數(shù)控機床網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)集成應用模式研究

鄧琎 葉愈 高瑜雄

基金項目：國家重點研發(fā)計劃—網(wǎng)絡協(xié)同制造和智能工廠（2019YFB1707300）

摘要：結合數(shù)控機床網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺在區(qū)域行業(yè)應用的特點，通過網(wǎng)絡協(xié)同制造與核心企業(yè)的PLM（研發(fā)設計管理平臺）集成應用，形成面向數(shù)控機床集聚區(qū)域的上下游企業(yè)之間協(xié)作研發(fā)的業(yè)務協(xié)同模式，支撐企業(yè)間在設計過程中的統(tǒng)一管理、開放與共享，實現(xiàn)在研發(fā)環(huán)節(jié)的資源整合和高度協(xié)同，有效提升企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)能力。

關鍵詞：網(wǎng)絡協(xié)同制造;PLM;系統(tǒng)集成;應用技術;研發(fā)協(xié)同

中圖分類號：TP399文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）14-0028-01

企業(yè)對創(chuàng)新研發(fā)與協(xié)同制造的業(yè)務需求逐步明確，近年來大量行業(yè)核心企業(yè)開始構建面向供應鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和關聯(lián)企業(yè)應用的網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺，圍繞企業(yè)在研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、供應鏈管理等方面的重要需求，實現(xiàn)高效的統(tǒng)籌、優(yōu)化、調(diào)度、品控，從而實現(xiàn)高效率協(xié)作，推動了制造資源、制造能力和物流配送的開放共享。

PLM作為數(shù)控機床行業(yè)中一個已經(jīng)廣泛應用的研發(fā)設計管理平臺，在大多數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)都具備較好的應用基礎，而傳統(tǒng)的PLM系統(tǒng)主要是針對企業(yè)內(nèi)部的研發(fā)設計應用，較難支撐區(qū)域化、復雜化的協(xié)同應用模式。因此，如何通過網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)進行集成，來合力實現(xiàn)數(shù)控機床區(qū)域的研發(fā)設計協(xié)同應用，是值得進行研究的課題。本文將重點對數(shù)控機床網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)集成應用技術的模式和方法進行研究分析。

1數(shù)控機床企業(yè)網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)集成要點

經(jīng)過筆者的調(diào)研和分析，數(shù)控機床企業(yè)在系統(tǒng)集成工作中應重點對以下幾方面予以關注：

①設計BOM集成：企業(yè)的設計BOM既是企業(yè)指導后續(xù)工藝與生產(chǎn)的重點，更是實現(xiàn)企業(yè)間協(xié)同研發(fā)的基礎。通過設計BOM與網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺集成，并由核心企業(yè)對設計BOM進行企業(yè)間的研發(fā)任務劃分，將能夠實現(xiàn)多企業(yè)在一個產(chǎn)品的設計BOM中協(xié)同開發(fā)的工作模式;

②物料編碼集成：物料編碼是系統(tǒng)判斷唯一數(shù)據(jù)來源的重要手段，協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)集成時，需要充分考慮兩個系統(tǒng)之間的物料編碼統(tǒng)一，以確保系統(tǒng)中所有圖紙、文件和BOM的一致性。

③圖紙和文件集成：設計圖紙和文件的集成是企業(yè)間實現(xiàn)協(xié)同工作的基礎，在對應的權限控制下，通過企業(yè)間圖紙和文件的共享應用，可以支撐在協(xié)同模式下的共同研發(fā)設計。

④設計流程集成：協(xié)同研發(fā)涉及到多企業(yè)的復雜流程集成，雖然通過平臺可以為中小企業(yè)固化一套相對固定和通用的研發(fā)設計流程，但是部分大型企業(yè)已形成了自身較為完善和固定的研發(fā)流程體系，因此，平臺依然需要考慮到部分企業(yè)的個性化流程需求，實現(xiàn)平臺與企業(yè)PLM系統(tǒng)研發(fā)設計流程的集成。

2網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)集成應用模式

針對數(shù)控機床企業(yè)網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)的集成應用，筆者提出了以下的應用模式：

