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姜继军:实现您的制造梦想
——“2005年中国制造业信息化(PLM)年会”主题演讲连载
发表时间:2005-12-20 姜继军   来源:e-works
关键字:UGS PLM 

    很感谢主办方,也很感谢黄博士。今天我在这里主要向你们介绍一下UGS在国内推出一个新的解决方案,叫做数据化制造,这个数据化制造是基于我们的MPM加上MES系统,我讲的主题叫做"实现你的制造梦想"。我想在座的各位都有自己的梦想,想自己以后飞黄腾达,对于企业来说,它有几个梦想,想在这个行业里面,在这个制造领域里面能够独树一面,达到一个梦想。那么实现这个梦想都有一个自己的规划,一个很长的路走。那么UGS推出的数据化制造的解决方案,就是帮助企业实现你的制造梦想。在接下来半个小时时间,我将从这几个方面向大家介绍一下数据化制造,以及UGS数据化制造给你带来的一些功能,以及UGS在这个行业,因为这个方案在国外很多行业有20年来的应用,每个行业里面都有一些很资深的解决方案,这里我会做一个简单的介绍。现在看一下数据化制造。这个概念在国内可能是比较新,但是在国外来说不是一个新的概念,在国外很多的大型的制造行业以及行业里面的一些制造的领导者都已经在采取这个方案,帮助他们改善它的制造过程,那么数据化制造这个解决方案,说确切一点,就是帮助我们的制造企业,迅速地确定我们的制造方法,在迅速确定我们制造方法的同时,改造我们的生产过程,以更低的成本响应客户的需求。具体说来,可以从以下几个方面来帮助你改善制造过程。
    首先是一个工艺规划过程,也就是现在我们CIPP所做的部分工作;第二也可以帮助你来进行车间执行过程的管理,就是我们MES的部分。在整个制造过程当中,我们也关注其他方面的内容,我们关心产品的质量,在这个方案里面,你可以发现在质量方面,有很多的工程软件帮助改善产品的质量。另外在制造过程、管理过程以及数据化过程中间,我们时刻考虑了客户的需求,减少制造成本,这里边我们有一个很好的成本管理方案,帮助控制你的制造成本。首先让你知道成本在什么地方发生,然后让你知道如果要降低成本,在哪些地方降低成本;再一个,在制造过程中,不能忽略的一个很重要的问题,就是我们的物流。那么在物流制造过程当中,在产品制造过程中间,占一个很大的比例,如果把物流的成本更高效率的提高运作,一方面可以降低制造成本,第二方面可以提高物流的运转效率,能够对客户做出更及时的响应,作为PLM来说,我们是帮助客户提供创新的能力,那么数据化制造就是帮助你在制造过程中间发现你可以改善的地方,提高你在数据化制造过程当中能够有一个制造过程的创新。
    说了这么多关于数据化制造,刚才黄博士已经提到了这张图片,就是数据化制造在PLM中三个不可缺少的部分:首先做一个产品的时候,一定要知道我们生产的产品,我们有CAM、PDM来帮助实现这个目标;有了产品以后,要满足客户的需求,要确定在哪个地方进行制造,什么时间来制造,这里面也用了一个ERP的系统帮助解决这方面的问题。在中间的部分,有了产品以后,知道什么时间,在哪里制造以后,如何把它制造出来,这部分的工作我们每天都在做。我想每个企业里面,每个不同的部门的人都在做这样的工作。比如技术部门,要做工艺表单,确定工艺路线;工艺部门,要确定工厂的布局,在这里分别使用一些不同的解决方案,做这部分的事情,而且进行不同的方案之间是没有任何联系,比如Auto  CAD做工艺布局的设计,那么用EXCEL表格做工艺制造,如果这些之间提供数据沟通很困难,那么数据化制造是目前制造业所面临的工艺规划过程以及制造过程中间存在的问题,提供了一个整合的解决方案。在这套解决方案里,涵盖了从产品设计开始的工艺规划的过程,然后在制造设计过程中间,工艺验证的过程,以及在制造执行过程中间,我们对生产线改进的过程,在这样的情况下,我们改变了从如何进行产品设计工艺规划过程,转换到如何更好地进行产品制造的过程,首先是一个理念的转变,在这个理念的情况下,我们从几个方面,分别对我们的制造过程,以及我们的制造系统进行一个改善。
    首先在产品设计阶段,我们提供一个解决方案,帮助你验证产品设计的结果。我想在企业里面每次工作的时候都会遇到一个问题,产品设计完成以后,我要进行公差的计算,验证公差是不是能够满足产品设计的要求。在这个方面,产品设计人员要做这样的工作,工艺支持人员也要做这样的工作,如何有效地进行这方面的工作来计算。这里我们有一个工具帮助提高这方面的效率,可以解决企业常犯的毛病,在产品设计的时候,每一个零件检测的结果都达到生产要求,但是产品在装备的时候会出现问题,这个时候要进行排查法,那么这个软件可以帮助处理这方面的问题;第二个就是我们的工艺规划以及生产场地的布置,在这里提供一个有效的工具进行工艺规划,同时对工艺布局进行一个验证和处理。然后完成以后,我们进行车间的生产,来监控的生产过程,也就是后端的MES的过程。那么数据化制造,整个解决方面的核心是基于一个新的概念,这里面刚才黄博士已经提到了I-BOM,就是我们的电子工艺表单,就像我们的产品BOM结构一样,在这个表单上面,它把所有的制造过程当中面临的对象做了一个总结,分为三个部分:一是产品的对象,零部件;第二,就是工艺操作过程,也是工艺路线;再一个是我们资源(后面我会详细讲解资源对工艺表单应用的集成)。基于这样一个统一数据库的情况下,UGS推出了数据化制造的解决方案,这个方案基于电子工艺表单、一个数据平台上面,然后支持了整个企业制造过程的一个完整的制造过程。这里从产品的设计验证,到工艺过程,以及生产性能的分析和详细的工艺过程验证的规划,到车间的执行过程,到最终的整个制造过程的持续的改进。
