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航天制造企业信息化整体解决方案

2008/3/31    来源:万方数据    作者:王冰冰  王海龙  严光东  曹文娟  高文俊  闰红军      
关键字:AVIDM  航天制造企业  解决方案  
在分析航天制造企业信息化需求的基础上,给出了AVIDM向制造延伸的信息化整体解决方案,实现覆盖一个面、打通两条线、管好三本点的“1-2-3”信息化体系,将AVIDM的产品数据管理功能延伸到制造环节,提供数据的分类组织、可控共享、多维查询和多视图展现;打通工艺和计划两条主线,实现基于AVIDM的工艺设计、工艺管理、计划编制和计划管理;提供相应的组件模块,实现生产过程质量管理、物资配套管理和车间现场管理,连通全过程的质量控麟流、内部和外部的物料流、从计划层到执行层的信息流,为提升型号研制和批产能力提供系统支撑

    其中,AVIDM在制造环节的功能可以用“1-2-3"来概括,即覆盖一个面、打通两条线、管好二个点。“覆盖一个面”是指AVIDM的产品数据管理功能应覆盖型号制造的各阶段、各种类信息,并提供分类组织、可控共亨、多维查询和多视图展现;“打通两条线,,是指利用AVIDM的数据集成能力,打通航大制造企业生产运行的两大关键链条—工艺和计划,实现基于AVIDM的工艺设计、工艺管理、计划编制和计划管理;“管好二个点”是指提供相应的组件模块,实现生产过程质量管理、物资配套管理和车间现场管理,从而连通全过程的质量控制流、内部和外部的物料流、从计划层到执行层的信息流。

    AVIDM向制造延伸,从总体实现思路上,有以下考虑:①兼并具有行业特点的CAPP、生产管理软件厂商,提供与AVIDM高度集成化的制造管理平台;②联合国外高端CAD/PLM厂商,借助外力改善AVIDM底层数据模型和制造管理模块;③联合国内外ERP/MES厂商,通过集成来弥补AVIDM在制造环节的不足;④联合院、厂、所的信息化部门和高校,通过自主研发实现其他制造管理功能。

    AVIDM向制造延伸的土要功能详细论述如下,其实现方式和时间安排如表1所示。

    3.2、产品数据管理

    产品数据管理主要作用在于帮助企业内的管理者,能够完整而且有效率地管理每一项产品生命周期中所产生的一切信息资料。从产品的生命周期来看,产品的需求、规格、研发、设计、工程、制造、销售、服务与维护,每一个阶段所衍生出来相关资料,都在AVIDM的管理范围内。管理者可从报表上轻易明了并掌握各阶段的工作状况和控管计划的时程。全生命周期的产品数据包括很多内容,数据模型如图3所示。AVIDM以产品结构为中心对各类数据进行统一管理,通过有效的版本控制和流程控制,基木实现了型号设计阶段数据的全生命周期管理。

    在众多类型的产品数据之中,BOM(Bill Of Material,物料表)是一条管理主线,管好BOM就基本上实现了制造环节的产品数据管理。BOM是“记载产品组成所需材料的表单”,后用于泛指以表单形式展现的各类产品数据组合,其中最主要的是工程BOM、工艺BOM和制造BOM三种,相互之间的衍生转换贯穿了产品的全生命周期(如图4)。设训部门根据产品装配图和产品零部件明细表生成工程BOM,用以描述产品设计结构;工艺部门对工程BOM进行工艺分解生成工艺BOM,明确装配件的装配工艺、各零件的制造工艺和加工制造过程中应使用的工装和模具等;制造部门在工艺BOM基础上增加物料项的工艺流程(制造和装配工艺)、工装资源、原材料和半成品等信息形成制造BOM,用于反映零件、装配件和最终产品的制造方法和装配顺序,它所表达的产品制造结构可以根据工程BOM和工艺BOM所提供的原始信息转换而来。

    AVIDM产品数据管理功能向制造延伸,需要完善产品结构配置管理,实现各类型BOM的转换和药护,利用不同的配置规则进行产品结构的快速变型设计。在AVIDM中,可根据生产任务快速配置生成产品工程BOM,在此基础上进行工艺BOM、制造BOM的维护,并关联管理丁艺路线、材料定额、加下信息等数据。当生产任务发生变化时,通过启动相应流程对各种BOM做局部修改,避免重新设计。

    产品结构配置管理对于批生产具有重要意义。航天的批生产与传统意义上的批产在含义上有所不同,其一是批量生产、其二是批(发)生产,而且不同层次的管理对象不同,例如,研制与批(发)生产中针对“树”进行数据管理;批量生产中需要组批生产,针对“表”进行数据管理;总装齐套过程中要依据库房以“树”组织的零部件信息,确定是否齐套。通过产品结构配置,可以灵活地实现不同批(发)产品的结构BOM配置与关联数据管理,实现生产过程及质量问题的可追溯。具体来说,对于批量生产中的以表的形式要求的数据可以通过AVIDM的BOM报表定制输出实现,不同产品零部件的组批生产可以通过产品结构分类编码来进行成组生产。

