工藝模板快速貫徹到工藝編制中，將工藝的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化落到實(shí)處。

    (3)標(biāo)準(zhǔn)模板的創(chuàng)建和修訂過(guò)程方便、簡(jiǎn)潔。工藝/工序模板無(wú)需特殊定制，只是其內(nèi)容需要嚴(yán)格貫徹企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并優(yōu)化工藝內(nèi)容，執(zhí)行審批。這種模板制作方式更便于企業(yè)模板的設(shè)計(jì)和更新，方便企業(yè)實(shí)施系統(tǒng)。

    使用基于PDM的工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以簡(jiǎn)化工藝規(guī)程編制過(guò)程；能夠統(tǒng)一工藝流程，貫徹新工藝、標(biāo)準(zhǔn)工藝的工藝規(guī)范。通過(guò)使用基于PDM的工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能大大提高產(chǎn)品工藝的編制速度，提高產(chǎn)品工藝水平，為制造企業(yè)工藝技術(shù)水平的提升提供助力。

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本文標(biāo)題：基于PDM的工藝模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)

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