1 前言
公司已經(jīng)全面實施了ERP和PDM/CAPP系統(tǒng)，取得很好的應(yīng)用效果。公司計劃全面推廣CAD/CAM技術(shù)，實現(xiàn)從設(shè)計到工藝到制造的整體信息化集成方案，引進三維設(shè)計軟件，實現(xiàn)全橋三維建模，提高產(chǎn)品設(shè)計精度；通過將設(shè)計項目管理、全過程產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、模型設(shè)計、工程圖設(shè)計、工藝設(shè)計、套料設(shè)計和采購清單提供全面納入軟件系統(tǒng)進行信息管理和流程驅(qū)動管理，實現(xiàn)設(shè)計過程跟蹤管理和設(shè)計交付物的可視化管理，逐步建立以設(shè)計管理平臺為基礎(chǔ)的企業(yè)知識積累機制，提高產(chǎn)品工藝設(shè)計能力和水平。
2 項目目標
建立統(tǒng)一完整的項目技術(shù)資料管理平臺，提供生產(chǎn)管理需要的技術(shù)數(shù)據(jù)；
可覆蓋企業(yè)所有項目技術(shù)資料的靜態(tài)和動態(tài)管理；
可有效集成各種設(shè)計軟件信息，并將信息組織成約定的接口數(shù)據(jù)傳遞給ERP系統(tǒng)；
建立一套項目管理體系，符合企業(yè)管理習(xí)慣和未來業(yè)務(wù)發(fā)展需要；
逐步建立整個企業(yè)數(shù)據(jù)保護和知識積累的機制；
建立電子化項目技術(shù)資料管理相關(guān)制度和崗位設(shè)置。
3 項目解決方案
3.1 總體規(guī)劃
在應(yīng)用CAD平臺后，工程BOM上的產(chǎn)品裝配關(guān)系就不需要手工維護，而是直接從CAD信息中獲取。而且在CAD設(shè)計時就需要直接填寫編碼和材料信息，這些信息需要查ERP庫和用編碼管理器生成。
在CAD文件進入PDM系統(tǒng)后需要走流程完成簽審和發(fā)布工作。
PDM環(huán)境下可以利用發(fā)布的三維模型或二維工程圖創(chuàng)建NC代碼，并作為相應(yīng)零部件的關(guān)聯(lián)對象管理。
完成CAD/CAM/CAPP設(shè)計后PDM產(chǎn)生接口數(shù)據(jù)。
圖1 集成系統(tǒng)產(chǎn)生的產(chǎn)生接口數(shù)據(jù)
3.2 建立工程BOM和工程專用資源庫
在生產(chǎn)準備階段，根據(jù)外來的二維圖紙在PDM中手工建立工程BOM結(jié)構(gòu)。工程BOM結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品裝配關(guān)系并不等同。下面是一個參考的工程BOM結(jié)構(gòu)圖。
圖2 工程BOM結(jié)構(gòu)圖
節(jié)段下的裝配關(guān)系和產(chǎn)品裝配關(guān)系一致，通過每個批次下反映當前批次要生產(chǎn)的節(jié)段，未來PDM和ERP接口的匯總位置也可以以批次為單位，實現(xiàn)逐批設(shè)計，逐批制造下同步分階段傳輸信息。
可提供PDM和ERP接口，產(chǎn)生PDM的產(chǎn)品節(jié)段結(jié)構(gòu)時，PDM根據(jù)ERP接供的任務(wù)表（反應(yīng)當前要生產(chǎn)的批次的節(jié)段和節(jié)段數(shù)量），如果節(jié)段結(jié)構(gòu)在PDM中已經(jīng)存在，則可以讀取PDM系統(tǒng)內(nèi)已有節(jié)段裝配結(jié)構(gòu)信息，產(chǎn)生完整的當前批次產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，并可以進行后續(xù)相關(guān)的信息匯總。而且套料計算時可以準確獲得制造BOM信息，因為在每個批次下不同節(jié)段數(shù)量是精確的。
如果工程BOM先在ERP中建立，則可利用PDM自帶的BOM工具從ERP系統(tǒng)中自動獲得工程BOM結(jié)構(gòu)，此時工程BOM結(jié)構(gòu)只有任務(wù)號（批次號）和核算號（節(jié)段號）。節(jié)段、單元代號和PRO/E中相應(yīng)零部件代號一致。
工程BOM建立完成后，可以將橋梁線型構(gòu)造、節(jié)段劃分、設(shè)計要領(lǐng)、工藝技術(shù)準備、裝配、焊接、涂裝工藝等文件作為工程的關(guān)聯(lián)對象入庫，后續(xù)設(shè)計過程中設(shè)計人員都可以參考。
在裝配、焊接、涂裝工藝設(shè)計過程中手工產(chǎn)生鋼材、焊材、涂料預(yù)估清單，將由ERP負責(zé)管理，以數(shù)據(jù)表的形式提供給PDM，PDM可將此數(shù)據(jù)表建立專用于某一工程的企業(yè)資源庫，作為特定某一工程的材料標準庫在零件設(shè)計或編制工藝時使用。
