數(shù)字化工裝設計管理平臺研究與應用

李君杰 邵德強 于慧杰

摘要：工裝是裝配生產(chǎn)過程中重要的資源，進行有效的管理是生產(chǎn)必須的，本文章提出了一種以模塊化思想的數(shù)字化工裝設計管理為基礎的平臺。平臺設計不需要管理工作環(huán)境，從閉環(huán)實時報告的統(tǒng)計信息和維護中實現(xiàn)工裝維護，具有設計、轉(zhuǎn)換、集成管理的智能支持功能。工裝的設計效率和質(zhì)量大大提高，降低了成本。

關鍵字：數(shù)字化 模塊化 工裝管理 模型

一、目的和意義

在航天等復雜產(chǎn)品的開發(fā)中，技術裝備作為一個關鍵點占據(jù)著很重要的地位。航空航天工藝在同行業(yè)存在的差距具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）設計方法比較落后，開發(fā)周期較長，難度較大。

（2）作業(yè)過程中缺乏有效管理的經(jīng)驗，效率比較低下。

（3）工廠間的合作及調(diào)整較少。

（4）缺乏豐富的經(jīng)驗和更全面的利用。

面對上述問題，運用當代設計的工裝，按照系統(tǒng)/邏輯設計方法，研究設計、技術、管理一體化的綜合模式，其首要的任務是利用數(shù)字化技術，對模塊進行調(diào)整，將多元化與智能化工設計工裝相結合，設計一個數(shù)字化工裝平臺。主要從以下兩個方面進行探討創(chuàng)新。（1）集成模塊設計和知識重用。（2）設計無監(jiān)督集成。

二、設計思路

現(xiàn)如今，工業(yè)制造業(yè)已經(jīng)趨向于智能化的發(fā)展，已經(jīng)把先進的設計制造技術和互聯(lián)網(wǎng)信息技術進行完美融合，并提出了數(shù)字化設計制造理念。

通過將其安排為一個步驟，可以根據(jù)一定的紀律水平來管理法律要素。各模塊的功能和結構具有獨立性、完整性、協(xié)調(diào)性和兼容性。模塊之間的接口對于分區(qū)和組裝非常有用。大約75%的新設計已在傳統(tǒng)設計示例的基礎上進行了優(yōu)化和修改。

為了提高水平，有必要采取統(tǒng)一的標準的來評判，統(tǒng)一集成的數(shù)據(jù)、設計手冊和圖表設計計劃，實現(xiàn)資源的共享。本文采用了模塊化和知識重用的思想，通過知識循環(huán)的途徑，構建智能設計制造的“生態(tài)環(huán)境”。

工裝是組裝工序中重要的資源，有效的管理是生產(chǎn)管理的前提。生產(chǎn)管理的主要內(nèi)容是，包括人們的設計和制造的過程，以及將商業(yè)過程引入標準化的過程控制，管理整個生命周期中的工裝的資源。

生產(chǎn)管理的主要目的是為了實時監(jiān)控工裝的技術生產(chǎn)情況，其目的是為了能夠滿足產(chǎn)品必要的技術要求。

三、解決方案

本文調(diào)查了某民營裝配企業(yè)的具體運營狀況，分析了生產(chǎn)管理的現(xiàn)狀。分塊管理、查詢管理、庫存管理、供應商管理、用戶管理、界面管理等功能。整個生命周期中的每一項活動都經(jīng)過審查、監(jiān)控和管理，最后形成一個完整的電子記錄表，包括詳細信息，如設計、制造、定期檢查、維修、儲存、廢棄、技術條件升級改進以及機架。數(shù)字化工裝設計管理平臺可以在前端模塊化，NX開發(fā)環(huán)境指南和模塊化產(chǎn)品設計建模。

1.工裝設計系統(tǒng)