    在这里面我简单地把前面所讲的数据化制造和传统的制造的区别做一个简单的总结。数据化制造,首先对我们的理念做一个改变,原来是设计如何制造,现在要转变思维是如何更好地制造,以前做工艺操作的时候,工艺设计的时候,总是写工艺表单,叫做文档工作,就是写文档,做工艺表单。现在已经不是直接写工艺表单,而是首先要想,如何把它做出来,如何更有效地利用资源把它做出来,最终你的想法以后存到计算机里面,最后点一下按扭,会自动生成工艺表单,传到车间系统里面去,然后完成工艺规划过程;第二个,和传统制造业一个区别的部分。我们原来做只是做工艺规划,很少牵涉到对工艺规划的验证,在这里有一个相关的验证的概念,设计工艺完成以后,对工艺规划的结果进行优化和验证,看看是否能满足客户订单的需求,能够满足产品制造的要求,进行工艺规划过程的验证,也就是生产之前的能力的验证,比如验证生产线的效率,验证生产线的产能这部分的工作,以及验证在工位上具体的操作过程,比如CM的设备的运行过程是否发生干涉,比如人在操作过程中是否能够顺利完成他所要完成的操作过程,这是一个验证;第三个方面,和传统制造业的一个区别,把制造执行过程纳入制造工艺规划过程当中,因为企业要实现持续的改进,我们的工作一定要从工艺规划做到工艺验证,以及工艺执行过程中间,这样一个完整的改进和提高的一个过程,这时候我们必须把MES,制造执行系统纳入数据化制造的过程当中。
    刚才向你介绍了数据制造给你带来改善的一个方面,以及我们UGS公司对它的定义的范畴。那么下面我要用几分钟的时间,向你介绍一下UGS的数据化解决方案的几个功能,我想主要从几个方面给大家做一个简单的介绍。
    首先,介绍一下资源管理的功能。我想企业在进行制造的时候,离不开企业的资源,当然这个资源不光包括生产线,厂房,以及操作,当然还包括成熟的工艺知识,我们知道PLM是帮助做产品创新改造来使用。因此我们考虑工艺规划的时候,总是比较喜欢从产品的角度考虑资源调配的过程,在这个调配过程中间会有一个误区,忽略了现有的工艺资源,以及我们的厂房、设备、人员资源对产品创新能力的改善和改正的作用。现在国外在研究的发展方向,已经注意到这个方向,成熟的工艺知识,以及资源设备的信息,已经长于产品的生命周期,我的工艺知识以及资源的信息,对产品的推动,就有一个很大的改善和决定的作用,如果我们在做产品设计的时候,考虑到现有的资源信息,能够从现有资源的程度反回来,对产品改进做一个推动,那样对制造效益会有很大的提高,而且对整个产品创新改造过程有一个很大的提高。UGS公司数据化解决方案正是看到了目前存在的问题,提供了资源管理器的功能,这个管理器既可以管理成熟的供应知识,快速的对工艺知识进行一个借用,同时在这个库里对现有的生产设备、人员进行管理。比如可以定义不同的操作工人的生产程度,比如可以对设备,确定加工精度和处理(后面也会讲,逐步也会提到这个功能)。制造资源一直在整个数据化制造过程当中,每一个部门都发挥着很大的作用,而且这个作用在后面的每一个解决方案的过程当中都会提到相关的一些使用方面,这里我就不再做过多的讲解。
    有了资源以后,下面做的工作就是进行零部件的加工,因为产品设计完了以后,首先是加工工艺的设计,那么零部件加工工艺设计的时候,关注的就是一些设备、机床,我想每一个做机加工工艺设计的时候有一个很麻烦的问题,要知道现有的设备在什么地方,也要知道设备的性能,有了设备的性能以后,要查相关的手册,比如设备的精确率,加工的精度这些都要知道,而且随着设备时间的改变,这些信息都会发生改变。作为一个机加工的工艺人员,如果能够快速有效的对的机加工的工艺人员进行设计,这里面我们可以提供工具,不光可以让你很快的进行工艺设计,而且所有在机加工设计过程的信息都在数据库里面,设备的信息,场地的信息,设备的刀具的性能,它所能达到的转速都在这个信息里,以后让你再做工艺设计的时候,做机加工的设计的时候可以快速的对资源进行定位,快速地生成数控机床的程序,同时在这里实现对工装夹具的设计,以及对工装夹具设计完成以后,在制造工艺过程的一个验证;另外这个软件有一个很庞大的地方,对发动机行业可能是一个很大的改善,因为在这个里我们把设备资源的信息放在数据库里,同时还根据发动机行业里所潜在的一些知识信息放在里面,就说这个刀具能够加工哪些零件,能够以多大的速度,多少的功率完成零件的加工,当你把零件读入到我的系统以后,可以根据你定义的加工知识,根据我的资源,自动地进行工艺过程的规划,是一个自动的过程。规划完成以后,结合,然后进行模拟和验证,像CMM一样,通过我们另外一个软件,叫做RSC,进行模拟,加工整个生产线的模拟,完了以后通过MES,把你所生产的加工工序,数控机床的程序自动分发到各个设备上执行,这是一个完整的机加工的解决方案。

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责任编辑:张敏