設計BOM集成：通過數(shù)據(jù)庫集成的方式，把核心企業(yè)PLM系統(tǒng)中的設計BOM集成到網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺上，在集成時首先確保編碼的唯一性和準確性，優(yōu)先確保PLM系統(tǒng)中所產(chǎn)生的物料編碼規(guī)范;其次，應考慮當設計BOM發(fā)生變更時兩個系統(tǒng)之間的BOM相互同步和版本更新問題，確保網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)中對應BOM的一致性;再者，當BOM發(fā)生變更時，應及時在網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺、PLM等系統(tǒng)中具備相應的預警功能，以保證更新能及時傳遞到MES、ERP等系統(tǒng)之中，減少因變更不及時對生產(chǎn)、采購等環(huán)節(jié)帶來的不良影響;最后，在設計BOM集成的基礎上，網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺應能夠同時實現(xiàn)設計圖紙與文件的集成工作，把圖紙和文件掛在對應的結構樹上，以便于后期設計任務的協(xié)同開展。

設計任務分配：在設計數(shù)據(jù)集成的基礎上，核心企業(yè)將可以通過網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺來進行設計任務的分配工作。在設計任務分配前，協(xié)同企業(yè)首先應在平臺上進行注冊和基礎信息的錄入，以便于核心企業(yè)在后期直接進行任務分配。在任務分配時，核心企業(yè)將能夠通過平臺把設計數(shù)據(jù)根據(jù)實際需求劃分成不同的部分，同時分配給一個或多個企業(yè)，并給予相應的修改、查看、時限等多種權限，支撐多家企業(yè)在平臺中的協(xié)同設計。

協(xié)同研發(fā)設計：在設計任務分配完成后，企業(yè)將能夠在協(xié)同平臺中共同進行研發(fā)設計工作，平臺應實現(xiàn)幾方面的重點功能。平臺應支持多種研發(fā)流程的同時運行，并依據(jù)前期調(diào)研需求，在平臺中初始化多種研發(fā)流程供企業(yè)進行選擇，企業(yè)也可以根據(jù)自身情況對部分流程進行個性化調(diào)整;在多企業(yè)都需要對某個設計文件進行編輯時，平臺應具備文件鎖定功能，在一個用戶變更時把該文件進行鎖定，避免多用戶同時編輯導致的版本混亂和文件覆蓋問題;同時，平臺應對所有文件的編輯記錄、版本更新記錄等進行存儲和管控，以便后期能夠快速的調(diào)用和查看前期的文件;在協(xié)同研發(fā)設計過程中，針對不同的研發(fā)情況，平臺應具備不同的集成方式，通過手動集成確認和流程觸發(fā)自動集成結合的方式，來實現(xiàn)整個系統(tǒng)集成過程。

3應用實現(xiàn)

基于以上系統(tǒng)集成應用模式，筆者項目團隊結合某機床制造企業(yè)的實際業(yè)務進行了系統(tǒng)集成，并在其產(chǎn)業(yè)鏈上部分企業(yè)中開展了平臺應用，取得了較好的應用效果。通過讓企業(yè)上下游配套和服務商參與研發(fā)設計過程、承擔部分設計任務、提出設計修改意見及建議，企業(yè)的機床產(chǎn)品設計質(zhì)量明顯提升，用戶對產(chǎn)品的滿意度也有所提高。

4結語

網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺是大型企業(yè)提升自身研發(fā)生產(chǎn)能力、整合產(chǎn)業(yè)鏈和區(qū)域資源的有效手段和途徑，通過網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺與PLM系統(tǒng)的集成應用，可以滿足企業(yè)在研發(fā)設計環(huán)節(jié)的協(xié)同應用，提升企業(yè)的核心競爭能力和產(chǎn)業(yè)鏈整合能力。本文的研究成果初步在數(shù)控機床領域進行了探索應用，后期將逐步為其他行業(yè)的網(wǎng)絡協(xié)同工作提供一定的參考與借鑒。

參考文獻：

[1]從“數(shù)控一代”到“智慧一代”[J].張存吉，姚錫凡，張翼翔，周際鋒，易安斌.計算機集成制造系統(tǒng).2015（07）

作者簡介：鄧琎，男，31歲，云南省機械研究設計院信息技術所副所長，致力于信息技術在制造業(yè)的應用研究。