个性化定制在航天工艺PDM中的应用

发表时间:2015/3/23 作者:佚名 
本文通过分析航天制造企业工艺设计、生产管理的特点,提出了工艺PDM系统建设的迫切性及实施策略;为了实现产品制造工艺的数字化设计与管理,结合离散型制造企业生产特点,研究了工艺PDM环境下集成工艺设计与管理的方法。结合当前PDM技术发展和企业的实际需求,建立了工艺设计与管理的工艺数据模型、过程模型、组织模型和项目管理模型,设计了系统的功能模块和体系结构。通过对工艺PDM系统和相关工艺设计与管理工具的个性化定制开发,实现了集成化的工艺设计与管理,提高了工艺设计效率和产品制造质量。

  我国大部分的航天企业的生产模式为多品种小批量生产,按订单设计,开发任务量大,变形产品多,是典型的离散型制造行业。离散制造企业要在一个可持续发展的基础上快速地开发和交付创新产品,就必须引入先进的产品研发管理理念。PDM是当今计算机应用领域的重要技术之一。在制造企业中,对生产的大量相关产品设计和制造数据进行管理,构成了企业技术工作的最重要的内容。工艺设计与管理是产品研发过程中的一个重要环节,是保证产品制造质量和生产效率的关键。传统的基于PDM的工艺设计与管理研究主要开发了工艺设计工具与工艺管理平台。其中,工艺设计工具的作用是提高工艺设计效率和简化工艺设计操作;工艺管理则侧重工艺规划、工艺信息管理和过程集成等功能的实现。离散制造企业在工艺设计与管理时如何快速地检索和利用已有的各方面知识是企业要解决的一个重要问题。PDM正是充当了这样一个集成管理者的角色,它将各方面产品信息集中管理以备检索利用,同时规定过程控制以使信息安全可靠,因此,工艺PDM技术对离散制造起着至关重要的作用。

1PDM的发展现状及其基本功能

  1.1 PDM发展现状

  以往的PDM偏重于产品设计部门的使用,目的是为了实现数据共享及协同设计,随着PDM系统的应用,设计与工艺两大环节的个性化要求越来越分明,同一套PDM无法满足现有的两种管理模式下如此大的差距,因此,很多企业实行了设计与工艺PDM分别建设再做集成的思路,使各环节能够在各自的优势系统中发挥更大的作用。

  工艺PDM经过长年推广,制造企业中每个技术人员、生产管理人员都积累了大量数据,如产品的名称、型号、形状、大小等,但产品数据互不共享,部分数据可能还交叉重复。这不仅造成资源浪费,工作效率也比较低。如何有效管理产品数据,并帮助企业更有效地进行产品设计,是摆在制造企业面前急需解决的问题。

  由于航天行业的特殊性,航天产品一般具有以下的特点:①高质量和高可靠的要求;②产品复杂,加工精度要求高;③产品种类多、系列多,技术状态比较复杂,一个产品的研制生产一般需要经过M(模样)、C(初样)、S(试样)、D(设计定型)、G(工艺定型)、P(批量生产)等阶段。航天工艺技术同设计技术一样,是航天工程技术的重要组成部分,是确保航天生产企业在严格保证交货期的同时,提供高质量型号产品的重要手段。

  航天产品的特殊性对航天工艺管理提出了很高的要求。例如制造过程的严格的质量控制体系、严格的数据可追溯性、多品种小批量的生产特点要求有快速应变能力等。航天工艺管理的复杂性对传统的工艺PDM提出了挑战。

  1.2 工艺PDM基本功能

  1)工艺数据批量入库;
  2)工艺数据管理中心;
  3)工艺数据版本管理;
  4)工艺数据检索;
  5)工艺数据辅助分类体系;
  6)工艺数据快速编制。
  7)型号项目管理
  8)工艺技术资料的快速流转
  9)工艺更改控制及版本管理
  10)设计BOM数据展开和工艺数据汇总
  11)逻辑上的安全机制
  12)日志管理及系统监控
  13)系统集成
  14)系统的扩展功能

2航天制造企业工艺PDM系统实施策略

  离散型制造企业一个典型的特征就是多品种、小批量,产品完全按客户要求进行设计制造,为了让产品适应各种物理位置和使用环境,积极快速地响应客户的多样化要求,在企业内部建立一套按订单进行设计制造、服务的业务流程显得尤为重要。离散型制造企业产品配套复杂,生产工艺流程长,售后跟踪时间长。客户订单的差异化,导致了设计数据的多样化,要把这些复杂零乱的数据有序地组织起来,只有通过产品数据管理才能实现。因此只有从源头抓起,管理好企业的产品数据,才能为响应客户的多样化要求提供保证。
  航天制造企业在工艺PDM系统实施过程中应采取以下策略:

  1) 基础设计数据整理注重实效;
  2) 建立完整的工艺产品技术档案;
  3) 实现产品工艺数据的多视图管理;

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