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工艺创新驱动企业智能制造

2016/12/20    来源:e-works整理    作者:陈万领      
关键字:工艺创新  智能制造  
由e-works 数字化企业网、长沙市智能制造研究院主办,长沙市软件行业协会协办的第十二届中国制造业产品创新数字化国际峰会,于2016年12月1~2日在长沙世纪金源大饭店举行。会上,武汉开目信息技术股份有限公司总经理陈万领发表了题为“工艺创新驱动企业智能制造”的演讲,此为演讲内容整理。未经作者本人确认。

武汉开目信息技术股份有限公司总经理陈万领

武汉开目信息技术股份有限公司总经理陈万领

    一、对工艺与工艺信息化的思考

    在今年的两会报告里,第一次写入工匠和工匠精神,也让这两个词在今年非常流行。此前网上有中国游客去日本买电饭煲和马桶盖的新闻,是中国连马桶盖和电饭煲都生产制造不出来吗?不是,是我们在精益求精方面还有所欠缺,所以我们现在很需要工匠和工匠精神。

    百度对工匠的解释是有工艺专长的匠人,是专注于某一领域,针对这一领域的产品研发或加工过程全身心投入,精益求精,一丝不苟地完成整个工序的每一个环节的人,对产品的生产制造有丰富的经验。但是目前我们在工艺经验的支撑传承方面,实际上是缺失的。随着老匠人的离开,很多东西失传了。在工艺经验、工艺技巧的总结方面,传承承担着重要和关键的作用,尤其是对工匠的培养至关重要。在整个制造环节里,从需求到最终的交互,工艺是非常重要的环节。产品设计完成后,要进行工艺评价;车间生产制造,需要制造工艺的路线和方法;做生产计划需要了解工艺BOM;成本管理需要做工时定额和材料定额等,工艺规划在整个制造环节至关重要。

    从信息系统的角度,工艺的信息化无论对PDM,还是ERP和MES都是非常重要的信息中枢和桥梁,许多信息系统所需要的信息均来自于工艺信息化这个系统。

    智能制造整体解决方案包括智能研发、智能工艺、智能制造、智能服务和智能管理,其中智能工艺非常重要,但在我们国家,对工艺和工艺信息化的重视程度远远不够。在前端产品研发领域有许多软件和电脑工作站,在生产车间有数控机床、加工中心和先进的生产线,但在工艺设计环节还是非常落后的状态。很多企业,包括一些军工企业,甚至还在做二维设计,还有些用excel或一些非专业的CAD软件来做工艺的电子化,对这一块的投入和重视严重不够。就好比在前端和后端都是高速公路,但是在工艺环节还是国道和省道,整个信息通道不流畅。

    二、智能制造中的工艺创新技术研究

    1、制造工艺可行性分析(DFM)

    设计只占成本的5%,这是一个影子理论,但是设计的更改所带来的影响可能超过70%。在实际工作中,经常会发现一些设计不合理的地方,原因在于搞设计的人可能未必懂得工艺和制造,因而有时候设计出的作品让工艺人员很费解或是觉得有问题。例如设计的非标准的孔径比太大,难以加工,或者孔的入孔面是非平面,无法加工等。在很多企业,设计和工艺是两个部门,设计部门完成交由工艺部门评审,评审完成又交回给设计部门,来回反复,导致产品研发中心受到影响,在设计和工艺环节缺少沟通和交流。

    基于此,开目做了一个基于知识的3D工艺审查,从三个方面帮助产品设计人员对工艺的可制造性进行分析的工具。一是从结构方面进行分析,设计的结构哪些地方有缺陷或者不合理;二是对MBD的标注规范进行分析,标注哪里有问题;三是公差精度分析,最终生成一个可加工性的分析报告,辅助企业进行产品设计的成本估算。

    以下对各类产品进行举例分析:

    钻削类,底部的壁厚太薄,没有锥角,不可能加工出来;铣削类,长度尺径过大,没有倒圆,此外还有锐角,加工成本太豪华;钣金类,孔到边的距离太小,钣金类很多是冲压加工,离太近加工变形。孔径孔距比太小,弯曲半径过小,很难加工;车削类,圆角半径过小,很难加工,此外退到槽宽度不一样,实际加工可能要多次换刀等;MBD标注类检查时公差超出设备加工精度,缺少基准标注,孔径没有标注,没有标准粗糙度,包括其它一些尺寸,表面粗糙度低于公差精度要求。

    最终分析完以时会生成如图1所示的报告,这是在UG环境下三维的模型,模型里哪些地方有结构、尺寸或是精度方面的不合理,都会生成一个分析报告。原理是基于后台有一个知识库,把加工工艺设计手册或者企业里面平常设计用到的知识做了后台的支撑,建立了一些规则,而这些规则可以进行扩充。

UG环境下三维的模型

图1 UG环境下三维的模型

责任编辑:张瑾
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