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PDM集成技术在航空制造企业中的应用

2017/8/7    来源:互联网    作者:张耀光  宫宇  邢利君      
关键字:PDM  航空制造  BOM  
航空发动机的制造被誉为“工业之花”,是一个国家工业加工水平的集大成之作。航空发动机加工精度高、 制造难度大,从而对航空制造企业生产加工带来了不小的困难,为了在激烈的市场竞争中获得一席之地,应当充分发挥PDM系统在产品的数据管理、工艺BOM重构、工艺结构化管理及系统集成方面的优势,以PDM系统为平台推动航空制造企业制造流程的优化,以便更好地挖掘航空制造企业的潜力,提高航空制造企业的生产竞争力。

   随着国家信息化战略的逐步推进和实施,将传统加工制造企业与信息化相结合,将会使得企业迸发出“1+1>2”的潜力。航空制造企业作为高精度加工制造的代表应当积极做好企业的信息化建设,做好PDM系统在航空制造企业生产管理中的应用,构建以PDM系统为平台的集成管理系统,优化航空制造企业各产品生产环节,提高航空制造企业的生产效率,增强航空制造企业的核心竞争力。

   1.航空制造企业产品特点

   航空发动机具有结构复杂、加工工序繁多、加工难度大和装配精度要求高等的特点,从而制约了我国航空发动机的制造发展。新时期做好航空制造企业的信息化建设从而促进航空制造企业各制造管理环节之间的协调优化,以便在航空发动机的生产制造中最大限度地降低航空发动机的生产成本、生产周期,提高航空发动机的生产效率和制造质量以满足日益扩大的航空发动机需求。

   2.PDM系统航空制造企业的应用

   2.1航空制造企业应用PDM系统的主要目标

   航空制造企业在航空发动的研发生产中为缩短产品的研发周期需要加强航空发动机设计与制造部门之间的信息交换,以便在设计更改时能够及时地对发动机的制造进行变更,降低设计变更成本,并通过加强设计与制造之间的信息交互,以便通过标准协同充分发挥模块化的优势优化航空发动机的生产加工。PDM系统就是在上述需求的前提下发展起来的,通过PDM在航空制造企业中的应用,从而实现了航空发动机在产品制造全周期上的数据一致性管理,通过利用PDM系统,可以在航空发动机制造的全流程范围内为设计和制造部门建立起一个并行化的航空发动机开发协作环境,从而囊括航空发动机设计、制造的各环节,通过信息化的管理来提高航空发动机加工制造的效率。

   2.2PDM系统在航空制造企业中的应用

   PDM是一种对企业全生命周期产品相关数据、资源与业务流程进行整体优化管理的一种信息技术,其对于制造企业,尤其是航空制造企业更是有着极为重要的推动作用,PDM系统在应用的过程中以PDM为平台通过构建产品数据,将产品设计、制造等各环节中所使用的软件有机地结合在一起,将CAD/CAPP/CAM等与产品设计制造相关的部分进行集成,从而实现了航空发动机在全生命周期内的设计、制造以及管理的信息化集成管理系统,对于促进企业生产过程优化,提高航空发动机的生产效率有着极为重要的推动作用。在产品设计环节,通过应用PDM系统,以PDM系统为平台,可以对航空发动机设计时所建的三维数模、EBOM以及涉及更改等的相关数据进行管理,在PDM系统进行数据管理的过程中,EBOM用以实现传统的设计目录的功能。但是相较于传统目录,使用EBOM对航空发动机设计数据进行管理时,将会使得航空发动机的设计目录更为精确也更有层次感,以电子图纸取代传统的手工图纸,在对航空发动机各零部件进行工艺编制时,可以直接利用PDM中所存有的航空发动机相关零部件的数据来进行待加工工件的工艺编制,通过利用PDM系统将会使得航空发动机制造企业的设计与制造联系更为紧密,信息交互更为顺畅,有利于提高航空发动机从设计转变为产品的生产效率。

    在航空企业中BOM贯穿于航空发动机的全生命周期中,从航空发动机的概念设计、相关参数的计算直至航空发动机各工件工艺的编制在到产品零部件的加工、装配。PDM主要目的是实现航空发动机生产和过程资源的整合,以便在航空发动机的整个生命周期中都能够对航空发动机的相关数据进行编辑和管理。为实现这一目标离不开BOM的参与与支持,且在各个不同的阶段会赋予BOM不同的视图。在航空发动机的.生命周期中主要有工程设计、工艺设计、制造等几个重要的阶段且每个阶段有不同的侧重点,从而使得各部门所看到的BOM视图也是有所差异的,工程设计阶段所对应的是EBOM、工艺设计阶段所对应的是PBOM、工程制造阶段所对应的是MBOM。在上述几个BOM中,PBOM主要对航空发动机的零部件加工、工艺流程、材料以及零部件的装配顺序等机型反应,PBOM集中体现了物料在航空发动机的整个制造周期中的变化过程,PBOM对于大型、精密设备的加工制造有着极为重要的意义,其对于航空发动机的加工制造有着先导指引作用,在航空发动机制造企业中通过对EBOM和PBOM进行分析重构,从而使得两者之间的交流联系更为紧密,相较于传统的信息交互模式,使用BOM这种单一主线来对航空发动机生产各环节进行管理,通过BOM这一数据源实现生产各环节之间的信息及时交互提高了信息交互的时效性和效率。CAPP是工艺设计中辅助工艺设计人员进行产品生产工艺编制的重要技术,基于PDM平台所发展的集成系统实现了PDM与CAPP之间的数据无缝交互,在应用的过程中,CAPP将航空发动机生产所需要的零部件工艺信息等传输至PDM系统中进行数据管理,同时CAPP从PDM系统中获取航空发动机的模型信息、各零部件的材料构成等的信息。完成了对于航空发动机的设计和工艺的编制后将所完成的信息传输至PDM数据库中交由CAM系统来对航空发动机各零部件加工时的刀轨信息进行模拟及加工代码的编制。

   2.3PDM系统应用与航空制造企业中所取得的效果

   在航空制造企业中所应用的PDM系统,其会根据企业所指定的管理规则对航空发动机的相关信息进行协调控制,从而使各项修改信息能按照流程流转到下一个环节,从而缩短了航空发动机的开发周期,提高了企业的生产效率。在航空发动机生产制造的全生命周期中都采用单一数据来进行管理,并对航空发动机的各项数据进行及时地更新,以保障航空发动机在设计、工艺编制及生产制造过程中数据的一致性。在航空制造企业的产品设计阶段,通过利用三维建模技术来对航空发动机中的各组件进行三维数字建模并对各建模组件利用三维技术进行整机装配、管路设计和各零部件的强度建模分析,以确保航空发动机设计的准确性与可靠性。在航空发动机的工艺编制环节,通过对PDM数据库中所共享的设计图纸进行三维分析、工艺的编制、加工过程的三维模拟,从而有效地保证了航空发动机加工工艺编制的准确性,从而使得加工风险大为降低,在降低航空发动机制造成本的同时缩短了产品的生产、加工周期,保证了航空发动机的加工质量。

   结语

   PDM集成技术在航空制造企业中的应用有效地提升了航空企业产品设计、制造全流程的信息化水平,加强了航空企业产品各环节之间的信息交互,提高了航空企业产品研制工艺的准备效率和质量,从而使得航空企业在产品的全生命周期被大为缩短,提高了企业的生产效率。

责任编辑:张纯子
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