汽车有限公司产品全生命周期管理PLM系统项目方案技术标书399页.docx
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企业优化升级PLM项目技术方案投标书合集
1、汽车有限公司产品全生命周期管理PLM系统技术投标书汽车有限公司产品全生命周期管理PLM系统技术投标书目录1文档说明81.1内容摘要81.2基本假设82项目背景92.1当前研发现状和面临的挑战92.2PLM业务能力需求93项目目标与总体规划173.1项目目标173.2平台总体架构184Windchill PLM系统结构特点184.1系统开放性184.2系统扩展性194.3系统体系架构194.4系统的可靠性204.5系统的兼容性214.6系统的维护性214.7系统的便捷性214.8系统支持的语言224.9系统开发环境225PLM本期核心功能描述225.1项目管理方案一225.1.1当前项目管理现状2、与问题225.1.2项目管理的需求235.1.3项目管理解决方案235.2项目管理方案二445.2.1项目的启动455.2.2项目计划管理455.2.3项目模板485.2.4项目团队和资源管理495.2.5项目成本管理505.2.6项目交付物管理515.2.7项目的执行535.2.8项目讨论管理535.2.9项目的监控545.2.10项目报表555.2.11项目风险管理575.2.12项目管理方案对比575.3产品数据基础管理585.3.1数据的存储585.3.2编码管理595.3.3数据组织关系605.3.4安全和权限管理605.3.5对象的版本管理625.3.6团队管理635.3.7审计和3、日志管理635.3.8报表管理645.3.9类型与属性管理655.4文档管理675.4.1文档的分类675.4.2文档的模板管理685.4.3文档的创建685.4.4文档的批量导入695.4.5文档的编号管理695.4.6文档的比较695.4.7文档与对象关联705.4.8文档的搜索705.4.9办公软件工具集成和管理715.4.10文档打印和发放管理725.5CAD数据管理745.5.1AutoCAD集成和管理755.5.2Catia集成和管理765.5.3标准件和通用件库管理765.5.4工作区管理765.6零部件管理785.6.1零部件编码管理785.6.2零部件属性管理795.6.3零4、部件申请流程805.6.4零部件创建805.6.5零部件发布管理815.6.6零部件使用情况825.6.7管理替换部件835.6.8零部件检索835.6.9零部件分类管理845.7产品结构管理855.7.1产品清单的创建865.7.2产品结构筛选器875.7.3BOM的批量导入875.7.4产品清单输出管理885.7.5多级产品清单比较895.7.6产品结构可视化895.8技术状态管理905.8.1基线配置管理905.9生命周期和工作流管理915.9.1生命周期状态915.9.2工作流管理925.9.3电子签名955.10变更管理965.10.1变更流程965.10.2变更影响度分析975.15、0.3变更监控985.10.4变更部件有效性管理995.11可视化995.11.1可视化管理995.11.2缩略图管理1025.12CAPP工艺过程开发与工艺管理方案一1035.12.1CAPP概述1035.12.1业务目标1045.12.2CAPP解决方案1055.13MPM工艺过程开发与工艺管理方案二1375.13.1工艺资源库1375.13.2工艺路线管理1415.13.3工艺规程设计1415.13.4工艺卡片发布1505.13.5工艺变更管理1515.13.6工艺管理方案对比1525.14产品配置管理1525.14.1模块化产品架构概述1525.14.2选项逻辑规则1545.14.3可6、配置产品结构1565.14.4产品配置生成1565.14.5平台CAD结构管理1576PLM系统扩展功能1586.1售后服务解决方案1586.2三维工艺设计管理1646.2.1概述1646.2.2总体方案1666.2.3三维装配工艺方案1716.2.4零件工艺方案1826.2.5钣金工艺方案1936.2.6工艺信息标注方案2016.2.7工艺结果发布方案2016.2.8工艺系统集成方案2096.3ERP系统集成2176.3.1ERP集成接口2176.3.2清单成本估算2196.4供应商管理2206.5PLM系统支持汽车行业可靠性分析, 对数据进行管理,形成有效的知识体系2216.6PLM系统可7、以支持汽车行业环保法规2266.7知识管理2306.7.1使用环境2306.7.2用户和公司的注册2316.7.3基本操作2466.7.4芝麻工坊场景2506.7.5知识仓库2586.7.6公司管理2616.8PTC 物联网解决方案介绍2656.8.1PTC车联网解决方案介绍2706.8.2车联网解决方案行业应用2737项目实施成功质量保障体系2767.1实施方法概述2767.2实施项目组织2787.3项目控制与报告2807.3.1工作汇报2807.3.2问题解决2807.3.3变更管理2817.3.4“管理”问题处理流程2817.3.5“业务”问题处理流程2817.3.6“技术”问题处理流程8、2817.4项目验收评价的方法及标准2817.4.1项目启动2827.4.2系统定义2827.4.3系统培训与上线2837.4.4项目验收与技术支持2837.5项目风险控制与防范措施2847.5.1实施主要风险及防范2847.5.2项目管理关键2848售后维护服务内容2878.1PTC软件产品售后维护服务内容2878.2上海湃睿技术支持服务内容2879Windchill系统培训28810Windchill 软硬件配置29010.1系统架构29010.2异地协同29110.3高端硬件配置清单29210.4中端硬件配置清单29410.5数据备份和恢复29510.6数据库软件配置29611产品和服务9、综合优势29812所有权说明2991 文档说明1.1 内容摘要XX汽车有限公司(以下简称“XX”)很高兴为XX提交本方案建议书,以协助XX建立一个“集成高效的产品研发平台”,进一步提高XX的产品研发和创新能力。XX汽车有限公司以PTC公司的产品为基础进行实施和开发。本方案建议书内容主要包括:当前的现状与需求分析,项目整体规划、实施的建议方案、项目实施步骤及方法、项目实施交付文档清单、培训课程、项目验收评价的方法及标准、项目风险控制与防范措施、硬软件环境配置建议、服务承诺等。在此非常感谢XX提供这个机会给我们,希望能与XX建立长久的合作关系,并为XX的产品开发体系提供更多有益的帮助。1.2 基本10、假设本方案建议书的撰写基于XX汽车有限公司对XX的需求的理解,以及XX汽车有限公司和PTC在国内外成功实施PLM企业的综合经验形成,用于实施内容的方案探讨和初步确认,最终的实施内容和范围将通过合同附件“工作说明书(Statement of Works - SOW)”确定。2 项目背景2.1 当前研发现状和面临的挑战以XX的产品开发流程为主线,通过对技术部和相关部门的了解,汇总了研发管理当前的现状和面临的问题:u 离散的数据管理现在研发所有的相关资料,包括CAD文档、文档都在研发自己手里,造成数据管理和共享困难。u 清单的重复录入目前清单资料需要重复录入多次。u 流程签审效率低下采用纸质签审的方11、式,浪费很多的时间团队在任务的转移的时候缺乏流程的通知,例如结构做完后要无法及时通知下游强度分析人员,强度分析人员做完后也无法通知结构,分析的报告也无法反馈给结构。u 变更的繁琐采用纸质变更申请单的方式管理变更,变更过程繁琐,对于的变更的有效性管理薄弱。结构图纸都在项目工程工程师手上,中间变化的过程版本无法获得。u 难以估算成本由于清单数量巨大,而且需要重复录入,导致无法核算单个订单或者部分订单的成本。2.2 PLM业务能力需求XXPLM项目需求序号功能项目需求描述1项目管理1)系统具备车型项目创建和项目基本属性信息编制功能。2)系统具备项目主计划和项目计划任务的编制功能,具备项目资源符合分析12、功能,并能够与MS Project集成。3)系统具备项目计划任务在线分解功能,通过弹出消息框提醒的方式,提醒项目组成员接收和完成项目计划任务。4)交付物完成并通过电子评审流程后,对应的计划任务和主计划进度应自动更新,系统应提供状态指示灯、各种报表/图表、仪表盘等功能,体现项目进度和进展情况。5)除横向的以项目为核心的管理模式之外,还可以提供纵向的以部门为核心的月度计划管理,可根据当前并行的项目计划,按时间段提取生成下月月度计划,并指定月度目标,另行增补的计划可以进行维护。6)系统提供统计汇总功能,能够对进度、工作量、项目质量问题等指标进行汇总分析,以柱状图、折线图、曲线图等多种报表和图表的形式13、进行直观展现。2编码管理1)系统具备编码规则管理功能,管理编码体系和规则,具备编码的自动生成功能,自动生成唯一编码。2)具备快速反查功能,通过编码能够快速找到系统中对应的对象及其关联的零部件、图文档等;3)系统提供的编码工具应具备标准接口,各种第三方应用系统可调用该编码工具生成编码。3图文档管理1)系统应以产品结构为中心,关联管理所有与产品相关的设计数据和工艺数据,并且能够以树状图的形式,进行一体化的关联呈现;2)系统具备图文档的版本和版次管理功能,保存图文档的所有的版本和版次信息;3)用户可不借助任何其他工具软件,即可在系统中在线浏览二维CAD、三维CAD、Office、PDF、图片等多种格14、式文件;4)系统具备图文档的状态管理功能,对不同状态的图文档进行标注和权限控制,图文档发布后不允许进行随意更改;5)系统具备文档模板管理功能,能够将常用的体系文件、过程文件等文档按照部门组织结构或文档属性进行分类,以模板的形式进行统一管理;6)系统具备将已经发布的文档自动转化为PDF文档进行输出的功能,并且可以添加水印;7)系统具备行业标准、设计规范、设计经验等知识的集中管理和共享功能;8)系统具备数据查询条件构建和配置功能,用户可自定义查询条件,可灵活、快速的检索、引用查询结果。4与CAD软件集成1)系统应具备与主流二维CAD、三维CAD工具集成的功能,包括在线浏览、编辑、圈阅、批注、电子签15、名等;2)系统能够提取CAD文件中的信息,自动生成产品结构和零部件属性,支持批量导入;3)CAD文件中的零部件属性信息可与系统中对应的产品结构信息同步更新;4)在CAD软件中可调用系统中的编码系统,根据编码规则生成物料编码;5)能够对三维CAD进行轻量化转化,转换成自有格式的轻量化文件,方便进行大数模的快速浏览5零部件管理1)系统提供零部件分类库管理的功能,根据零部件的功能、用途、结构等特征因素、属性,结构化、管理零部件信息,形成零部件分类库,管理所有零部件信息。2)零部件分类库的分类结构,零部件属性、参数信息均可配置。3)用户在编辑BOM时,可查询、引用零部件分类库中的零部件信息。6产品结构16、管理1)系统具备灵活、方便的产品结构创建和编辑功能,支持通过查找、复制、粘贴、拖拽、批量编辑等方式进行编辑,支持相似BOM的差异分析,可以方便的查找、借用已有零部件。2)支持快速变型设计,通过在一个窗口中展示原车型产品和变型产品,可以通过拖拽的方式快速编辑变形产品的产品结构。3)BOM支持多层树形结构层层展开,可进行单级、多级BOM正向、逆向汇总,也可进行多视图分类,按照自制、外协、标准等分类特性进行汇总,汇总明细表可输出成指定格式的Excel格式文件。7产品配置管理1)系统提供可配置的产品选配功能,用户能够根据订单要求,基于产品平台进行变量选配,实现产品的快速订单设计;2)用户可以对产品零部17、件各个属性值进行变量定义;3)提供变量条件、条件约束的定义功能,可以确定变量条件间的关联、互斥、检查等约束关系;4)系统提供通过设置变量值,实现产品精确配置BOM的选配的功能,用户在选配过程中能够进行配置BOM预览,系统自动检查定义好的关联、互斥、检查等约束关系,并给出相应提示;5)选配完成后,系统自动生成精确配置BOM;6)系统提供通过配置单号、产品编码查询相应的配置信息和配置BOM的功能。8更改管理1)更改过程中,与更改相关的参考资料、体系文件等文件资料,与更改相关的受影响产品或部件信息和BOM结构,与更改相关的申请单、执行单、通知单等标准化体系文件和过程文档等,能够在系统中通过一个变更对18、象进行统一存放和管理,能够很方便的进行查询和追溯;2)系统具备分析零部件借用关系功能,借用件更改时提示哪些借用该零件的产品均需要进行关联更改。9工作流程管理1)系统具备图示化界面的工作流程模板的设计环境;2)系统提供弹出消息框的方式,提醒用户接收和查看收到的工作任务;3)系统具备流程审签功能,流程中的用户可用不同颜色进行圈阅和批注,;4)支持流程转交,用户可制定流程代理人。10工艺过程开发与工艺管理1工艺数据存储1)所有工艺过程开发数据(包括工艺BOM、工艺路线、工艺卡片、工艺资源等)必须存放在后台数据库的数据表中,以便于统计汇总、与其它应用系统集成。2工艺资源库管理1)集中和标准化管理基础工19、艺资源库(工艺术语、标准工装库、机床库、设备库、材料库、刀具库、量具库、检具库、辅具库等),进行整理与管理(更改、查询、输入),并能够方便地应用于工艺规程编制。3工艺BOM管理1)具有在工艺BOM上进行工艺合件、拆分件及相关工艺属性维护功能,能够保留合件、拆分件操作的历史信息,并进行合件影响性分析;2)具有灵活、方便的工艺结构调整功能,能够通过查找、复制、拖拽、批量编辑等方式进行编辑,支持零部件顺序调整、添加毛坯件、虚拟件、借用件等操作,支持相似工艺BOM的差异分析。4工艺路线管理1)支持建立工艺路线单元库和工艺路线库;2)具备工艺路线的完整性检查功能,对于没有编制工艺路线的零部件,进行筛选和20、提醒;3)具备工艺路线查询和汇总功能,结果可输出成指定格式的Excel文件。5工艺卡片模板定制1)系统应提供可视化的Excel风格的工艺卡片模版编制环境。2)卡片模板支持Excel文件的导入,能够将已有的Excel格式工艺文件模板导入系统,在此基础上进行修改、配置和保存。6工艺卡片编制1)新建工艺卡片时,可以引用历史工艺、引用在用工艺、引用典型工艺等多种方式来创建,快速生成符合要求的工艺文件;2)支持工艺卡片的版本管理,保留所有老版本的工艺卡片,所有版本的工艺卡片均可进行查询和浏览;3)能够处理各种符合要求和规范的特殊字符,可混排尺寸公差、形位公差、粗糙度等符号与文字;4)支持填写内容的复制、21、粘贴、剪切、查找、替换、删除、撤销、恢复、自动换行、字体大小、颜色、字体等操作功能,支持工艺卡片页面的增加、删减、移动等操作功能,支持工艺简图的批注、以缩略图方式查看工艺卡片、各种图形、工程符号、特殊字符的插入、工艺资源库查看等操作;5)可调取产品结构,从产品结构上点击选取装配件分配到工艺卡片上,装配件的剩余数量可与已分配数量进行关联和提醒;6)在工艺卡片中可插入各种格式的图片文件,可插入CAD、Office、Visio流程图等对象,可插入二维、三维CAD附图;7)系统应支持从Excel格式文件内容到工艺卡片的多行多列数据的复制和粘贴;8)可以在卡片编辑环境中进行一般的引线、圈注以及文件批注。22、7TS16949体系文件管理1)通过结构化的方式集中管理体系文件(FMEA、控制计划、作业指导书等)资源;2)可建立失效模式、控制计划资源库,按照产品类别、过程等进行分类管理,积累企业核心经验,方便设计过程中参考引用;3)体系文件中的过程流程图、FMEA、控制计划、作业指导书等过程文件都存在内部关联关系,通过建立这些体系文件的内部关系,系统应支持这些过程体系文件之间的关联快速生成和关联修改,保证这些过程体系文件之间的数据准确性和一致性。8查询和统计汇总1)支持对工艺BOM进行单层、多层,正向、反向汇总;2)按照零部件的工艺特性,根据工艺路线内容自动汇总生成总装零件、装焊零件等明细表;3)可进行23、工时定额、材料定额、工装明细等工艺汇总,汇总模板支持导入现有Excel格式表格模板,完成统计汇总后可导出为Excel报表;4)基于产品BOM、材料定额、工时定额自动进行原材料成本、加工成本的计算,累加得到产品的目标成本;5)所有的统计、汇总结果,均能按照特定的EXCEL格式,进行输出。11用户、权限和安全管理1)系统应提供多维权限管理机制、灵活的授权方式,能够方便定义管理权限的粗细程度;2)用户管理支持用户、角色、组的定义和登录账户控制,可支持按分类、数据对象、生命周期状态、工作流(动态权限)、功能操作进行权限设定;3)系统应具备数据操作的日志管理和登录监控功能,确保数据的授权访问和数据安全;24、4)系统必须对服务器端归档管理的各种电子文档进行加密,防止非法访问;5)服务器端支持一键备份,可分组、分类进行电子文档备份。12知识管理PLM系统应有助于知识的收集、组织和在公司员工之间传播的知识管理技术集合;包括知识的贡献与收集,知识库类别的自定义,搜索条件、数据类别的自定义等: 友好、易用的界面; 知识工程化,即将知识转化为可以应用的形式,使大家把工作的过程,真实的记录在PLM系统中; 角色管理; 知识分类:可自动分类管理海量级电子资料,将历史数据自动归类到各个知识维度中,使知识系统化、有序化; 知识组织; 知识检索,支持对office、PDF等多种格式文档内容的全文检索,可检索模型、算法25、公式等,能提供图文并茂的综合高效检索方式,能提供灵活的统计分析报表功能; 内容自动标引,可对信息进行多种提取,如摘要提取、主题提取、关键词提取; 知识推送,可将知识推送到当前业务流程和集成设计环境。3 项目目标与总体规划XXPLM项目与以下企业业务目标紧密关联:u 建立一个集成化的产品开发平台;u 缩短产品的开发、制造周期和上市时间;u 降低产品的开发、制造成本,保持竞争优势;u 提高产品质量,建立品牌效应;u 提高客户服务质量,增加客户满意程度;u 提高企业的创新能力,确立和保持在同行业的领先位置。3.1 项目目标产品生命周期管理(PLM)项目的总体目标是:秉承“安全、可靠、经济、实用”的26、指导原则,以“继承、集成、优化、提升”为方针,以满足目前及未来的业务发展需要为根本要求,遵循现代信息管理理念,建立产品生命周期管理系统,能够充分满足业务操作层面、信息管理层面、决策支持层面的各种管理要求,推进产品生命周期管理的信息化、规范化和科学化,提高管理水平。产品生命周期管理要统一产品研发和设计过程中的信息孤岛,提升集成能力,优化信息传递和管理过程,并通过建设公司信息总线,搭建与生产、采购、服务、质量的信息桥梁,集中管理与设计、研发相关的产品数据,并为公司的技术发展决策提供支持。XX本期项目目标:1) 集中的产品数据管理,对产品数据合理组织和有效共享,实现数据的快速搜索和重用,支持产品快速27、变型设计。实现产品数据的有效性和安全性控制,保护企业知识资产的安全,积累企业知识和经验。2) 建设产品清单管理标准体系,推动和规范企业“零件标准化、通用化设计”,提高零部件重用率,提升产品BOM的准确率,以产品结构为中心管理产品相关的所有数据,缩短产品的研发周期,降低产品成本。3) 提升设计协同能力,建立电子化的审批流程,自动更新数据版本,为不同角色提供统一的信息入口,实现跨专业设计数据可视化查看功能;4) 建设变更管理标准体系,实现数据过程版本管理,修改留有痕迹和记录,避免犯同一错误或同一错误重复出现。实现闭环的工程变更流程,借助系统进行变更受影响范围快速分析,支持在制在涂品的变更处理方式,28、对工程变更进行的实时监控。5) 具备系统集成的能力,打通上下游数据传输壁垒,能够及时将PLM系统中BOM、工艺路线信息传递到ERP中,确保数据的准确性和及时性,为后续系统的扩展留出接口。6) 建立知识共享库、集中共享企业和各专业的业务规范、质量体系文档,实现知识工程化,将知识转化为可以应用的形式。7) 规范项目管理,建立符合APQP要求的项目管理体系,对计划、人员、成本等多方面内容进行管理,方便进行计划的监控和追踪。8) 管理工艺过程的开发和工艺数据的管理。3.2 平台总体架构在XX统一的网络环境、数据库系统、信息安全及标准规范等基础支撑下。在产品设计开发阶段,工程师利用工具软件AutoCAD29、Office与Windchill集成,使产品数据方便进入到XX平台中进行统一存储和管理,并在Windchill平台中能够进行顺畅地传递和流动,对其动态变化过程进行严格控制和记录;产品设计BOM能够快速的创建和管理,系统中将以产品结构为中心管理所有数据;建立公共的通用件和标准件库,便于零部件的重用;建立专门的知识库存储企业和行业一些规范,便于知识的分享。建立零部件优选管理,对零部件进行结构化的分类,利用分类搜索实现零部件的快速的重用,统一零部件的标准引入过程,减少重复物料的创建,管理供应商的认证流程,以及零部件的优选,实现研发部门的技术采购管理。产品全生命周期过程中不同角色的用户(包括XX内部30、各单位的用户和外部供应商、客户等用户)都能够基于统一的门户共享和交换产品数据,查看、配置及浏览权限控制范围内所需的产品信息。打通各业务系统的集成,将任务即使传递到EMAIL系统,将产品清单准确信息发布给ERP,并且支持与其他的SCM、CRM、OA、BI系统集成。4 Windchill PLM系统结构特点Windchill PLM解决方案是PTC整个产品研发系统(PDS)非常重要的组成部分,它是经过生产验证成熟可靠的内容(产品数据)和过程管理软件。不管您是全球集团企业、区域供应商还是小型服务机构,您在设法管理产品内容和开发过程时都面对着重重障碍。贵公司的成功依赖于拥有高效的业务过程,并且有效地开31、发复杂的信息资产,这包括产品设计、服务文档和依法提交的相关资料。Windchill 是 PTC 经过实际生产验证的内容和过程管理软件,它提供了解决方案。这个业务协作软件具有快速、安全和只需一个Web浏览器就能访问的特点,它使公司能够简化产品开发过程,并提供卓越的实物和信息产品。Windchill PLM解决方案具有以下功能和优势:u 单一的产品信息/内容来源提高了开发效率,并减少了错误和返工;u 完整的产品定义和协作功能通过专业方式跨部门及企业促进对信息的了解,不管信息来自何处;u 可重复、端到端的过程支持及自动化加快了产品上市速度,并减少了开发成本;u 安全、符合业界标准的Internet体32、系结构带来了安全、高性能的技术平台。4.1 系统开放性Windchill可伸缩且灵活的互联网体系结构以开放式标准为基础。Windchill具有独特的体系结构,建立它的工具却都是很容易得到的面向对象的数据建模产品,这些产品都已成为标准,或即将成为标准。Windchill体系结构包含三个主要概念:u 它是一个集成的系统,具有单一数据库、单一模型、共享的业务对象和流程模式,并对所有模块进行统一服务。这包括文件管理、变更管理、配置管理、生命周期、工作流、单点登录、统一的外观和风格以及完整的数据可视化功能;u 它完全是因特网系统结构,在因特网浏览器上可供使用,具有全部系统功能并随处可用。它是基于成熟健全33、的因特网标准的,与J2EE相匹配,并在环球网的任何地方都很安全,因为其利用了行业标准和商业网安全产品;u 系统提供标准接口与应用软件进行集成,实现共同操作功能。它提供数据和流程的联合,并具有开放API供其他软件使用。坚持使用开放的非专用工具就意味着Windchill极易维护、扩展以及与其它应用程序沟通。由于商用技术的含量高,买主的长期风险就小。随着系统的扩充,每一个新的应用程序都自然而然地能自动“识别”其它组件,这进一步减小了实施的风险,降低了实施的代价。4.2 系统扩展性针对特定企业的业务过程解决方案,Windchill包括多个模块,它们可以任意组合,为企业提供特殊的解决方案,以满足复杂制造34、组织的特殊需求。无论是在最初实施时还是随着时间推移在业务发展需要时,Windchill的开放式体系结构使基于Windchill的PLM解决方案的修改和扩充成为可能,以便满足特殊的业务需求,与其它产品信息管理系统专有体系结构和工具箱对客户化的限制不同,Windchill模块化体系结构和工具箱显然能使制造商在他们认为合适时扩充数据模型、功能和用户界面。4.3 系统体系架构Windchill是第一套也是唯一一套从底层使用纯Internet技术和Java开发而成的企业级PLM解决方案,并始终不渝的采用逐渐成熟的Java标准,Windchill从底层支持J2EE,可以为客户带来更高的模块化、可用性、柔性35、可扩展性、性能、数据集成度、安全性以及可以通过更全面支持标准的Java接口来与大量外部技术进行互操作等好处。Windchill具有典型的三层架构体系(数据库层、应用服务层和客户端层),这种体系架构采用了当今先进的计算机发展技术,是众多企业级应用开发商所一致追求的。Windchill可运行在Windows、Sun Solaris、HP-UX 及IBM AIX等主流平台上,支持数据库oracle或 Microsoft SQL Server,客户端则采用的是标准的浏览器。下图所示为Windchill的体系架构,具有一体化,基于纯Web Internet和互联互通的特点。4.4 系统的可靠性针对大型36、的客户,Windchill支持分布式的系统架构和系统负载均衡,其稳定性已经在业界得到大量的验证,如三一的用户已经达到6000人,华为的用户数达到50000人,联想3000人的使用规模。系统能够支持7X24小时不间断稳定运行,并保证数据的准确、安全。提供可持续优化方案,根据使用的人数和硬件的配置推荐最佳性能配置参数。系统能够满足300人并发进行操作(上载、下载、创建、修改、浏览、检索、接口集成、流程审签等),性能不能下降10%。4.5 系统的兼容性Windchill后续版本能够支持对当前版本的升级,并提高专门的升级工具,升级方法来支持大版本的升级,对于小版本采用打补丁包的方式,简单而且安全,对于37、系统定制化开发部分需要经过再次的测试和验证。Windchill经历20年的发展底层架构已经稳定,保证在上线10年内不会对底层架构做全新的变化改变。也保证在上线5年内不会对服务器架构带来重大变化。4.6 系统的维护性Windchill是B/S架构,服务器端一旦更新,客户端无需维护,即可自动更新;Windchill针对业务管理员和系统管理提供了专门的维护页面,如:用户添加、权限添加、扩充文档类别提供了图形化的流程定义界面,对普通业务的维护,系统能够保证在运行状态下完成,而不需要停止系统行;非开发人员无需了解底层代码,直接通过系统可视界面配置底层参数;提供详细的操作和更新日志的记录、查询和汇总能力;38、提供可持续的优化方案,推荐和查找最佳性能配置参数。4.7 系统的便捷性系统可以针对不同的组织,角色或者用户灵活的定义页面布局;系统提供中文的帮助文档,利用关键字可以全文查找,对于页面上的功能都有帮助中心的入口直接定位到当前主题。4.8 系统支持的语言系统支持多语言环境,语言之间切换非常方便,只需在IE调整显示语言即可,目前支持的语言包括:英语、德语、法语、意大利语、西班牙语、日语、韩语、俄语、简体中文、繁体中文。4.9 系统开发环境u 采用分布式、面向对象的设计和编程,支持系统的灵活配置;u 采用组件和中间件开发技术;u 支持二次开发,提供二次开发所需的API,包括开发包、类、方法和方法说明;39、u Windchill底层开发语言为J2EE,提供开发工具及架构;开放数据库结构,提供完整数据表关系文档;5 PLM本期核心功能描述5.1 项目管理方案一(本方案采用PI-RDM)企业当前处于高速的发展阶段,如何实现规范化、标准化的项目管理来提高企业经营效益,就成为一个新的议题。企业一直要面临来自各方的挑战,包括市场需求、产品规划、项目管理、人才流动,质量管理、技术服务信息等方面。