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基于PDM的工艺设计与管理系统的研究及实现

2020/9/29    来源:互联网    作者:贾秀杰      
关键字:CAPP  工艺信息  MIS  PDM  
本文介绍了一个基于PDM的工艺信息及工艺卡片设计管理系统,阐述了系统的主要功能、系统结构及软件组织和特点。

    无论是多品种小批量、还是大批量的生产厂家,经过长期的发展之后,必然积累了大量的、丰富的工艺信息等技术资料,这些资料的管理和维护占用了大量的时间、空间及人力资源,人们希望借助计算机信息技术将它们有效地管理起来,在节省存储空间和人力资源的同时,能够在用户需要时方便、快捷地查询与获取所需工艺图文技术资料,由于工艺设计的特殊性,虽然目前有一定的CAPP软件在使用,但大部分企业仍沿用人工进行卡片设计,个别企业工艺卡片用WORD编制空白模板,编写工艺卡片时填入数据,没有采用工艺卡片来形成相应的数据库数据,也无权限和版本管理,这些问题是目前一些大中型企业普遍需要解决的问题,传统的工艺信息及各类技术资料的管理方式已很难适应现代化生产的要求,而一些CAPP软件往往与CAD、CAM、生产管理之间缺乏有效数据共享,因而开发一种有效的工艺信息及工艺卡片设计管理系统已势在必行,综观管理信息系统的发展趋势,现代管理信息系统已日益以网络为核心,C/S模式是当今一种较为流行的分布式处理网格模式,已成为MIS(管理信息系统)的一种重要体系结构形式,本文所介绍的工艺信息及工艺卡片设计管理系统,是基于PDM,通过产品树的形式实现了零件工艺图文技术资料的快速、准确查询及工艺卡片设计的版本控制功能,并具有丰富的报表输出等功能,可为今后实现基于Intranet结构的工艺图文信息管理打下基础。

1 系统总体设计思想

    工艺信息是制造业最重要、最基本的技术资料,零件的加工工艺及工序图是落实具体生产任务的技术文件,传统的管理方式是由设计部门绘制好零件图,再转由工艺部门编制加工工艺,再由生产部门将编制好的加工工艺卡下发给车间班组进行生产,这一过程产生了众多的技术资料,而这些技术资料的管理质量与效率取决于该管理人员的业务水平与记忆能力,本系统的指导思想就是利用计算机完成这个技术管理工作,提供一些工艺信息的常用查询方法和手段,并为工艺卡片设计提供版本控制,系统包括了从产品零件数据管理、工艺设计直到工艺设计卡片归档送交生产和存档的全部过程,另外一点值得注意的是,由于通过网络系统,工艺和设计部门可进行并行工作,不必等设计全部图纸结束后再开始工艺设计,而且工艺设计部门通过不同的CAPP接点,多人可同时设计不同的零件加工工艺,这样可大大缩短产品的开发周期。

    整个版本控制工作是借助C/S结构网络环境完成的,当工艺设计人员完成其设计工作时,提交对应的说明书,并定义一张校对和审核人员的表格,所有的校对人员在线审定通过后,提交审核人员在线审核,所有的审核人员审核后,工作版本变为发放版本,在校对审核过程中,任何校对审核人员都可否定,使校对或审核过程挂起,这时,工艺设计人员需重新考虑并完善其设计工作,再申请校对审核,进行发放处理,鉴于用户对象主要是非计算机专业人员,不能要求其具有熟练的计算机操作水平,故本系统在设计中尽量减少键盘输入,而采用鼠标操作配以各类提示,并且系统具有较强的容许误操作能力和错误提示功能,在设计中采用了“事件驱动”方法,增强了人机界面的友好性和操作的灵活性。

2 系统结构及功能

    系统按照PDM的管理模式,反映所在产品型号、部件号等关系,更好地便于按产品树的形式管理,因此工艺设计的一切操作都围绕产品目录树展开(如图1所示)。

基于PDM的工艺管理系统主界面图

图1 基于PDM的工艺管理系统主界面图

    工艺设计的图纸信息和零件的属性信息,通过已有CAD信息转入,即系统自动进入AutoCAD,打开相应的图形,根据输入的信息是部件或零件,则将装配图的明细表信息或零件图的标题栏信息自动转入产品树的相关内容,系统转入时具备览图功能,能够自动打开AutoCAD界面,打开相应零件图号的图形,进行浏览,由于某些零件需手工绘制,因此系统提供了手工录入零件信息功能,工艺信息管理可以在目录树的任何节点上进行删除操作,删除选中的零件或部件或产品等内容,当选中的是产品,将整个产品所属的部件或零件一同删除。

