機械加工制造工藝是實現(xiàn)產品設計,保證產品質量,節(jié)約能源,降低消耗的重要手段,是企業(yè)進行生產準備、計劃調度、加工操作,技術檢查、安全生產和健全勞動組織的依據(jù),也是企業(yè)上品種、上質量、上水平,加速產品改進提高經濟效益的技術保證。隨著網(wǎng)絡的普及和信息化產業(yè)的發(fā)展,閥門制造業(yè)市場競爭日趨激烈,推動信息化和工業(yè)化深度融合,對于破解當前市場發(fā)展瓶頸,實現(xiàn)企業(yè)轉型升級意義十分重要。為了提高閥門加工制造工藝的效率,運用PLM的集成化,實現(xiàn)產品設計、工藝、生產三大核心業(yè)務鏈的信息共享和自動流轉,支撐以零部件為管控對象的生產和成本管控,做到精益管理。
1 概述
工藝設計:編制各種工藝文件和設計工藝裝備等的過程。其包括工藝方案設計、工藝路線設計、工藝規(guī)程設計、工藝定額編制、工藝文件標準化審查、工藝驗證、工藝文件的修改。
PLM:產品生命周期管理(Prouduct Lifecycle Management),對產品全生命周期的技術數(shù)據(jù)進行管理。全生命周期可以涵蓋從技術協(xié)議——訂單——產品設計——工藝設計——生產準備——生產制造——產品安裝——運行——修理維護/改造——報廢等所有環(huán)節(jié)。
2 PLM軟件在閥門工藝設計中的應用
工藝部門在PLM軟件中需做兩項內容:一、制訂工藝過程卡片、工序卡片及工時定額。二、制作制造BOM清單、下料工藝及材料消耗定額。
首先設計部門把整套圖紙以BOM樹結構的形式傳到PLM軟件中做成設計BOM以閥桿90為例,二維CAD圖紙如圖1所示:
圖1 二維CAD圖紙
2.1 制訂工藝過程卡片、工序卡片及工時定額
根據(jù)圖1(閥桿90)的圖紙要求,編寫工藝過程卡片如圖2所示:
圖2 編寫工藝過程卡片
工藝過程卡片是以工序為單位簡要說明成品或零部件的加工(或裝配)過程,是工人加工生產的依據(jù)?ㄆ显敿毭枋隽思庸ち慵墓ば虿襟E及每一工序的加工車間和完成此工序的設備名稱/型號、所用工藝裝備及量具和每一工序完成后的工時定額。需特別指出的是卡片上的工時定額不是人工輸入數(shù)據(jù),而是超鏈接到機械加工工序卡片的相應工序號下的總時間,因為所有公式都已錄入在軟件后臺,總時間由公式計算生成。其中以工序號15為例,工序卡片內容如圖3所示:
圖3 工序卡片內容
工序卡片是詳細說明該工序的每個工步的加工(或裝配)內容、工藝參數(shù)、操作要求、工時定額以及所用設備和工藝裝備等?ㄆ厦枋隽思庸ご斯ば虻拿恳还げ郊坝绊懬邢鲿r間的各參數(shù)。只要輸入走刀次數(shù)、工件直徑及加工長度,然后根據(jù)粗糙度選擇轉速、每轉進給及工作臺進刀量,切削時間自動計算得出,并且總切削時間亦即自動算出。如果給出輔助時間,那么總時間自動生成,并超鏈接到工藝過程卡片上相應工序號下的工時定額。而且上述任意參數(shù)有變動,總時間隨之而變。
當上述兩個卡片編制完成后,再連接在設計BOM樹結構相應的零部件下,這樣與之共用的其它產品的閥桿90的圖紙和工藝卡片都不用再做。減少了工作重復性,提高了工作效率,減少了差錯率。
2.2 制作制造BOM物料清單、下料工藝及材料消耗定額
根據(jù)設計部門傳到PLM軟件中的設計BOM樹結構,按照每個零部件的工藝路線制作成制造BOM、下料工藝及材料消耗定額。
制造BOM與設計部門開始傳入的設計BOM對比后,可以發(fā)現(xiàn)所有的數(shù)據(jù)信息基本沒有變化,只是把自制件部分按照工藝流程給予了分解,分解成了外購鋼材、下料、機加、焊接、裝配等。具體的制作制造BOM過程如下:
以閥桿90為例,分析其加工過程需要四個步驟:外購鋼材—下料—機加—裝配。如果把總裝配圖那一級看作是裝配BOM,那么它的子件便可以看作是機加BOM,其次是下料BOM和外購鋼材BOM。設計部門傳到軟件中的設計BOM對工藝部門做的制造BOM來說相當于已經具備了裝配BOM和機加BOM兩個步驟,因此只是把它的下料BOM和外購鋼材BOM做出,并連接上即可。下料BOM的制作過程如下:
第一步:選中需要分解的自制零件,點擊鼠標右鍵,出現(xiàn)下拉框,然后選擇綁定視圖模型。這樣設計視圖變成了工藝視圖,工藝人員在工藝視圖上操作任何步驟,都不會改變設計BOM;
第二步:選中需要分解的自制零件,點擊鼠標右鍵,出現(xiàn)下拉框,然后選擇版本控制下拉菜單的創(chuàng)建新版本。這時一個新的版本號創(chuàng)建了,它是區(qū)別于設計圖紙的版本號;
第三步:當上述新版本創(chuàng)建后,它的圖標就會變成黑色,然后選中它,點擊類似創(chuàng)建圖標?梢园l(fā)現(xiàn)所有的信息和設計部門輸入的閥桿90的信息完全相同,然后在代號一欄后面手動輸入“下料”二字。點擊確定按鈕后就生成了一個新的零件,并把它連接在機加件下。
此時它的下料BOM制作完成。然后選中下料BOM一行,點擊右半欄屬性按鈕,便顯示其所有屬性信息,在基本屬性下的規(guī)格型號空白方格內填入下料尺寸值,這樣下料工藝也便完成了最后是制作外購鋼材BOM,這一步的完成就較簡單了,只是從PLM軟件中找出工程資源庫,再從工程資源庫里找到需要的鋼材,拖拽到下料BOM那一行下,填上計算出的毛坯重量和損耗率,消耗定額和閥桿90的制造BOM便制作完成。其余的自制件依此類推,整套產品的制造BOM、下料工藝、消耗定額就制作完成了。
3 效果分析
以前企業(yè)工藝部門數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀是:
1)由于閥門產品品種繁多,圖紙數(shù)量大,致使編制工藝文件查閱圖紙極不方便;
2)電子版數(shù)據(jù)存在于不同電腦里,未能把相同的數(shù)據(jù)信息整合在一起;
3)由多個工藝人員編制工藝文件,無法保證版本的標準唯一性;
4)修改數(shù)據(jù)時存在電子數(shù)據(jù)與紙質文件數(shù)據(jù)的不一致,重大數(shù)據(jù)更改記錄無法有效保存,也不可追溯等。
實施PLM后企業(yè)工藝部門數(shù)據(jù)管理變化:
1)閥門產品分門別類的放在同一個平面上,便于直觀的看到所有的產品信息,查閱相當方便。
2)所有的數(shù)據(jù)都存在于同一個數(shù)據(jù)庫里,保證了數(shù)據(jù)的唯一性。
3)多人編制工藝文件在同一個平臺上進行,保證了版本的唯一性。
4)由于軟件每次的修改記錄都有保存,保證了修改后版本的可追溯性。
4 結論
實踐證明在使用PLM軟件后,對產品的整個生命周期的數(shù)據(jù)進行有效管理、共享、重用和查詢等,工藝設計效率大幅提高,工藝文件更加規(guī)范統(tǒng)一,生產管理更加嚴謹,提高了企業(yè)的設計效率和生產效率,滿足了企業(yè)快速定制化設計和大批量定制生產的要求,使企業(yè)的管理水平上了一個新的臺階。
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本文標題:PLM軟件在閥門工藝設計中的應用
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