今天在向信息化社会的过渡过程中,企业都需要紧跟时代的发展,保持企业的竞争力和对现代企业的管理能力。5.1.1当前项目管理现状与问题 项目立项主要是走纸质的申请单,审核和传递的效率低下,立项单与其他关联的文档缺少关联;40、 项目开发周期比较短,虽然已经制定了详细的二级指导计划,但是任务的传递和执行并不及时,有的时候前置任务已经完整,但是因为审核不充分,后置任务开始的时候才发现问题; 整体资源协调困难,项目部负责协调整个项目资源,但是因为资源分散于不同的团队,无法获得资源的可用性,目前主要是将任务传递到不同团队的领导,领导再分配具体的责任人,造成资源协调困难; 交付物管理混乱,经常缺少相关文档,后期有需要的时候在补,文档分散在不同的地方,有的在研究院、有的在项目经理电脑,资料一旦变更后,很难保证资料的及时更新; 缺乏实时的过程监控,采用项目例会反馈进度,或者电话和邮件的方式掌握进度,项目经理主要监控一级计划,二级41、计划由研究院和其他部门负责,对新产品开发项目缺乏有效的监控,无法实时掌握项目进度; 现有的决策和技术评审有相关规范,但评审流于形式,通过分析,其主要原因在于评审机制不完善,如评审会议的组织、评审时的检查表、评审专家的责权与激励等; 项目的计划更改缺少申请流程,项目的主计划不能随便的更改,缺少计划变更申请流程,计划更改后也无法进行追溯; 缺乏项目经验知识库,质量问题记录采用EXCEL表单,都是离散的,质量唯一性清单需要人工整理,问题库不全,很多都是事后来补;5.1.2项目管理的需求 项目的立项管理,定义立项申请单,申请单列出需要提交的交付清单, 固化立项审批流程,审批通过后自动关联项目,流程不通42、过项目不创建; 项目计划和任务管理,固化流程,定义产品不同项目类型模板,如新开发项目和现有产品匹配项目(应用型)模板,系统进行自动任务分发和传递,快速执行计划的安排,任务跟新后有后置约束关系的任务自动更新; 项目团队和资源合理构建和安排,项目团队角色的构建,团队成员添加时可以进行资源可用性查询,进行资源负载报表查询,便于资源的合理安排; 项目资料的规范管理:项目文档的集中存储和归档,研发资料的质量审核,可以进行项目资料的齐套性检查; 项目监控和绩效管理:包括项目的进度监控,项目的风险和问题监控等,项目的报表自动生成,报表可以根据业务的需要进行扩充;为项目绩效的监测提供依据:定义绩效指标,自动触43、发基础数据挖掘、计算各个绩效指标的实际值,并与目标值对比分析 技术评审管理:技术评审、决策评审的有序执行,及时通知相关人员,评审的检查表能够定义,不同阶段评审的检查表可以作为模板管理,类似项目进行技术评审的时候直接引用; 项目的计划变更管理,支持项目的计划变更申请,对于变更的主要时间节点都有版本记录,后面可以对计划的时间进行追溯。 项目的问题库管理,问题的录入和跟踪,最终形成问题清单;5.1.3项目管理解决方案目前企业的项目管理存在较大改善空间,各种项目数据未形成严格管控,希望通过项目管理模块的实施,提升企业的项目管理理念和项目管理能力,盛瑞传动希望通过实施项目管理来达成以下的主要目标:l 建44、设项目信息收集和发布的通用平台;l 严格的项目管理流程控制,将企业项目管理的想法通过系统得以实现,实现计划进度的透明化,努力缩短生产设计周期;l 提高多任务综合管理的能力,合理地分配和调度资源,提高生产效率;l 积累不同产品开发过程知识,形成知识库,并且对于成熟的项目经验可以定制项目模板,方便重用;l 有效的管理项目交付项;l 企业目前已经在实行的月绩效体系落实到项目管理系统;l 提供各部门所需项目报表,减少人工收集数据的时间和信息不同步。5.1.3.1项目的立项项目立项表单类型的定义,如新开发项目、现有产品匹配项目(应用型)、以及重点质量项目类型;建立项目立项表单,包括项目立项类型的选择,项45、目基础信息(项目名称、编码等)、客户信息、里程碑的时间节点,整体预算管理,如模具费用、测试费用、差旅费用等;立项报告中定义项目所需的关键人员,如项目经理。立项表单的内容根据盛瑞传动的业务需求调整。项目立项表单创建后需要走立项审批审批流程,制定立项评审委员会不同部门(技术、市场、财务、质量)审核人员,通过后自动创建关联的项目,驳回的话项目不创建。图 1 项目立项任务书项目创建完成后,将销售的相关资料,审批文件及销售订单合同等导入项目制定文件夹。5.1.3.2项目计划管理工作分解结构(WBS),定义项目和方案必须完成的工作活动层次结构,它标识必须被完成的步骤,定义哪一个步骤开始的排序;分解复杂项目46、和方案成可管理的组件,在一个非常大的项目或者方案中,定义一个顶层结构,接着定义一级的活动计划和任务接受者,一级任务接受者可定义二级的活动计划,三级的依次类推。图 2 项目计划管理 利用模板创建项目计划一般在创建项目计划的时候都是利用系统中定义的模板,例如盛瑞传动主要有两种项目计划,新产品项目和改良产品项目,实施时将定义多个模板,项目经理在创建的时候利用模板直接创建。项目计划活动定义的细节如下: 活动创建 单一的用户界面为活 活动 & 里程碑 可选择制定插入的位置 创建一个或多个活动 活动时间的定义 单位 :分(m),时(h),天(d) , 周 (w) & 月 (mo) 活动所需资源,资源可以填47、写多个 前后置任务支持 制定该活动是否为里程碑图 3 活动的定义l 利用MS Project与项目管理集成创建项目计划另外一种便利的项目计划创建方式是利用与MS Project与系统集成,在MS Project中编辑计划,完成后导入项目管理系统中;图 4 项目计划管理可以将项目计划另存为新的模板,以便于下次创建类似的计划,提升计划创建的效率。里程碑计划变化,必须走项目变更管理流程,授权后才能变更;而执行计划的修改、变更直接下放给项目管理,不做严格控制,给项目管理层充分授权与信任。图 5 计划变更单项目计划可以创建基线,基线能够对项目计划的信息进行捕捉,记录历史变更信息,实现计划不同版本的偏差对48、比分析。图 6 里程碑更改历史记录l 项目关键路径管理项目计划中支持甘特图的查看,可以甘特图查看项目计划关键路径,关键路径会突出显示完成项目计划所需的任务。完成关键路径上的最后一个任务时,该项目也完成。系统中支持关键路基正推和倒推两种方式(最早开始/结束时间,最晚开始/结束时间),根据项目计划活动的定义自动计划项目关键路径。图 7 甘特图提供任务接收、任务提醒、任务延期提醒、前置任务完成提醒等手段,提升任务管理及时性,可配置任务属性,支持按照项目、部门、人员、类型等多维度统计分析任务状态,形成相应报表。图 8 任务的接受图 9 任务提醒5.1.3.3项目团队和资源管理项目的团队可以根据盛瑞传动49、的实际业务定义,灵活的添加角色,以及在角色下添加相应的成员。项目的团队模板可以提前定义,便于提高项目团队定义的效率。图 10 项目团队可以依据盛瑞传动的业务需求多维度统计透视资源(按部门、按职位、案项目、按阶段、按月、按科目等),基于项目计划工作量估算,实现资源短期冲突分析。图 11 资源负载表图 12 角色资源分配统计项目成本管理项目整体预算管理项目在立项阶段会申请项目的整体预算,整体预算包括人力资源和非人力资源费用(差旅费、模具费、试制费、认证费等),现阶段项目预算管理基础薄弱,首先建立基于项目的财务计划以及项目的核算机制,为未来项目的预算与核算体系打下基础。图 13 项目整体预算滚动资源50、需求项目在执行的某个时间节点,项目经理或项目小组负责人都会申请下个月或下个季度需要的资源,可以在申请某个人在某一天的时间。在申请资源的时候需要查询资源负荷,以便于知其在这段时间段的可用性。负荷分析时获得资源缺口,即本项目 + 其他滚动需求 资源池供给。图 14 滚动资源需求图 15 滚动资源需求负荷分析滚动资源分配职能部门的负责人针对项目滚动资源申请需要分配资源,滚动资源分配时需要负荷分析,查询资源缺口 = 本项目分配数据 + 其他项目滚动分配 资源池供给;图 16 滚动资源分配负荷分析科目详细预算(非资源预算)对于非人力资源预算可以按照月度模式或清单模式填写科目详细预算情况,图 17 科目详51、细预算图 18 科目滚动预算整体预算、滚动资源、滚动资源分配、科目项目预算定义好后,系统中可以进行整体汇总分析。项目财务人力支出系统基于用户投入的工作量以及其对应的职位费用,按月度自动统计出项目的人力成本。项目人力支出单客观真实地反映出项目每月的人力投入状况,为项目的财务决策提供了有效的数据支撑。图 19 人力支出项目财务非人力支出项目的非人力支出主要包括差旅费、试制费、验证费、商务接待费用等。图 20 非人力支出项目的收入可以记录项目的收入,当前项目收入主要人工的维护,随着系统能力的增强,可以从其他系统导入。图 21 项目收入项目财务报表通过对项目的财务数据进行深入挖掘,财务报表能对项目财务52、状况进行全方位的统计量化,这是研发项目进行过程中积累的宝贵经验和数据,并对未来项目研发的财务评估提供了有效的数据支撑。图 22 项目财务报表5.1.3.4项目交付物管理项目交付管理主要对文档的管理,文档创建、查询、文档版本管理,文档的在线浏览、在线批注等。并且交付物可以与任务进行关联。文档的创建系统提供的文档创建与维护功能主要包括:u 文档创建:输入文档属性信息、上载文件附件、添加参考文档等功能;u 文档修改:文档检入/检出u 文档修订:文档版本号升级u 文档删除、文档重命名u 文档移动:在不同的文件柜或文件夹之间迁移图23文档创建文档的分类文档分类主要是依据对某一文档类型创建子类型,划分是基53、于各个不同部门的需求划分,例如文档可以定义子类,如规范文档、需求文档、操作文档等文档分类的主要作用是方便用户通过分类进行查找和存放,还有一个作用是通过分类对同一类产品数据采用相同的管理策略,如文档生命周期状态控制,文档需要执行的各种工作流程,文档模板管理。数据分类应该要实现如下 6个方面的需求: 方便资料的使用者快速查询; 不同的文档类型,如项目任务书、经验和教训文档、需求文档等、还可以针对不同的类型扩展管理属性; 根据不同的文档类型走审批流程; 根据业务的需要,为不同的文档类型编制码方案; 不同类型的文档可以设置角色、用户、组访问权限; 不同类型的文档使用不同标准的模板。图24文档分类在系统54、实施过程的业务需求分析阶段将对企业产品开发文档分类进行更深层次的调研和分析,最终确定符合业务需要的文档分类方法。系统可以给每个文档定义各种描述属性,如名称,编号,编制部门,所属项目,文档状态,编制日期等,并把电子文件作为附件加入到该文档中,实现对该文档的管理。文档的编号管理文档的编码可以有两种方式产生:手工输入和自动编码;手工编码:当设计人员手工输入编码时,系统自动在系统中校验编码的唯一性;自动编码:根据不同类型的文档,以前缀加流水码的方式进行系统的自动编码。文档的比较对于文档的基础信息可以利用“比较信息”查看两个版本之间属性的差异,比较完成后会生成比较报告。图25比较报告文档与对象关联如果文55、档被参考或参考了任何其他对象,可以通过文档的相关对象追溯它们之间的参考关系,或者文档是某个结构的一部分,则这些文档将显示在结构中。一个文档可以参考其他文档,在包含关联基本信息的文档之间创建关联。对于每个参考文档,您可以添加一个备注,说明文档之间如何相关。互相参考的文档被分别维护,但是在创建新文档时添加的文档附件必须使用附加该附件的文档维护。图26文档与对象关联在创建文档的新小版本时,将维护参考。对其他文档的参考将被传送到参考文档的新小版本中。同样,当创建一个被参考文档的新的小版本时,参考文档中的信息被相应更新。文档的版本管理为了达到在项目研发过程中实现对变更历史进行跟踪和实现文档共享的目的,W56、indchill提供了严格的版本控制机制。通过图可以看出,用户的每次检入、检出,系统都会自动将小版本递增。对于每次变更,由业务规则决定是否升级大版本。图 27 文档的版本文档的搜索通过系统可以获取并管理与产品整个生命周期相关的所有信息,形成了丰富的设计信息资源库。企业内部和外部的成员在给定的权限内可以在需要时方便地检索和查询到他们的所需的信息。图 28 文档查询图29文档的高级搜索文档的发布文档都有生命周期状态,如创建,审核、发布,报废等状态,文档的状态通过设置生命状态驱动。图 30 文档的状态文档在线查看在线浏览文档,同时可以在线对文档进行批注、文本的高亮。图 31 文档在线查看5.1.3.57、5决策和技术评审产品开发流程中,业务决策与技术评审既有分工又有配合,共同实现项目的时间、质量和成本的达成。业务决策评审的目的: 从战略、业务和市场环境的角度对产品开发的关键节点进行控制 以投资的视角决定产品开发阶段的推进、资源的分配 业务决策是一个产品开发团队和集成产品组合管理团队互动和相互承诺的节点技术评审的目的: 评估设计成熟度,在项目关键点上评估产品开发的状况,为产品项目的决策提供有力的依据 及时发现设计中存在的问题,使产品项目的选择、问题和错误尽早明朗化,避免下游阶段对前期隐藏的缺陷无法纠正或者被迫耗费巨大的人力、物力和时间才能纠正 确保在设计中考虑到了所有技术风险,并且在产品设计中进58、行了充分考虑以满足产品需求定义 明确设计中存在的风险,根据评审结论可以采取相应的风险规避措施或其它具体行动评审的创建在Project中构建决策和技术评审,可配置结构化评审要素,在创建评审的时候直接调用已经定义好的评审要素。图 32 评审要素评审的流程和会议通过严谨的技术评审流程和会议管理,实现对产品设计质量的把关,减少后续验证和整改的资源浪费基于工作流定义技术评审管理流程、评审问题闭环管理流程、评审风险闭环管理流程,各步骤的基本属性、功能操作图 33 技术评审流程5.1.3.6项目问题管理问题的记录,记录问题的相关信息,问题的的描述,问题的信息可以根据业务的需求进行扩展,指定文档审核人。图 359、4 风险说明问题解决方案的责任人收到任务后,填写建议的解决方案,可以利用抄送的功能,将信息通知给相关人员。解决方案需要进行审核,确认解决方案的可行性,可以设置此问题是否是典型的问题,便于问题知识的共享。5.1.3.7项目的监控和绩效管理基于项目仪表盘集中展现项目进度、工时、任务状态、阶段偏差、评审质量、评审问题、评审风险。项目质量报表能够导出Excel、Word、PDF格式报告图 35 项目的状况绩效的检测和评估绩效的管理主要是从系统中提取相关的数据支持,涉及财务、进度、资源、预算、成本、过程、交付、市场等内容。项目启动时,定义项目各个绩效监控指标目标值、上限、下限定义绩效指标计算器,自动触发60、基础数据挖掘、计算各个绩效指标的实际值,并与目标值对比分析项目组合绩效对比分析,灵活按照各个维度(项目类型、项目难度、目标市场等)进行项目组合对比分析项目、项目组合深度绩效监控,能够导出Word、Excel、PDF等格式报告图 36 项目组合报告项目绩效考核时,需要相关的量化数据来支撑,量化管理中是针对各类型项目定义的考核指标项,并根据各指标项的计算方式(手动录入或者自动计算)形成项目的量化考核数据。项目在创建时会自动将对应该项目类型的量化指标初始化过来。每项量化指标中包括自身值和组织能力基线。在自身值里面,实际项在具体每个时间段的值是根据计算的方式获取,如果是自动核算,则按照核算规则自动计算61、,如果是手动填入,则需要在这里手动填入每个时间段的值。点击填写数据,可以对手动录入项进行填写。图 37 量化管理量化目标是针对本项目的各项量化指标,定义对应的目标值、上限和下限的标准。以对项目评估,实际达成情况与目标定义的差距,从而作为绩效分析的对比数据。 汇总量化指标中需要通过调用二次开发类刷新计算的指标项的所有执行记录,并可以通过查询的方式来查询各个指标具体的执行情况。5.2 项目管理方案二(本方案采用windchill projectlink)目前企业的项目管理存在较大改善空间,各种项目数据未形成严格管控,希望通过PLM系统项目管理模块的实施,提升企业的项目管理理念和项目管理能力,XX希62、望通过实施PLM平台来达成以下的主要目标:l 建设项目信息收集和发布的通用平台;l 实现计划进度的透明化,努力缩短生产设计周期;l 提高多任务综合管理的能力,合理地分配和调度资源,提高生产效率;l 积累不同产品开发过程知识,逐步规范产品开发过程,降低人员水平的差异所带来不确定性;l 有效的管理项目交付项;l 企业目前已经在实行的月绩效体系落实到PLM系统或PLM系统外的业务上;l 提供各部门所需项目报表,减少人工收集数据的时间和信息不同步。PTC的项目协同管理平台Windchill ProjectLink将为XX提供了“三个一”:一个共享的空间、一个沟通的平台、一种管理的工具,帮XX解决如下问63、题: 严格的项目管理流程控制,将企业项目管理的想法通过系统得以实现; 项目进度实施监控以及预警功能,减轻项目管理人员的工作量; 实时对项目使用到人、财、物资源情况进行跟踪,控制项目成本; 项目管理经验的积累,形成知识库,并且对于成熟的项目经验可以定制项目模板,方便重用; 与商务智能模块结合生成项目的报表。5.2.1 项目的启动立项文档审批通过后,项目经理负责建立项目,定义项目基本的信息,如项目的名称、编号、阶段、专用访问权限,预算、范围等。图38项目新建定义执行控制方式,一种是手动控制项目是指项目的活动状态需要手工输入完成,另外一种是自动实施活动与交付任务,是指交付项的状态直接驱动项目活动状态64、的变化。项目创建完成后,将销售的相关资料,如立项申请报告、审批文件及销售订单合同等导入项目指定文件夹。5.2.2 项目计划管理工作分解结构(WBS),定义项目必须完成的工作活动,它标识必须被完成的步骤,定义活动的排序;分解复杂项目成可管理的组件,在一个非常大的项目或者方案中,定义一个顶层结构,接着定义一级的活动计划和任务接受者,一级任务接受者可定义二级的活动计划,三级的依次类推。图39项目计划管理 利用模板创建项目计划一般在创建项目计划的时候都是利用系统中定义的模板,例如XX主要有两种项目计划,新产品项目和改进产品项目,实施时将定义多个模板,项目经理利用前期定义的项目模板直接创建。项目计划活动65、定义的细节如下: 活动创建 单一的用户界面为活 活动&里程碑 可选择制定插入的位置 创建一个或多个活动 活动时间的定义 单位 :分(m),时(h),天(d) , 周 (w) &月 (mo) 活动所需资源,资源可以填写多个 前后置任务支持 开始开始 (SS), 开始完成(SF), 完成完成 (FF) , 完成开始 (FS) 任务类型活动计划 固定单位,工时,工期 资源间“投入比导向”分割 制定该活动是否为里程碑图40活动的定义l 利用MS Project与Windchill的集成创建项目计划另外一种便利的项目计划创建方式是利用MS Project与Windchill的集成,从PDM系统中将初始化66、的项目计划导入到MS Project中,然后再拟制项目计划,完成后导回PDM系统中;图41项目计划管理可以将项目计划另存为新的模板,以便于下次创建类似的计划,提升计划创建的效率。l 项目关键路径管理项目计划中支持甘特图的查看,可以在甘特图查看项目计划关键路径,关键路径会突出显示完成项目计划所需的任务。完成关键路径上的最后一个任务时,该项目也完成。系统中支持关键路基正推和倒推两种方式(最早开始/结束时间,最晚开始/结束时间),根据项目计划活动的定义自动计划项目关键路径。图42甘特图5.2.3 项目模板项目多个类型的模板定义,项目在创建的时候就可以直接引用模板,使得标准化产品开发活动执行,确保项一67、致的目执行,管理和监控。 捕捉标准活动,里程碑,持续时间,依存关系,交付物,角色和分配作为计划模板 集中控制和维护一系列计划模板为不同的产品开发类型(如新品、改良项目模板) 定义客户特定的公共属性去收集跨域不同的项目类型图 43 项目模板5.2.4 项目团队和资源管理项目的团队可以根据XX的实际业务定义,灵活的添加角色,以及在角色下添加相应的成员。项目的团队模板可以提前定义,便于提高项目团队定义的效率。图44项目团队系统提供两种类型的资源:Windchill成员是指系统中已有的用户,另外一种是其他资源主要是指系统外的资源,如一些机器、设备等。图45项目资源分配5.2.5 项目成本管理自动统计单68、个活动所需人力资源和设备资源成本,计算方式是标准费用工时+单次使用费用。针对单个项目自动累计所有活动的资源成本。工作分配成本的计算方式如下:分配的已安排工时 (小时数) 乘以已分配给活动的资源的每小时费率以及资源的每次使用的一次性成本。活动的成本是其每次分配的成本的总和。汇总活动或计划的成本是其子活动的成本的总和。根据输入的已安排工时和实际工时的值计算完成百分比。也可以直接输入完成百分比。也可以在 Windchill 和 Microsoft Project 之间导入和导出成本信息和货币显示选项。在 Windchill 和Microsoft Project 中都可以编辑成本信息和货币显示选项。报69、告工时和成本图46项目成本统计管理多个类型的固定成本,如模具费用、试验费用、并且可以利用工作流驱动活动责任人填写。图47固定成本5.2.6 项目交付物管理创建交付项并与活动,汇总,里程碑关联,每个活动可关联多个交付项,每个交付项可以设置时间节点范围,拥有者,并且可以跟踪交付物的状态。图48新建交付项可以配置交付清单报表,检验交付项的齐套性图49交付项报表5.2.7 项目的执行接受任务活动中制定的资源被分配任务后,会在工作任务中收到相关信息,并且会自动的发送邮件给任务的接受者图50邮件的任务通知图51 Windchill的任务列表详细设计接受者利用本地的客户端,如AutoCAD、Solidwor70、ks以及办公软件等进行详细任务设计,设计完成后,检入到制定的交付项位置。5.2.8 项目讨论管理使用项目论坛可以创建议题,让项目团队成员进行讨论,还可以作为一个问题,问题提出者可以指定参与问题讨论的人员;问题提出者以及参与讨论的人员可以“预订”该主题:当该主题有人进行了回复,系统自动邮件通知预订人;图 52 项目讨论5.2.9 项目的监控通过图表和图片描绘项目进展总体,或计划对象中里程碑、活动的健康和风险状况图53项目的状况多项目看板,提供所有/指定项目关键节点进度一览表图54多项目看板示例任务看板,任务承担者查看自己单个/所有项目活动任务状态图55任务看板示例5.2.10 项目报表项目看板,71、未来会结合XX的实际业务需求,定制报表内容和格式。图56项目看板图57项目群的阶段监控图58项目阶段监控5.2.11 项目风险管理系统中针对项目的计划节点提供风险的识别、风险的防范,以及风险的报表管理。详细的风险管理请查看质量和可靠性管理。图59风险说明5.2.12 项目管理方案对比方案一方案二项目管理PI-RDM,优势是符合中国人操作习惯,易用性好,功能全面,报表多。可与PDMLink无缝集成。Windchill ProjectLink,不是典型的项目管理系统,定位是协同研发系统,所以项目管理的功能相对比较弱,操作比较死板,报表需要定制。5.3 产品数据基础管理产品数据基础管理,主要是一个公72、共的解决方案,包括编码管理、版本管理、团队管理、日志管理、属性管理以及数据的组织关系说明。5.3.1 数据的存储Windchill中的对象可以全局共享和存储,以产品库和存储库来区分:u 产品库主要存储与某特定产品型号相关的对象,采用文件夹的形式进行分类存储。类似Windows的资源管理器文件夹结构,产品库文件中主要存放图纸、BOM、模型、计算、工艺、试验数据、仿真数据等u 存储库主要存储彼此相关,但未与某一特定产品相关的对象,采用文件夹的形式组织,随着企业的业务量增加定期更新存储库。 标准件库:存放和标准件相关的文档。 通用件库:存放企业通用件的相关部件和文档,包括结构件和电子件,例如通用件的73、二维图,相关技术说明书等。 配件库:存放客户的产品配件; 技术规范:存储国家,行业,企业标准的各种规章制度,技术规范文件。 知识库:建立知识库,知识文档类别的定义,提供快捷的搜索方式等。u 项目库,主要存储某项目特定的资料,项目中的资料可以来源于产品库,即把产品库中资料共享到项目中,从而项目资料的齐套归档。5.3.2 编码管理系统中编码的是唯一的,不允许在站点中重复,统一编码管理方式,能够实现集团对物料编码的统一管控,能实现异地统一申请编码,编码管理规则需考虑同当前ERP系统相兼容。支持手动编码和自动编码:u 手工编码:当设计人员手工输入编码时,系统自动在系统中校验编码的唯一性;u 自动编码:74、根据不同类型的文档,以前缀区分进行系统自动编码。并且可以提取属性中的值系统能灵活的控制编码的生成规则,可以根据不同的类型定义编码规则,支持各种类型的信息编码(如物料码、文档编码、更改单编码),对于不同的分研发中心可以适用不同的编码规则,系统提供的主要编码功能:u 流水码,系统中可以设置编号的长度,如5位,10位等;u 通过数据对象的一些属性信息自动形成带有含义的特征编号;u 分类编码,系统中可以定义的不同的分类结构, 每个分类节点都有特定编号,在零部件申请的时候,系统根据选择的分类节点自动生成分类码+流水码。5.3.3 数据组织关系Windchill采用以产品结构为中心的产品数据管理体系,通过75、产品结构层描述零部件之间的使用与被使用关系,通过零部件与文档、文档与文档的描述关系,参考关系等。可以关联各类文档,包括机械CAD、CAM、电子CAD已经各类技术文档等,其示意图如下:5.3.4 安全和权限管理安全管理Windchill系统提供了多种安全机制以保证企业知识资产的安全性: 通过用户ID/密码进行身份认证,Windchill PDMLink系统也能够与企业LDAP系统集成实现用户的单点认证管理。 Windchill PDMLink支持先进的网络安全基础设施(防火墙、VPN)和最先进的Internet/Intranet网络安全协议(SSL/X.509/HTTPS/128位加密等),以保76、证用户无论从企业内部或者外部都能安全地访问企业产品数据管理系统。 Windchill系统提供强大的审计报告功能,可以记录用户在Windchill系统中的操作记录(如检入、修订、删除等)。系统管理人员可以实时检查系统的审计报告并发现系统异常行为。 为所有用户定义密码策略和密码验证 用户密码90天后失效,结合apache的做相应的客制,在密码过期前是有相关通知 禁止使用最近用过的3个密码 只能使用字母,数字和 !%&()._:; 应该包含一个数字,一个大写字母,一个小写字母和一个特殊字符 密码最少包含六个字符 禁止使用用户的已知信息(用户 ID / 员工编号 /姓名, 等) Windchill的用77、户管理可以支持与Microsoft Activity集成; 提供多级访问权限,二级访问权限包括流程的审核,数据库等权限管理定义用户访问控制规则:提供基于角色的信息访问控制,以保证企业信息的安全访问。 静态权限:Windchill访问控制规则配置器中定义,适用于职能部门内部,管理员可以针对组织、角色用户组、用户对产品库,存储库、项目或其文件夹任何层级,给予不同的文档类型、设置权限; 动态权限:Windchill工作流中定义,随流程执行动态分配,适用于跨部门图档审批;利用生命周期状态进行权限分配,随着文档的技术状态的变化或工作流程的执行而变化; 整体而言,Windchill中动态权限大于静态权限。78、管理员可以配置角色的操作,基于不同的产品库设置不同角色可以操作的菜单,直接隐藏或显示相关的操作菜单。5.3.5 对象的版本管理为了达到在项目研发过程中实现对变更历史进行跟踪和实现文档共享的目的,Windchill提供了严格的版本控制机制。版本的显示可以根据业务规则显示,如字母和数字A.1、或全是数字1.1等,并且可以根据对象对象所处的生命周期状态定义版本规则。通过下图可以看出,用户的每次检入、检出,系统都会自动将小版本递增。