基于pdm的工艺分工规划系统_产品创新数字化(plm)_pdm-plm_837

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1、基于PDM的工艺分工规划系统_产品创新数字化(PLM)_PDM/PLM   工艺分工规划是指产品或零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库的全部工艺过程及其顺序经历的车间，也称为车间分工路线或工艺分工计划⋯。工艺分工规划是整个工艺设计过程的起点，是对产品或零部件加工过程的宏观安排，是实施进一步详细工艺设计的前提条件，所以工艺分工规划在整个产品或零部件的工艺准备过程中占有重要的地位，对于合理利用制造资源、平衡企业产能、保证产品质量和高质量完成产品订单具有重要的意义。   目前，国内外关于工艺分工规划问题研究的着眼点主要在于工艺分工规划算法研究上。主要是从工艺分工规划设计角度出发，研究工艺分

2、工规划过程的决策、优化与评价问题。较少从企业信息化工作的整体出发，从企业信息流方向出发，进行工艺分工规划相关问题研究。   进行工艺分工规划设计与管理的前提是获得产品的相关信息。目前，许多企业应用产品数据管理(productdatamanagement，PDM)系统来管理与产品相关的信息和过程，希望能够为产品的开发和制造提供—个并行的协作环境。所以，通常采用PDM系统与CAPP(computeraidedprocessplanning，CAPP)系统集成的方式来完成工艺分工规划的设计与管理工作。   该方式虽然能够在一定程度上解决工艺分工规划设计与管理上的问题，但同时也带来了诸多问题。如CA

3、PP系统中的设计BOM信息与制造资源信息如何与PDM系统中的相应信息保持一致，CAPP系统如何精确并及时反映PDM系统中相应信息的改变，如何保证CAPP系统与PDM系统间数据传递的安全性等问题。造成了工艺数据的冗余、一致性较差，信息共享度较低，系统执行效率低下等后果。   本文介绍了如何在PDM提供的唯一、精确的产品数据源基础上，依据PDM管理的企业实际资源配置状况和工厂组织结构，构建基于PDM的工艺分工规划系统，以达到提高企业工艺分工规划水平、保证产品质量和缩短产品研制周期的目的。   1相关概念   1.1物理制造单元   物理制造单元是指同一地点的、相对集中的、能满足某种加工工艺要求的

4、若干台物理设备和工装附件的组合⋯。物理制造单元一般以零件族为基础进行设计，要求在制造单元内完成一个零件族主要或全部的制造过程。   在工艺分工规划过程中，主要涉及的影响因素包括设备的运行状态、制造单元的生产能力、设备利用率以及设备布局等。   1.2逻辑制造单元   逻辑制造单元是面向某类零件，根据某类零件的典型特征及加工要求初步确定的主要工序集合，指逻辑上对完成某种零件特征的加工能力的描述⋯。逻辑制造单元既包含对部分工艺信息的抽象描述，又包含对部分制造资源能力的描述。因而逻辑制造单元在制造资源和工艺分工规划之间起着重要的纽带作用。一般情况下，一个物理制造单元具有多种零件特征的加工能力，因此

5、，物理制造单元可以分解为多个逻辑制造单元。   1.3逻辑工艺路线   逻辑工艺路线表示一个零件逻辑上的加工工艺过程，是逻辑制造单元的有序组合，包含零件加工的质量、成本、时间要求等动态信息。是在不考虑具体制造资源配置的条件下进行零件逻辑上的工艺分工，是对零件的工艺分工路线的抽象，描述了零件的制造需求与约束。   1.4可执行工艺路线   可执行工艺路线表示某个零件的全部或者部分加工过程，内含具体制造资源的详细信息，是逻辑加工路线经过与实际制造资源映射并进行优化评估得到的零件工艺路线。是物理制造单元的有序组合。   2工艺分工路线生成过程   通过上述概念和定义的分析，可以将工艺分工规划分为3

6、个主要过程：逻辑工艺路线设计、可执行工艺路线生成和工艺分工路线生成，如图l所示。   首先，根据零件信息设计逻辑工艺路线；然后，通过逻辑制造单元与物理制造单元的映射生成可执行工艺路线；最后，依据一定的约束条件进行资源优化配置，生成工艺路线分工路线。根据制造资源优化配置情况，一个零件往往可以具有多个可执行工艺路线。通过对产生的多个可执行工艺路线按照约束条件进行优化评估，得出优化的零件工艺路线，再将其物理制造单元所在企业/车间添加到工艺路线，形成零件工艺分工路线。   图1工艺分工路线生成过程   3系统体系结构   基于PDM的工艺分工规划系统与传统的工艺分工规划解决办法不同，传统的解决办法是

7、在CAPP系统中实现工艺分工路线的生成。首先，在CAPP系统中建立产品或零组件的信息模型，或者通过与PDM集成的方式获取产品或零组件的信息模型。接下来，根据积累的工艺知识，工艺人员从逻辑意义上划分零件加工必须经过的几个阶段，然后根据制造资源库里制造单元的资源情况和工艺能力，以时间、质量、成本几个元素的组合为准则为每个加工阶段选择合适的制造单元，制造单元的选择结果也可以反过来判断产品或零组件加工阶段划分的合理性