    2.1 系统维护

    权限设置:只有系统管理员才可使用该窗口,在该窗口内增加、删除操作员,并对新增的操作员设置其应有的权力。

    密码更改:各操作员可相应地更改自己的密码。

    重新登录:退出原应用系统,以新用户身份登录。

    2.2 工艺路线管理

    工艺路线库中存放零件总库中的所有自制件、需作工艺的外协件,工艺路线库中设立版本字段,并给出是否外协的标志字段,工艺信息管理系统包括工艺设计管理、工艺路线管理、系统维护、工艺卡片生成、工艺信息查询、外协件管理。

    2.3 工艺设计管理

    若有与原工艺路线相同的,可检索原有的工艺卡片,存到临时库供工艺设计人员参考,若无相同的工艺路线,则可检索标准工艺卡片,利用特征查询,供工艺设计人员参考,并可提供标准工艺术语,辅助编制工艺卡片,可随时加入到标准工艺卡片库中。

    2.4 工艺卡片生成

    工艺卡片库按工艺类型分别建立数据库表,可增加、删除零件图及工艺卡,修改原来的零件图及工艺卡,修改的工艺文件有版本号,以备区分,考虑到生产企业中图纸信息有二维、三维两种方式,应通过OLE选择不同的CAD软件。

    2.5 信息查询系统

    一般的查询通过PDM的产品树进入不同的层次快速查询,另外,系统还提供了其它多种查询手段,可按零件名称查询、按零件编码查询、按零件所属设备分类查询、按零件所属设备查询,并利用Power Builder中数据窗口(Data Window)的OLE技术可显示相应的零件图,完成具体零件的检索后,点击“工艺查询”按钮,借助于前后翻页按钮,可浏览该零件的所有工艺卡,并可打印出来。

    2.6 外协件管理

    外协作件有是否外协的标志字段,并独立成库,便于统一管理。

3 系统软件平台规划分析

    分析软件平台以Windows NT Server加载SQL Serwer For NT为网络服务器,SQL Server为数据服务器,前台的中文Windows98及Power Build 6.0(Enterprise)都通过Microsoft的ODBC(Open Database Connectivity),将不同的数据统一转化到SQL中,并与后台的SQL Server相连,各数据库子系统的数据一致性和安全性都交由SQL Server统一控制完成,对这种Oient/Server结构的系统,前台负责处理用户界面,包括输入、输出数据信息及数据交互等;后台负责处理数据查询、检索、逻辑判断及运算等,这样很好地解决了数据库的连接问题。

    Microsoft Windows NT4.0是基于Client/Server模式的网络环境,该操作系统功能强大,使用可靠性高,是多任务、多进程的32位操作系统平台,作为开放系统,可节约用户的长期投资,可用于实现客户/服务器应用程序,如数据库服务器、通讯服务器、系统管理服务器等,它具有集中安全性设计,开放性强,支持多种网络用户,支持多种网络传输,可实现远程访问服务的特点,它允许用户共享资源,包括文件共享、打印共享、客户/服务器的计算和远程管理。

    MSsQL Server 7.0数据库服务器是一个高性能、多用户的关系型数据库管理系统(RDBMS),是用于满足分布式客户/服务器应用需要的第一个RDBMS,它带有面向企业的特点,如数据复制、并行处理及对标准硬件平台上的大型数据库的支持,它便于管理使用,通过一个综合的基于对象的分布式管理结构,提出了这些管理和操作控制的关键性理论,它与Windows NT操作系统连接起来,实现了更高的客户/服务器应用程序,前台在编写程序时可通过ODBC存取SQL Server上的数据。

    Power Builder 6.0前台开发工具能在一个可视的开发环境下,编制接发消息、存取数据、链接其他程序的大型应用软件,它具有图形设计工具,结构化的时间驱动编程模式,开放的系统环境,使用户能够既快又简单地编制出Windows界面下的前台应用软件。

4 结语

    基于PDM的工艺信息及工艺卡片设计管理系统通过产品树结构实现了零件图纸、工艺卡片等各类工艺图文信息的有效管理及快速准确的检索,对我国广大的制造企业,尤其是采用CIMS发展战略的企业,提高产品开发与技术管理能力具有重大的价值,采用计算机信息技术对庞大的各类工艺图文信息进行处理,无疑具有广阔的发展前景。

责任编辑:程玥
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