对象发布后需要修改的时候,需要走变更流程,版本会从A变为B,B版本的小版本会从1开始,例如下图中的零部件A2发布后,发起了一个变更,需求对A.2版本修订变为B.1。版本的历79、史记录都会保留,支持设计人员借用历史版本进行修改,在修改后大版本不发生变化,而小版本将会升级。对于历史版本,能查询出当时所关联的其它图文档、物料、原材料、流程等信息。5.3.6 团队管理团队是一组角色,通常被映射到特定的用户、组和组织。Windchill 中包括产品和存储库都可以建立不同的团队,团队使用的主要角色呈现,并将用户组添加到不同的角色。不同库团队中的角色通常利用之间定义好的模板直接创建。5.3.7 审计和日志管理审计管理提供了一种启用基于事件的日志记录的机制,可提供导致 Windchill 数据库发生变化的人员及其行为的历史记录。安全审计功能还提供了一种保留安全相关事件 (如权限更改80、团队更改或访问控制权限更改) 历史记录的机制。安全审计报告对受到严格控制的行业的客户很有帮助,这些行业需要识别可能引起潜在安全漏洞的事件。下面的列表提供了可以记录的可能的应用程序使用情况: 谁访问了应用程序 谁更改了对象 谁查看或下载了对象 谁为特定用户更改了访问控制权限可修改由审计框架所使用的类和配置文件的集合,以指出在审计日志中将要记录的特定事件。配置审计事件记录在出厂设置中,Windchill 会记录系统使用情况、组织使用情况以及跨站点请求伪造事件。想要在审计日志中记录的任何其他特定事件都必须单独启用。安全审计报告日志级别的设置日志级别可以针对不同的对象设置,系统一旦发生相关操作后,后81、台的日志就会显示并带有设置日志的级别。5.3.8 报表管理报告是预定义查询的输出,该查询通常使用运行报告时输入的参数,在特定时间根据一组业务信息运行。报告可用于多种目的,包括确定趋势、汇总有关特定对象的信息、标识某些状态下的对象等。可以以多种格式报告 (例如,PDF、XML、HTML 和 CSV) 。系统中已经针对不同的产品库、存储库、项目设立了标准的报告,如果报告不能满足业务的需求,被授予权限的人员可以编辑或新建报告,也可以利用模板导入。报告可以在多个位置创建,例如站点级,组织、产品库、存储库或项目中。对于已经建立好的报告格式,用户可以编辑,并且可以选取保存指定的条件供以后重用,Windch82、ill提供多种图表布局以供选择,用户还可以自定义横轴与纵轴。报表可以导出多种格式,如导出列表至CSV、HTML、PDF、TEXT、XLS、XLSX、XML等。5.3.9 类型与属性管理利用类型和属性管理类型定义、属性定义、测量系统和测量数量。具有适当权限的用户可以创建、修改或者移除类型或属性。此外,管理员还可以配置属性的显示单位、将属性定义与类型定义关联以及限制这些属性的值。 类型定义系统在最初安装的时候已经定义了好了一些默认的类型,业务管理人员可以根据使用部门的需求创建的新类型,也可以为父类型创建多个子类型。如创建部件、文档、更改对象或随解决方案安装的其他对象的子类型。此外,还可向新创建的子83、类型添加新属性以及对其设置属性约束。类型和属性管理实用程序支持继承;因此,新创建的子类型会继承父类型的属性,并且还可以继承某些属性值。 全局属性管理创建的全局属性可供所有 Windchill 对象和类使用,并可与不同值关联。例如,属性材料与机械部件关联时,可能具有钢、铝和塑料等值。 管理关系约束“管理关系约束”用于为某些链接类型定义有效的对象到对象关系或关系约束。关系约束为特定链接类型 (模型化或可变) 定义哪些对象类型可与其他对象类型相关。关系约束由父对象类型 (拥有这一关系)、指定的链接类型以及一个或多个子对象类型组成,如下所示: 管理测量数量Windchill 的属性定义支持 40 种以84、上的标准测量数量。各测量的数量都具有句法上有效的单位集。有些测量的数量 (例如,能量和扭矩) 可以使用相同的单位来表示,但是对用户而言,却有着不同的含义。测量的数量是根据它的测量系统来定义的。例如,加速度是表示基本测量长度和时间之间函数关系的测量数量。因此,在国际单位制 (SI) 测量系统中,加速度以 m/s*2 (米每 2 次方秒) 表示,而在美国惯例 (USCS) 测量系统中,则以 in/s*2 (英寸每 2 次方秒) 表示。5.4 文档管理5.4.1 文档的分类Windchill文档分类主要是依据对某一文档类型创建子类型,划分是基于各个不同部门的需求划分,例如文档可以定义子类,如规范文档85、需求文档、操作文档等文档分类的主要作用是方便用户通过分类进行查找和存放,还有一个作用是通过分类对同一类产品数据采用相同的管理策略,如文档生命周期状态控制,文档需要执行的各种工作流程,文档模板管理。数据分类应该要实现如下 6个方面的需求: 方便资料的使用者快速查询; 不同的文档类型,如项目任务书、经验和教训文档、需求文档等、还可以针对不同的类型扩展管理属性; 根据不同的文档类型走审批流程; 根据业务的需要,为不同的文档类型编制码方案; 不同类型的文档可以设置角色、用户、组访问权限; 不同类型的文档使用不同标准的模板。在系统实施过程的业务需求分析阶段将对企业产品开发文档分类进行更深层次的调研和分86、析,最终确定符合业务需要的文档分类方法。Windchill系统可以给每个文档定义各种描述属性,如名称,编号,编制部门,所属项目,文档状态,编制日期等,并把电子文件作为附件加入到该文档中,实现对该文档的管理。5.4.2 文档的模板管理基于不同的文档分类,Windchill可以针对某一类型定义多个模板,在Windchill创建文档的时候,可以直接选择所需的模板,即而规范企业相关文档管理。5.4.3 文档的创建Windchill系统提供的文档创建与维护功能主要包括:u 文档创建:输入文档属性信息、上载文件附件、添加参考文档等功能;u 文档修改:文档检入/检出u 文档修订:文档版本号升级u 文档删除、87、文档重命名u 文档移动:在不同的文件柜或文件夹之间迁移5.4.4 文档的批量导入系统提供批量导入功能,便于新产生的数据能够快速导入,可以把多个文档压缩成包,然后把压缩文件上载到系统,即可以批量导入文档。5.4.5 文档的编号管理文档的编码可以有两种方式产生:手工输入和自动编码;手工编码:当设计人员手工输入编码时,系统自动在系统中校验编码的唯一性;自动编码:根据不同类型的文档,以前缀加流水码的方式进行系统的自动编码。5.4.6 文档的比较对于文档的基础信息可以利用“比较信息”查看两个版本之间属性的差异,比较完成后会生成比较报告。5.4.7 文档与对象关联如果文档被参考或参考了任何其他对象,可以通88、过文档的相关对象追溯它们之间的参考关系,或者文档是某个结构的一部分,则这些文档将显示在结构中。一个文档可以参考其他文档,在包含关联基本信息的文档之间创建关联。对于每个参考文档,您可以添加一个备注,说明文档之间如何相关。互相参考的文档被分别维护,但是在创建新文档时添加的文档附件必须使用附加该附件的文档维护。在创建文档的新小版本时,将维护参考。对其他文档的参考将被传送到参考文档的新小版本中。同样,当创建一个被参考文档的新的小版本时,参考文档中的信息被相应更新。5.4.8 文档的搜索通过Windchill系统可以获取并管理与产品整个生命周期相关的所有信息,形成了丰富的设计信息资源库。企业内部和外部的89、成员在给定的权限内可以在需要时方便地检索和查询到他们的所需的信息。Windchill系统文档查询和检索方式有以下几种:基于关键字的检索、和多条件检索。5.4.9 办公软件工具集成和管理桌面工具集成主要是指MS Office的办公软件与Windchill集成,目前支持集成的包括Word、Excel、Powerpoint,以及Outlook。u 用户可以直接从Windchill系统中,下载并打开Office文件。而且,用户可以从Office界面中直接将文档存入Windchill系统;u 用户可以从Office直接进行检索、检入、检出Windchill管理的文档,进行版本的控制;u 用户直接可以从O90、ffice中创建Windchill的新文档;u 用户在应用程序利用Windchill已有的文档模板新建文档;u 用户在应用程序中定义文档模板。资源管理器集成Windchill系统可以与资源管理器集成,直接在“我的电脑”中直接访问系统中已有的文档,打开的结构和通过游览器打开的结构相同,工程师可以直接将本地文件拖拽到Windchill 的文件夹中,就像本地文件拷贝的过程类型,极大的提高的了操作的便捷性。5.4.10 文档打印和发放管理文档的打印分为两种方式,手动打印和流程中打印两种,手动打印主要是打印申请的方式进行,流程打印主要是在图文档审核流中增加图纸打印节点,流程批准后实现打印的功能。1)手动91、打印通过打印申请的方式管理图纸的打印,选择需要打印的图文档,弹出打印对象表,将要打印的对象显示在该表中,其中如果选择的是部件,将部件关联的二维图纸和文档作为打印对象显示在该表中,如果选择的是图纸和文档则直接显示在打印对象表中。打印申请单在编制的时候可以可以设置图纸的打印编码、打印版本、打印部门,打印份数,是否是电子发放。点击确定按钮,将这些信息维护到打印记录对象那个中。同时在编制页面的打印记录表中显示该条记录。审核者完成任务后,打印管理员将收到一个名为“打印”的任务。打印管理员将要打印的图纸和文档下载下来,拿去打印,打印完毕后,设置打印时间,并且完成该任务。接收者将收到一个名为“接收打印图纸”92、的任务,接收到该任务后,接收去到打印管理员那里去图纸,并且完成该任务。同时打印管理员将收到一个名为“图纸发放”任务。打印管理员在发放图纸的过程中,要回收旧版本的图纸,同时将接收人,接收时间,回收份数,回收版本等信息维护到打印记录中。2)流程中直接打印文档签审流程直接打印下发功能实现在文档签审流程中,如果选择直接打印下发,则打印管理员将会收到“打印下发”的任务。打印管理员在该任务页面创建并维护打印记录,如设置打印份数,下发部门,打印时间,回收信息等。变更通告流程直接打印下发功能实现在变更通告流程中,如果选择直接打印下发,则打印管理员将会收到“下载打印”的任务。打印管理员在该任务页面创建并维护打印93、记录,如设置打印份数,下发部门,打印时间,回收信息等。5.5 CAD数据管理为了简化设计人员的数据重复录入和实现系统的良好集成,产品数据管理系统应该能够提供相应的CAD系统的接口,保证系统能够直接将CAD系统的产品BOM输入到数据管理系统中,建立对应的产品结构树或BOM结构。并将其与CAD系统的模型文件或图纸建立关联。在Windchill中,系统可以提供AutoCAD、Creo、NX、SolidWorks、CATIA等软件的商业化接口。利用该接口,用户可以直接在应用工具中检入/检出CAD模型文件,建立产品结构树,并将产品结构和模型文件、图纸等进行关联。在系统和应用工具之间实现属性的双向传递。对94、于应用软件建议统一到一个工具,可以提高模型的借用和修改,也便于研发数据的管理。5.5.1 AutoCAD集成和管理通过固有接口将AutoCAD与 Windchill系统集成,实现以下主要功能:u 从AutoCAD环境中,直接连接、浏览Windchill服务器;u 创建、检入、检出图纸并实现版本控制;u AutoCAD标题栏的字段映射;u 提取明细栏信息,在系统中创建产品结构。5.5.2 Catia集成和管理通过固有接口将Catia与 Windchill系统集成,实现以下主要功能: 从Catia三维工具中,直接连接Windchill服务器,游览相关信息; 创建、检入、检出三维模型、二维工程图并实95、现版本控制; 实现Windchill属性与三维模型文件参数之间的映射; 实现Catia中模型树与Windchill产品结构、属性的双向传递。5.5.3 标准件和通用件库管理系统中设立专门的存储库用于存储标准件、通用件,此库的开放权限比较大,以便于不同专业的设计人员能够快速的调用,库中的内容要不断的增加和维护,支持指定专门的标准件管理员才可以检入对象。5.5.4 工作区管理工作区是指当前要工作对象的临时存储位置,工程师在调研系统中已有对象的时候,需要把模型添加到工作区,工程师在新建模型和工程图的时候也要先保存到工作区,每个库都可以创建一个或多个工作区。工程师在参与不同产品开发的时候,需要切换到对96、象的工作区。工作区的主要功能: 在工作区中实现数据的检入、检出和修订; 可以更新工作区的内容,如果工作区的模型已经被其他人修改,通过更新可以把最新的版本带入; 部件和模型的关联,把部件和模型添加到工作区,通过手动的方式实现模型和部件的关联; 可以批量导入模型和工程图,减少工具和系统之间切换的时间。工作区中有不同的符号显示对象当前的状态,包括 常规的状态,显示数据的检出状态,是自己检出还是其他人检出,还可以显示小版本的检出状态 本地工作区状况,是在本地新建还是本地修改 修改的状态,显示工作区的文件已经过期(可能是其他人检出后更新,再次检入)、不合法的上载对象5.6 零部件管理5.6.1 零部件编97、码管理系统中编码的是唯一的,不允许在站点中重复,统一编码管理方式,能够实现集团对物料编码的统一管控,能实现异地统一申请编码,支持手动编码和自动编码:u 手工编码:当设计人员手工输入编码时,系统自动在系统中校验编码的唯一性;u 自动编码:根据不同类型的文档,以前缀区分进行系统自动编码。并且可以提取属性中的值系统能灵活的控制编码的生成规则,可以根据不同的类型定义编码规则,支持各种类型的信息编码(如物料码、文档编码、更改单编码),对于不同的技术分中心可以适用不同的编码规则,系统提供的主要编码功能:u 流水码,系统中可以设置编号的长度,如5位,10位等;u 通过数据对象的一些属性信息自动形成带有含义的98、特征编号;u 分类编码,系统中可以定义的不同的分类结构, 每个分类节点都有特定编号,在零部件申请的时候,系统根据选择的分类节点自动生成分类码+流水码。根据对现状编码方式和类似行业的了解,建议采用分类编码的方式。零部件编码申请新建零部件的时候,系统给出临时编号,维护零部件属性,选择部件所属的类别,填写其他相关字段信息,提交零部件审核流程,零部件处于编码申请中,经过批准后零部件状态处于已发布,正式零部件编码自动生成。5.6.2 零部件属性管理管理零部件基本属性,如:编号、名称、类型、默认单位、来源、版本、版次、位置、状态、创建时间、创建人等之外,还可以针对企业特殊要求扩展零部件属性,如扩展属性“零99、部件类型”,可以通过下拉框的形式选择对应的值零件、半成品、毛坯、原材料等。5.6.3 零部件申请流程部件请求进程提供了用于创建新部件的步骤。此进程确保新部件满足采购需求并具有所需的技术文档。系统实施将定义标准件、外购件的申请流程。当设计工程师需要请求供应商部件的 OEM 部件时,将开始部件请求进程。部件请求创建完,Windchill 即会启动一个工作流,设定不同请求任务节点的接受者,在不同请求节点需要添加所需的支持数据,例如模型设计、零部件认证、成本预估等。确定并批准产生的 OEM 部件后,将发布该部件以供使用。5.6.4 零部件创建零部件的创建主要有两种方式,一种是在Windchill中,可100、以利用新建部件的操作新建,选择部件的类型,如电子部件、机械部件、厂商部件、制造商部件,依据业务规则的制定输入编码,名称和其他属性,可以制定零部件存储的位置,选择零部件所属的分类节点,可以同时创建此零部件对应的CAD文档,选择CAD文档创作应用程序、类别(零部件还是装配)、和模板。另外一种是通过创建文档的同时创建关联部件,并且在文档编号和部件相关的情况下可以自动关联。5.6.5 零部件发布管理Windchill系统使用生命周期(Lifecycle)来管理零部件成熟度。不同类型的零部件可以采用不同的生命周期,如拟制待审核待批准发放等。Windchill用户在页面上直接察看零部件的成熟度状态。而客户101、的业务管理员则可以根据企业的业务规则对零部件实现特殊的管理功能,如设计发放前的状态一致性检查,不同成熟度状态情况下的访问权限控制等。u 电子化工作流承载的复合控制机制在产品开发过程中,每个PLM数据对象都需要经历一系列生命周期状态的迁移,例如从初始的“工作中”状态,经过审批流程的执行,相继经历“校对”、“审阅”、“标准化”状态,最终达到“发布”状态。生命周期状态作为PLM数据对象成熟度的标示,本身是静态的,它的改变需要电子化工作流程在这个过程中承担重要的推动作用。后续章节中重点阐述Windchill工作流引擎的强大功能。在每一个生命周期状态下,PLM数据对象也可能存在多个版次或多个版序,这都取102、决于产品开发业务实际执行的情况。Windchill系统能够支持这种特定的业务需求,通过电子化工作流,在推动产品开发业务持续前进的过程中,维护并保证产品数据的有效性。5.6.6 零部件使用情况通过零部件的使用情况能够反查零部件的被使用情况,列出选定部件当前应用到的装配或产品结构。可以根据业务的需求,统计零件被借用的情况,从而为转化普通部件到企业标准件和通用件提供依据。或者利用关系游览器查看,关系游览器可以进行图形化的查看部件的被使用情况,零部件的相关变更信息,零部件的子件。5.6.7 管理替换部件可使用替换部件代替设计工程师指定的部件。可以在产品结构中突出显示或隐藏替换部件。替换部件有两种类型:103、 u 全局替换部件 - 可在使用指定部件的任何装配中使用。全局替换部件可指定为单向或双向。 例如,可将 1/4 x 20 的 5 级螺栓用在指定了 1/4 x 20 的 2 级螺栓的任何装配中。但是,不能将 2 级螺栓用在指定了 5 级螺栓的任何位置,因为其强度可能不够。5 级螺栓是 2 级螺栓的单向全局替换部件。如果 2 级螺栓也可用在指定了 5 级螺栓的任何位置,则这种关系描述为双向全局替换。 u 特定替换部件 - 可用于代替特定装配中的指定部件的部件。 仍以上例为例,1/4 x 20 的 2 级螺栓可用于代替额外螺栓强度稍不重要的特定装配中所用 1/4 x 20 的 5 级螺栓。2 级螺104、栓是该指定装配中 5 级螺栓的特定替换部件;5.6.8 零部件检索通过Windchill PDMLink系统可以获取并管理与产品整个生命周期相关的所有信息,形成了丰富的设计信息资源库。企业内部和外部的成员在给定的权限内可以在需要时方便地检索和查询到他们的所需的信息。Windchill PDMLink系统零部件查询和检索方式有以下几种:u 基于关键字的检索,输入通配符和关键字u 多条件检索,条件可以增加或删除u 分类搜索,先找到分类节点,再在分类属性中输入值,可以相似和准确的零部件。5.6.9 零部件分类管理零部件分类和重用的主要目的在于:零部件信息完整正确、分类合理清楚,可分类检索;零部件、供105、应商优选等级维护及时正确,方便重用;零部件选用和新件申请流程规范并受系统控制。通过比较在功能、物理、供应链和环保方面相符的重要特性,快速有效地找到并重复使用首选的零件。作为与Windchill PDMLink集成的一个可选模块,Windchill PartsLink分类和重复使用模块提供了全面的零件管理功能,包括零件数据的开发、整理、验证、发布、控制以及变更管理。借助导航工具,它显著增加了用户找到并重复使用零件而不是创建新的冗余零件的可能性。将零件按照可检索的属性进行大小分类,大的分类结构定义,在此基础上基础上还可以进行的小的分类在不同分类的节点都可以设置不同的分类属性,如几何属性 (长度,直106、径)、物理属性 (材料,重量)、性能属性 (功率,排放)。在产品开发的流程中:帮助设计者来最大限度地重复利用已有的零部件的设计、帮助采购部减少零部件数量的增加。关键益处u 降低产品成本:在设计早期(此时确定了70%的产品成本)选择“正确”的零件;通过提高已知“优良”零件的重复使用率,减少保修成本;通过关注少数战略性供应商优化批量定价机会。u 提高工程生产力:更快找到“正确”的零件,并减少用在搜索零件上的时间(可能占用工程师25% 的时间);允许在设计中有效地重复使用首选的零件和供应商;减少近似重复的设计。u 获得更快的产品上市速度:通过避免使用过时、不守规或提前期很长的零件,减少了重新设计新产107、品的现象;加快新的关键路径零件的采购和资格认证速度。功能特点u 管理内容:定义和维护全面的企业零件记录;变更管理过程工作流;高级可用性功能,例如零件计数、查询重复使用和查找相似的零件。u 建立内容:创建定制的分类结构和属性;准备、整理和理解释内容;分类、验证和加载内容;包含分类结构的示例;快捷轻松地链接到3D CAD 图形模型使用多个属性搜索零件。5.7 产品结构管理Windchill的产品结构包含历史的,当前的和计划的,涉及设计,规划,生产,支持和最终产品处理的信息,贯穿整个产品开发过程u 产品结构捕获信息包括l 生产的产品是什么l 它们是如何设计的l 它们是如何生产的l 产品决策者是谁l 108、决策原因&什么时间决定u 高度结构化的相关信息设置包括l 部件l 模型l 规范l 技术文档l 变更记录5.7.1 产品清单的创建Windchill当中以产品清单为中心管理产品相关的所有数据,以部件为中心创建产品清单。首先在Windchill中根据业务的需求搭建产品清单,可以添加现有的部件或新建部件,Windchill端基于HTML的产品清单游览器: 自顶向下规划产品组成; 自底向上细化产品清单细节; 支持在BOM中插入零部件、删除零部件及修改零部件数量功能; 支持产品清单复制功能; 支持产品清单替换功能; 支持创建零部件的“可选件”和“替换件”功能。5.7.2 产品结构筛选器u 配置规范利用之109、前已经创建好的配置规范,如“最新”、“基线”、“单位有效性”、“日期有效性”、“升级请求”等进行产品结构的筛选。u 空间筛选器空间筛选器使用体积信息来确定要在部件或 CAD 文档结构中显示或隐藏哪些组件。部分或全部在指定体积内的部件显示在部件结构中。u 属性筛选器属性筛选器根据部件和使用关系链接属性信息来确定在部件结构中显示哪些部件,隐藏哪些部件。可将属性筛选器与其他筛选器结合使用,从而将结构中显示的内容限定为对于特定配置管理或设计任务来说重要的部分。属性筛选器可具有一个或多个表达式,而且表达式可包含一个或多个“属性-值”比较。5.7.3 BOM的批量导入Windchill系统中利用导入/导出110、功能能方便的进行BOM批量导入,可以依据XX技术中心要求提供导入模板,导入的数据来源格式可以为Excel表格;5.7.4 产品清单输出管理Windchill系统提供多种报表输出的功能, 在而且可以根据客户的要求进行定制管理。给定一种包括产品视图、生命周期状态、日期或批次等相关参数的配置说明后,就可以输出各种标准产品清单报表,系统提供报告功能,提供多种报告查看形式,可以排序,搜索,定义列的显示。u 多级组件列表u 单级综合产品清单u 单级产品清单u 具有注释的单级产品清单u 多级产品清单u 具有替换件的单级产品清单u 具有AML/AVL的多级产品清单u 具有AML的多级产品清单u 单一源OEM部111、件u 唯一制造商部件另外,根据企业需求,可以通过定制来提供包括:图样目录、整机明细表、自制件汇总表、标准件汇总表、外购件汇总表、关重件汇总表等在内的其它报表,Windchill系统在很多页面均提供页面属性输出的配置功能,不同用户可以自行进行配置,并且可以导出CSV、HTML、TEXT、XLS、XLSX、XML等多种格式的数据。5.7.5 多级产品清单比较u 与部件结构比较允许用户以动态方式并排查看和比较任意两个部件结构,左右两侧的部件结构可能针对特定配置、空间条件或属性进行筛选以显示差异。5.7.6 产品结构可视化Windchill中无需任何第三方软件,即可查看产品的3D可视化,并且可以设置自112、动选择首选项,查看产品结构的部件与可视化中的部件对应关系:可视化与CAD 结构树关联在可视化中点击某个部件,左边产品清单中对应的物料会加亮,同样点击产品清单中某个部件,可视化中对于的模型会自动加亮。5.8 技术状态管理5.8.1 基线配置管理受管理的基线实际上是产品数据对象进化集合的快照。u 用户可以创建基线在产品库,存储库和项目,可以在基线中添加或移除部件和文档以反映产品结构的信息;u 一个基线可以包含任意数量部件和文档,但是仅包含部件或文档唯一的版本,。一个对象可以处于任意数量的基线中。但一个基线一次只能保留对象的一个版本。u 用户可以用工作流或设置状态去管理基线的生命周期状态;u 用户可113、以对基线进行访问权限控制;u 基线可被锁定,只有锁定它的用户和管理员可以对其进行更改;u 可以利用不同的基线去对比相同产品结构在不同时期的差异。技术状态,是指产品在不同的设计、生产阶段的产品状态,Windchill可以利用基线的功能来记录和捕捉,方便今后查看和比较。例如下图某产品1有A和B两个版本,系统中默认的显示是最新的产品结构B版本,但是我们需要的是产品1发布版本,所以一般在产品1 的A版本处于发布状态的时候建立基线,并把所有的最新发布部件加入到基线当中,从而满足捕捉最新状态结构的需求。基线可能包括部件、文档、动态文档和 CAD 文档,并可以在产品、项目或存储库的上下文中创建。创建基线后,114、您可以添加和移除反映产品结构的对象。同时还可以记录与部件和文档关联的业务信息。5.9 生命周期和工作流管理5.9.1 生命周期状态生命周期:标识对象在产品研发过程中的不同状态,其状态变化受工作流程运行驱动,状态可以与系统自动流程关联,可以与权限控制有关。同时,在Windchill系统中,对XX数据成熟度的控制主要是通过生命周期实现的,通过在生命周期中设置不同的状态,来标识数据所处的阶段,也就是说,系统将根据数据所处的阶段为数据设置不同的状态来实现对数据成熟度的管理。Windchill系统通过配置的方法,支持对不同类型定义不同的生命周期演变过程,增强系统的灵活性。例如文档的生命周期状态、模型和工115、程图的生命周期状态、零部件的生命周期状态、变更单的生命周期状态等。对于生命周期状态处于报废或禁选的对象,可以归档到某个指定的文件夹,工程师无权限查询和调用,需要管理赋权后才能调用。5.9.2 工作流管理工作流:系统预先定义好的流程模板,对象按照设定模式运行流程,用户会在流程运行至其负责环节时会自动收到一个工作任务,执行操作后,点击任务完成可以使流程继续进行Windchill提供了强大的工作流引擎,能够将产品开发活动中固定的程序电子化,如各类文档的拟审签批流程。这有利于让企业的员工,把精力集中在产品生命周期中特定的任务上,所以它能帮助XX获取时间上和费用上的效率。并保证企业流程的规范性,真正贯彻116、企业的相关质量保证体系标准(ISO9000、APQP、CMMI等等)。 工作流定义系统管理员可以利用Windchill工作流管理器,在图形化界面中直观地以“Drag-Drop”方式快速构建工作流程,并可以按照流程的要求定义复杂的业务处理逻辑(如下图所示)。 支持任务中的权限设置。 可以在流程中通过块内嵌流程 工作流执行Windchill允许为每一类数据对象(图文档、零部件、变更对象等)指派单独的审批流程。一旦审批流程启动,用户的工作列表将自动收到指派的任务,同时Windchill也可通过E-Mail系统将审批通知发送到审批者的邮箱中。邮件中包含了审批通知的简要介绍,并提供在线审批单的URL链接117、。用户直接点击任务链接进入Windchill系统,在线完成审批工作。对于某一文档可以指定多种路由选择,如快速审核、完全审核,支持各级审批流程,如7级签署流程、5级签署流程、3级签署流程等 工作流监控工作流程管理员可以用Windchill提供的图形方式,监视和管理正在进行的工作流程,并能审查已经完成的或人为中止的过程,以及工作流程和活动的详细信息,可以指明某个活动当前的状态,它什么时候开始、什么时候结束、它的时间段,参与人员以及变化值。