1.1工裝數(shù)據(jù)模型

系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫為Oracle。數(shù)據(jù)庫的核心是分散數(shù)據(jù)庫模式，其強大的數(shù)據(jù)存儲和管理能力為系統(tǒng)提供了快速有效的操作保證。這種模式，數(shù)據(jù)操作和業(yè)務處理可以單獨管理。當業(yè)務發(fā)生變化時，但是數(shù)據(jù)庫不發(fā)生變化，只是業(yè)務邏輯層的流程發(fā)生變化，因此軟件系統(tǒng)能夠更好地適應企業(yè)業(yè)務的變化?？刂茖邮峭ㄟ^顯示數(shù)據(jù)或接收用戶輸入數(shù)據(jù)并向用戶提供J2EE來開發(fā)或部署公司應用程序或交互操作的接口。它主要包括一個支持動態(tài)網(wǎng)頁生成的JSP、一個用于瀏覽、修改和生成動態(tài)web內(nèi)容的servlet，以及一個可重用組件javaben。

1.2人員組織模型

數(shù)據(jù)分為兩個大部分。（1）數(shù)據(jù)存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫表格中的元數(shù)據(jù)，例如基本信息、各種應用形式、各種信息等。（2）對于存儲在服務器的物理盤中的技術條件、CAD圖面、各種說明文件等等，文件系統(tǒng)采用了“用戶許可證”的構造。根據(jù)該條件，將適當?shù)臋嘞薹峙浣o不同的角色，根據(jù)需要為用戶分配不同的角色。最重要的特點是每個角色具有不同的系統(tǒng)功能和接口功能。需求賦予用戶不同的角色，最終根據(jù)功能需求為每個角色提供不同的系統(tǒng)功能和接口。

2.工裝管理系統(tǒng)

（1）基礎性管理。

其中，基礎數(shù)據(jù)庫包括工裝材料倉庫、標準零件倉庫、永久零件倉庫、模板倉庫以及基本上涵蓋工裝設計的大部分設計元素的知識庫。

TeamCenter提供人事、權威、數(shù)據(jù)、過程、變更、BOM等相關管理。系統(tǒng)架構主要包括：使基于站點PC終端的幾個功能按鈕的操作許可具有不同的功能，使系統(tǒng)相互作用和許可管理更加明確和合理。

（2）工藝集成管理。

在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，根據(jù)其映射規(guī)則自動生成BOM。與此同時，teamcenter采用了基線法。將每一個模型完成后，加上識別，可以提高項目文件的識別性，從而能引進產(chǎn)品成熟度，測量和監(jiān)督工裝設計和制造工序。成熟度模型將加強對整個產(chǎn)品周期的工裝階段設計團隊的整體理解和Scheme的完整性。

（3）個性化管理，JAVA開發(fā)的工裝數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)管理功能。

工裝管理系統(tǒng)可以根據(jù)工裝分類、庫存和工裝應用程序自動生成各種工裝報告。而生產(chǎn)管理人員必須根據(jù)統(tǒng)計才能做與下一個生產(chǎn)相關的準備。信息管理系統(tǒng)將工裝的統(tǒng)計信息、問題統(tǒng)計信息、每周檢查信息統(tǒng)計、工裝狀態(tài)統(tǒng)計信息和經(jīng)費統(tǒng)計信息實時生成各種庫存報告，例如工裝，工裝量可以掌握工裝的時間數(shù)據(jù)和當前使用時間，工裝每周檢查當前的特定相關信息和工裝。

四、結語

基于高級數(shù)字設計，我們從系統(tǒng)狀態(tài)進行了功能識別，實現(xiàn)了設計，技術，經(jīng)營的無縫連接。標準化、簡化、原始復雜的工裝管理、共享的工裝設計經(jīng)驗，大大提高了工具產(chǎn)品的獨立性。其次，在多個網(wǎng)站的不同文化之間的協(xié)調(diào)下，可以學習大規(guī)模組件的模塊設計。解決了傳統(tǒng)意義上的工裝管理的坎坷，并且為數(shù)字化工裝設計管理平臺研究與應用開辟了一條可行性非常高的道路。

參考文獻

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[2]張雁龍. 數(shù)字化工裝設計與制造技術[C]// 2007年國防科技工業(yè)虛擬制造技術高層論壇. 0.