然后在開目工藝資源管理器中建立相應(yīng)的鏈接，今后在本工程下創(chuàng)建新零件選擇物料時，或者在編制裝配、焊接、涂裝工藝文件時，將在對應(yīng)欄目自動顯示對應(yīng)預(yù)估清單的物料，并訪問到ERP的物資編碼庫全部字段記錄。
3.3 PRO/E文件入庫到PDM系統(tǒng)中
3.3.1 PRO/E外部建模
在PDM系統(tǒng)外部利用PRO/E建模時，有如下要求：
在PRO/E中零部件代號需要調(diào)編碼產(chǎn)生，需要將開目編碼管理器集成到PRO/E中，這樣在填寫代號或其它定義了編碼的屬性時，可以調(diào)用開目編碼管理器或企業(yè)資源管理器填寫。在填寫編碼時，如果代號已經(jīng)存在，在PRO/E環(huán)境下能提示“該零部件在PDM環(huán)境下已經(jīng)存在，是否加載已有的三維模型？”如果選擇同意則自動引入已有的零部件模型，相當于借用。如果選擇不同意，則需要另外創(chuàng)建新代號或新版本。一般情況下選擇創(chuàng)建新代號。
在PRO/E中零部件也要填寫物資代碼，材料牌號，材料規(guī)格，材料單價等需要從ERP庫中獲取的屬性，需要將開目工藝資源管理器集成到PRO/E中，這樣在填寫材料屬性時，可以調(diào)用開目企業(yè)資源管理器填寫。在填寫物資屬性時物資選擇范圍默認是鋼材預(yù)估清單中的種類。
在PDM中提供PRO/E三維國標標準件分類庫，在PRO/E設(shè)計時可以利用插件調(diào)用三維標準件引入到PRO/E設(shè)計環(huán)境中作為一個或多個（當標準件數(shù)量不唯一時）實體參與裝配。
在PRO/E設(shè)計環(huán)境中，對焊接件的焊接特征統(tǒng)一標注焊接特征參數(shù)，這些參數(shù)表要集中提取信息保存，后續(xù)針對每個焊接特征將匯總焊接材料清單。如果在PRO/E不能支持焊接參數(shù)管理要求的情況下，未來也可以考慮直接在焊接件對應(yīng)的焊接特征參數(shù)表中填寫焊接特征參數(shù)，并用于后續(xù)集成接口。
3.3.2 利用PDM提供的BOM展開工具入庫PRO/E模型
在PDM中進入BOM工具調(diào)用PRO/E展開接口；
將PRO/E文件從本地計算機引入后展開；
入庫時要能自動提取結(jié)構(gòu)關(guān)系，零部件屬性，三維模型和焊接特征參數(shù)。
3.4 PRO/E文件在PDM系統(tǒng)中的工作流管理
3.4.1 將PRO/E模型加入審核流程
在BOM展開工具界面或者直接在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上將零部件對象（對應(yīng)三維模型）加入到已有項目工作流中去審核。也可以直接創(chuàng)建一個新任務(wù)走流程。
3.4.2 在流程中圈閱PRO/E模型
加入流程的PRO/E模型就可以提交并圈閱。在圈閱PRO/E文件時可以調(diào)用PRO/E自帶文件瀏覽器圈閱并產(chǎn)生圈閱文件保存。
提交審核意見時審核人信息和審核時間應(yīng)可以記錄，并寫入對應(yīng)三維模型的屬性欄，在輸出三維模型對應(yīng)的二維工程圖時可以填寫到對應(yīng)標題欄中打印輸出。
企業(yè)要求能夠在三維模型在設(shè)計階段，還沒有提交到校對或?qū)徍说碾A段，企業(yè)審核負責(zé)人也可以打開三維模型和設(shè)計者并發(fā)交流，并直接圈閱留言即時發(fā)布給設(shè)計者。
如果設(shè)計者當時不在，在其登錄后也可立即接收圈閱和留言。
3.4.3 項目工作流程信息輸出
項目管理任務(wù)分派信息可以用開目PDM項目管理樹圖形表示，同時可在PDM中直接將項目階段分解信息直接導(dǎo)入到PROJECT環(huán)境中，在PDM環(huán)境下直接啟動PROJECT軟件，利用PROJECT軟件輸出各種各種項目圖表打印。
3.5 利用PRO/E文件在PDM系統(tǒng)中創(chuàng)建二維圖或NC程序
3.5.1 創(chuàng)建二維工程圖關(guān)聯(lián)對象
在零部件對應(yīng)關(guān)聯(lián)對象上創(chuàng)建二維工程圖對象。
創(chuàng)建關(guān)聯(lián)對象時調(diào)用PRO/E程序，同時引入對應(yīng)的CAD文卷（即PRO/E模型）。
在PRO/E程序創(chuàng)建完成的二維工程圖并完成編輯，通過PRO/E插件菜單分別入庫到對應(yīng)零部件的的二維工程圖關(guān)聯(lián)對象中。
二維工程圖對象也可以作為零部件對象的內(nèi)部文卷管理。
3.5.2 創(chuàng)建NC程序關(guān)聯(lián)對象