可以加快、跳过、暂停和恢复、或者中止某些过程的活动。将实际的任务进度采用图示的方式进行直观地显示简化业务主管工作人员的使用。 工作任务的接受和委派Windchil118、l系统提供了任务委派的功能,某人出差前只要设定代理人,这样出差期间所有的工作任务都会自动转发到代理人处,直到出差人回到公司取消委派。工作任务的委派 工作流预警工作流也提供了预警功能以及工作流图形化管理工具。5.9.3 电子签名支持不同文档格式转化为PDF格式,需要定义不同格式转化方式,转化时机,如工程图,作业指导书、检验图卡。转换后PDF文件具有相关电子签名能力,即电子流程审核完成后PDF文件将直接电子签名,电子签名可以为手写体图片,以便于区分和识别。电子签名的位置根据不同的文档模板设置。5.10 变更管理企业中的有关产品信息的变更是否能够控制,很大程度上直接反映在产品的质量和成本上,通常,情119、况下变更的范围无法确定,零件互换和配套更改无法实现,工程师总是通过设计新零件来处理产品生产、使用工程中产生的问题,更改通知不及时,尤其是涉及到供应商的提供的产品,造成误工、重工,使得产品的综合成本无法控制。5.10.1 变更流程一个产品的设计需要经过许多的工程更改,需要制定严格的更改程序。Windchill能够通过预先规定的工作程序,完成对设计结果的更改工作,能够自动搜索某项更改所涉及的范围,及时给有关人员发送电子邮件,使其关注某项更改可能会引起的影响。工程更改将与产品零部件的版本管理与产品结构配置管理结合起来。有助于确定产品零部件之间的借用关系,评估变更影响,提供一个完整的产品信息管理解决方120、案。在Windchill中工程变更的实现需要变更管理器、生命周期和工作流管理器相互结合起来共同完成上述工程变更过程。PDM变更类型和流程控制,对应于不同的变更类型,如供应商变化、版本升级、零件替换等,可以自动地选择对应的变更流程。Windchill PDMLink主要管理的变更对象:u PR:Problem Report 问题报告,可以由企业员工或外部供应商提出;u ECR:Engineering Change Request 工程变更请求,经过对PR的调查,对产品问题提出的具体变更要求;u ECN:Engineering Change Notice 工程变更通知,经过研究,针对ECR提出的具121、体变更措施。u ECA:Change Activity变更任务,根据ECN的变更措施,分配给相应工程师实施具体零部件或结构或图档的更改。各变更文档都具备相关的电子审批流程,用户能够通过预先规定的工作程序,完成对设计结果的更改工作,能够自动搜索某项更改所影响的范围,及时给有关人员发送电子邮件,使其关注某项更改可能会引起的影响。工程更改将与产品零部件的版本管理与产品结构配置管理结合起来。有助于确定产品零部件之间的借用关系,评估变更影响,提供一个完整的产品信息管理解决方案。5.10.2 变更影响度分析由于PDM系统利用产品模型可以确定产品零部件之间的借用关系,所以可以进行分析变更受影响对象,借助系统122、可以查询受影响的成品、关联的对象,也可以此零部件被哪些组件所使用。添加到受影响对象后会有相关符号显示,代表此对象正处于变更过程。5.10.3 变更监控在Windchill PDMLink中,能够对企业中各个产品线的变更状况进行实时的、图形化的跟踪,系统提供针对各产品线的以下信息:u 提交的PR/ECR/ECN的数量分布图;u 待处理的(Open)/处理结束的(Closed)PR/ECR/ECN的分布图;u 快速解决的(Fast Track)/全流程审批的(Full Track)变更的分布图;u ECR/ECN的平均完成时间等。5.10.4 变更部件有效性管理对于受影响对象,根据不同的物料状态设123、定处理方式,对于产生的对象可以设定生效日期,借助系统集成接口,从ERP系统获取零部件库存信息,以支撑变更后对象数据生效日期。5.11 可视化5.11.1 可视化管理Creo View是Windchill内部的万能浏览器,也是Windchill可视化能力的提供工具。Creo View的可视化能力,让整个企业都能够透过Web来审核图样与文档。Creo View是专为提高产出效率和沟通效率而设计的,不仅是运用在产品设计与开发小组之间的沟通,更能扩大到整个企业中,范围涵盖了设计、销售、服务支持、会计、品质管理、生产与组装、以及公司外部的供应商和客户等。支持格式200多种,包括但不限于:图档格式:DWG124、DXF、Pro/Engineer DRW、UG PRT向量格式:HTML、PDF、HPGL、HPGL/2影像格式:TIFF、CALS Type 1、Postscript、JPEG、BMP、GIF、TARGA、PNG、Windows Metafile、PCX、Sun Raster、MacPaint、Macintosh Pict 文件格式:MS Word、MS Excel、MS Access、MS PowSAPoint、Framemaker、AmiPro、Quattro Pro、WordPerfect u 图文档浏览Creo View允许整个企业的用户浏览各种类型的产品信息,从Microsoft125、 Office这样的文件到二维CAD工程图和三维CAD模型。所有这些都在熟悉的Web架构内,而无需花时间了解文件到底保存在哪里。Creo View支持CAD独立浏览能力,而无需安装相应的三维软件。而且,可以通过拖动对象来移动、旋转、爆炸装配或以飞行方式浏览大装配。u 快速检索对于复杂的产品结构,Creo View提供了快速的检索机制,能够对查询的结果进行准确的定位,对于查询结果,Creo View提供不同颜色增亮显示不同的部件,使图形的显示更为直观和简便。提高用户对模型的处理效率。u 剖切功能它不仅能够提供单一的剖面,并通过游标拖动的方式进行剖切面的平移,而且能够进行交叉面的剖切。并在剖切的基126、础上提供测量和批注功能。从而简化用户的测量和查看,提高对模型的查看能力。u 测量功能支持对长度,角度,半径和曲面间隙的精确测量,测量对象可以是点,中心线,边和曲面。u 图文档批注Creo View提供标记和红笔批注的工具,批注信息可被保存供以后调用。Creo View能够对文档、2D和3D CAD图档进行批注。批注功能包括注释,标尺寸,高亮显示和加印章。对同一图纸可加入多个批注并被调用。通过将批注和基于Web的可视化分析功能相结合,广义的企业参与人员可以,也是第一次,方便地参与进产品生命周期的任何阶段,从而能以更快的速度生产出更高质量的产品。u CAD干涉检查Creo View提供了静态和动态127、的干涉检查。静态的干涉检查不仅能够在各种贴合和装配的情况下进行干涉检查,同时还可以在给出一定的间隙余量的前提下进行干涉检查。同时Creo View的高端模块还提供了产品的运动包络生成和动态的干涉检查。并可将结果输出成标准格式的图片,供用户调用和共享。从而提高了产品开发的正确性。u 动画生成功能便于用户通过简单的动画进行产品的装配、维护的仿真。并可在动画仿真的过程中变化视角、插入批注、隐藏或增亮显示部件等。对于生成的动画结果能够输出到标准的电影格式。u 不同版本之间的比较用户通过Creo View的比较功能,可以快速的发现不同版本或者两个类似林间模型之间的区别,并在图示窗口中显示出来。本支持三维128、模型之间的差异对比和二维图纸之间的差异对比,并将差异部分标识显示,来快速的设别变更前后图纸差异部分,便于工程技术人员能够快速的找到修改的地方。5.11.2 缩略图管理系统中的存放的图文档都会生成缩略图,缩略图生成器可以查询此零件被哪些组件所使用,此零件下面包含哪些子零件,还可以查询相关信息,如关联的部件、CAD文档、更改对象、附件等信息。5.12 CAPP工艺过程开发与工艺管理方案一(本方案采用开目CAPP)5.12.1 CAPP概述以CAD、CAPP、PDM、ERP等为切入点的企业信息化工作将企业与现代信息技术、管理技术、制造技术等有机地结合起来,为实现企业对市场变化作出迅速反应,满足多品种129、小批量的市场需求,使企业生产达到敏捷性、柔性化等提供了技术上的可能。CAPP是CAD和CAM之间的桥梁,是CAD技术进一步应用的必然趋势,是面向设计制造的信息流与面向生产管理的信息流之间的桥梁。CAPP和CAD一样,是PDM、ERP系统最基础的数据源,可以从源头上解决产品数据交换和共享的问题,并为ERP系统的成本核算、生产计划编制、物料清单等提供基础数据。因此,实施应用CAPP系统,将会大大促进企业的PDM/ERP信息化进程,提高企业的信息化水平,从而提升企业的核心竞争力。CAPP的研究和开发,20世纪60年代后期最早出现在挪威,80年代初期在国内开始。CAPP软件是研究和发展较早的软件技术130、之一,但与同类的CAD/CAM的软件相比,CAPP软件的应用和发展却迟缓于CAD、CAM软件。但随着90年代中后期,制造业的企业信息集成成为大家关注的热门话题,在一些企业实施了企业级的PDM或ERP软件后,才发现CAPP成为企业信息化建设的瓶颈之一,CAPP逐渐在集团企业、大中型的制造企业得到了普及和应用。企业目前主要根据订单进行设计和组织生产,产品交货期短,质量要求高,工艺设计和工艺准备的工作量大,工艺技术准备的时间比较长。目前企业在工艺设计与工艺管理方面亟待解决以下的问题: (1)如何进一步提高工艺设计的效率和质量企业目前工艺设计是通过Word或Excel等非专业的CAPP软件来做,以交互131、式的填卡片方式来编制工艺,重复工作多,工作量大,影响了工艺响应的速度。而且工艺统计汇总工作基本上通过手工进行,通过查找工艺文件已有的信息,手工再重复抄写信息,效率低下,容易造成数据的不一致。(2)如何促进工艺标准化的工作目前企业已经建立了一些工艺设计与工艺管理的规范,需要有专业的CAPP软件进一步建立规范的工艺术语库、材料库、工艺装备库、设备库等。企业典型工艺没有建成共享的资源库。(3)工艺知识的总结、应用不够经过多年的工作,企业已经积累了大量的各种产品、零部件的工艺知识,但是缺少专业的CAPP软件来总结、共享、积累这些宝贵的企业知识财富。(4)企业实施ERP系统,需要工艺提供基础数据ERP系132、统需要的工艺路线、工时定额、材料定额、物料清单等,均来自于工艺部门。因为没有CAPP软件,实施ERP软件,需要手工录入相关的数据,效率低,而且容易出错,造成数据的不一致性。(5)企业迫切需要建立电子化的产品工艺管理手段工艺设计过程中的任务分派、工艺文档审批、工艺更改等流程,目前主要是通过手工的方式进行,随意性比较大,过程控制松散。由于手工管理,项目负责人很难弄清楚所负责的工艺设计进行到什么阶段了,很难即时掌握项目组成员的任务完成情况。综上所述,从业务建设的角度出发,企业迫切需要实施CAPP系统,以提高工艺设计的效率,缩短工艺准备周期,促进工艺设计和工艺管理的标准化工作,总结和继承工艺设计知识,133、提高工艺设计水平和设计质量,并且为ERP以及PDM系统的实施提供基础的工艺数据源头。5.12.1 业务目标CAPP系统的建设,是在遵循企业信息化统一规划工作指导下,通过在技术管理部、工艺室、标准情报室等与工艺相关的业务部门实施应用CAPP软件系统,规范企业的工艺术语、典型工艺,建立企业的工艺资源数据库。通过建立完整的工艺数据,为企业实施ERP系统提供基础的数据源头。拟实施的CAPP系统主要包括工艺编辑、工艺管理、工艺集成三部分主要的内容。项目实施拟达到的主要目标:(1)提高企业工艺编制的效率,缩短工艺技术准备的时间,保证工艺的规范性和先进性,提升工艺设计的质量。实现工艺设计数据管理规范化、集中134、化、科学化;(2)提高工艺管理的水平。通过建立规范的工艺术语、典型工艺、工艺资源库,促进工艺标准化工作。通过工艺设计流程以及工艺任务的计算机管理,实现工艺管理的无纸化。(3)提高工艺技术创新和工艺知识积累能力。通过建立典型工艺、参数化工艺等手段,积累工艺设计经验和知识,提高工艺知识的复用性和共享,减少重复、繁琐工作,促进工艺技术创新。(4)规范和建立企业工艺基础数据,促进企业内部的信息集成和信息共享,为企业实施的ERP/PDM软件提供信息集成接口,做好基础数据和规范业务流程的准备。具体地,主要包括:1信息的传递和共享。工艺人员在一张工艺卡片上填写过的信息如果在其它多张卡片上也需要用到,则这一信135、息也会自动填写的这些卡片的相应位置。比如在工艺过程卡上填写的零部件材料信息、加工涉及的设备等信息会自动填写到工序卡的相应位置等。在提高设计效率的同时,进一步保证的数据的一致性、唯一性和准确性。2填写效率和规范性的提高。个人的书写习惯和语言习惯均会导致工艺文件中类似内容的多样性,不仅仅不利于数据的复用,也影响了企业整体工艺标准化水平的提升,还容易对后续的生产过程产生不良影响。比如企业目前的装配工艺主要是通过文字描述的方式来描述零部件的装配过程。由于各人语言习惯和表达方式的差异,常常首先一些理解歧义,而影响了装配工艺的执行效果。开目CAPP系统提供工艺资源管理器,企业可以将大量的可复用、可规范、可136、标准化的数据建立成统一的企业资源库,如材料库、工装库、设备库、常用工艺术语库、特殊符号和工程符号库等等。设计人员通过查库填写的方式即可完成大部分的工艺卡片填写工作,在提高效率的同时也大大提高了工艺卡片的准确性和规范性。3工艺图形的处理。通过开目CAPP系统与CAD软件的紧密集成,绘制好的零部件图纸可以直接引入到开目CAPP工艺文件的零页面上并自适应页面的大小。零页面上的图形的一部分或者全部可以通过复制、粘贴的方式拷贝到各个工序卡的图形区。也可以直接在工序卡上进行工序简图的绘制。系统会自动调用相应的绘图工具,并且可以将工序卡的表格作为底图带入CAD中便于绘制工序图时参考相应的工艺信息和绘图区大小137、。4工艺知识的积累和复用。经过实践验证的成熟的产品结构、工艺方法、技术参数、制造经验、技术和管理规范、乃至故障和维修记录等,都是企业的宝贵知识资产。高效利用这些知识,对提高工作效率和质量,特别是对提高人员培养速度具有重要意义。借助CAPP提供的典型工艺管理功能,利用典型工艺快速生成新工艺,可以大大提高设计效率和质量。不仅可以将零件的整套工艺作为典型工艺,还可以将工艺知识条目化,以更小的粒度进行利用。例如,输入一个工序名称“车”,就能显示所有关于“车”的常用术语或工艺内容语句,快速填写工艺内容。或者输入一个零件特征,例如“孔”,就能显示加工各种尺寸范围和精度要求的孔的加工方法供选择,如果有具体尺138、寸,还能进一步缩小范围。不只是工艺过程,工艺定额也需要参考已有的相似零件的数据。5数据的汇总。开目CAPP系统提供功能强大且灵活的数据汇总工具。可以按指定的格式和内容要求进行各类设计、工艺数据的汇总。汇总文件可以以汇总表的形式生成,也可以作为工艺文件的一部分附在工艺卡片后,比如在工艺文件编写完成后自动生成工装汇总、材料分类汇总、设备汇总等等。汇总出来的数据可以以多种形式输出,如文本格式、EXECL格式、DBF格式、数据表格式等等。5.12.2 CAPP解决方案5.12.2.1 工艺文件的标准化工艺不仅仅要通过种种手段快速编制和汇总出来,把工艺知识积累起来,还必须符合标准化管理的要求,标准化的信139、息也有利于快速编辑汇总和积累。这也是工艺信息管理不断深入的必然要求。 表格格式标准化开目CAPP系统中提供了表格定义模块,通过实施过程可以统一整个企业所有工艺表格格式及填写规范,这就有力地支持了企业标准化工作。企业有技术文件、装配工艺、机加工艺、焊接工艺等不同工艺文件,这些工艺文件的填写格式、方式各不相同,随着企业的发展,工艺将不断改进与创新,工艺文件的格式可能会发生一些变化。通过表格绘制与定义工具,企业可以自己绘制并定义工艺文件的样式、填写方式,形成企业的工艺文件标准。主要功能包括:1) 提供表格绘制功能,可以轻松绘制表格,填写表格中的固定栏目等内容。2) 可以定义表格中填写内容的名称、对齐140、方式、字体格式等。3) 可以定义表格中填写内容的来源,比如某栏需要查工艺资源库填写,则该栏数据来源就定义到工艺资源库中某个表的某个字段,在编辑工艺文件时,系统自动把该数据表该字段的内容显示出来,系统把选择的数据自动填写到该栏。4) 可以定义表格填写内容的编辑方式:可视编辑、OLE编辑、禁止编辑等。一般情况选择可视编辑,工序简图区选择OLE编辑方式,如果是来源产品结构的信息,则选择禁止编辑方式。5) 定义各填写内容保存的数据表名称及字段名称。6) 可以定义单格组和网格,以优化工艺卡片的数据存储方式。比如把所有签字信息存储到一张数据表中。7) 可以定义计算公式,工艺编辑时可以自动计算出结果。比如,141、在表格定义中,合计工时准终工时单件工时,则编辑工艺时,当填写完准终工时和单件工时,则合计工时自动计算并填入。图 表格定义界面 规程/技术文挡标准化一个企业的工艺类型比较多,各种工艺类型有多种工艺卡片,比如机加工工艺类型一般有机加工过程卡封面、机加工过程卡、机加工工序卡等,它们是相关联的,一般一起编辑。为此,就需要工艺类型管理的工具,来定义各种工艺类型具体包括哪些工艺表格、其相互关系如何。定义好工艺类型之后,在工艺编辑时,只需选择事先定义好的工艺类型,就可以把该工艺类型对应的一套表格自动转入CAPP系统,进行编辑,编辑时可以在各表格中进行切换。主要功能包括:1)工艺类型管理,可以追加、插入、删除142、修改工艺类型。2)配置封面,可以设置工艺类型的封面格式,封面是事先绘制和定义好的表格。3)过程卡和工序卡管理,可以新增、删除、修改过程卡的首页、续页、附页,可以追加、插入、删除、修改工序卡表格,过程卡和工序卡是事先绘制和定义好的表格。5.12.2.2 图、文、表一体化编辑平台 文字支持开目CAPP系统提供类似于WORD文字编辑和表格编辑的强大功能,实现了文字的剪切、删除、复制、粘贴以及表格多行的插入、删除,选中等操作。可以轻松指定文字的对齐方式及字体、字高、字宽、字体颜色等。系统提供专业的上下偏差填写方式,以及各种粗糙度、尺寸偏差、形位公差、加工面编号等特殊工程符号填写方式,编辑特殊工程符号143、如同编辑一般文字一样,可以剪切、删除、复制、粘贴、插入等,更重要的是特殊字符库可以根据企业实际工艺需要随时扩充。在填写形位公差的时候,系统还提供了有效的查询手段,内置了符合一般标准化要求的工艺设计参数查询系统,方便设计人员快速填写。图 方便的文字编辑功能 表格支持开目CAPP系统提供专业的表格填写和编辑功能。提供类似EXCEL表格编辑的整行、多行多列复制粘贴等手段,此外针对工艺编制还提供了如下特殊支持:u 100的所见既所得的编辑界面。编辑完成的界面整体浏览是和企业工艺卡片格式完全一致;工艺卡片的格式可随企业要求定制;u 支持滚动编辑模式,可实现不同页面工序滚动编辑,自动分页输出,而且在滚动内144、容超出一页的时候自动续页;u 在表格单格填写的时候可以配置是按照合适比例压缩填写还是达到一定字数后自动换行,不会象WORD一样文字过多导致表格格式变形,有效解决文字过多填写在一个单格时不美观或者文字重叠的问题。u 提供虚列和折叠列管理技术,在表格中可以定义大量的虚列,虚列在编辑时可见,和正常列一样编辑控制,但在打印时不输出,对制造人员相当于是保密的。同时针对虚列过多可能导致编辑不方便的问题,系统提供折叠列技术,可以任意折叠一些列,调整编辑空间,方便工艺人员操作。 工程符号、特殊符号的快捷填写在编制卡片内容的时候,经常需要填写特殊的字符、工程符号以及查找填入工艺参数。开目CAPP系统提供了方便的145、填写工具,帮助工艺设计人员进行特殊符号的填写。系统提供专业的上下偏差填写方式,以及各种粗糙度、尺寸偏差、形位公差、加工面编号等特殊工程符号填写方式,编辑特殊工程符号如同编辑一般文字一样,可以剪切、删除、复制、粘贴、插入等,更重要的是特殊字符库可以根据企业实际工艺需要随时扩充。图 方便的工程符号标注图 方便的工程符号标注在填写形位公差的时候,系统还提供了有效的查询手段,内置了符合一般标准化要求的工艺设计参数查询系统,方便设计人员快速填写。系统可以调用Windows系统中的特殊字符库,帮助工艺设计人员进行填写,同时也支持自定义添加特殊字符,帮助设计人员建立自己的特殊字符库;图 添加特殊字符系统自带146、了符合国家标准的工程符号,方便工艺设计人员在编制工艺的时候进行填写。图 添加工程符号系统自带了机械设计手册中大量的工艺参数表,工艺设计人员在编制工艺时可以直接查找调用,并通过双击直接填入相关参数。图 工艺参数表5.12.2.3 多样的图形图像支持在编制工艺卡片时,常常需要绘制工序简图。开目CAPP系统提供的工序简图的生成简洁方便,能让工艺人员充分利用原有零件图,无须重新绘制,大大的提高工作效率。 可以方便地直接读取DWG图纸利用其中的图形开目CAPP系统可以直接读取DWG图纸,读取的DWG图纸放置在工艺卡片的0页面中,通过组选、复制、粘贴,直接将DWG图纸中的部分图形粘贴进工序卡中。一张工序卡147、上可以插入多个DWG图形。这些DWG图形分别位于不同的层上,可以调整放置位置、叠放顺序和图形范围,可以分别进行编辑。图 将DWG图形插入零页面图 将DWG图纸中的内容复制到工艺简图区插入的DWG图形可双击打开编辑。通过与AUTOCAD的集成,系统自动将工艺卡片作为底图带入CAD绘图环境中,供绘图人员参考。图 编辑工艺卡片上的DWG图形 简洁实用有效的图形编辑能力通过与AUTOCAD的紧密集成,可以直接从CAPP中进入AUTOCAD环境进行工序简图的绘制,进入AUTOCAD环境时可以将CAPP卡片作为底图带入AUTOCAD的绘图环境中,以方便设计人员查看相关工艺信息和图形绘制范围。在AUTOCA148、D中即可进行多张工艺卡片之间的切换,设计人员可以在AUTOCAD中将多张工序卡上的图形绘制完成后再返回到CAPP环境中进行工艺编辑。图 工艺简图绘制界面 自主版权的内置CAD绘图环境在CAPP系统工艺编制模块中自备工艺简图绘制子模块,提供了内置自主版权的开目CAD的绘图环境,可以从CAPP系统中直接进入绘图界面。无需企业购买第三方绘图软件就可以快捷方便地绘制复杂的工艺简图,既为企业节约了另购二维绘图软件的费用,又极大方便工艺人员的操作。 提供多种图库供查询和调用绘制工艺简图过程中,提供零件结构库、滚动轴承库、紧固件库等等图库,用户可将库中的图形调出,修正比例后复制到正在画的图形中。例如CAPP149、系统提供了大量常用工艺装夹符号库,可大大提高绘制工艺简图效率。CAPP系统还提供了焊接工艺特殊符号库,可以快速方便完成焊接焊缝等工艺信息的标注。图 系统工装夹具库 支持OLE图形、图像插入和编辑在工艺简图的绘制中支持OLE操作,可以方便灵活的插入OLE对象,并自动匹配工艺简图区大小。图 支持OLE图形 支持三维模型插入和编辑可以在开目CAPP系统中将三维CAD模型引入工艺文件,也可以直接利用三维模型编制装配工艺,实现真实三维形体的装配过程仿真。图 将三维模型插入工艺简图区图 将三维爆炸图插入工艺简图区5.12.2.4 方便的自动计算 材料、工时等工艺计算管理在工艺设计时,经常要作材料定额、工时150、定额等的计算。通过公式管理器,企业可以自行定义工艺计算所要用到的各种计算公式,并采用树型结构集中管理。公式管理具有的功能:u 提供国标推荐的材料重量计算、工时定额等计算公式库。u 授权用户可以自行维护压缩比、压坯的弹性后效、烧结收缩率等的计算公式,方便扩充。u 对压缩比、压坯的弹性后效、烧结收缩率等计算公式进行分类,采用树型结构进行管理,查找直观、方便。u 提供组合、模糊的查询功能,以快速检索到想要的公式。u 公式的取值方式有直接输入型、查工艺资源型、查工艺表格型等。如果定义为查工艺资源型,则进行公式计算时,系统自动显示对应的工艺资源库中具体的数据表的某字段的值,用户选择输入;如果定义为查工艺151、表格型,则在编辑该工艺表格时,用户填入该栏的数据就是该公式的输入。u 具有智能筛选功能,在工艺编辑时,根据卡片中已知的信息,例如毛坯外形尺寸等信息,筛选出满足条件的公式,如果有多个,采用人机交互方式选择,如果只有一个,则直接进行公式计算,得出结果,填入工艺卡片中。图 公式定义界面图 批量计算定义界面 序号计算工艺编制过程中还有一些特殊类型的计算,例如工序号的计算,我们一般需要按照一定递增规则填写工序号,有时候我们插入一道工序号,需要按照规则重新计算工序号。开目PDM/CAPP对工序号计算提供了专业的支持。工序号可以自动产生,并且可以定义多种序号规则。 页码计算工艺文件和图纸一个不一样的地方就是152、工艺文件一般是多页,可能还有封面,需要装订成册并编制页码,因此开目CAPP系统可以支持自动统计一套工艺卡片中的页码,并自动标注每张卡片是第几页,并按照工序自动统计共多少页,第几页。5.12.2.5 报表的生成通过开目CAPP系统可以获取并管理与工艺设计相关的所有信息,形成了丰富的工艺设计信息资源库。使用基于属性的查询机制,企业内部和外部的成员在给定的权限内可以在需要时方便地检索和查询到他们的所需的信息。另外,由于开目CAPP系统还提供一个功能强大、使用方便的报表生成工具,基于系统内部相互关联的数据模型,可以获得所有相关的设计和工艺信息的明细与汇总信息。 可汇总各种数据源开目CAPP系统的BOM153、工具可对各种不同类型的数据进行汇总统计,可进行项目任务统计;产品数据汇总如自制件明细、标准件明细、关键零件明细表等;各种工艺数据如关键工序、材料定额、工时定额、设备明细表、工装明细表、外购件明细表汇总等。汇总格式支持EXECL、SQL SERVER、ORACLE、CAD、开目CAPP等数据源。图 工艺汇总示例 汇总报表工具的特点u 功能可配置,可方便定义汇总数据来源、汇总条件、BOM表格形式、汇总结果的排序、空行、方式等。u 内置强大的计算能力,可自动计算材料定额、工时定额,并进行汇总结果统计。u 数据来源完全开放,可以来自PDM、CAD、CAPP、ERP或其它任何系统u 不仅仅是简单的查询统154、计工具,关键是可以定义复杂数据处理规则u 支持类自然语言、SQL语言、类C风格脚本,企业很容易掌握u 能够按照企业要求复杂格式报表,可用CAD绘制复杂框架图 BOM汇总工具能对汇总的数据进行复杂的二次处理 报表的输出形式u 企业报表格式打印u 文本文件输出u EXCEL文件输出u DBF文件输出u 关系数据库输出u 定制的其它格式图 汇总报表以多种格式输出 汇总报表的浏览、打印、编辑u 浏览器支持报表浏览u 报表可打印,并支持批量的拼图打印u 统计报表还可以进行手工编辑,编辑数据可反馈回存到开目CAPP系统中5.12.2.6 工艺输出 工艺浏览器CAPP系统生成的工艺信息,在物流、设备、生产等155、部门有时除了需要汇总的工艺数据外,还需要查看原始的工艺信息,而这些部门不能因查看工艺信息就安装CAPP系统,因此开目CAPP系统提供一个工艺浏览器,可以精确浏览、查看工艺信息。并且可以指定工艺信息的浏览页面;可以选择封面、过程卡、工序卡进行浏览,可以逐页浏览工艺信息。可以缩放浏览,可以放大、缩小、矩形区域放大。 打印中心工艺文件表格形式多,页数多,打印也是很多企业工艺管理上一个难题。用普通打印机打印速度慢,用WORD等编制的不支持拼图打印,用AUTOCAD拼图绘制的不支持选择指定页面输出。针对工艺打印的特点,开目PDM/CAPP提供了一系列打印支持。u 灵活的页面打印定制开目PDM/CAPP中156、通过普通打印机打印可以定义打印的份数,纸型等常规设置外,还可以指定打印内容是封面,还是过程卡,还是工序卡,做到灵活控制。u 拼图打印针对大型绘图仪,还支持拼图打印管理,可以实现工艺卡片集中高效输出。u 打印控制可以实现工艺卡片部分内容打印输出限制定义。5.12.2.7 高效的自动汇总我们企业工艺中有很大一部分不是编制出来的,而是要从已有工艺中汇总出来。