    除基于产品结构配置的多BOM转换与维护之外,AVIDM产品数据管理向制造延伸还将继续完善以下功能:

    单一数据源。以结构树方式组织管理产品数据,构造产品全生命周期数据模型,实现单数据源,便于产品数据的查看和复用;

    状态管理。可以对产品数据进行状态管理,对处于生命周期不同阶段产品数据进行备份或冻结起来,并把数据保存到产品库,作为生产和实验的凭证;

    变更跟踪。可通过借用、零件库等方式创建产品结构,为结构更改时进行影响分析提供基础;

    检索查询。通过系统提供的检索功能,便于文件的查找、共享与复用,提高工艺设计、工装设计的效率;

    统计报表。可以对产品的各种统计表(如自制件、明细表、元器件目录等)的格式进行定义,并按业务要求自动生成统计报表。

    3.3、工艺设计与工艺管理

    工艺工作是航天制造企业生产经营管理的技术核心,工艺文件(包括工艺流程、作业指导书、各种定额以及统计清单)是规划企业管理过程的原始依据。企业根据工艺文件进行生产准备(包括物料、人力、外协、设备和工具等),安排生产计划,组织生产,进行质量管理。因此工艺设计与工艺管理是制造企业信息化建设的核心内容。

    基于AVIDM实现工艺设计与工艺管理,一是以工艺结构树的形式管理工艺相关的数据,并与产品结构树关联起来,管理内容包括型号研制的工艺总方案、具体零件的加工路线、材料定额、工艺规程等,还包括工艺攻关、工艺试验、工艺审核中产生的申请报告、试验报告、评审结论、工艺问题处理等信息;二是管理工艺相关的流程,包括工艺文件签审流程、技术通知单/更改单签审流程、质疑单签审流程、工艺文件更改流程等;三是在AVIDM中实现设计文件、工艺文件等各种类型文件的权限管理,实现方便的权限分配机制,建立设计人员与工艺人员统一的工作平台;四是利用AVIDM的数据全生命周期管理机制,实现对工艺文件及数据的版本、技术状态、签署、电子分发、归档等方面的管理。

    现阶段,航天制造企业普遍使用CAPP软件进行工艺设计,AVIDM向工艺管理延伸,须通过与CAPP软件集成的方式,根据CAPP软件的种类不同,分别采取以下两种方式:

    1)紧密集成异构CAPP软件,实现工艺设计与工艺管理AVIDM与异构CAPP的集成使工艺设计数据以BOM的组织形式接受AVIDM的统一管理,并控制工艺设计过程和更改,实现工艺设计的优化,积累企业的工艺知识和经验。目前已经实现了AVIDM与天河CAPP的紧密集成,对其他异构CAPP集成方案将视需求而定。

    2)建立与AVIDM同构的CAPP模块,实现工艺设计与工艺管理建立与AVIDM同构的工艺设计与管理模块,将CAPP作为AVIDM的组成部分,可实现源码级的无缝集成。金叶CAPPFramework纳入AVIDM产品线后,可实现CAPP与AVIDM的底层平台一致、数据结构一致、流程管理一致。

    3.4、生产计划与调度

    航天制造企业基本实行的是两级生产管理,生产处根据计划处的生产计一划进行生产任务派工和任务调整,车间计划负责分解任务到人。生产计划与调度既要考虑资源和能力的平衡,还要考虑临时性任务和指令性任务的调度。

    生产计划与调度管理以AVPLAN为基础,实现从计划处到生产处的统一的生产任务管理;通过自主研发或集成生产计划与调度管理软件,实现生产处到车间级的生产计划和作业派工,并根据车间现场执行反馈,动态调整计划。生产计划与调度过程的各类计划文件、派工单、反馈信息等纳入到AVIDM中管理,不同层次的生产任务计划由不同的系统角色完成,实现“粗计划、细调度”的生产管理。

    如图5所示,生产计划与调度的过程是:①计划处从AVPLAN拿到指派的型号研制任务及各车间统计的上月未完成任务等,每月制定企业下个月的生产计划;②根据各个车间的设备及人员配备,利用自动排产与人工协调相结合的方式,采取定的排产算法,制定出车间生产主计划,这个计划可以到任务项,也可以更加细化到工序:③把生产计划送到物资管理部门的物资配套管理模块,完成物料准备、物流控制、质量检验、库存管理以及各环节的成本核算等功能;④计划下达到车间后,基于车间现场管理模块进行任务分解,车间的详细计划制定是基于有限能力的计划调度:⑤车间详细计划与生产准备的资源列表结合,生成派上单,发到每个员工手中;⑥当制造过程中有临时任务插入时,利用任务插入功能,调整已有的计划。详细计划下发以后,车间按照此计划执行,当车间现场发现突发情况时,如设备故障,人员缺席、工装、刀具未准备到位、工艺材料未到位、进度提前或进度拖后等,车间现场管理要将情况反馈到计划处或车间生产调度,及时动态调整生产计划。

责任编辑:王阳
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