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航空发动机工艺设计导航平台建设

2017/8/31    来源:e-works    作者:孙艳萍  张国锋  曲娜  董菲      
关键字:PBOM  Teamcenter  工艺设计导航平台  
本文以PBOM为核心,理顺PDM系统中与型号、单个零组件相关的设计文件、工艺、工艺更改单、工装等数据之间的关系,通过数据检索,将各业务整合到一个平台,即工艺设计导航平台,实现型号、零件相关电子数据的管理及展示功能,使电子数据“透明化”,这将极大地提高工艺设计效率。
    1 引言
 
    航空动力技术的发展过程中,以数字化为核心的信息技术起着至关重要的作用。作为一种先进的生产力,信息化建设和信息技术应用的水平,在很大程度上决定了航空发动机的性能、水平和发展速度。PDM产品数据管理(Product Data Management),以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。基于西门子公司Teamcenter平台的PDM系统,目前在黎明公司工艺部门得到了广泛的应用,成为工艺设计的业务平台,承担着工艺设计、工艺报表汇总、工艺数据管理等业务功能。随着PDM在黎明的广泛应用,针对黎明工艺的定制性开发逐渐增多,产生的工艺数据分布在PDM系统各个模块内,工艺人员无法直观、有效的了解及掌握零件工艺设计的整体情况。
 
    经过近十年的系统建设,PDM系统已基本实现了工艺相关的业务管理,可以通过PDM系统创建工艺数据、记录审签过程、管理结果数据。PDM系统已能够支撑工艺性审查、工艺总方案、工艺流水、材料消耗定额、锻铸件毛坯图、工艺规程、工艺产品结构树、数控程序、数字仿真、工装派工与设计、工艺件、临时工艺卡片、超越工艺规程申请单、工艺更改等业务。
 
    工艺设计导航平台就是利用技术开发手段,将分布在PDM系统各个模块内的工艺数据信息进行采集整理后,分别以型号、零件为单位统一在平台内集中展示。这样,工艺员不但能够直观、有效的掌控零件工艺设计的整体情况,还可以通过此平台快速开展零件相关工艺设计的工作。
 
    2 工艺设计导航平台建设思路
 
 工艺设计导航平台建设思路
 
图1 工艺设计导航平台建设思路
  
    工艺设计导航平台分为业务层、管理层、应用层三层,如图1所示。最底层是业务层,以现有业务为基础,将PDM系统中现有业务进行梳理,包括工艺总方案、工艺流水、毛坯设计以及工艺设计等业务,构成平台的底层业务基础;中间是管理层,由现有业务找到对应的管理模块,例如工艺总方案管理、工艺流水系统以及结构化工艺设计等管理模块,整理这些管理模块中的数据,挑选出重要的数据用来展示;最顶层为应用层,抽取这些管理模块中的数据,经过整合重组,演变成工艺设计导航平台的数据基础,应用层有三个平台展示界面,分别是型号数据展示窗口、工艺员工作窗口、单零件数据展示窗口。
 
    工艺设计导航平台以型号、单零件为核心,将PDM系统内诸多业务进行梳理及整合在工艺设计导航平台内统一进行显示。工艺设计导航平台能够保证企业管理层可以直观、便捷的了解型号的整体情况,工艺员可以快速开展设计数据浏览及贯彻、工艺设计、工装设计以及质量控制等工作。
 
    3 工艺设计导航平台系统实施
 
    工艺设计导航平台的数据基础是PBOM,PBOM数据模型的核心是建立有效的数据关联,在PDM系统内,构建统一的数据平台,协调产品设计、工艺设计及生产制造过程中使用的数据一致,适时地将正确的PBOM信息以正确的视图提供给正确的对象,见图2所示。
 
 PBOM主数据结构模型
 
图2 PBOM主数据结构模型
    
    通过定义、创建型号产品根节点与虚拟总装节点,将其变为具有规则的数据,使PBOM变成可识别的PBOM结构,引导工程技术人员进行数据关联建设。在型号产品的根节点下,PBOM的主数据结构主要由三部分构成,即工艺文档、虚拟装配结构和零组件工艺。在工艺文档部分,将公司管理部分文档定为总工艺文档,主要包括:工艺总方案、工艺性审查反馈表等,将各单位管理部分文档定为各单位工艺文档,主要包括:试验卡片、特殊过程目录等。虚拟装配结构主要体现工艺产品结构树模型,主要包含原材料、毛料、毛坯、零件、组件、部件及产品等信息及相应的消耗关系。通过数据关联,实现总工艺同零组件、毛坯、毛料ITEM的数据关联,使数据的创建过程形成完整的整体。在总工艺节点下以文件夹的形式将数据进行分类,主要包括:主制工艺、辅制工艺等,将正式工艺同临时工艺正式进行区分,当临时工艺通过试验成为正式工艺时需重新编制工艺规程。
 
    3.1 工艺设计导航平台角色划分
 
    在发动机研制加工过程中,不同角色人员关注的数据点不一样,型号师是关注整个型号的宏观数据,必须展示给他型号全面的数据,也就是说型号师关注的是整个一个平面,因此型号师的工作平台是型号界面;型号主管是负责本厂的型号零件加工技术指导,需要关注本厂的该型号的各业务数据,也就是说型号主管关注的是平面的一部分,因此型号主管的工作界面是分厂界面;工艺员负责编制某型号的部分零件,关注个别零件相关的数据,例如零件设计图、设计更改单等,工艺员关注的是点,因此工艺员的工作界面是我关注的零件界面。
 
    分角色设计不同的工作界面,这样做的好处是能够各取所需,无须浪费过多的精力,只关注自己需要关注的数据,就像医生做手术,只露出做手术的部位,其余部分隐藏,集中注意力做手术。型号界面、分厂界面、我关注的零件界面都可以跳转到单零件数据展示界面,详细察看某零件的相关信息。分角色设计不同的工作界面设计如图3所示。
 
分角色设计不同的工作界面
 
图3 分角色设计不同的工作界面
 
    3.2 型号/分厂数据导航界面
 
    型号师/型号主管平台界面主要针对用户角色为产品型号师及各分厂的型号主管,用户通过此入口程序,可以快速掌握及了解整个型号及分厂型号的工艺的进展情况及查看此产品型号的相关信息并可以快速开展与项目相关的业务工作。
 

责任编辑:李欢
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