如果工艺按照一定标准化要求填写完成后,就可以比较容易的汇总出相关报表。开目PDM/CAPP中的工艺文件可以通过产品结构树集成到PDM/CAPP环境,统一管理,并针对具体产品进行相关信息汇总,如材料定额表汇总、工时定额表汇总、工装定额表汇总等。开目157、CAPP系统提供在线式BOM工具完成工艺信息的汇总统计。借助该汇总统计模块,可以将汇总表作为工艺规程中的一套子表,在编辑完成其它套表的工艺数据后,自动汇总出汇总套表的所有数据,实现编辑与汇总的快速交互。该汇总统计模块具有汇总表格绘制与定义、汇总统计方式配置、汇总结果输出格式定义等功能。用户不用编程就可以根据哈飞统计汇总需求完成诸如产品零件路线清单、零件材料消耗清单、零件工具设备清单、工时定额等的汇总。可以对指定工艺对象按规则进行数据汇总,并将汇总表以汇总条目的方式进行统一管理,汇总方式按汇总源不同分有如下几种方式:u 产品汇总:在产品结构树上指定一个或多个节点进行的汇总。u 工艺汇总:在工艺规158、程列表中指定一个或多个工艺规程进行的汇总。u 子汇总:在汇总条目树上指定一个汇总条目进行的汇总。u 段汇总:在编辑界面上对指定的工艺页面进行汇总。除了段汇总,所有汇总结果数据以汇总条目树进行管理。图 工艺汇总统计界面5.12.2.8 工艺知识的有效积累企业的工艺设计需要遵循很多工艺标准,如国标、企标、行业标准等,此外企业在长期的设计、生产实践中创造并积累了大量的工艺知识,这些工艺标准、工艺知识的管理、积累、应用对企业而言是非常重要的,是持续提高工艺设计质量、提升企业整体工艺水平以及保护企业知识的工具。开目CAPP系统提供一套工艺知识管理体系,实现企业工艺标准、工艺经验、工艺知识的有效管理。 利159、用工艺资源库积累工艺知识企业原来经常使用的工艺标准,如材料定额标准、工时定额标准等;经常使用的毛坯种类、材料牌号、机床设备、工艺装备、切削用量、加工余量、经济加工精度等工艺资源,一般是以纸质文档存放,或以孤立的电子表格或数据库的形式存放,与工艺设计不能有机地集成;企业的工序名称、工序内容、工艺基本术语等一般没有规范整理成资源库,供工艺编辑时调用。这些现状,造成企业的工艺标准化、规范化水平难以提高。为此,就需要工艺资源管理功能,统一管理企业的工艺资源,授权用户可以对工艺资源进行维护,这些工艺资源与工艺编辑平台集成,在工艺编辑时自动关联显示,人机交互选择,自动填入工艺文件中,从而结束工艺设计时查标160、准、查手册的历史,保证工艺术语的正确性和规范性,提高工艺标准化水平。开目CAPP系统的工艺资源库就是利用企业资源管理器的强大功能建立起来的灵活的、完善的工艺资源数据库。这个数据库中包括了设计信息(机械电子工业部“设计手册15册”或化工部“机械设计手册15册”)、工艺信息(机械电子工业部“机械加工工艺手册13册”)、设备、工装、工艺术语、工艺参数、工艺规则、工艺简图、材料牌号、材料规格、产品、零件、毛坯、车间、工种、典型工艺、其它常用工具库等任何可供共享和重复使用的工艺数据、工艺知识。图 利用企业资源管理器管理各类企业资源通过企业资源管理器可以实现对企业各类工艺资源的集中管理。系统不但提供了丰富161、的符合国标的标准刀具、量具、标准工艺术语等工艺资源库,还可通过可视化的操作界面添加扩充企业专用的工艺资源。例如专用工装、机床设备等。工艺资源的形式不仅仅允许是数据表,还可以是机械加工工艺设计手册上的各种切削用量表格、工装示意图等。系统提供了标准数据接口技术,可以把企业已有的工艺资源导入到开目CAPP系统中统一管理,无须重新建立,确保工艺资源的一致性。图 从工艺资源库中查询填写信息企业资源管理器提供了树形信息组织,数据表信息组织,卡片式信息组织、图形信息组织多种数据组织方式,极大方便了各种类型工艺信息资源的维护。同时可对资源库设立相应的权限进行严格的安全管理。开目CAPP系统中可根据需要配置不同162、的资源内容与要填写表格的单格间的对应关系,例如当工艺人员在需要填写工装设备的时候,资源管理器会自动展开相应的工装设备库。用户查到对应内容后直接鼠标双击即可填入对应内容到表格中,不需要复制、粘贴。另外企业资源管理器还支持资源库的智能筛选、整块填写、整行填写等功能。例如我们在工序名称填写了“车”,在工序内容中就可以自动仅显示和“车”相关的“工序内容”库。如有的企业将一些典型工序组合起来,在设计工艺的时候能够成组调用。图 根据关键字自动筛选图 整块插入填写同时开目CAPP系统也支持个人将自己常用的一些工艺经验知识存放在企业资源管理器的个人工作区里单独调用,便于工艺知识动态积累,立即产生效用,日后也可163、以上升为企业标准。图 内置嵌入PRO/E的企业资源管理器 利用公式管理器实现自动计算在工艺设计时,经常要用到材料计算和工时计算等计算公式,因材料种类不同有很多种材料计算公式,因加工方式不同有很多种工时计算公式。在实施开目CAPP系统之前,工艺设计人员在使用某公式时,一般是查手册,用计算器进行计算,然后把计算结果填入工艺文件中。这种模式下,查找效率低、容易出错,而且还不能保证数据的真实性。开目CAPP系统提供计算公式管理工具,采用树型结构集中管理企业的材料计算和工时计算等公式。系统内置有国标推荐的材料重量计算、工时定额计算公式库和大量常用公式,同时还允许用户添加各类计算公式。公式的某些参数可以直164、接从工艺资源库中选择输入,实现在工艺规程设计时智能筛选公式。选定公式后计算结果可以根据配置自动填入工艺文件的相应位置。例如:在计算材料消耗定额时,系统根据工艺文件表头信息,如毛坯种类、毛坯外形尺寸等,快速检索到相应的公式,然后提取毛坯外形尺寸的数值或根据毛坯外形尺寸查找其理论质量,计算出结果,并将结果填入工艺表格。或者计算工序基本时间时,可根据设备型号检索到相应工序的计算公式,如设备型号为车床,只检索到车削需要用到的公式,其它切削方式用到的公式不显示出来。选择某一公式后,公式管理器根据变量值来源,查找相应数值,如主轴转速、进给量、加工长度等,然后算出结果。图 公式计算 典型工艺管理对于工艺卡片165、整体而言,工艺知识管理就是针对零部件特征建立典型工艺规程,也包括典型过程卡、典型工序卡。经过多年的优化与整理,大多数企业已经形成了众多的典型工艺,在工艺设计时只需找到相应的典型工艺,经过简单修改就能快速完成一份新工艺的设计任务,大大减少了设计和校对的工作量,同时提高了工艺的标准化水平。另外,随着企业的产品拓展,还需不断地总结、提炼出新的典型工艺,存储为企业的工艺知识。开目CAPP系统提供了典型工艺管理功能。在系统中用户可创建典型工艺库,而且典型工艺可以按照零件分类规则进行各种分类管理,分别建立标准工艺或典型工艺。这样工艺设计人员可以将一些常用的工艺编辑完成后,直接保存到CAPP系统中,下次再使166、用的时候,直接调出修改就可以成为另外一个零部件的工艺文件。典型工艺的检索方式可由用户自行扩充,可方便地按零件类别、零件名称、零件编码等检索标准工艺。图 典型工艺管理 特征工艺设计开目CAPP系统可以帮助企业工艺设计人员将零部件上典型的特征加工方法记录下来,形成特征工艺知识库。例如,工艺设计人员在编制某个需要加工齿形的零部件工艺的时候,在具体编制齿形加工方法时可以不必翻阅工艺手册或者查阅以前的工艺卡片,直接从在特征工艺库中输入齿数、模数等齿轮参数,就可以直接形成所对应的工步内容。图 选择特征工艺特征工艺库也是开放的数据库,各分厂工艺设计人员可以根据自己分厂的加工能力,设备情况自己维护各种工艺特征167、的加工方法 参数化工艺开目CAPP提供参数化工艺模块,参数化工艺设计提供一个可视化的工艺定义环境,让经验丰富的工艺师在参数化工艺模块的用户界面中定义一些典型的、常用的工艺,也可以将生成的工艺流程保存到数据库之中,生成对应的工艺流程库,以后再设计相似零件的工艺时,便可以从工艺流程库之中选取已经定义好的工艺流程,只需更改特征参数便可生成新的工艺文件。由于相似、相近零件工艺大部分内容可以自动或半自动产生,这样便可以在相似、相近零件的工艺设计上节约大量的时间,达到提高整个工艺设计效率的目的。企业工艺编制人员可以事先用微软的绘图软件Visio把企业中优秀工艺师的经验用流程实例的方式存储起来,这种实例不仅168、仅是典型工艺,而是具备拓展能力的可变流程。完成了一个流程的参数化定义后(包括流程定义和参数定义两个部分),就可输入零件的特征及加工要求,系统自动进行算术、字符和逻辑运算,从参数化工艺库中选择一种完全满足条件的一套工艺。图 工艺流程定义图 通过输入零部件的参数直接生成相应工艺 历史工艺的积累单件复杂产品生产过程中往往积累了大量历史工艺,这些历史工艺很大程度上可以重复利用,开目CAPP中提供快速检索历史工艺的支持,使得设计人员可以方便地使用现有的工艺知识,提高现有资源利用率,通过工艺知识的积累,提升企业整体工艺水平。5.12.2.9 二次开发平台开目CAPP系统提供了二次开发平台,可把软件二次开发169、的实用工具和权利交到客户自己手里,最大限度的满足用户的个性化要求。其适应能力非常强,实现在其程序“零修改”状态下,快速的功能开发和部署,缩短开发周期、简化开发步骤,使用户的需求得到快速和准确的响应。在应用软件基础上,由客户自己进行功能二次开发,是满足用户个性化需求的最佳途径。开目CAPP系统二次开发平台的主要特点在于提供可视化开发界面,实现“所见即所得”机制,用户只需简单的配置,就可以达到预期的效果。即便不太懂软件编程基本作业的人员,也可以参与功能的开发。图 KMCAPP二次开发平台图 事件函数开目CAPP系统二次开发平台的主要功能:u ToolBars 工具栏集合 工具栏添加及按钮添加实现样170、例如下(仅演示VB下添加)Private Sub IKmcapp7Addin_OnConnect(ByVal pApp As Kmcapp7.IApplication, ByVal dwCookie As Long)Set TheApp = pAppDim sN As LongDim CSToolBar As Toolbar添加一个工具栏Set CSToolBar = TheApp.Toolbars.Add(23001, 1)添加工具栏按钮图标CSToolBar.ImageList.Add c:1.bmp, , sN给工具栏添加按钮CSToolBar.Items.Add 23002, 1上传显171、示添加的工具条CSToolBar.UpdateUIEnd Sub图 添加工具栏后按钮u Child Frame 拆分视图 创建拆分视图样例(使用VB创建方法):Private Sub TheApp_OnChildFrameCreate(ByVal pVal As Kmcapp7.IChildFrame)pVal.CreateSplitCtrl 2, KmAppOcx.KmOcx“End Sub使用视图拆分,必须在事件OnChildFrameCreate中创建。创建后加入用户自己的控件,来使用自己业务逻辑。拆分后如用户要对视图显示、隐藏,可以使用Page下的ChildFrame.CustomSp172、lit.ShowWindow方法来对页面显示逻辑。 拆分后如要对拆分关闭,可以使用Page下的ChildFrame.DeleteCustomSplit方法关闭。 图 拆分视图u 提供XML格式的标准工艺数据外部接口 图 工艺数据外部接口5.12.2.10 CAPP集成方案 开目CAPP与CAD的集成目前,开目CAPP已与主流的CAD系统实现了集成。可以集成的三维CAD软件包括:Solid Works、Solid Edge、CATIA、UG、Pro/E等;可以集成的二维CAD软件包括:AutoCAD、CAXA、Kmcad以及能够生成Dxf、Iges格式的二维CAD软件。CAPP与CAD的集成内容173、,包括图形、零部件属性、产品结构、文档等。开目CAPP提供了专门的集成接口,可以实现以下的主要集成功能:(1)读取CAD标题兰、明细表的零部件属性信息;(2)获取CAD的产品明细表信息,生成产品结构;(3)通过OLE方式,在工艺设计时嵌入CAD绘制的图形;(4)可以直接读入dwg/dxf格式的二维CAD图形。此外,通过CAD提供的接口或二次开发功能,还可以实现更深入的集成功能。 开目CAPP与Windchill的集成Windchill与开目CAPP集成,一般有以下几个层次:层次一:简单封装。Windchill封装CAPP,CAPP作为PDM系统中的一种工艺编辑工具,Windchill将产品结构174、等设计信息传递给CAPP系统。层次二:信息有限集成。Windchill封装CAPP,CAPP作为PDM系统中的一种工艺编辑工具,Windchill将产品结构等设计信息传递给CAPP系统,同时由Windchill系统管理CAPP系统的汇总信息、以及ERP等系统所需要的其它工艺信息。层次三:流程、权限及信息全面集成。Windchill与CAPP全面集成,实现Windchill的项目及任务驱动CAPP的工艺设计,CAPP调用接口获取产品结构及图形信息完成工艺设计,用Windchill的流程及权限控制工艺的签审流程,在写入CAPP系统数据库时调用接口把工艺信息写入Windchill系统数据库,由Win175、dchill完成工艺信息汇总、拼图打印,以及与ERP等其它系统交换产品数据。下面以层次三(流程、权限及信息全面集成)为例介绍集成的集成的技术路线。图 开目CAPP与PDM全面集成的技术路线开目CAPP与Windchill全面集成的技术路线如上图所示。具体地 :1) 产品设计文档发布或预发布后,工艺师在PDM系统中完成工艺路线划分。工艺路线批准之后,根据预定义的专业分工,Windchill系统自动产生各专业工艺设计任务。CAPP可以直接从PDM中获取产品结构信息和属性信息。Windchill中产品结构树发生变化时,CAPP也同步变化。CAPP系统可以自动将Windchill系统中产生的各专业工艺176、设计任务分配到CAPP系统中的个人工作区。2) 各专业工艺师进入CAPP系统后可以在个人工作中并行开展专业工艺设计。设计人员可以直接在产品结构树上利用设计的结构和属性信息完成具体工艺内容的设计。在产品结构树上开目CAPP可以直接访问Windchill数据库中的二维图形和三维模型。借助Windchill系统数据库,还可以实现产品属性信息自动广播到工艺规程中,比如名称、代号、材料规格等内容。在工艺编制的过程中随时可以查阅各种工艺资源库。CAPP中可以直接调用的工艺资源库包括工艺内容库、材料库、标准件库、设备库等。这些工艺资源库可以来源于Windchill、CAPP、ERP等系统。3) 工艺文件编制177、完成后,当执行到工艺的校对、审核、会签等流程时,在CAPP中直接可以调用Windchill的签审模块,获取Windchill系统的用户和流程信息,进行流程传递实现红笔圈阅、以及电子签名。4) 工艺文档归档后,工艺信息自动进入Windchill系统数据库中,与设计信息共同构成完整的产品信息模型。Windchill系统可以自动汇总各种工艺报表,同时也可将相关的设计信息和工艺信息一起传递给ERP等系统。5.13 MPM工艺过程开发与工艺管理方案二(本方案采用开目windchill mpmlink)5.13.1 工艺资源库资源是执行生产活动的实体,例如人员或设备。制造资源是生产、维护、检查或修理部件期178、间车间所需的资源。它们通常具有与之关联的成本、时间或技术约束。资源可能是物理资源 (工作中心、刀具、工艺物料) 或技能。工艺资源包括人力资源、设备资源、工具资源、制造过程中的消耗品和辅助资源,工程师能够快速的检索制造资源库中的信息并应用到工艺规程中;提高工艺资源管理的标准化程度及采用效率。5.13.1.1 工艺资源的分类支持依据工艺资源特性类别及应用单位的多模式分类管理,实现方式完满足企业工艺资源管理的习惯和需求,在Windchill系统中可以根据企业的业务状况定义制造资源的类型,按照类型定义不同的策略权限、编码、状态等等 工厂:进行生产的物理工具,或是被确定能够执行工艺计划、工步或操作的制造179、设备。工厂是制造企业部件的物理实体。工厂被分配给部件、工艺计划、工步、操作和制造资源。 工作中心:可分配给某一操作的物理资源或资源组(例如生产线、工作单位、工作间、资源库、工作站 或计算机)。 刀具:表示除工作中心之外执行生产运行所需的工具、夹具和其它物理设备。工具可以设计或购买。工具在操作期间可能被消耗,也可能仍可用于某些生产运行。 工艺物料:可定购的项目,由执行给定操作时所需的给定物料组成。工艺物料不会出现在成品的物料清单中。典型示例有涂料、胶粘剂和油脂。 技能:表示人员执行达到一定复杂性水平的特定任务的能力。 资源组:用于将相关制造资源一起归组到某资源分级结构中。资源组被分配给工厂。5.180、13.1.2 工艺资源的结构工厂可具有与资源组、工作中心和技能之间的潜在结构,制造资源组在其分级结构中可能包含其他制造资源组。5.13.1.3 工艺资源的创建利用制造资源游览器创建制造资源,可以依据单独的创建工艺资源,也可以根据资源结构的关系一起创建,可以把资源与相应的CAD文档结构关联。部分工艺资源三维模型创建,譬如刀具、设备、工装等在NX/CATIA/CREO中进行设计,然后与资源对象关联。5.13.1.4 工艺资源编号管理可以利用工作流的管理机制进行工艺资源编号申请,系统自身提供两种编码方式:手工输入和自动编码;u 手工编码:当设计人员手工输入编码时,系统自动在系统中校验编码的唯一性;u181、 自动编码:根据不同类型的资源,以前后缀区分进行系统自动编码。并且可以提取属性中的值。5.13.1.5 工艺资源参数管理针对部分资源类型,如机床,刀具等可以设置参数,系统中已经提供一些标准的资源属性,企业可以根据业务需求定义更多的参数,如端铣刀可以添加刀具参数、切削参数等定义的工艺资源标准参数在分配到具体的工序或公布时可以更改,以便于符合实际的加工需求。5.13.1.6 工艺资源兼容性支持企业管理不同类别工艺资源之间的应用兼容关系,使工程师在工艺设计过程中能够快速的部署当前工序所需的所有工艺资源,并避免资源之间的冲突和错误。5.13.1.7 工艺资源的存储Windchill系统中可以针对工艺资182、源制定不同的存储规则:u 根据工艺资源的类型u 根据工艺资源的位置u 根据工艺资源的结构关系5.13.2 工艺路线管理工艺路线是描述物料加工、零部件装配的操作顺序,系统中工艺路线作为零部件的一个属性进行管理,可以对制造BOM中任一零部件定义工艺路线,选择下方的分厂,上方的方框会出现对应的代号,若选错,双击代号可清除。此处的工艺路线主要是大的工厂、车间的操作顺序,对于详细的工序、工步定义请参考工艺规程章节。5.13.3 工艺规程设计传统的工艺设计软件都是以工艺卡片填写方式进行文字的编辑、图片的插入,这种方式虽然直观,但是格式定义不灵活、数据抽取与汇总困难、工序信息的重用无法整体借用、工序更改没有183、版本控制,因此近年来各单位都在逐步采用国际流行的结构化工艺设计方法。5.13.3.1 工艺规程管理首先进行工艺计划各工序的整体规划,为每道工序指定参装零部件,进行工艺简图的制作(既可用图片、二维简图、也可用三维简图),指定本工序要用到的工艺资源,填写工序内容描述及工时等信息,工艺的规划、设计、验证与执行过程可以用下图进行概括:系统提供单一的工艺规程编辑环境,使工程师在同一界面下即可完成工艺规程的工序和工步结构定义、所需工艺资源、制造零部件、操作说明、操作简图等工艺规程所需信息的维护。u 利用前面定义好的mBOM,创建关联的工艺规程u 进行工艺规程各工序的整体规划,工艺规程中包括多道工序,工序中184、可以插入多道工步,系统自动为工序编号,如0010-0020-0030等:u 为每道工序指定参装零部件,将之前定义的mBOM分配到相应的工序或工步,分配的方式主要有两种,一种是打开部件分配,添加相关mBOM中物料到对应的工序或者工步;另外一种是基于3D可视化方式,利用可视化游览器打开关联的mBOM,在游览器的结构树中或直接在3D区域中复制相关物料,然后粘贴到对应的工序或工步。如果mBOM中有物料没有分配到工艺规程中,会有相关符合显示。u 分配每道工序或工步要用到的资源,包括工作中心、(如车间、生产线等、工艺资源的分配(刀具、夹具、装配工人、工装设备等):u 进行工艺简图的制作,利用可视化游览器打185、开工序或者工步进行工艺简图的制作,打开的时候可以和所分配的物料、资源一起打开,另外工艺简图也可以来源可用图片、二维简图等:可以利用PTC其它产品,如Creo illustrator定义丰富的3D插图、利用Isodraw丰富的2D插图,从而提供一流插图工具为制造工程师 。u 填写每道工序详细内容描述,在机加工艺中可能用到特殊符号用于表述加工内容,系统中可以方便输入:u 以及工时等信息维护,工序的工时可以拆分成多个详细内容工时,如某道工序的工时可以拆分为安装时间、排队时间、人工时间、移动时间、拆除时间等:如果工时的维护人员和工艺路线是两个团队,工艺路线维护好后,工时定额组收到任务后系统给小组成员赋186、予更新工序的权限,由工时定额组的人员对工序进行更新工时信息,更新完成后,指定具体人员对工时进行校核,同组人员的“指定工时校核者”任务都完成,工艺组和工序进入工时校核状态,其生命周期转变为“工时校对”。如上所述,把工艺规程的各道工序都分步定义清楚,最后整个工艺规程即可检入系统进行流程的审签,审签过程详见“生命周期与工作流”环节的功能描述。除了正常的串行式工艺之外,工艺管理系统还提供可替换工艺的比较功能,工艺工程师能够创建并行或者互替换的工艺规程来评估不同的车间加工流程和可利用的设备资源,以支持工艺工程师通过定义替换加工流程来应对潜在设备失效状况,并能进行工艺规程的优化工作。制造工艺管理同时支持对187、工艺规程的专有信息进行统计分析,如对工时信息的分析,工艺管理系统可以依据工艺规程的资源组织和工时信息,生成直观的甘特图,进行计划的干涉分析,从而为工程师布置生产线和协调工艺资源提供参考数据。如下图所示5.13.3.2 工艺规程模板管理系统支持工艺规程模板的管理,对于某产品系列或机型可以创建一个工艺规程模板,以便于在创建其他产品工艺规程的时候能够引用模板,通过这种方式能够快速的创建工艺规程。5.13.3.3 典型工艺调用典型工艺作为工艺研发的知识经验积累,企业可以进行统一集中的管理,并作为工程师进行同类产品工艺研发的指导规范。MPMLink的工艺标准管理支持企业现有的典型工艺信息在结构化的环境下188、进行重现,并支持工程师进行快速的查询和重用。根据产品系列定义工艺规程可以定义典型工艺,并分类管理。典型工艺可以完整的包容企业现有的所有工艺过程设计内容,对工艺资源库的直接调用,使工艺工程师快速的完成各项相关信息的定义,在工艺设计时直接读取使用,并带入相关工艺信息,以便于同系列产品工艺设计时可以直接调用。5.13.3.4 工序间逻辑关系可以管理选定工艺计划中可在所选操作与任何其他操作之间设置的时间约束,可以多中约束类型,如开始到结束、结束到开始、开始到开始、结束到结束,并且可以设置约束操作之间的间隔时间。使用甘特图可以查看工艺计划中各操作的关系,并且可以调整节拍时间查看。5.13.4 工艺卡片发189、布系统动态生成不同工艺类型工艺卡片,可以利用终端设备直接查看,这些工艺文件也可以导出成传统的EXCEL格式。u 车间可通过 web 浏览器访问,因为工艺规程在系统中是结构化的管理模式,工程师在车间终端设备上可以利用浏览器可以通过平台直接查看整个产品工艺规程,或单个工序或工步的工作指示,工序或工步的内容包括动态(三维动画)或静态的装配示意图、分配的资源、分配的物料、操作的描述、以及所需的时间,以及相关文档。u 一旦工艺设计发生更改,工作指示将会动态更新,消除制造工艺规程设计和用于车间的工艺文件之间的差异。u 通过定制卡片模板输出传统工艺卡片格式,如EXECL、PDF格式等。5.13.5 工艺变更190、管理基于一体化平台的数据管理和变更流程控制机制可以帮助工艺制造部门及时捕获设计部门的设计变更信息,并快速做出响应,同时实现工程变更在统一的系统平台内跨部门的进行正确高效传递和发放。MPMLink的状态关联显示器可以实时直观的显示EBOM和mBOM之间,mBOM和工艺规程之间的信息是否正常,有效帮助工艺工程师快速的定位研发中心的数据更改对制造中心工艺设计的影响范围和具体对象。一旦上游研发中心的EBOM发生更改后,下游的PBOM和关联的工艺规程要有相关的指示符提醒。 沟号:代表正常关联发布状态,即上下游部件状态一致; 时钟:代表过期关联状态,上游研发中心已经发生更改,但是制造技术中心的工艺未发生更191、改; 三角:代表工艺设计已经完成,但是未经确认发布状态。5.13.6 工艺管理方案对比方案一方案二工艺管理KM CAPP,国内CAPP领域龙头,操作方便,易用性好,容易上手。Windchill MPMLink,管理更细,强调过程管理符合国外公司的习惯,与研发数据可以一体化管理。5.14 产品配置管理5.14.1 模块化产品架构概述u 模块化产品架构平台战略l 产品系列设计最显著的方法是有效的模块化设计 容易创建变型通过添加,减少,或者替换模型l 在产品系列中利用公共模块构建产品平台l 标准化接口能力添加,替换,或移除模块图 60 模块化产品平台u 整体式与模块化方法优劣势对比模块化产品构建方法192、5.14.2 选项逻辑规则选项汇聚用于定义一个或多个产品系列所需的选项与选择,以确定在产品系列中可以发生变化的产品功能,每个选项描述产品的一个特定功能或某一方面,并且可以具有与特定产品变体相关的多个可行选择。可以创建多个组,以按类别组织选项,如设计选项、销售选项选项集是用于定义某一产品系列所需的选项与选择,这些选项与选择的结构来源于选项汇聚,选项集可以有多个,它们的选项与选择可以重用选项汇聚的选项与选择,可以将选项与选择分配给可互换子部件的使用关系链接,以定义产品配置中应包括的部件,以满足特定产品要求。图 61 选择与可互换部件分配逻辑规则要在配置产品结构时协助用户选择有效的选择,可定义规则来193、规定可用于部件分配的选择的组合,以及产品结构中的部件使用关系。这些规则还可管理筛选产品结构时的选择操作。选择之间可以指定业务逻辑规则,包括排除规则、包括规则、启动规则启用规则:选择某一目标选择后,启用规则允许仅显示特定选择,以供选择。排除规则:限制选择不兼容的选择。例如,如果选项“电压”的选择为 110,则选项“频率”的选择不能为 50 Hz。包括规则:可将选定的一个选项选择与一个或多个相关选项选择进行关联。例如,如果选项“国家/地区”的选择为美国,则选项“电压”应自动选择 110。图 62 选择之间的逻辑规则规则可在选项汇聚和选项集中进行定义。选项汇聚中创建的规则称为全局规则。选项汇聚中创建194、的规则称为局部规则。u 规则的冲突验证创建新规则或编辑现有规则时,系统将执行检查以确保此规则不会与现有的全局规则冲突,并且不会与属于相同选项集的局部规则发生矛盾。如果发现冲突,则阻止创建或修改规则。创建或编辑规则时,系统会阻止创建重复规则。5.14.3 可配置产品结构可配置模块:一个 Windchill 部件可能具有一个或多个子部件,这些子部件表示了组件或功能单元的设计和配置中的变型。Windchill 使用可配置模块将变型能力构建到产品结构中。 可配置产品结构:包括可配置模块的产品结构,用于支持根据同一产品结构创建多个产品变型的能力。开发支持多种配置的产品系列时,您可以使用一个“超载”产品结195、构,其包括受支持的设计变型中可能包含的所有可能组件。然后可以根据为部件及其使用关系分配的选择对超载产品结构进行筛选。筛选后生成的产品结构表示满足特定产品需求的配置 (例如,源自销售订单的需求)。 要在产品结构内增加变型能力,例如,当模块支持多个可互换设计解决方案时,该产品结构必须包括可配置模块,而这些可配置模块随后将被替换为使用选项选择筛选器所选择的一个或多个可交换部件。