数字化制造中的pdm与capp集成技术

《数字化制造中的pdm与capp集成技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、数字化制造中的PDM与CAPP集成技术

2、第1内容显示中数字化制造是在通过对实际制造过程进行数字化描述而建立起来的数字空间中完成的产品制造过程，它以数字化的产品模型、工艺过程模型、加工过程模型和企业资源模型为核心，以CAD、CAPP、CAM、加工过程仿真等为工具，实现数字化产品制造过程的定义和管理。数字化制造中包含——工艺——制造/质量控制——工艺——设计的多次迭代，因此对整个迭代过程进行监控并为每一个环节及时提供准确、完整的数据非常重要。作为数字化制造的重要组成部分，CAPP负责将产品设计信息转化为制造信息，它既依赖于

3、产品设计数据和制造资源等因素，又直接对产品的质量管理、生产管理和车间调度等产生影响，因此，如何有效管理工艺数据及工艺过程一直是研究的热点。PDM已经成为企业数据和设计开发过程管理的集成框架。本课题结合某企业数字化制造的实际需求，深入研究PDM/CAPP集成技术，提出了基于集成中枢模型的集成方案，并在实践中验证了其可行性。工艺设计过程分析在离散制造企业中，典型的工艺设计过程通常可概括为图1所示的过程。从图1可以看出，制造企业中产品、工艺、资源、生产数据之间具有不可分割的内在联系。工艺中的每一道工序/工步都依赖于零部件的特

4、征信息或产品结构信息，不同的工序/工步会使用不同的刀、夹、量、辅等工具以及设备，同时还需要生成不同的NC代码，这样，以工艺数据为纽带，连接产品、资源、生产数据，共同构成复杂的企业数据网。在工艺设计过程中需要考虑这些数据之间的内在联系，同时，还需要对工艺设计过程进行控制，管理工艺人员的权限以及工艺文件的不同版本等。因此，工艺设计不是翻翻工艺手册，然后填写工艺卡片这样的简单工作，而是整个企业设计、制造、管理等活动中一个极为重要的有机组成部分。与此相对应，工艺规划系统的设计与开发也应该从产品生命周期的全局考虑，在集成框架中重

5、新定义其功能范围和实现方法。集成环境下CAPP分析近年来，作为企业信息孤岛之一的CAPP，为适应企业制造环境，满足工艺设计过程的需求，功能不断扩展，如图2所示。这种功能齐全、信息完整、自成一体的CAPP系统不仅成为工艺的设计平台，而且具备较强的工艺数据管理功能，目前市场上大部分CAPP都在向这个方向发展，如天河CAPP、大恒CAPP、艾克斯特CAPP以及西北工业大学开发的CAPPFrameaster）、工艺（Processmater）、设备（Equipment）、生产计划（Manu-factureplan）等对象。其次

6、，描述了产品生命周期同一阶段数据之间的关系，以及不同阶段数据之间的关系，如工艺、工艺版本（ProcessRevision）、工序（ProcseeOperation）和工步（ProcessStep）的聚合关系，并通过这4个对象在PDM中管理工艺数据；零部件版本（PartRevision）关系表达了工艺与资源的联系；工序与文档版本（DocumentRevision）的关联允许采用PDM提供的文档管理功能管理工序图；最后，表达了以产品结构为核心组织产品信息的方法，通过数据间的各种关系实现产品结构在不同视图间的映射和转换；通过

7、工艺版本与可视图化（Qualifiable）的继承关系实现工艺数据的视图管理。总之，集成中枢模型是一个适合整个产品开发生命周期中所有阶段数据管理需求的数据模型，不同的CAPP系统都可以通过该模型实现工艺数据在PDM中的统一管理。2集成方案基于前文所述的集成中枢模型，结合某企业信息化的现状，本课题搭建的PDM/CAPP集成框架如图4所示，它充分利用PDM对产品数据和开发过程的管理功能，实现对工艺数据和工艺过程的管理，协调CAD/CAPP/CAM/ERP各系统的数据一致性。对于目前还没有实施CAPP的企业，可以采用基于PD

8、M开发全新CAPP的策略；如果已经实施CAPP，则可以在集成中枢模型的基础上，扩展PDM的工艺对象，对CAPP进行集成开发，实现与PDM的集成。本文重点论述PDM与已有CAPP的集成方案。在集成方案中，CAPP被设计成为工艺人员编制工艺规程的工具，而不涉及产品数据和过程的管理，一般应具有零件信息输入、工艺过程卡编制、工序卡编制、工序图绘制、典型工艺维护和NC代码生成等基本功能，而用户权限、工艺流程管理、版本管理等功能则由PDM承担。由于CAPP产生的工艺数据需要提交PDM进行统一管理，而CAPP所要求的设计及工艺资源等

9、数据则由PDM提供，因此，两系统必然要共享和交换大量的产品数据。图5以编制某零件的工艺规程为例，说明了PDM/CAPP共享和交换数据的实现方法及过程，其前提条件是CAD产生的设计数据已经保存到PDM数据库中。从两系统共享和交换数据的过程可以看出：（1）只有登录PDM的合法用户才有权限操作提交给PDM的工艺数据；（2）通过用户认证后