在零部件對應(yīng)關(guān)聯(lián)對象上創(chuàng)建NC程序?qū)ο蟆?/p>
創(chuàng)建關(guān)聯(lián)對象時調(diào)用PRO/E程序生成NC代碼，同時引入對應(yīng)的CAD文卷（即PRO/E模型）。
創(chuàng)建完成的NC代碼（有三個文件）通過PRO/E插件菜單分別入庫到對應(yīng)零部件的不同關(guān)聯(lián)對象中。
3.5.3 創(chuàng)建套料圖關(guān)聯(lián)對象
在零部件對應(yīng)關(guān)聯(lián)對象上創(chuàng)建套料圖關(guān)聯(lián)對象。
利用二次開發(fā)菜單產(chǎn)生套料軟件需要的中間數(shù)據(jù)表，中間數(shù)據(jù)表包含了套料軟件需要的零件清單，對應(yīng)二維工程圖、材料預(yù)估清單、余料清單等信息，中間表生成后由套料軟件依據(jù)傳遞時間和任務(wù)號讀取相關(guān)數(shù)據(jù)去套料。
套料軟件完成的套料圖結(jié)果存為中間數(shù)據(jù)表，由PDM系統(tǒng)導(dǎo)入到對應(yīng)節(jié)點的板料關(guān)聯(lián)對象中，形成多級關(guān)聯(lián)關(guān)系。
3.6 在PDM系統(tǒng)中完成工藝路線和工藝規(guī)程編制
和現(xiàn)有業(yè)務(wù)模式一致，在工藝規(guī)程中需要利用數(shù)控加工的位置在對應(yīng)過程卡上寫明工序名稱為“數(shù)控加工”，工序內(nèi)容寫明對應(yīng)NC文件編號。
后續(xù)接口可以利用該信息產(chǎn)生需要的接口表。
3.7 PDM系統(tǒng)傳遞接口給ERP系統(tǒng)
在PRO/E設(shè)計完成后，根據(jù)產(chǎn)品裝配關(guān)系和零部件屬性從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上篩選匯總出某個批次或節(jié)段下用到全部采購件。
在PRO/E設(shè)計完成后，同時根據(jù)PRO/E焊接特征上的屬性和材料，同時還可以從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上匯總出某個批次或節(jié)段下用到全部焊接材料清單。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后對于需要進行涂裝的結(jié)構(gòu)，可以先編制工藝卡片填寫涂裝工藝和相應(yīng)的油漆耗材，相關(guān)工藝編制完成后，則可以從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上匯總出某個批次或節(jié)段下用到全部涂裝材料，涂裝材料是通過訪問零部件關(guān)聯(lián)工藝文件中信息獲得。
在PDM將PRO/E產(chǎn)生的二維工程圖傳送給套料軟件后，套料軟件將結(jié)果作為對應(yīng)批次類型節(jié)點的關(guān)聯(lián)對象保存。
此時PDM系統(tǒng)可以通過批次節(jié)點訪問關(guān)聯(lián)的套料結(jié)果，并提取套料軟件產(chǎn)生的文件內(nèi)部信息，從而獲得板材和型材的物資清單，并在批次節(jié)點上利用二次開發(fā)接口將板材和型材的物資清單傳遞給ERP系統(tǒng)。
4 總結(jié)
CAD/CAM/CAPP/PDM集成系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了從設(shè)計到工藝到制造的整體信息化集成方案，應(yīng)用PDM集成系統(tǒng)，規(guī)范了圖文檔的管理，加強了工作流管理及項目管理；采用CAD/CAM設(shè)計方法提高了設(shè)計的科學(xué)性，規(guī)范了設(shè)計標準，大幅降低了產(chǎn)品設(shè)計的差錯率，提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，特別是采用3D設(shè)計方法，三維造型、模擬裝配、干涉檢查等充分發(fā)揮了設(shè)計人員的創(chuàng)造性，提高了企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新能力，也使傳統(tǒng)大型鋼結(jié)構(gòu)制造的精益程度、集約程度及經(jīng)濟效益得到明顯提高。
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本文標題：ERP/CAD/CAM/CAPP/PDM集成系統(tǒng)的應(yīng)用
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