在需要定制部件时,可配置模块可捕获使用高级选择逻辑定义的设计。图 63 可配置产品结构可以通过将可配置产品结构的顶级部件设置为成品,来将其指定为可配置产品。要创建可配置产品的结构:u 创建超载产品结构。包括需要变型的可配置模块196、。 u (可选) 将可配置结构的顶级部件设置为成品。u 添加针对可配置模块支持变型的可互换子部件 (将在产生的变型结构中替换可配置模块的装配组件)。 为将使用高级选择逻辑的可自定义组件添加可配置模块。5.14.4 产品配置生成Windchill 提供了通过使用配置过程创建和更新产品变型的功能,从而允许应用筛选条件和选择逻辑来将超载产品结构减至合适的配置。 变型是通过可配置结构创建的部件结构。Windchill 会记录之前用于在变型规范中创建变型的选项选择和参数输入,并将其与变型关联。在变型生成步骤期间,Windchill 将搜索现有变型并允许您重用现有变型而无需创建新变型。图 64 产品配置u197、 订单结构 - 创建一个不具有任何附加产品选项的部件结构,以反映销售订单。然后对订单结构进行分析、测试和验证。图 65 配置完成后新部件5.14.5 平台CAD结构管理开发一个可配置CAD结构,匹配Windchill中产品配置结构,从而支持有效的模块开发,验证和变型生成,利用PLM已经配置规范来驱动三维模型的自动变型。 能力 匹配PLM产品结构,创建可变型的CAD产品,模块 使用来自PLM的逻辑去分配配置选择和规则对CAD结构 设计和重用存在的模块 标记CAD接口去定位模块变型 利用选项筛选和变型规范配置和验证产品变型设计图 66 变型设计6 PLM系统扩展功能6.1 售后服务解决方案产品要成198、功,必须使产品的操作、装配、维护、现场服务和培训人员能够轻松地访问及时准确的技术信息。利用 Arbortext(产品信息交付软件),用户能够按照读者首选的语言和介质定义、创作、图解、管理和交付准确的产品信息。Arbortext 是一个端到端的产品信息交付系统,它自动执行创作和出版过程,以交付高质量、定制的产品信息(形式包括操作员手册、服务文档和电子教学课件)。为了确保数据的准确性和相关性,Arbortext 软件在产品的整个信息生命周期中,直接将实时的工程数据链接到技术信息,这在业界中是独一无二的。用户可以将 Arbortext 软件作为完整的综合性产品信息交付系统部署,也可以将它作为离散的解199、决方案部署(与现有的信息管理技术协同工作)。它可以克服传统、过时的技术文档创建方法带来的挑战。图 67 创建技术插图(Arbortext ISODraw)图 68 创建手册内容(Arbortext Editor/Style)功能和优势 用完整、高质量的产品信息加快产品上市速度:通过新产品更快实现收入目标、加快客户采用速度并夺取更大的市场份额、防止不准确、过时的产品信息进入市场; 凭借清晰、易于访问的服务信息提高售后服务的收入和绩效:增加售后服务和备件的收入、缩短服务响应时间和提高首次修复率,并最大限度减少资产的停机时间; 改善客户满意度:自动执行过程和提高信息的准确性、最大限度减少劳动密集型的200、重复创作、翻译和插图工作; 减少人为错误:削减产品印刷和本地化的成本; 遵守公司管理要求和法规要求:减轻责任和减少在法律法规上受到的惩罚。Arbortext 与 PTC 的其他解决方案相结合,构成了一个综合产品开发系统,能有效交付关联的产品信息。此系统的组件作为一个整体构建和测试,从而确保“开盒”即可部署和轻松进行升级,而且风险和总体拥有成本都很低。图 69 动态发布的手册(支持中文)数据发布内容:(1)备件手册:(2)操作手册和维护维修手册与WEB门户网站集成,在线订购零备件。典型客户:国内:上海汽车售后服务平台以及大长江售后服务平台、华为、中兴;国外卡特彼勒、JohnDeere等。6.2 201、三维工艺设计管理6.2.1 概述三维工艺设计管理软件系统是应用Creo二次开发技术开发三维工艺设计软件系统,为工艺设计人员提供一套完整的三维工艺设计工具,解决传统二维工艺设计过程中更改频繁、效率低等问题,能快速构建工艺设计过程中的各道工序模型,通过三维模型表达工艺设计过程和工艺信息,以三维模型为设计制造的唯一数据源,并通过轻量化发布、车间工艺推送等技术实现“三维模型下车间”,同时实现设计、工艺、制造使用相同的数据源,突破设计、工艺、制造之间的信息孤岛,有效提高工艺设计的效率和准确性。 背景制造业信息化在国内已经将近30年的发展,目前企业设计过程大部分已经实现三维化,但工艺仍然采用二维工程图纸为202、主、三维实体模型为辅的工艺设计方式,存在以下问题:1)现有工艺设计方法无法有效地利用设计模型中的信息,工艺设计仍依据二维图纸进行组织和管理,主要过程是填写工艺过程卡和工序过程卡,无法有效地继承和利用产品三维模型中的相关信息,造成设计和工艺脱节。对于机加工过程较为复杂的零部件,工艺人员需要绘制多幅工艺附图,信息的获取及转换需依靠手工操作,数据的一致性和完整性得不到保证。2)现有工艺设计方法信息载体不唯一,使数据共享、集成及变更困难。产品的几何信息、公差、表面粗糙度等集中在二维图纸中体现,而制造过程信息通过工艺过程卡、工序过程卡、操作指导书表达,造成信息脱节。当设计发生变更时,图纸和相关工艺信息载203、体则需要手工更改,并重新打印出图,不仅花费大量时间,而且极易出错,同时对现场工人的识图能力要求较高。3)现有工艺设计方法无法直观地表达中间过程信息,现场检验难度大。二维工艺无法体现加工中间过程信息,进行工艺审查时需要由审查者在图纸中获取待审图纸的特征信息,逐一进行人工审查,对于复杂的零部件,操作过程非常复杂、繁琐,检验难度大。4)对于装配工艺, 缺乏装配仿真工具的支持,使得不能对工艺的进行有效的检查,容易导致错装、漏装,产生干涉和碰撞; 在装配工艺现场应用方面,装配人员不是依据装配过程卡来装配,而是依靠图片工艺或装配操作指导书来指导现场装配,工人理解起来有一定难度,有时还容易产生歧义,就要求操204、作工人具有较高的技能和操作经验。 目标针对以上问题分析,基于Creo平台开发三维工艺设计软件,以三维设计模型作为输入,完成产品及部件三维数字化装配工艺设计(带焊接),零件工艺设计,钣金工艺设计;充分利用三维模型的表现力,准确直观地表达工艺过程;通过建立与现场环境高度相似的虚拟工艺设计与仿真环境,支持工艺师在虚拟环境下利用人机交互和虚拟现实技术,直观、优质、快速地完成复杂产品的工艺设计。同时,通过面向生产现场的三维工艺应用,提高工人对工艺的理解效率和准确性。具体体现在:1)实现工艺信息载体统一利用三维设计模型作为工艺输入载体,开展工艺设计,以工艺模型作为信息载体,取代二维图纸、工艺过程卡、工序过205、程卡等纸质文件,打通产品设计到工艺设计三维数据链。2)实现工艺规程的结构化构建在三维环境下组织生成结构化工艺规程树,通过对树节点进行增加、修改、删除等操作,形成工艺规程树,并与Creo模型树关联。3)实现工艺过程的设计包括装配工艺的元件分配,加工工艺的特征重建,真实反映工艺过程。4)实现工艺信息的规范表达对工艺设计过程中的工艺信息如工作中心、设备信息、刀具信息、切削参数等进行合理标识及快速标注,规范工艺信息的表达方式,使工艺过程描述统一、形象、直观。5)实现工艺结果的输出按工艺规程树生成面向造过程轻量化工序/工步模型在Web界面上显示,构建基于Web的三维工艺规程卡,工人在车间只需通过IE内核206、的浏览器即可调用当前工位的工艺操作指导文件。实现工艺信息与三维模型的关联,并通过特征高亮显示和信息标注表达各道工序的特征和工艺要求。6)三维工艺设计信息关联存储实现工艺规程树信息及CAD模型数据在数据库中的关联存储。7)三维工艺与已有系统集成实现与PDM系统,ERP系统和MES系统的集成与数据交换。 应用定位三维工艺设计管理系统应用定位如图1所示。该软件主要解决目前二维工艺设计中存在的问题,突破工艺模型动态构建、工艺特征构建、工艺规程设计、工艺信息三维标注、工艺结果可视化发布及工艺过程仿真的等关键技术,提高工艺设计的水平。图1 三维工艺应用定位6.2.2 总体方案6.2.2.1 技术架构三维工207、艺设计管理软件采用C/S、B/S联合架构,分为标准层、数据层、平台层、工具层和应用层五个层级,如图2所示。图2 三维工艺设计软件架构1)标准层标准层主要为构建工艺信息符号、工艺信息三维标注等提供依据。目前已发布的GB/T 24734-2009技术产品文件 数字化产品定义数据通则从数字化产品定义的术语、数据集要求、设计模型要求、尺寸、注释、基准、几何公差到模型几何细节层级等方面对设计模型的三维标注方法进行了详细的规定。GB/T 3167-1993等标准也规定了部分工艺信息的图形符号,同期制定的企业标准将规范机加工常用工艺方法、刀具类型等信息的简化符号、画法以及应用等。这些标准是三维工艺设计软件规208、范工艺信息表达的依据。2)数据层数据层主要为工艺设计提供数据支持,用于存取、维护和管理系统运行过程中所产生的工艺数据。数据层包含3方面的信息,作为本软件输入信息的三维工艺模型从WindChill系统中获取。另一部分信息是支撑三维工艺信息可视化的基础数据库信息,主要是机加工、钣金和装配工艺设计信息,从三维工艺数据库中获取。另一部分信息是车间生产制造过程中需用到的工艺数据信息。3)平台层平台层是指三维工艺设计系统的协同工作平台,包括配置全三维工艺设计时所需的计算机软硬件环境,网络环境配置及相关的软件、数据库配置等。PDM、ERP和MES系统。PDM系统实现三维工艺数据的管理及审签。4)工具层工具层209、主要指三维机加工设计涉及的工具软件和开发接口,主要包括:基于三维建模软件Creo和轻量化插件CreoView,开发接口Toolkit。5)应用层 应用层主要体现在工艺模型构建、工艺规程设计、工艺特征构建、工艺信息三维标注、三维工艺数据输出及管理5个方面的应用。技术路线三维工艺设计软件突破了传统二维工艺设计、三维设计、二维生产的模式,直接从三维设计到三维工艺设计,直至车间可视化终端生产,开辟了新的工艺设计方法和思路。方案首先突破了三维设计模型及信息的数字量传递的难题,采用MBD技术实现三维工艺设计所需模型及信息的输入;其次,提出了基于设计模型快速构建面向工艺过程中工艺模型和基于MBD技术来表达工210、艺信息的方法和形式;最后,以可视化创建的工艺规程树为核心,实现工艺模型、工艺信息和资源信息的有效关联以及工艺设计结果的输出。三维工艺设计主要包括以下6个步骤:1)设计数据接收以三维设计模型为工艺设计软件的数据输入,打通设计与工艺数据链,直接查看三维模型和标注信息,易于理解设计意图,提高效率和质量。2)工艺模型构建基于Creo平台,在设计模型基础上构建一级组件,用来保存工艺信息,将设计模型按缺省方式装配进来。3)工艺规程设计构建结构化工艺规程树,表达三维工艺过程数据组织形式,明确每道工序/工步所用的制造资源,建立工艺规程树与工艺模型特征之间的关联关系,实现产品、工艺、资源的有效整合。4)工艺信息211、三维标注以三维标注的工艺信息,包括尺寸、公差、符号、技术要求等,自定义工艺组合符号形式表达部分工艺信息,易于直观获取工艺信息。自定义符号包括机加工工艺符号、钣金工艺符号、装配工艺符号和焊接工艺符号。5)三维工艺输出及管理基于三维工艺规程树输出轻量化三维工序/工步模型,作为生产制造的依据,通过特征高亮显示和信息标注表达各道工序的特征和加工要求。6)三维工艺应用工艺结构结果通过浏览器访问,供车间现场使用。三维工艺设计技术途径,如图3所示。图3 三维工艺技术途径6.2.2.2 开发与运行环境为使系统能运行正常,建议硬件、软件配置如表1、2所示:表1 硬件配置硬件用途硬件名称配置要求备注客户端处理器6212、4位,4核RAM4 GB或以上硬盘300 GB或以上显卡2GB或以上显存服务器处理器64位,8核RAM16GB或以上硬盘2 TB或以上表2 软件配置软件类型软件名称配置要求备注操作系统WinServer2008(服务器 )64位Window7(客户端)32位或64位CAD软件Creo 2.0 & 3.032位或64位PLMWindchill10.2轻量化Creo View3.0数据库SQL Server或OracleSQL Server2008或Oracle11g浏览器IE 8.0或更高版本表3 开发环境软件类型软件名称配置要求备注Creo接口Pro/ToolkitPro/WebLink轻量化213、接口Creo View API3.0设计开发语言Microsoft Visual C+2008应用界面语言JSP(JDK)1.66.2.2.3 方案特点软件旨在突破设计与工艺之间的信息孤岛,提供一套三维环境下的工艺设计工具,实现数据的统一管理与存储。该方案特点具体体现在:1)数据来源三维化以三维设计模型作为工艺设计输入,直接查看三维模型和标注信息,易于理解,避免二维图纸的转换以及人为参与的“翻译”过程。2)工艺数据管理结构化按结构化方式组织和管理工艺数据,工艺设计过程中关联零件数据、资源数据(工作中心、设备、刀具等)和工艺规程,根据不同需要提取及组织工艺数据,实现工艺数据的结构化管理。3)工序214、模型三维化构建面向制造过程的各道工序三维模型,作为生产制造的依据,直观地获取生产制造信息,易于工人理解。4)信息载体统一化 以三维模型为唯一载体描述加工制造信息,避免因二维图纸和工艺过程卡等信息载体多样化造成的信息脱节。5)工艺输出三维化 机加工设计的输出结果是面向制造过程的轻量化工序/工步三维模型,通过标注和属性形式承载加工制造信息,并通过特征高亮显示和信息标注表达各道工序的特征和加工要求。6.2.3 三维装配工艺方案6.2.3.1 功能架构三维装配工艺设计系统包括装配工艺设计、装配路径规划与仿真、焊接装配工艺信息标注三个模块,各模块所包含的功能如图4所示。图4 系统功能模块组成1)装配工艺215、设计装配工艺设计根据获取到的EBOM,进行装配工艺路线设计、装配工序详细设计和PBOM构建。其中,装配工艺路线设计包括新建工序、删除工序、完善工序属性、新建工艺组件、添加配套零部件、添加装配资源;装配工序详细设计包括新建工步、删除工步、完善工步属性、选择装配工具、选择辅助材料;PBOM构建根据工艺设计信息生成PBOM的XML文件。2)装配路径规划与仿真装配路径规划与仿真根据工艺设计确定的配套零部件、工装,将配套零部件、工装引入装配环境,进行装配路径规划,对装配工艺设计的可行性和合理性进行验证,若工艺设计存在问题,返回工艺设计模块对工艺进行修改。装配路径规划与仿真模块的动画形式包括关键帧序列动画216、定时视图动画、定时透明度动画和定时显示动画。3)焊接装配工艺信息标注焊接装配工艺信息标注包括焊接顺序标注符号标注、焊接方向标注符号标注、焊接工艺信息标注和装配工艺信息标注符号的标注。4)焊接/装配后机加焊接/装配后机加模块主要完成焊后机加和装配后机加这两种复合工艺的设计,主要内容是如何构建焊接/装配工艺模型和组件机加工艺模型。6.2.3.2 装配工艺设计装配工艺设计确定零部件的装配顺序,装配方法,所采用的设备、工装、工具等装配资源信息。装配工艺设计围绕装配工艺树展开,包括装配工艺路线设计和装配工序详细设计。如图5所示为装配工艺树。图5 装配工艺树装配工艺树的根节点为所要进行装配工艺设计的产品217、/部件/组件节点,产品/部件/组件节点同时显示物料号和零部件名称。根节点下面是工艺路线节点,即各个工序节点,工序节点同时显示工序号和工序名称;工序节点下包括工步列表、配套零部件和装配资源三个子节点,其中工步列表节点下面是组成本道工序的工步节点;配套零部件节点下包括本道装配工序所要装配的零部件节点,并能够实现节点和可视化窗口中三维模型的关联;装配资源节点下面包括本道工序所用到的工作中心、设备、工装节点,并且不同类型的装配资源用不同的图标去区分。装配工步节点下面包括本工步装配所采用的装配工具或所使用的辅助材料信息。对于装配工步来说,其节点下是装配工具节点,对于焊接工步来说,其节点下是辅助材料信息。218、 装配工艺路线设计装配工艺路线设计定义零部件的装配工序,装配工序定义的内容包括工序基本信息、工作中心、设备、配套零部件、工艺装备等信息。装配工序的定义包括工序基本信息的定义、工序配套零部件定义和装配资源定义三部分。1)工序基本信息的定义工序的基本信息包括工序号、工序名称、工序内容和工时。其中,工序号按照特定的规则命名,通常以10、20、30、来命名;工序名称从SAP_ERP中获取。2)工序配套零部件的定义工序配套零部件是指本道工序参与装配的零部件,可以是装配结构树上的零部件,也可以是用户新定义的工艺组件。因此,在工序配套零部件定义时,需要提供工艺零组件定义的功能。工序配套零部件的定义方法是直接219、从装配结构树上面选择零部件,或者从三维可视化窗口中选择对应的零部件。系统能够检查是否所有的零部件已经分配到各个工序上面,对于已经分配的零部件信息,可以在装配BOM树上面添加一个标记信息,表明该零部件已经分配到某道工序。例如,可以将装配结构树上将已经分配的零部件节点字体用绿色来表示,未分配的用红色字体来表示。或者在三维可以化窗口中,对于已经分配的零部件,在三维可视化窗口中将其隐藏,对于未分配的零部件,显示在三维可视化窗口中。3)工序装配资源的定义工序装配资源的定义包括工作中心的定义、工位的定义、装配设备的定义、工装的定义。工作中心信息、设备信息、工装信息直接从SAP_ERP中获取,并提供界面供用220、户选择所需的工作中心、设备、工装等装配资源。若有装配资源的三维模型,系统能够实现装配资源三维模型的导入,并能够将装配资源装配到初始位置。为了实现以上功能,系统能够实现工序的新建、修改、删除操作;能够实现配套零部件属性完善,工艺组件节点的添加、删除,配套零部件的删除操作;能够实现装配资源的添加、删除操作。此外,系统能够实现配套零部件和三维可视化窗口中三维模型的关联,能够检查是否所有零部件都分配到各个工序上面。同时,能够仅显示当前工序对应的配套零部件模型,能够显示当前工序之前已经装配的零部件。 装配工序详细设计装配工艺路线完成之后,进行装配工序的详细设计,定义每道工序下的装配工步信息。装配工步的定221、义包括工步基本信息的定义,工步用到的工具、辅助材料的定义,工艺参数的定义和质量控制信息的定义。1)工步基本信息的定义工步基本信息包括工步号、工步内容和重要度。其中,工步号以1、2、3、来命名;工步内容填写工艺过程描述,通常作为装配动画的补充。2)工步用到的工具、辅助材料的定义对于装配工步来讲,其对应装配工具的定义,装配工具直接从资源库中读取。对于焊接工步来讲,对应辅助材料的定义,直接从资源库中读取辅助材料信息,并定义辅助材料的用量。若有装配工具的三维模型,系统能够实现工具三维模型的导入,并能够将工具装配到初始位置。3)工艺参数的定义工艺参数分为装配工艺参数和焊接工艺参数。对于常用的装配工艺参数222、,在发布界面的工艺参数一栏展现出来,对于不常用的工艺参数,建议放在工步内容中作说明;对于常用的四个焊接工艺参数:电流、电压、气体流量和焊接速度,在发布界面工艺参数一栏中展现出来,对于不常用的工艺参数,建议放在工步内容中作说明。4)质量控制信息的定义质量控制信息的定义分为装配质量控制信息的定义和焊接质量控制信息的定义。质量控制信息包括质量控制项目、精度范围和检测手段。为了实现以上功能,系统应能够实现工步的新建、修改、删除操作。能够往工步节点上面添加、删除装配工具和辅助材料等信息。PBOM 构建为了减少工艺设计人员的工作量,建议在构建EBOM时考虑工艺过程,使EBOM尽量与PBOM一致,并将这种面223、相制造的设计写入相关标准规范。此外,在设计阶段,增加工艺会签环节,工艺设计人员可以提出对EBOM的改进建议,并反馈给产品设计人员,从而对EBOM做出调整。对于有工艺合件的情况,直接在工序节点的配套零部件节点下面定义新的工艺组件,并将零部件添加到新建的工艺组件下面。对于工艺拆分件的情况,在工序节点的配套零部件节点下面直接添加拆分件即可。对于将一个组件里面的零件添加到另外一个组件中安装的情况,也能够实现。PBOM构建根据前面的工艺设计结果,通过遍历各工序的配套零部件,并将配套零部件添加到装配体的根节点上面。同时,遍历工艺过程中用到的随车工装、辅料信息,添加到PBOM中对应装配体的节点下面,并采用不224、同的图标区分资源和零部件节点。 EBOM与PBOM的区别EBOM反应产品设计结构的BOM形式,主要根据产品功能要求来确定包含哪些零部件以及这些零部件的结构关系。因此,在工艺设计之前,就需要对产品的EBOM按照产品结构的设计分离面和工艺分离面进行调整,形成产品的PBOM。PBOM是在EBOM的基础上,结合生产实际情况进行调整得到的,其结构形式发生了变化,如液压、电气部件拆分到相应的装配部件PBOM中,部分装配组件按工位进行二次拆分等情况。通过分析,EBOM和装配BOM的主要区别体现在以下三个方面,如图6所示。1)虚设部件 虚设部件是指在设计BOM中出现,但在实际生产中并不制造,也不存储的部件。虚225、设部件没有相应的制造BOM记录。2)工艺组件 工艺组件是指在设计BOM中不出现,但在实际生产中因为工艺要求,既要制造又要存储的部件。工艺组件的生产类型一般为自制件。3)外协部件 外协部件是指部件本身及其所属的所有零部件都外协加工的部件。外协部件的生产类型为外协或外扩。图6 EBOM与PBOM区别此外,EBOM是描述图纸明细的清单,对应图纸明细栏中的相关信息。PBOM是在EBOM的基础上,添加了与工艺相关的信息,如实际使用的材料种类、材料牌号和材料规格等相关信息,PBOM的属性如表7所示。因此,需要在装配BOM上面添加工艺属性信息。l PBOM XML文件生成根据工艺设计结果,通过遍历每道工序的226、配套零部件和工装、辅料信息,来构建PBOM,生成PBOM的XML,供PDM系统读取来生成PBOM。PBOM构建示意图如图7所示。通过遍历每道工序的配套零部件,并将配套零部件按顺序添加到新建的装配体节点下面,并生成PBOM的XML文件。图7 PBOM构建示意图下面对工艺合件、工艺拆分件、以及将一个组件下的零件移动到另外一个组件下安装这三种情况分别做一下说明。1)工艺合件情况对于工艺合件的情况,在工艺设计时,在工序的配套零部件节点下面,新建工艺组件,并将该工艺组件所包含的零部件添加到新建的工艺组件上面。新建的工艺组件能够实现与可视化窗口中三维模型的关联。对于新建立的工艺组件,当检入到PDM系统中产227、生PBOM时,由于没有工艺组件的三维模型,在PDM系统中仅仅产生了一个逻辑上的BOM节点。新建的工艺组件的工艺也可以放在其上一级装配体的工艺中,作为一个工序去处理。新建的工艺合件物料号从ERP系统当中申请。2)工艺拆分件情况对于工艺拆分件的情况,在工艺设计时,在工序的配套零部件节点下面,直接添加拆分件即可。3)一个组件下零件放到另外一个组件下安装的情况对于一个组件A中的零件放到另外一个组件B中安装的情况,首先将该组件A添加到相应的配套零部件节点下面,然后将组件A下的零件删除。对于组件B,将其添加到对应的配套零部件节点下面之后,在组件B节点上右击-“添加子件”,然后从装配结构树上选择组件A下的零228、件即可。多配置情况对于多配置情况,有一个超级EBOM,工艺设计时根据这个超级EBOM进行焊接/装配工艺设计。首先,根据超级EBOM,根据零部件的多配置属性信息,将某一种配置的所有零件显示出来,不属于该配置的零部件隐藏,进行焊接/装配工艺设计,工艺设计完成之后,将工艺设计结果保存到PDM系统。当进行另外一种配置的焊接/装配工艺设计时,从PDM系统当中将已经做好的那个配置的焊接/装配工艺模型下载到本地,另存为当前配置,将该配置的所有零件显示出来,然后进行焊接/装配工艺设计,工艺设计完成之后,将结果保存到PDM系统。其他配置的工艺以此类推。如图8所示。多种配置间的共用工艺信息可以共享,当一种配置的共229、用工艺信息发生变更时,其他配置的共用工艺信息自动更改。在做完一种配置的装配动画后,其它配置的装配动画可以共享先前的装配动画,只是把不同零部件的动画做一下进行替换即可,公共部分可以共享动画数据。图8 多配置示例6.2.3.3 装配路径规划与仿真装配工艺设计完成之后,将装配工艺设计确定的零部件模型引入到装配环境,建立装配仿真虚拟场景,并在该环境下进行装配路径的规划与仿真,对装配工艺的可行性进行验证,如果不存在问题,则输出装配仿真视频、仿真动画等信息,为工艺文件的输出做准备。 爆炸图快速生成对于简单的装配体(没有必要做动画的情况下),可以采用爆炸图来表示其装配工艺过程。三维焊接装配工艺设计系统能够快230、速的生成每道工序的爆炸图,将之前工序已经装入的零部件作为一个整体,保持不动,只将本道工序参与装配的零部件进行爆炸,并能够手工优化(零部件的移动和转动)爆炸位置,从而使工艺设计人员能够方便、快速的生成爆炸图,提高工艺设计的效率。 装配路径规划装配路径规划在Creo的动画模块中完成,Creo的动画形式主要有下面几种:关键帧序列动画、定时视图动画、定时透明动画和定时显示动画,如图9所示。图9 动画的类型1)定时视图动画在定义定时视图动画之前,通常需要首先去定义视图,然后才在定时视图动画中选择刚定义的视图,来实现定时视图动画的定义。为了对该过程进行优化,我们可以在定义定时视图的界面中添加定义视图的功能231、,从而简化操作过程。2)定时透明动画在定义定时透明动画时,选择的零部件不能直观的展现出来,对于用户误选的零部件不能删除。为此,在定时透明动画中添加了要进行透明动画的零部件列表。3)定时显示动画在定义定时显示动画之前,通常需要首先去定义显示样式,然后才能够在定时显示动画中选择刚定义的样式。为了对该过程进行优化,我们可以在定义定时显示动画界面中添加定义显示样式的功能,从而简化操作过程。在装配路径规划过程当中,为了实现相同件的装配工艺设计,如多个螺栓的同时装配,通过将多个相同件定义为一个主体即可实现。6.2.3.4 装配工艺信息标注为了直观的将工艺信息直观的展现给现场操作人员,结合调研实际情况,建立232、了焊接工艺信息标注符号、焊接顺序与焊接方向表达符号,以及装配工艺信息标注符号。 焊接工艺信息表达二维工艺设计中的工艺信息通常以文字来描述,现场操作人员通常需要花费大量的时间去理解工艺过程。符号相对于文字来说,直观、便于理解、描述统一。因此,若将工艺信息符号化,则可以方便现场操作人员更好的理解工艺过程。 焊接工艺信息标注符号建立了焊接工艺信息组合框格,如图10所示,各组成框格的含义如图所示。图10 焊接工艺信息组合框格1)相同焊缝的数量对于多个相同的焊缝,采用n的方法去表示,其中n代表相同焊缝的数量。若为1,则1可以省略。2)焊接方法代号焊接工艺方法代号参见GB/T 5185。3)焊接工艺参数代233、表焊接过程所采用的焊接工艺参数信息,如电流、电压、气体流量、焊接速度等。具体工艺参数信息见表6所示。4)辅助材料信息代表焊接过程所采用的辅助材料信息,包括辅助材料名称和辅助材料用量。5)质量控制信息代表本次焊接完成后所要检查的关键质量控制项目,以及质量控制项目的精度范围和测量手段。6)重要度重要度分为A、B、C三个等级,C一般不做说明7)序号M表示工序号,N表示工步号。 装配工艺信息标注建立装配工艺信息标注符号,并实现装配工艺信息的三维标注。如图11所示。各组成框格的含义如图所示。图11 装配工艺信息组合框格1)相同装配的数量对于多个相同零部件的装配,采用n的方法去表示,其中n代表相同零部件的234、数量。例如,对于法兰周边六个相同螺栓的装配,可以采用6去表示。若为1,则1可以省略。2)装配方法符号采用形象、直观的符号来表示装配方法,如图所示为压装的装配方法符号。3)装配约束符号代表本次装配所形成的装配约束,装配约束尽量不要用Pro/E中的几何约束关系去表示,而是采用更具有工程意义的装配约束去表示,如螺栓连接等。