信息化是企業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化管理，提升企業(yè)技術(shù)實力的有效手段。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/分析等業(yè)務(wù)提供了及時、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)計數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、設(shè)計資源等數(shù)據(jù)的管理平臺�；赑DM設(shè)計工藝，建立結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計系統(tǒng)——通過將工藝信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分解，并使用數(shù)據(jù)表對工藝結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行存儲，工藝設(shè)計完成后，通過數(shù)據(jù)整理，依據(jù)報表模板生成工藝報表，能夠?qū)崿F(xiàn)工藝數(shù)據(jù)與PDM的緊密集成，并且可實現(xiàn)對設(shè)計數(shù)據(jù)的繼承；實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)直接在工藝中貫徹；實現(xiàn)對工藝數(shù)據(jù)的基于工藝屬性的統(tǒng)計；實現(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、加工過程相似的特點，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)計系統(tǒng)，就是使用PDM內(nèi)的數(shù)據(jù)克隆功能，以優(yōu)化過的結(jié)構(gòu)化工藝作為工藝模板，對工藝模板進(jìn)行借用，以快速創(chuàng)建工藝；實現(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)計系統(tǒng)基于西門子公司的Teamcenter2007軟件平臺，利用PDM的數(shù)據(jù)克隆功能——對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，并可對副本數(shù)據(jù)進(jìn)行修改而不影響原數(shù)據(jù)，通過建立企業(yè)典型工藝知識庫，積累企業(yè)內(nèi)的具有推廣價值的優(yōu)化工藝/工序，并對優(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。典型工藝知識庫依托PDM的分類模塊創(chuàng)建，根據(jù)產(chǎn)品的類型、材料和加工特點等建立庫結(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，通過對典型工藝知識庫的檢索，查找對應(yīng)的工序模板，利用克隆技術(shù)，實現(xiàn)在PDM內(nèi)對優(yōu)化工藝的數(shù)據(jù)借用。在工藝克隆后，新建立的產(chǎn)品工藝通過對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的繼承，自動獲得零件號、零件名稱、材料、標(biāo)準(zhǔn)等信息，在對工序中工序圖、工藝要求等信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)男抻啠{(diào)整加工參數(shù)/工裝夾具等，實現(xiàn)工藝快速設(shè)計。
系統(tǒng)實現(xiàn)方法
1 創(chuàng)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(xiàn)典型工藝/工序的分類和類屬性的定義、編輯等管理功能，通過類和類屬性對典型工藝進(jìn)行區(qū)分，使用分類模塊的數(shù)據(jù)檢索功能，根據(jù)類屬性實現(xiàn)典型工藝查詢。在每個類型內(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(jié)構(gòu)，通過層級檢索加快搜索速度。
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立的新對象，所有數(shù)據(jù)對象使用復(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PDM數(shù)據(jù)克隆過程進(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)變量對克隆操作進(jìn)行控制，以滿足工程應(yīng)用要求。
通過對克隆功能的定制，將工藝相關(guān)數(shù)據(jù)集全部納入到克隆對象中，使克隆后的工藝數(shù)據(jù)完整、不丟失。實現(xiàn)了克隆操作對工藝相關(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。為實現(xiàn)工步內(nèi)容的繼承，增加了對工步內(nèi)容的控制，使數(shù)據(jù)克隆操作同時對工步內(nèi)容起做用，在進(jìn)行數(shù)據(jù)克隆的同時，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 典型工藝知識庫管理流程控制
典型工藝知識庫中的工藝模板，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庫中的工藝模板文件質(zhì)量，將優(yōu)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(nèi)工藝模板的增減，在PDM內(nèi)設(shè)置工藝模板庫的權(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)計過程為例，在建立工藝時，使用PDM的“新建工藝”功能，創(chuàng)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(biāo)準(zhǔn)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(jù)選定的工藝模板實施工藝克隆，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)實際需要，對工藝內(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，生成完整的工藝報表，如圖1所示。
圖1 工藝模塊化設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)用
結(jié)論
通過對基于PDM的工藝模塊化設(shè)計系統(tǒng)的應(yīng)用，取得了以下效果：
(1)簡化了工藝規(guī)程編制過程。使用基于PDM的工藝模塊化設(shè)計系統(tǒng)，通過對模板的引用，可以繼承模板內(nèi)的工藝路線、工步內(nèi)容及圖表內(nèi)容。通過簡單的修改，完成工藝的編制，可以節(jié)約工藝編制時間60%左右。
(2)及時貫徹新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范。通過使用工藝模板，能夠?qū)⒔?jīng)過了嚴(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)范化落到實處。
(3)標(biāo)準(zhǔn)模板的創(chuàng)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(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)計和更新，方便企業(yè)實施系統(tǒng)。
使用基于PDM的工藝模塊化設(shè)計系統(tǒng)，可以簡化工藝規(guī)程編制過程；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。通過使用基于PDM的工藝模塊化設(shè)計系統(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)計系統(tǒng)構(gòu)建與實現(xiàn)
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