控制閥產品結構與零件分類的管理

魏冬, 董狄軍,孫健

(浙江三方控制閥股份有限公司，浙江 杭州 311400)

隨著我國現(xiàn)代化工廠的快速發(fā)展，作為最終執(zhí)行元件的控制閥，小批量、多品種、面向用戶的設計生產和裝配已經(jīng)成為主要的生產模式，傳統(tǒng)的一個控制閥產品對應一張明細表的產品結構管理模式已不能適應現(xiàn)代企業(yè)的管理要求。如何建立某一通用控制閥產品結構描述管理，實現(xiàn)相似控制閥產品和零件的篩選和組裝以便實現(xiàn)某一類或某一系列控制閥的結構管理，成為控制閥產品結構管理必須考慮的問題。

隨著現(xiàn)代生產的進步，特別是對于PDM[PDM是以軟件為基礎，是一門管理所有與產品相關的信息(包括電子文檔、數(shù)字化文件、數(shù)據(jù)庫記錄等)和所有與產品相關的過程(包括工作流程和更改流程)的技術]系統(tǒng)在工廠的實施，還需要有恰當?shù)牧慵诸?、命名和編碼才能使零件的計算機管理效率和利用率得到提高，便于縮短設計、生產的時間和降低生產成本。

1 控制閥產品結構管理

這里重點描述控制閥零件之間的裝配級別和裝配數(shù)量關系。要理順產品的結構關系，必須對產品結構進行規(guī)范化設計，以氣動單座調節(jié)閥產品為基礎數(shù)據(jù)，針對產品模塊化設計、結構樹、屬性進行系統(tǒng)的歸納整理，編制通用控制閥產品結構描述管理。

1.1 控制閥產品模塊

采用模塊化設計和管理的方法，將氣動單座調節(jié)閥產品分成閥門本體組件、執(zhí)行機構組件、附件3個模塊(如圖1所示)。通過產品模塊劃分，可對預定義的可配置功能模塊進行組合，最終得到一個滿足用戶工況的控制閥產品。由于附件相對獨立，須根據(jù)客戶要求進行選配確定，只在生產BOM(Bill of Material，物料清單)表中詳細描述，因此，在以下的分類結構樹中均不包含附件模塊。

圖1 控制閥產品模塊劃分圖示Fig.1 Diagram of model division of control valves

1.2 控制閥產品結構樹

將構成氣動單座調節(jié)閥的所有零件進行分解，若有二級部件，則進一步分解直到底層零件為止，形成分層樹狀結構。氣動單座調節(jié)閥的產品結構樹如圖2所示。

圖2中表示了產品零件之間的層次關系及每個節(jié)點包含的相應屬性。工程師可在PDM系統(tǒng)“結構管理器”應用程序下創(chuàng)建零件間的使用關系，如圖3、圖4所示。在結構管理器下，可以將已經(jīng)創(chuàng)建好的零件添加為某個裝配件的子零件，也可以在裝配件下直接創(chuàng)建一個子零件；在更新裝配件時，能夠顯示出新添加零件及新刪除零件或屬性；可以把裝配中使用的大量相同零件打包；可導出BOM并直接用于生產服務。

圖2 控制閥產品結構樹Fig.2 Structure tree of control valves

圖3 閥門本體組件產品結構Fig.3 Structure of components for valve body

圖4 執(zhí)行機構組件產品結構Fig.4 Structure of component for actuator

2 控制閥零件分類管理

圖2的樹狀結構是一種僅以隸屬關系管理產品及零件的縱向管理方式，在PDM系統(tǒng)中隨著數(shù)據(jù)量的增加，不利于建立、使用和維護這些數(shù)據(jù)，須引入以材料、功能、用途、結構等特征因素進行分類的橫向管理方式，進一步優(yōu)化工廠對零件、產品等信息的管理。

2.1 分類結構樹管理

控制閥產品由閥門本體組件、執(zhí)行機構組件2個功能模塊組成，各個模塊又由不同的零件組成，按其功能和結構的相似性，用“組—類—屬性”的層次結構，將圖2產品結構樹的零件進一步分類，形成分類層次結構樹，從頂層到底層依次是零件設計分類(為組)、零件名稱大類(為抽象類)、功能名稱細分(存儲類)。具體如表1、表2和圖5所示。

圖5 零件族分類結構樹Fig.5 Structural tree of classification of part family

表1 零件分類結構Table 1 Classification structure of parts

表2 控制閥零件分類結構表Table 2 Classification structure of parts of control valves

通過在分類模塊中建立分類結構樹來管理PDM系統(tǒng)中的專用件、標準件、通用件等基礎數(shù)據(jù)，這樣既可以增加重復件的使用，也可以加快在計算機系統(tǒng)中查找零件的速度，從而提高工作效率。

2.2 分類屬性管理

在編制零件分類結構表的同時，用零件特性表存儲同一類零件族內不同零件的特性值，表中每一行對應著一個零件實例(如表3所示)。

表3 控制閥零件特性表Table 3 Features of parts of control valves

2.3 零件分類編碼規(guī)則

零件分類編碼采用數(shù)字和字母混編的形式,用5位編碼來標識每個零件的特征，并保證唯一。由分類編碼和標識碼組成：分類編碼用于區(qū)分零件設計分類、零件名稱大類、功能名稱細分；標識碼表示同一零件族內不同零件的屬性，采用兩位流水碼，控制閥零件分類編碼如表4所示。

表4 零件分類編碼規(guī)則Table 4 Coding rules for classification of parts

例如編碼P1102的零件，第1位P表示閥門本體組件專用件，第2位1表示閥芯，第3位1表示套筒導向閥芯，第4、第5位02表示閥座直徑80，流量特性是線性。

3 結語

在新產品的設計過程中，企業(yè)會有大量使用標準件和重用已有零部件的情況，這樣，企業(yè)的一個產品之中或產品零件之間存在著大量的零件相互借用情況。通過制定控制閥產品結構與零件分類管理規(guī)則，可提高零件的互換性，降低生產成本，以及重用產品設計知識，更易查找和檢索數(shù)據(jù)，節(jié)約設計時間，達到提高工作效率，節(jié)約生產成本的目的。