如表8所示为常见的一些装配约束。有些情况下,装配约束也是一种装配方法,如对于铆接,既可以认为是一种装配约束,也可以认为是一种装配方法,在这种情况下,装配方法符号框格和装配约束符号框格只保留一个即可。表4 装配约束装配约束方式符号备注螺栓连接轴连接销连接键连接齿轮连接轴承连接粘结铆接235、过盈连接4)装配工艺参数代表装配所采用的装配工艺参数信息,例如,对于螺栓,其拧紧力矩为50N.m。装配工艺参数与装配方法相对应,不同的装配方法,其装配工艺参数也不一样。5)装配工具信息代表装配过程中所用到的工具信息,如扳手等。6)质量控制信息代表本次装配完成后所要检查的关键质量控制项目,以及质量控制项目的精度范围和测量手段。7)序号M表示工序号,N表示工步号,表明该次装配是在哪道工序的哪个工步下完成装配。6.2.4 零件工艺方案6.2.4.1 功能架构图12 三维机加工工艺设计软件功能划分如图12所示,三维机加工工艺设计软件主要包括工艺模型动态构建(A1)、工艺特征构建(A2)、工艺信息标识及236、标注(A3)、工艺规程设计(A4)、三维工艺输出及管理(A5),并预留与其他软件间数据交换接口,其中:工艺模型动态构建:用于快速构建工艺参考模型和毛坯模型;工艺特征构建:用于快速构建机加工中间过程的工艺特征;工艺信息标识及标注:用于构建工艺信息组合符号及实现在模型上的三维标注;工艺规程设计:用于构建工艺规程树,实现产品、工艺、资源的有效整合;三维工艺输出及管理:用于生成面向制造过程的轻量化工序/工步模型,同时关联存储工艺规程树节点属性信息。6.2.4.2 功能介绍 工艺模型动态构建工艺模型动态构建(A1)包括工艺参考模型构建(A11)和毛坯模型构建(A12)。工艺参考模型构建(A11)主要用于237、基于设计模型变型设计构建工艺参考模型,毛坯模型构建(A12)主要用于快速构建机加工零件毛坯模型。 工艺参考模型构建工艺参考模型是根据设计模型经过变型设计得到,一般是修改部分尺寸公差信息,其名称可在设计模型图号后添加_REF后缀表示(具体应与“企业三维模型文件命名规范”保持一致),利用Pro/E底层API函数进行模型新尺寸公称值的赋予和重构,实现产品模型自动变型,其构建示意图如图5所示。工艺参考模型尺寸变型设计时可实现:自定义输入尺寸值和公差值,可手工输入尺寸以及公差值取设计模型基本尺寸和公差,即不做变型处理取设计模型基本尺寸的最大值、最小值和中间尺寸,公差自动改变自定义尺寸和公差变型规则,工艺238、参考模型尺寸和公差按照设定的规则进行改变,并驱动模型生成基于同一规则实现工艺参考模型尺寸和公差变型批处理尺寸和公差数值与工艺参考模型特征保持关联,用于描述尺寸和公差数值与模型特征的隶属关系图13 工艺参考模型建立示意图装配件机加工特征建立在零件级,零件模型体现最终形状。针对这种情况,对于存在焊接装配后加工特征的零件,工艺参考模型的构建除了复制设计模型并进行尺寸变型外,还需要进行修改,使得工艺参考模型能表明零件在参与上一级装配前具体形状(包括预割、留余量等)。 工艺模型构建该功能主要包括毛坯模型的快速构建和坐标系定义两部分内容,示意图如图14所示。图14 毛坯模型建立毛坯模型的快速构建由以下方式239、实现:1)典型毛坯库导入在机加工产品毛坯件种类和毛坯尺寸比较固定的情况下,可通过调用典型毛坯库的三维模型并进行必要的修改,作为机加工工艺设计的毛坯模型。2)典型毛坯实例动态创建对于截面形状及参数比较固定的常用型材毛坯,可通过引用典型毛坯模板并进行参数赋值,动态创建毛坯模型。Pro/E提供的毛坯类型是方形和棒形原料,无法完全满足需求,可通过二次开发建立典型毛坯模板,通过参数赋值快速构建毛坯模型。常见型材毛坯类型包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢、等边角钢、不等边角钢、槽钢、工字钢、无缝钢管、方形钢管、矩形钢管等,其截面形状、主要尺寸及参照标准等信息如表3所示。表5 常见型材类型型材类型截面形状备注参照240、标准手工指定的材料规格参数圆钢d-直径GB-T 702-2008 热轧钢棒尺寸外形重量及允许偏差长度方钢b-边长GB-T 702-2008 热轧钢棒尺寸外形重量及允许偏差长度扁钢宽度b厚度tGB-T 702-2008 热轧钢棒尺寸外形重量及允许偏差长度六角钢S-对边距离GB-T 702-2008 热轧钢棒尺寸外形重量及允许偏差长度等边角钢b-边宽d-边厚GB/T 706-2008 热轧型钢长度不等边角钢B-长边宽b-短边宽d-边厚GB/T 706-2008 热轧型钢长度槽钢高度h腿宽度b腰厚度dGB/T 706-2008 热轧型钢长度工字钢h-高度b-腿宽d-腰厚GB/T 706-2008 热241、轧型钢长度无缝钢管d-外径t-壁厚GB/T 8162-1999结构用无缝钢管标准长度方形钢管b-边长t-壁厚GB/T 3094-2000冷拔异型钢管长度矩形钢管b-长边t-壁厚h-短边GB/T 3094-2000冷拔异型钢管长度H型钢H-高度B-宽度GB/T 11263-2005热轧H型钢和剖分T型钢长度3)基于设计模型生成毛坯模型对于机加工过程较为简单、加工前后形状变化较小的零件,如铸造件,毛坯模型可基于设计模型生成,即在复制设计模型(或工艺参考模型)的基础上,对机加工特征添加加工余量或者进行特征隐含,生成毛坯模型。在完成毛坯模型构建的基础上,还需要通过坐标系定义实现毛坯模型与工艺参考模型的242、坐标系统一,以便于后续工艺特征构建时可参照工艺参考模型几何信息。一般情况下,坐标系定义可在Pro/E环境下通过设置坐标系或者约束关系实现,如图15所示:图15 工艺模型坐标系设置 工艺规程设计工艺规程设计(A4)通过构建结构化工艺规程树,表达三维工艺过程数据组织形式,明确每道工序所用到的制造资源,建立工艺规程树与工艺特征之间的关联关系,实现产品、工艺、资源的有效整合,主要包含工艺规程组织及编辑(A41)、典型工艺规程调用(A42)和工艺特征关联(A43)。 工艺规程组织及编辑工艺规程组织是指根据工艺过程按工序和工步节点构建工艺规程树,能够新建、插入、修改、删除中间工序/工步节点,并提供机加工工243、艺属性信息输入界面,实现工序/工步节点与设备、工装等制造资源的关联。工艺规程组织界面示意图如图11所示。图16 工艺规程组织界面示意图 典型工艺规程调用调用已有典型工艺规程,通过编辑修改快速构建工艺规程树。典型工艺规程存储于典型工艺规程库,可通过检索后读取,界面示意图如图12所示。工艺规程也可从本地加载,即工艺设计人员可将零件工艺规程信息导出到本地(.prc文件),后续相似零件工艺设计时可选择加载本地工艺规程文件,并通过编辑修改快速构建工艺规程树。图17 典型工艺规程调用示意图 工艺特征关联在构建工艺规程树的基础上,建立工艺规程树节点与工艺特征之间的关联关系,为后续三维工艺输出作准备。工艺规程244、树构建可先于毛坯模型的建模过程,即首先构建工艺规程树,树上节点仅有工序、工步名称,然后按照真实加工顺序开展毛坯模型的特征构建及信息标注。工艺规程树节点与工艺特征的关联关系可通过点选实现,实现过程为:选择图11中工艺规程树节点,点击“选择特征”按钮,然后在模型树点选创建的工艺特征和标注信息,实现工艺规程树节点与工艺特征之间相互关联,其示意图如图18所示。图18 工艺规程树节点与工艺特征关联示意图 工艺特征创建工艺特征构建旨在快速构建机加工中间过程特征。由图4.1可知,工艺特征创建(A2)由特征快速构建工具(A21)和典型工艺特征动态创建(A22)两部分组成。 特征快速构建工具在毛坯模型的基础上,245、参照工艺参考模型构建机加工中间过程特征,除了Pro/E自带的标准建模功能,还可通过下列工具完成:1)面组剪切创建特征:面组剪切主要用于非平面(曲面)类型的加工,选择的是工艺参考模型上的面,而切除的是毛坯模型上的材料,使用的是外部参照,要求是封闭的区域面组剪切,示意图如图8所示。这种方法适用于一些非规则特征(如方孔),按拉伸方式无法准确表达的情况。面组切割要求选取封闭的面组。2)特征复制:从工艺参考模型中直接将加工特征复制到毛坯模型。当工艺参考模型的部分特征能满足工艺要求,直接复制工艺参考模型1个或多个特征。其操作过程为触发“特征复制”功能,选择需要复制特征的模型即毛坯模型,然后选择工艺参考模型246、的对应特征。这种方法将工艺参考模型上的特征直接复制到工艺模型,如倒角、孔等,较为便捷,但由于特征关联尺寸参照改变,无法复制工艺参考模型特征关联尺寸,在毛坯模型需要重新标注尺寸及注释信息。图19 面组剪切创建特征 典型工艺特征动态创建除了上述工艺特征创建工具,还可通过典型工艺特征动态创建所需工艺特征。即根据产品的特点,把一些在工艺设计中经常会用到的特征定义成用户自定义特征(UDF,user-defined feature),组成特征库,以方便在后续设计过程调用,从而提高特征建模效率。用户自定义特征UDF是一些在以后的建模过程中使用的特征,它是通过指定新参照将其放到任何其它零件中的一组特征,一般用247、来复制相同外形的特征组,并通过交互修改快速创建特征。例如机械零件上常常使用的台阶孔,如果将其设计成UDF,存入UDF库中,在以后的设计中,依据UDF 库中的特征创建许多出结构相同但尺寸位置都不相同的台阶孔,如图20所示。图20 台阶孔UDF构建示意UDF特征创建一般包括UDF定义以及UDF放置两个步骤。创建UDF 应注意确保有预期的标注布置以及提供所定义的特征之间的必要关系。UDF使用时根据提示分别选择UDF定义时的参考提示作为放置参照,选则相关的基准作为位置参照,即可完成UDF特征调用,并依次修改特征放置参照,可快速构建典型工艺特征,提高工艺特征构建效率。UDF一般应用于结构较为复杂、应用频248、次较高的特征创建,对于较为简单的特征,如面、孔等,通过Pro/E标准建模功能会更为便捷和稳定。 工艺信息三维标注软件基于相关国家、行业标准,同时结合“分类建模类标准”和“MBD&三维工艺类标准”的制定过程,采用工艺信息组合符号的形式表达部分工艺信息,提供工艺信息三维标注(A3),具体包括工艺信息组合符号生成(A31)和组合符号三维标注(A32)。 工艺信息组合符号生成工艺信息组合符号是在构建工艺信息标识符号的基础上,通过多个柔性码段组合来表达机加工工艺信息,包括加工对象数量、工作中心、设备类别、刃量工具、切削参数、切削液等信息,如表6所示:表6 工艺信息组合符号及示例数量加工方法工作中心设备类249、别号刀具编号刀具类型刀具参数切削参数切削液序号2XG1001XBJ-916v=a=n=i=表6所示工艺信息组合符号各码段表达的含义如下:数量:表明本道工序加工特征的数量;加工方法:本道工序采用的工艺加工方法(车削、铣削、),采用图形符号形式表达,并与SAP_ERP系统中标准工序名称对应;工作中心:本道工序加工所处的工作中心,与设备为一对一或一对多关系;设备类别号:本道工序加工选用的设备类别号;刀具编号:本道工步使用具体刀具的编号;刀具类型:本道工步使用的刀具类型(车刀、铣刀、刨刀、拉刀);刀具参数:本道工步使用刀具的几何参数(直径、长度);切削参数:本道工步加工过程中选用的切削用量参数(切削深250、度、切削速度、进给量、进给次数);切削液:加工过程中使用的切削液信息;序号:用于标明工步的先后顺序。工艺信息组合符号通过读取系统中各单位制造资源,采用所见即所得的形式生成组合符号,即在选择系统中标准工序代码时,符号内的加工方法图形符号、工作中心、设备类别号会自动填充,并可自由设置柔性码段的每一项是否显示,刀具信息亦从系统中选取,同时根据加工方法确定对应的切削参数。根据调研情况,机加工工艺确定的切削参数为:转速n(r/ min)、切削深度ap(mm)、进给量f(mm/r)、进给次数i。 组合符号三维标注在生成工艺信息组合符号的基础上,通过选择标注面、标注视角、位置等,实现工艺信息的三维标注。图1251、0显示了某零件工艺信息组合符号生成及标注过程。该零件本道工序为车外圆(数量为1),采用车削加工,三爪卡盘夹紧,车床代号为CX616A,选用端面车刀(前角45,后角30,主偏角5,负偏角3),切削深度为10mm,转速为1000r/min,进给率为0.5mm/min,切削液为非水溶性乳化液,同时通过高亮颜色显示待加工面,使工人能够直观地获取加工信息。标注在三维模型上的工艺信息组符号具备良好的编辑性,可快速编辑修改。图21 工艺信息组合符号三维标注示例装夹信息可通过以下两种方式表达:1)在模型区标注文字注释信息表达;2)存在工装三维模型的情况下,可将工装三维模型导入进行表达,必要时也可附加文字注释。252、GB/T 24740-2009 技术产品文件 机械加工定位、夹紧符号表示法规定了部分机加工定位、夹紧装置符号,并不能完全适用在三维环境,同时结合机加工操作指导书附图,装夹信息也是通过在附图上标注文字形式表达。因此,考虑到装夹信息表达的可行性、统一性和工艺设计习惯,推荐采用上述两种方式表达装夹信息。同时,工装信息的代号可在工艺规程树界面通过调用SAP_ERP数据选择填入,没有代号的工装可通过注释表达。 三维工艺输出及管理三维机加工工艺设计软件输出是指按照工艺规程树顺序,生成面向制造过程的轻量化工序/工步模型,同时将各工艺规程树节点属性信息存储到数据库中,保持与轻量化工序/工步模型的关联关系,为后253、续生产车间可视化提供数据源。三维工艺输出及管理(A5)主要包括工序模型生成(A51)和工艺信息关联存储(A52)。工序模型生成(A51)用于生成机加工过程轻量化工序/工步模型及实现各种模型的关联存储。工艺设计过程涉及的各种模型的关联存储可通过PDM系统开发实现,示意图如图14-16所示。图22 结果发布工艺信息关联存储(A52)主要实现工序/工步模型与工艺规程树节点属性信息关联存储,即创建一系列数据表,实现工艺规程树节点属性信息的结构化存储,并通过数据库技术保持关联关系。工艺信息主要包含两部分信息:一部分是工艺规程树节点属性信息,用于描述加工过程中需要用到的基本信息,主要包含:工序信息、工步信254、息、加工方式、设备信息、刀具信息、夹具信息、刀具参数、加工参数、切削液等;一方面是零件属性信息,如产品型号、产品名称、零部件图号、零部件名称、物料编码等信息。6.2.5 钣金工艺方案6.2.5.1 功能架构图270 三维钣金工艺设计软件功能划分如Error! Reference source not found.所示,三维钣金工艺设计软件主要包括工艺模型动态构建、工艺特征构建、连续拟合折弯钣金件工艺快速生成、钣金工艺信息表达、工艺规程设计和工艺结果输出及管理九个子功能,并预留与其他软件间数据交换接口,其中:工艺模型动态构建:用于快速构建工艺参考模型、工艺模型和制造组件模型;工艺特征构建:用于在255、工艺模型上快速构建面向制造过程的钣金工艺特征;连续拟合折弯钣金件工艺快速生成:用于快速生成连续拟合折弯钣金件的工艺载体;弯管工艺设计:用于快速生成弯管三维工艺模型;钣金工艺信息表达:用于构建钣金工艺信息组合符号及实现在模型上的三维标注;钣金件自动拆分:用于自动产生多钣金焊接件装配体;工艺规程设计:用于快速构建钣金工艺规程结构树,将产品、工艺、资源的进行有效整合,并实现工艺规程节点与工艺特征关联挂接;工艺设计结果输出及管理:用于生成钣金工序/工步轻量化模型,并实现工艺信息与模型的关联存储;加工范围自动提醒:用于加工工艺性技术要求和设备选用合理性提醒。三维钣金工艺设计软件的外部环境包括SAP_ER256、P和PDM,SAP_ERP主要存储钣金工艺设计所需的资源信息,PDM主要存储钣金工艺设计过程中产生的各类三维数据模型。除此之外,软件还有分类建模类标准和MBD&三维工艺类标准支撑,主要包括企业钣金件三维建模规范、企业MBD钣金工艺方法标识规范等,对钣金件建模流程和方法进行了规范,并对基于三维模型表达钣金工艺信息的符号和规则进行了详细定义。6.2.5.2 功能介绍 工艺模型动态构建工艺模型动态构建包括工艺参考模型、工艺模型和制造组件的建模。 工艺参考模型构建是基于设计模型变型设计得来,主要为工艺模型构建提供设计模型上机加工特征的参照和参与钣金焊接装配后的三维装配工艺设计;工艺模型构建是用于快速构257、建面向钣金工艺过程的工序/工步轻量化模型;制造组件是将工艺参考模型和工艺模型同位置装配,便于工艺模型的快速参照创建。钣金工艺模型动态构建提供了集成界面,点击“工艺参考模型”后面的复选框,则不产生工艺参考模型,示意图如图24所示。图24 钣金工艺模型构建示意图 钣金工艺特征构建钣金工艺特征构建旨在快速构建钣金工艺过程的各种中间工艺特征,由折弯特征快速构建工具和典型工艺特征动态创建两部分组成。 折弯特征快速构建工具为减少折弯特征创建繁琐重复操作,定制开发了折弯特征快速构建工具,其工作原理为基于展平后的钣金模型,自动识别出所有的折弯面ID号,并对获取的所有折弯面进行顺序调整、指定固定面,按照调整后的258、顺序自动创建针对每道折弯面的折弯回去特征。若不指定固定面,软件则默认判断钣金面积最大的面为固定面;在工具界面窗口中选择获取的折弯面时,钣金模型上对应的折弯面高亮显示,为调整顺序提供显示参考,如见图25所示。a) 软件界面示意b) 折弯特征重构示例图25 折弯特征快速构建示意图钣金模型:为工艺模型的展开模型,一般自动识别当前窗口模型,也可手工选择其他模型;固定面:折弯时不发生位置偏移的平面,根据每个折弯面,选择固定面,但不选择时则默认选择面积最大面为固定面;获取折弯面:获取工艺模型上所有的折弯面,并自动显示其ID;前移和后推:对折弯面按照实际折弯顺序进行调整,以便形成所需的折弯特征。 典型工艺特259、征动态创建对于典型的工艺特征,使用次数比较频繁,根据公司产品的特点,把在工艺设计中经常会用到的特征定义成用户自定义特征(UDF,user-defined feature),组成特征库,方便在后续设计过程调用, 避免了重复的构建过程,提高特征建模效率。在Pro/E中创建用户自定义典型工艺特征库,设置特征放置时的参考提示,在后续建模过程中可方便调用。软件提供UDF库的创建和管理工具,用户自定义特征UDF 是保存的一些可以在以后的造型过程中使用的特征,它是通过指定新参照可以将其放到任何其它零件中的一组特征,一般用来复制相同外形的特征组,并通过交互修改快速创建特征。例如钣金零件上加强筋余量、坡口、凹槽260、等,如果将其设计成UDF,存入UDF 库中,在以后的设计中,就可以依据UDF 库中的特征创建出许多结构相同但尺寸位置都不相同的典型工艺特征。 多钣金焊接件自动拆分多钣金件成形后焊接而成的钣金焊接件在进行钣金模型设计时,结构设计师在知晓该钣金件是由多块钣金成形后拼焊而成的情况下,建模时建成多个钣金件的装配体;而在不知晓工艺过程的情况下,设计模型有可能构建成为一个零件,无法直接展开,需要将其焊缝处扯裂后,再展开。因此当工艺设计师拿到一个整体零件时,应当告知结构设计师将该零件进行拆分,并在添加坡口等特征。为了提高结构设计师钣金件拆分效率,软件定制开发了横向和纵向两种方式的自动拆分工具。横向拆分功能是261、通过在模型上创建扯裂特征来实现,根据需要拆分的段数和位置,用户输入拆分数目和选择拆分基准面,实现扯裂特征的自动创建。当需要更改扯裂特征的位置时,只需要更改基准面的角度即可,见图26所示为拆分数目为1的横向拆分模型。图26 钣金件横向拆分对于由多个圆筒纵向拼焊而成的钣金件,建模成一个零件,在工艺设计时需要将其纵向拆分成多个圆筒。纵向拆分功能是在被拆分模型纵向上的创建两个剪切特征,以族表的形式将剪切特征进行存储管理,用户输入拆分的段数和尺寸后,形成多个分拆后的零部件,软件自动创建一个装配体,将拆分后的零件自动装配进去,见图27所示为拆分数目为3的拆分模型。图27 钣金件纵向拆分该类型的钣金件有个特262、例的情况为滚圆件,滚圆件为一块钢板滚圆后,去除搭边的余量,加工坡口,焊接成一个圆筒,并将焊接位置重新滚圆成形。在做工艺设计时利用多钣金焊接件自动拆分将零件进行拆分。需要注意的是,纵向拆分形成的为多个零件的装配体,而横向拆分是否形成装配体取决于横向拆分的数量,当拆分的数量大于1时(数量为自然数),则形成装配体,数量为1则还是以前名称的零件,只是增加了扯裂的特征。 连续拟合折弯钣金件工艺快速生成在三维钣金工艺设计过程中钣金件中间成形次数较多,需要多次折弯操作,在三维模型上需要体现多次折弯后的特征,工艺设计师工作量较大。目前此类型钣金件的工艺设计在MDS二维软件中手工绘制,包括下料图、铣边图、弯形图263、和展开图等,花费时间较长。针对此类型钣金件中间拟合过程的表达,提出了两种解决方案,以供确认并选择其一。 采用二维形式表达工艺过程,实现二维折弯图快速生成该方案采用二维图和三维模型并存的方式来表达该工艺信息,即在工艺节点上关联三维模型的同时,挂接二维工程图。在Pro/E工程图模块定制圆弧臂和椭圆臂参数化模板,包括开口尺寸、半径等参数,工艺设计师输入这些参数后,会自动生成已知尺寸形状的二维圆弧臂和椭圆臂;基于已创建的二维圆弧臂和椭圆臂,按照步进30mm或者40mm以中心线为中心向两边画圆形成弦长,实现弦长拟合弧长的过程,形成的结果为二维工程图。在工艺规程设计界面中提供上载和挂接工具,实现二维图的手264、动挂接,需要挂接的二维图为弯形图和展开图,而下料图和铣边图采用三维模型来表达相应的工艺信息。将弯形图和展开图的二维图与工艺规程树节点完全关联后,整体检入并发布至PDM中,在可视化发布界面中二维图与三维模型均以ProductView来查看,如图28所示为CreoView中二维图。a) 二维弯形图b) 二维展开图图28 ProductView中查看二维图采用三维形式表达工艺过程,实现三维工艺模型的快速生成当连续拟合折弯钣金件设计模型为草绘拉伸生成,在做工艺设计时,复制设计模型为工艺模型,并在草绘界面手工修改三维模型开口尺寸。在草绘界面定制开发实现自动以步进30mm或者40mm以中心线为中心向两边画265、圆形成弦长,实现弦长拟合弧长的过程,以修改后的草绘截面拉伸形成三维折弯工艺模型,并标注角度或者工艺信息框格;再将折弯模型展平,以中心线为基准标注尺寸信息和折弯顺序方向,见图29所示。图29 三维工艺模型快速生成过程 弯管工艺设计鉴于弯管设计模型一般采用参考点或者样条线来构建,且其设计信息通过硬管表的形式来表达,而无需标注尺寸信息,因此弯管三维工艺设计直接复制弯管三维设计模型(包括硬管表标注信息),作为工艺模型(包括硬管表标注信息),并在此基础上标注钣金工艺信息框格和折弯顺序等信息。弯管工艺相对而言比较简单,因此工艺设计时只产生最终状态的工艺模型(与设计模型形态一致),不生成中间过程状态的模型。266、对于存在多个工步内容,标注折弯顺序号或者工步序列号来表达多个工步的先后顺序信息。对于弯管下料模型一般只按照总长度进行下料,当弯管两端需要预留加工余量时,标注工艺要求注释说明,见图30所示。图30 弯管工艺模型构建过程 钣金工艺信息三维标注在三维工艺环境下,钣金工艺信息可以通过属性和标注两种方式来表达。采用属性表达时,信息隐含在模型中,需要通过数据调用获取信息。采用三维标注信息可以直观获取部分工艺信息。钣金工艺设计软件定制开发了钣金工艺信息三维标注功能,具体包括钣金工艺信息框格生成、工艺信息三维标注和工艺性计算。 钣金工艺信息框格生成钣金工艺信息主要包括了钣金成形方法、钣金机加工方法(气割、铣边267、刨倒角等)、尺寸信息(加工尺寸、折弯角度、折弯半径等)和注释信息(折弯线标注)等,方案提出通过多个柔性码段组合生成工艺信息框格来表达钣金工艺信息。结合公司前期调研情况分析,工艺信息框格包括了公司常用钣金工艺方法(譬如折弯、滚圆)、加工中心编号、设备编码、模具、样板、刃量具、工艺参数(譬如折弯力等),顺序见图31所示。图31钣金工艺信息框格 钣金工艺信息三维标注利用“三维模型标注软件”的功能,选择标注面、标注视图、位置等,将工艺信息框格、尺寸等工艺信息标注在相应的工艺模型上。对于有多道折弯的钣金件,如多边形臂,若折弯操作在一台折弯设备上由一个人单独连续完成,则在一个工序模型上表达所有折弯特征。268、在三维展平模型上表达折弯顺序、折弯线位置和折弯方向,在折弯线上标注阿拉伯数字“1、2、3”的顺序号,在与折弯面相邻的发生位置偏移的平面上标注折弯方向箭头“”,箭头方向代表折弯方向。图32显示了钣金零件工艺信息三维标注示例。该零件本道工序为折弯(数量为2,左右两边均折弯),折弯角度90,折弯半径为8mm,在编码为1111的加工中心进行加工,采用ER60-800的设备,选用上模半径20mm,下模开口25mm的模具,折弯力矩为200t/m进行折弯操作。图4.12 a)为折弯顺序和折弯方向,b)为折弯工艺信息框格。在标注过程中,通过高亮颜色显示待加工面,使工人能够直观地理解工件的工艺信息。标注在三维模269、型上的符号信息具备良好的编辑性,可快速编辑、修改标注符号。a)折弯顺序和方向标注b)折弯工艺框格标注图32 钣金工艺信息三维标注示例 工艺性计算在工艺信息标注时,选择该工序或工步所采用的工艺方法、工作中心、设备、模具、刃量具、样板和工艺参数信息,这些信息大部分都是从SAP_ERP中获取。选择的过程中有些地方需要考虑工艺性问题,如对应的材质和板厚的钣金件折弯时,需要选择相应加工能力的设备,因此提供工艺性计算,根据上下模信息(上模半径、下模开口信息)、材质、板厚等信息,将折弯力和下模开口尺寸的计算公式固化在软件中,为设备和模具的选用提供参考。其中钣金件外形尺寸信息(轮廓尺寸、板厚等)由软件从模型中270、自动获取,其他信息由工艺设计师手动输入,计算结果能够在标注工艺参数时自动带入。下模开口计算公式:V=2R+t式中:V下模开口尺寸(mm); R 折弯半径(内)(mm); t 板厚(mm)折弯力计算公式:F=1.11.42Lt2b1000V 式中: F 折弯力(Ton) t 板厚(mm) L 折弯长度(mm) V 下模开口(mm) b 抗拉强度(kg/mm2) 1.1 折弯力储备系数6.2.6 工艺信息标注方案6.2.6.1 功能架构图33 钣金工艺信息三维标注示例6.2.7 工艺结果发布方案6.2.7.1 功能架构针对三维工艺可视化发布软件的开发目标和应用需求,项目组规划了本软件的基本功能图,271、如图5所示。1)工艺节点自动解析该主要实现对三维工艺过程的工序和工步的自动解析和生成树状结构树。通过读取三维工艺设计软件中的设计结果,综合二维工艺卡片的信息,将工序和工步的信息以树状结构的形式构建出来,每个工序和工步都是该结构树上的信息节点,信息节点被触发后,可关联到其对应的模型和工艺信息。图33 钣金工艺信息三维标注示例2)三维工艺信息提取该主要实现对三维工艺信息的分类和获取。通过SAP_ERP系统的数据接口,可以读取到制造资源信息,将制造资源信息按一定的规则进行分类,并和三维工艺数据库中读取的工艺过程信息进行集成,分配到相应的节点信息中存储。3)工序/工步模型可视化该主要实现每个工序和工步272、模型和信息的关联生成。通过读取三维工艺设计软件中的模型信息,获取相应的每个工序和工步的可视化模型。相应的工艺信息被读取后,动态加载到节点信息的既定字段,其对应的数值通过XML语言可在Web页面上动态显示出来,由此,可实现工序/工步模型和工艺信息的同步可视化。4)模型与工艺节点同步该主要实现每个工序/工步模型和节点的同步关联。通过读取三维工序和工步模型,将工序和工步节点信息动态加载到对应模型的既定字段,并将工序/工步模型的主ID挂接到节点信息结构树上,实现通过触发信息节点来同步加载三维工序/工步模型和对应的工艺信息。5)三维工艺规程卡构建该本质上是一个逻辑意义上的,主要实现传统二维工艺卡片的三维273、化发布。通过上述的模型和信息的准备,该将工艺过程(工序/工步)流程信息、对应的工序/工步模型和工艺信息进行动态集成和显示。