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基于PDM的工藝模塊化設計系統構建與實現

作者:網絡  發布日期:2014-04-09

  信息化是企業實現現代化管理,提升企業技術實力的有效手段。各種信息化系統為企業的產品數據管理、生產管理、物流管理、質量管理、數據統計/分析等業務提供了及時、準確的數據,提高了企業管理水平和效率。 PDM是企業設計數據,如產品設計數據、工藝數據、設計資源等數據的管理平臺。基于PDM設計工藝,建立結構化工藝設計系統——通過將工藝信息進行結構化分解,并使用數據表對工藝結構化信息進行存儲,工藝設計完成后,通過數據整理,依據報表模板生成工藝報表,能夠實現工藝數據與PDM的緊密集成,并且可實現對設計數據的繼承;實現設計數據直接在工藝中貫徹;實現對工藝數據的基于工藝屬性的統計;實現與MES/ERP系統集成等。

  加工企業的很多產品具有結構相似、加工過程相似的特點,其加工工藝具有很大的相似性,構建基于PDM的工藝模塊化設計系統,就是使用PDM內的數據克隆功能,以優化過的結構化工藝作為工藝模板,對工藝模板進行借用,以快速創建工藝;實現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,實現了產品工藝的快速編制。

  系統技術原理

  工藝模塊化設計系統基于西門子公司的Teamcenter2007軟件平臺,利用PDM的數據克隆功能——PDM內的數據進行復制,創建出完全相同的副本,并可對副本數據進行修改而不影響原數據,通過建立企業典型工藝知識庫,積累企業內的具有推廣價值的優化工藝/工序,并對優化工藝/工序進行重用,依據優化工藝/工序快速建立新的工藝規程。典型工藝知識庫依托PDM的分類模塊創建,根據產品的類型、材料和加工特點等建立庫結構,并定義各分類的屬性,進行優化工藝的分類管理。

  在確定工藝路線后,通過對典型工藝知識庫的檢索,查找對應的工序模板,利用克隆技術,實現在PDM內對優化工藝的數據借用。在工藝克隆后,新建立的產品工藝通過對產品數據的繼承,自動獲得零件號、零件名稱、材料、標準等信息,在對工序中工序圖、工藝要求等信息進行適當的修訂,調整加工參數/工裝夾具等,實現工藝快速設計。

  系統實現方法

  1 創建典型工藝知識庫

  典型工藝知識庫使用PDM的分類模塊,實現典型工藝/工序的分類和類屬性的定義、編輯等管理功能,通過類和類屬性對典型工藝進行區分,使用分類模塊的數據檢索功能,根據類屬性實現典型工藝查詢。在每個類型內定義該類型相關的技術參數,用以描述典型工藝對象的特點,便于用戶選擇材料、圖幅、毛料類型、加工方式等屬性。整個典型工藝知識庫形成一個樹型結構,通過層級檢索加快搜索速度。

  2 定制數據克隆方法

  根據工藝編制需要,克隆后的工藝是完全獨立的新對象,所有數據對象使用復制操作而不使用引用操作。為按照工藝編制需要進行數據克隆,對PDM數據克隆過程進行深入研究,建立了數據克隆控制程序,并增加配置系統變量對克隆操作進行控制,以滿足工程應用要求。

  通過對克隆功能的定制,將工藝相關數據集全部納入到克隆對象中,使克隆后的工藝數據完整、不丟失。實現了克隆操作對工藝相關信息的繼承,如工步內容等并不直接屬于工序的系統信息。為實現工步內容的繼承,增加了對工步內容的控制,使數據克隆操作同時對工步內容起做用,在進行數據克隆的同時,將工步內容同樣復制到新工藝內,保證工序數據的完整。

  3 典型工藝知識庫管理流程控制

  典型工藝知識庫中的工藝模板,是創建新工藝的基礎。模板工藝的毛坯選擇、加工方法、工序安排等,對企業的工藝優化推進具有影響。為加快優秀工藝的推廣,需要控制典型工藝知識庫中的工藝模板文件質量,將優化過的工藝歸人典型工藝知識庫,并將不再使用的工藝替換掉。

  為控制工藝模板庫內工藝模板的增減,在PDM內設置工藝模板庫的權限為特定用戶可編輯,各單位任命一人為Inclass管理員負責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。通過本單位的工藝技術專家認定其工藝模板的有效性和高效性,推廣到系統內應用。

  4 系統應用方法 以某螺栓工藝設計過程為例,在建立工藝時,使用PDM新建工藝功能,創建新工藝。在建立新工藝時,在典型工藝知識庫的緊固件分類下查找標準的螺栓工藝模板,通過對分類中零件類型、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根據選定的工藝模板實施工藝克隆,創建出與借用工藝模板內容相同的新工藝。新工藝建立后,根據實際需要,對工藝內容進行調整,包括調整毛坯、工裝、量具、機床、技術要求、加工參數、加工基準等。工藝調整完成后,即完成了工藝設計,生成完整的工藝報表,

  結論

  通過對基于PDM的工藝模塊化設計系統的應用,取得了以下效果:

  (1)簡化了工藝規程編制過程。使用基于PDM的工藝模塊化設計系統,通過對模板的引用,可以繼承模板內的工藝路線、工步內容及圖表內容。通過簡單的修改,完成工藝的編制,可以節約工藝編制時間60%左右。

  (2)及時貫徹新工藝、新標準、新規范。通過使用工藝模板,能夠將經過了嚴格的審批,具有合理的加工控制要求、符合工藝編制標準的工藝模板快速貫徹到工藝編制中,將工藝的標準化、規范化落到實處。

  (3)標準模板的創建和修訂過程方便、簡潔。工藝/工序模板無需特殊定制,只是其內容需要嚴格貫徹企業標準,并優化工藝內容,執行審批。這種模板制作方式更便于企業模板的設計和更新,方便企業實施系統。

  使用基于PDM的工藝模塊化設計系統,可以簡化工藝規程編制過程;能夠統一工藝流程,貫徹新工藝、標準工藝的工藝規范。通過使用基于PDM的工藝模塊化設計系統,能大大提高產品工藝的編制速度,提高產品工藝水平,為制造企業工藝技術水平的提升提供助力。

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