该可根据徐工提供的工艺过程信息模板,生成三维工艺规程卡模板。6.2.7.2 功能介绍根据三维工艺可视化发布软件的划分,利用功能建模(IDEF0)方法,构建出该软件的功能流程图,如图6所示。在软件功能流程中,主要有工艺节点自动解析(A1),包含工序工步自动解析(A11)和节点树状结构构建(A12);三维工艺信息提取(A2),包含三维工艺信息分类(A21)和三维工艺信息获取(A22);工序/工步模型可视化(A3),包含节点与工艺信息集成(A31)和模型和信息动态加载(A32);274、模型与工艺节点同步(A4),包含模型与节点同步(A41)和工艺信息与节点同步(A42);三维工艺规程卡构建(A5),包含工艺规程卡模板加载(A51)和三维工艺规程卡生成(A52)。数据库(A6)在本软件开发过程中作为数据支撑,具体开发见数据库构建方案。图34 钣金工艺信息三维标注示例 工艺节点自动解析1) 工序工步自动解析该功能主要将三维工艺设计软件规划好的工序和工步结果,如图7所示。通过WebServer获取后,自动按构建规则解析,将数据库中的工艺规程信息读取出来,按定义好的规则生成工序和工步结构树。2)节点树状结构构建该功能根据工序和工步的先后顺序和父子关系,以其序列ID为关键字段,自动生275、成工序/工步的树状结构节点,每个节点都是一个信息节点,都可激活其对应的三维规程工艺卡。工序和工步节点结构树可实现关键字搜索功能,如搜索特定的外协工序,此功能要求在设计软件中对外协工序添加关键字或标记信息。如图35所示为构建好的工序和工步结构树示意。图35 工序和工步结构树示意 三维工艺信息提取1)三维工艺信息分类主要功能是在正确使用三维工艺信息之前,需对其进行分析和归类。如机加工信息、装配信息、工装信息、设备信息等一系列的在生产制造过程中用到的工艺信息。2)三维工艺信息获取该功能主要通过开发的数据接口,从对应的三维工艺数据库中获取相应的三维工艺信息,利用XML将其在Web页面上有序布置并动态关276、联工序和工步节点。如图9所示。图36 工艺信息在Web页面上的示意 工序/工步模型可视化1)节点与工艺信息集成该功能主要在程序后台,将工序/工步的信息节点通过触发器与对应的工艺信息进行挂接,实现节点触发时,工艺信息能自动加载到Web页面上对应的字段。如图10所示。图37 工艺信息在Web页面上的示意2)模型和信息动态加载该功能主要在信息节点和工艺信息集成的同时,将ProductView的显示核心进行重编码,自动将当前加载的三维工艺模型与对应的工序/工步节点集成,实现工序/工步模型的构建,包含对应的工艺信息,包括三维标注中罗马字符的显示。如图11所示。图38 三维工艺模型和工艺信息的关联示意 模277、型与工艺节点同步1)模型与节点同步该功能将当前三维工艺模型显示核心的编码挂接到对应的工序/工步节点上,同时将节点信息的序列ID与三维工艺模型显示核心的编码进行匹配和数值对等,实现类似IDID的信息同步。如图39所示。图39 工序和工步节点与三维工艺模型的关联示意2)工艺信息与节点同步该功能主要将工艺信息在数据库的关键ID与信息节点的序列ID进行匹配和数据对等,实现信息的同步。如图40所示。图40 工序和工步节点与工艺信息的同步示意三维工艺规程卡构建1)工艺规程卡模板加载主要内容:将定义好的三维机加、焊接装配、钣金等工艺规程卡模板加载到软件中,根据用户的不同需求进行加载。依据前期调研的结果,三维278、机加、焊接装配和钣金等工艺规程卡模板按照公司现有的二维工艺一序一卡的信息来构建,具体示意如图14、图15、图16所示。为了本软件的易用性,三维工艺规程卡的布局基本上和二维工艺规程卡类似,各类工艺信息分区域显示,图纸显示区域变化为三维显示插件。在工艺模型显示区域,非标柱尺寸可以调用CreoView的测量工具进行测量。图 41 三维机加工艺发布信息模板图 42 三维钣金工艺发布信息模板图 43 三维焊接装配工艺发布信息模板2)三维工艺规程卡生成该功能主要将前面机加工艺、钣金工艺和焊接装配工艺软件生成的三维工序/工步模型和工艺信息从PDM中提取并“填入”到对应的工艺规程卡模板,实现三维工艺规程卡的生279、成,如图17所示。装配动画在本软件中可实现播放、暂停、旋转、缩放和平移交互功能。图 44 三维工艺规程卡示意三维工艺规程卡具有表达各工序/工步相关待加工装配信息、审签信息和检验信息等功能。同时提供了外协工艺打印、NC程序文件的下载查看和涂装作业指导书的下载查看功能。对于检验功能的实现,首先在三维工艺设计端输入并确定目前检验作业指导书中的内容,附带了重要度、是否是检验项,检验类型(自检、专检)等属性字段。发布流程完成后,在三维工艺可视化发布软件中,点击“检验”按钮,在弹出的窗口中显示出有检验信息的工序/工步名称,点击发布界面中对应的工序名称,显示出对应的检验信息。具体的功能流程图如图45所示。图280、 45 三维工艺发布端检验信息可视化流程图针对外协工艺的打印功能实现,首先在三维工艺设计端进行外协工艺的确定,主要是确定当前零件工艺中哪些工序需要外协,并在对应的数据字段中作相应的标识。发布流程完成后,在三维可视化发布软件中,点击“打印”按钮,可自动检索在设计端确定的外协工序信息,并自动生成当前零件的所有外协工序的工艺过程卡,以.xls格式保存到本地磁盘,进而实现外协工序的打印。外协工序的打印功能流程图如图46所示。图 46 外协工序打印功能流程图对于NC程序文件和涂装作业指导书(涂装一序一卡)的下载功能,首先在前端已由工艺设计师将生成的相关文件检入到PDM系统中,并与对应CAD模型相关联。在281、可视化发布软件端,通过触发相关的“NC程序下载”和“涂装指导书下载”按钮,系统会将相关的零件或工序NC程序文件、涂装作业指导书下载并保存到本地,供NC编程师和涂装操作人员使用。6.2.8 工艺系统集成方案6.2.8.1 功能架构针对全三维工艺设计集成目标,规划了如Error! Reference source not found.7所示的总体功能架构。图717 全三维工艺设计集成总体功能架构全三维工艺设计集成总体功能架构由10个子功能组成:三维工艺设计软件功能集成、三维工艺设计软件界面集成和三维工艺设计软件数据集成实现了全三维工艺设计软件内部集成;三维工艺设计数据检入检出、PBOM构建与管理、282、三维工艺设计数据审签和三维工艺设计数据更改实现了全三维工艺设计软件与Windchill的集成;制造资源获取实现了全三维工艺工艺设计软件与SAP_ERP的集成;PDM/ERP三维工艺数据交换实现了Windchill与ERP的集成;三维工艺可视化数据获取实现了Windchill与MES的集成。6.2.8.2 功能介绍 三维工艺设计软件功能集成该子功能属于全三维工艺设计系统内部集成内容,主要实现工艺模型的尺寸和公差标注、工艺模型的质量检测、三维工艺可视化数据的生成与发布,以及钣金后机加和焊后机加复合工艺设计过程中机加特征构建与机加信息标注功能,其实现途径是调用相关软件提供的API方法。 三维工艺设计283、软件界面集成该子功能属于全三维工艺设计系统内部集成内容,主要实现各软件这件界面的融合,实现方式是对Pro/E进行定制开发,采用嵌入菜单、工具栏和对话框的形式为相关软件的功能集成提供支持。 三维工艺设计软件数据集成该子功能属于全三维工艺设计系统内部集成内容,主要针对焊后机加复合工艺设计问题。此时若设计模型中的焊后机加特征建立在零件级,则需要通过Windchill实现三维焊接装配工艺设计软件与三维机加工艺设计软件之间的数据共享与交换。 三维工艺设计数据检入检出该子功能属于全三维工艺设计系统与Windchill的集成内容,主要实现三维工艺设计数据的检入和检出。其中,三维工艺模型的检入检出由全三维工艺284、设计系统与Windchill的无缝集成能力实现,而三维工艺可视化数据文件和结构化工艺信息的检入检出则通过对全三维工艺设计系统的定制开发,通过写数据库表的方式实现。该子功能涉及全三维工艺设计系统与Windchill的定制开发,其主要关键技术为三维工艺数据的存储与管理等。 制造资源获取该子功能属于全三维工艺设计系统与ERP的集成内容,主要实现三维工艺设计过程中标准工序代码、名称、材料编码、材料规格、加工设备、工艺装备等制造资源的获取。该子功能涉及全三维工艺设计系统的定制开发,需要ERP提供相应的API开发文档和示例。 PBOM构建与管理该子功能属于全三维工艺设计系统与Windchill的集成内容,285、主要实现PBOM的生成、PBOM节点与三维工艺数据关联以及PBOM版本管理。通过对Windchill进行定制开发,由其解析全三维工艺设计系统传入的中性文件而生成PBOM,之后再遍历PBOM节点并关联对应的三维工艺数据。该子功能涉及全三维工艺设计系统与Windchill的定制开发,其主要关键技术为PBOM的构建与管理、三维工艺数据的版本管理、基于基线的设计工艺模型关联固化以及设计工艺模型多视图存储与展示。 三维工艺设计数据审签该子功能属于全三维工艺设计系统与Windchill的集成内容,主要实现三维工艺设计数据的审签。通过对Windchill进行定制开发,定义和配置审签流程,执行审签操作。 三维286、工艺设计数据更改该子功能属于全三维工艺设计系统与Windchill的集成内容,主要实现三维工艺设计数据的更改。通过对Windchill进行定制开发,定义和配置更改流程,执行更改操作。 PDM/ERP三维工艺设计数据交换该子功能属于Windchill与SAP_ERP的集成内容,主要实现PDM和ERP之间三维工艺设计数据的传递和交换。通过对Windchill和ERP进行定制开发,由Windchill将有关的结构化工艺信息以中间数据库表的形式暴露给ERP,之后ERP对这些信息进行解析,从而为MBOM和工艺路线的生成做准备。 三维工艺可视化数据获取该子功能块属于Windchill与MES的集成内容,主287、要实现MES向Windchill获取三维工艺可视化数据。通过对MES和Windchill进行定制开发,由MES请求所需的三维工艺可视化数据,由Windchill根据请求信息生成对应的URL并返还给MES,之后车间工人可通过URL浏览三维工艺规程。6.2.8.3 关键技术及解决方案 PBOM的构建与管理PBOM的构建与管理关键技术内容包括:PBOM在Windchill中的生成、PBOM节点与三维工艺数据关联以及PBOM的版本管理等。PBOM是在三维装配工艺数据检入到Windchill时构建的。Error! Reference source not found.给出了PBOM生成以及PBOM节点与288、三维工艺数据关联的实现方案。1)构建装配工艺树工艺设计师采用三维焊接装配工艺设计软件编制焊接装配工艺时,逐渐生成装配工艺树。2)生成反映PBOM结构关系的XML文件当工艺设计师检入三维装配工艺数据时,三维焊接装配工艺设计软件解析装配工艺树。通过遍历每一道装配工序中参与装配的零部件、辅料和工装等信息,从而生成反映PBOM结构关系的XML文件。3)生成PBOM工艺设计师生成三维工艺可视化数据文件时,上一步生成的XML文件被全三维工艺设计系统传递给Windchill,之后,Windchill根据XML文件内容生成PBOM。具体方法是:扫描XML文件,针对其中的每一个节点,若存在对应的EBOM节点,则289、对该EBOM节点生成一个新的视图(manufacturing view),并解除该节点原有视图(design view)中的父子关系,即此时就是一个孤立的PBOM节点;若不存在对应的EBOM节点,则创建一个新节点(manufacturing view);根据XML中的PBOM节点的父子关系,驱动新生成的各个PBOM节点重新构建父子关系,从而形成PBOM。具体方法流程见图6所示。4)关联PBOM节点与三维工艺数据上一步只是生成了PBOM结构,为了方便管理工艺数据,需将PBOM节点与对应的三维工艺数据进行关联。PBOM中的采购件节点:无关联的三维工艺数据;PBOM中的辅料节点:无关联的三维工艺数据290、;PBOM中的工装节点:与相关的工艺数据关联;PBOM中的自制件节点:其中的零件节点与零件三维工艺数据关联,而组件节点则一般应与装配工艺数据关联。但对于工艺合件来说,可能没有与之相关联的装配工艺数据。工艺合件的装配数据包含在它上一级部件的装配工艺数据中,即工艺合件的装配作为一道工序在其上一级部件的装配工艺规程中,其本身的装配次序即为该道工序的工步。此时,工艺合件没有独立的三维工艺模型,因此工艺设计师在修改时必须检出其上一级部件对应的三维工艺模型。不过为了在终端上能够单独显示该工艺合件的工艺信息,有必要将该节点与其对应的三维工艺可视化数据文件以及必要的结构化工艺信息进行关联。图48 PBOM生成291、的技术实现图49 PBOM生成方法 三维工艺数据的存储与管理三维工艺数据在Windchill中进行统一存储和管理,其关键技术内容包括:三维工艺数据的类型与构成、三维工艺数据的检入和检出、三维工艺数据的存储规则以及三维工艺数据的版本管理等。 三维工艺数据的类型和构成如前所述,三维工艺设计数据包含3类:三维工艺模型、结构化工艺信息和三维工艺可视化数据文件。下面介绍各三维工艺设计软件产生的工艺设计数据具体组成情况。1)三维机加工艺设计软件三维机加工艺设计软件产生了如Error! Reference source not found.所示的工艺数据。表7 三维机加工艺设计数据三维工艺模型结构化工艺信息292、三维工艺可视化数据文件其中,MFG_PRC.asm为制造组件,_REF.prt为工艺参考模型,MFG_WRK_01.prt为工件毛坯模型(其中的表示图号,下同)。与二维工艺规程卡/工序卡中的信息类似,包含工序号、工序名称、零件图号、物料号、材料牌号、材料规格、加工设备、刀具、工时定额、材料定额等。一般来说, 每一道工序对应一个pvz文件。2)三维钣金工艺设计软件三维钣金工艺设计软件产生了如Error! Reference source not found.所示的工艺数据。表8 三维钣金工艺设计数据三维工艺模型结构化工艺信息三维工艺可视化数据文件其中,MFG_PRC.asm为制造组件,prc_R293、EF.prt为工艺参考模型(可选),prc_wkpc.prt为钣金工艺模型。与二维工艺规程卡/工序卡中的信息类似,包含工序号、工序名称、零件图号、物料号、材料牌号、材料规格、加工设备、刀具、工时定额、材料定额等。一般来说, 每一道工序对应一个pvz文件。此外,还可能还有若干个*.drw文件,如_20.drw等,为弯形图、展开图等(实质上是工艺设计时新建的文件)。3)三维焊接装配工艺设计软件三维焊接装配工艺设计软件产生了如Error! Reference source not found.所示的工艺数据。表9 三维焊接装配工艺设计数据三维工艺模型结构化工艺信息三维工艺可视化数据文件其中,MFG_294、PRC.asm为制造组件,.asm为组件三维设计模型,其他若干个_REF.prt为相应零件的工艺参考模型。与二维工艺规程卡/工序卡中的信息类似,包含工序号、工序名称、零件图号、物料号、材料牌号、材料规格、加工设备、刀具、工时定额、材料定额等。一般来说, 每一道工序对应一个pvz文件。 三维工艺数据的检入和检出三维工艺设计产生的三类工艺数据由工艺设计师分两个步骤检入到Windchill中,具体描述如下:1)工艺设计师完成各个工序模型的构建、工艺信息的三维标注以及模型质量检测之后,通过Pro/E Wildfire 5.0自身的检入功能将三维工艺模型文件(它们在Windchill中被认为是CAD文档295、)检入到Windchill中。在检入时必须指定不生成Part,以免与PBOM的生成相冲突。因采用Pro/E Wildfire 5.0的标准检入功能,所以除第一次检入三维工艺模型文件外,以后在检入前需先执行检出操作,并且检出时Windchill将自动带出相关的模型文件,即检出*.asm会将其关联的*.prt带入到用户工作区,但此时带出的*.prt并非检出状态,若需修改,则需要执行检出操作。2)工艺设计师通过三维工艺可视化发布软件将结构化工艺信息和三维工艺可视化数据文件检入到Windchill中。这两部分工艺数据的检入不要求先执行检出操作,即由三维工艺可视化发布软件通过写数据库表的方式来更新Win296、dchill中存储的可视化数据文件和结构化工艺信息。 三维工艺数据的存储规则因三维工艺数据文件较多,特别是三维工艺可视化数据文件,因此,为了阅读、查找和检索方便,应制定不同类型工艺数据的存储规则。在Windchill中,各种产品设计数据存储在产品库中(标准件、外购件等放在存储库中),由多级文件夹进行存储。图50 Windchill产品文件夹结构Error! Reference source not found.50给出了某产品的文件夹结构,显然,三维设计模型、二维工程图等产品设计文件存放在CAD文件夹下,工艺文件存放在CAPP文件夹下,BOM存放在Part文件夹下。因公司实施Windchill297、时需要配置产品的文件夹结构,所以具体文件夹组织结构要参考Windchill的实施技术资料,此处只给出关于三维工艺数据存储规则的若干建议。又因结构化工艺信息采用数据库表的形式进行存储,因此下面只说明三维工艺模型文件和三维工艺可视化数据文件的存储规则。1)三维工艺数据存放在特定的文件夹下,如图7中的CAPP文件夹;2)按照整件(部件)的形式存储三维工艺数据,即将属于某个整件的所有工艺数据放在同一个文件夹下,例如可在图7中CAPP文件夹下新建若干个子文件夹,每个子文件夹的名称为整件的图号;3)三维工艺模型数据和三维工艺可视化数据分别在单独的文件夹中存储,即在2)构建的文件夹中新建两个子文件夹,名为“298、模型数据”和“可视化数据”;4)因PBOM为EBOM的视图,因此存储规则相同。 三维工艺数据的版本管理三维工艺数据(包括PBOM)在Windchill中均应进行版本管理,即通过检入检出操作实现版次控制(小版本),通过审签和更改流程实现版本控制(大版本)。此外,版本管理与基线功能相配合,以实现产品设计和工艺设计数据的技术状态管理。在三维工艺数据版本有效性方面,可参考产品设计数据的版本有效性规定,此方案中建议采用“各大版本+最新小版本”的策略。即假设某三维工艺模型版本历史为:A.1、A.2、B.1、C.1,则A.2、B.1和C.1均为有效版本。如前所述,三维工艺数据涵盖三类数据,若采用上述版本有效299、性策略,则需实现三类工艺数据各有效版本的关联性。 基于基线的设计工艺模型关联固化设计模型与EBOM节点具有关联关系,而工艺模型也与相应的PBOM节点具有关联关系。基于基线的设计工艺模型关联固化关键技术内容为:通过Windchill的基线功能,将EBOM节点和PBOM节点的特定版本进行快照,从而实现各EBOM节点和PBOM节点关联的设计模型和工艺模型的关联,具体解决方案如Error! Reference source not found.所示。在Error! Reference source not found.中, EBOM节点和PBOM节点由零部件主数据和零部件版本数据构成。其中,零部件主数300、据是零部件所有版本的共同属性(如编号、名称等),而零部件版本数据则对应零部件的一个具体版本,不同的零部件版本可以有不同的属性值以及关联数据。图51 基于基线的设计工艺模型关联固化虽然EBOM和PBOM通常在结构上不一致(Error! Reference source not found.中为了简单起见,两者结构一致),但EBOM和PBOM的节点之间存在如下的关联关系:1)一般来说,自制件节点存在两种视图(design view和manufacturing view),显然自制件特定版本的设计模型与特定的版本的工艺模型具有关联关系;2)只存在于EBOM中。若该EBOM节点为虚设件,不会与设计模型301、关联,而基线中也不存在该部件,故不存在设计模型与工艺模型的关联问题。3)只存在PBOM中,主要是PBOM中出现的辅料、工艺合件等。对于辅料,不存在设计模型和工艺模型;对于工艺合件,其PBOM节点是否与工艺模型关联则视工艺业务需求,若在工艺设计时生成了工艺模型(需要工艺设计师建立工艺合件装配模型),则基线中只有工艺模型,但实质上该工艺模型中包含了工艺合件的装配模型,亦即工艺模型与设计模型具有关联关系。 设计工艺模型多视图存储与展示设计工艺模型多视图存储与展示关键技术内容为:多视图模式及基于多视图的设计工艺模型存储与展示由5.3可知,通过EBOM和PBOM两个视图,将设计模型和工艺模型进行了关联存302、储和展示。相关设计师由基线包含的EBOM和PBOM可以方便的浏览和检索产品的设计数据和工艺数据,保证数据的一致性。6.3 ERP系统集成6.3.1 ERP集成接口ERP集成的目标:通过PLM/ERP之间的集成,PLM系统统一管理设计数据的签审与发布流程、工艺技术文档的签审、发布流程,PLM发布产品BOM信息到ERP系统,最大限度重用已有知识,保证数据发布的完整性、一致性、及时性。l PLM系统中的设计结果作为ERP系统的信息输入,准确及时地发放到ERP系统中,保证产品数据的准确性、完整性、一致性和及时性;l 工艺数据通过PLM系统准确、及时地发放到ERP系统中,保证产品数据的完整性和一致性;l303、 实现在PLM系统中对ERP系统中物料库存信息的有效访问;实现PLM与ERP系统的集成解决方案:采用中间表的形式实现与XXERP的集成,即Windchill系统负责将物料和生产BOM、变更信息、工艺规程传递到ERP,同时读取ERP发送到中间表物料的库存等信息,方便Windchill端查看;ERP负责读取中间表中Windchill发送的物料和生产BOM、变更信息、工艺等信息,并将ERP中物料的库存等信息发送到中间表。图72 PDM与ERP逻辑PLM和ERP集成的关键是要定义好业务逻辑,整体的方案如下:在业务层面,主要考虑:数据管理问题、数据发放问题、变更控制问题、数据的一致性维护问题。Windc304、hill发送信息给ERP的方案:l 定义发送的对象 零部件(Part,即ERP中的物料),包括编号、名称以及其他属性; 产品清单; 变更单中的物料(ECN,即ERP中的ECO);l 发放的方式 若是以零部件为核心的发放模式,则在零部件的评审流程进入“发放(Released)”状态之后,自动进行发放,包括新零部件或者零部件的版本升级; 若是以变更流程为核心的发放模式,则在变更活动执行完毕并得到批准确认之后,自动由系统触动发放,并且系统实现的是增量变更;图73增量变更 手工发布物料到ERP系统,在部件的操作中添加“发布到ERP”命令,赋予权限的人即可手工将物料信息发布到ERP物料中间表。l 数据同305、步方式,工作流中可以通过定时器设置发布的时间间隔,例如可以设置Windchill与ERP发布间隔时间为1分钟或者5分钟。l 发布的历史记录,利用LOG记录发布的相关信息,并且LOG的格式要方便XX业务或系统管理查看和理解。l ERP监视器-跟踪物料数据,根据零部件的编号或名称获得物料在ERP中处理的状况,对于处理有错误的物料,返回出错的详细信息,方便工程师进行处理。6.3.2 清单成本估算通过Windchill PDM系统与ERP系统集成,获取材料的目标成本,通过BOM卷积计算出订单或者部分订单的成本汇总。PDM中获取ERP的统一输出价格。 ERP价格的获取顺序:优先级:最新进价、标准成本、库306、存成本在PDM系统中只显示总价,导出的BOM表中显示明细物料价格,标准物料的价格取ERP 的价格取询价栏。导出权限仅限财务人员。6.4 供应商管理l 基于受控的产品信息与外部合作伙伴进行协作(设计文件、投标),系统提供AML/AVL供应商管理模式,支持优选供应商管理。并提供供应商管理模块,此模块与其它模块无缝集成;l 对于供应商的发放,除可以利用功能强大的文件夹内容权限控制与项目管理的模式之外。系统还提供package包对象,可以从PLM系统中获取指定对象包,并可通过流程签审对向供应商发放的内容,进行所有发放历史的记录与管理,并可以与项目管理相结合。将供应商发放与项目管理结合起来。同时,可以向307、指定独立文件服务器派发包,隔绝供应商与PLM系统,保证企业数据安全。6.5 PLM系统支持汽车行业可靠性分析, 并且对数据进行管理,形成有效的知识体系随着国际竞争的展开,国外对可靠性、安全性、可维护性等要求均是强制性的。因此,在设计阶段,通过专业的工具,从设计方法上,提高产品可靠性等能力就非常必要了。汽车行业在测试、评审、生产制造、产品试制、现场服务或用户反各个阶段,都有各种形式的反馈,包括产品测试问题、缺陷、问题反馈等,以上过程中的各项反馈,始终没有形成闭环的质量控制,这部分是需要通过PLM系统,来有效解决的。利用设计数据的一体化管理平台,为工程分析数据提供基础,并将工程分析的前、后处理以及308、分析结果管理到系统与设计数据建立关联;与分析软件进行数据管理集成。集成可靠性设计分析技术及时反馈指导产品设计。包括FEMA分析,建立整车潜在的失效模式和安全性模式,在设计阶段就考虑产品的可靠性、耐久性和安全性。PTC的Relex是Windchill产品线一个模块,与设计数据在同一个一体化的平台之上,Relex可以解决关系整个产品生命周期的质量和可靠性管理的挑战。科学的可靠性管理建立在Relax产品之上,让管理和工程专业人员各级访问协作环境对产品的性能和安全方面的重要信息,使下列最佳达到做法: 产品的可靠性在规划的早期评价使设计方案的比较,以确保产品符合严格的政府和行业标准,避免代价高昂的修复后309、; 质量策划是需求驱动,连接客户的需求对产品设计和验证。消费者对产品性能或安全风险系统地识别和减轻其影响所采取的行动; 产品维修可以考虑早,优化利用现有资源设计的鲁棒性和平衡维修需要创建取得最大的盈利事务政策; 当产品故障或事故发生的时候,一个结构化方法,收集现场数据,执行根本原因分析,纠正措施和实施创造了一个教训,可用于改进未来产品设计的经验教训的仓库。闭环反馈的驱动器产品的性能数据返回到工程,以尽量减少重复的问题。 质量是实现最佳实践时启用传达各职能小组,确保每个在质量管理过程中利益相关所接触产品的性能和可靠性指标。从产品全生命周期看,在从概念设计开始到售后服务均涉及到可靠性管理。QLM(310、Relex)的过程管理PTC 质量/可靠性/风险管理专业功能支撑:设计到验证阶段:设计到生产阶段:从设计到故障:性能分析和反馈变更管理QLM(Relex)全行业示例Relex Studio主要包括以下十二个功能模块: Relex Reliability Prediction & Allocation可靠性预计和分配 Relex RBD可靠性框图模型 Relex OpSim系统优化和仿真 Relex Markov系统马尔可夫模型分析 Relex Weibull失效数据分析 Relex FMECA故障模式影响及危害性分析 Relex FTA故障树分析 Relex ETA事件树分析 Relex Ma311、intainability Analysis维修性分析 Relex LCC寿命周期费用分析 Relex HFRA人因风险分析 Relex FRACAS故障报告分析及纠正措施系统汽车行业典型的客户:重庆长安汽车股份有限公司、上柴、北汽福田、北京汽车研究院、北京奔驰等。6.6 PLM系统可以支持汽车行业环保法规根据不同国家、地区政府法规标准要求收集零部件物质数据,进行守规分析;将非守规因素在设计阶段就筛选排除;尤其对出口车型要求比较严格。目前政府法规,客户数据请求,要求披露的信息,跟踪以前未遵守所有正在日益昂贵和劳动力密集。例如,REACH是一个法规,设法控制产品的物质含量上升趋势的一部分。PTC Insight产品功能与价值 对整个生命周期的BOM进行分析(早期