基于Teamcenter的设计工艺一体化研发新模式的探索

为了进一步提高设计的工作效率,缩短型号产品开发周期,消除不必要的时间与精力浪费,为实现智能化工厂打下基础,有必要彻底颠覆传统的设计-工艺串行研发模式。通过基于MBD的主模型和单一数据源技术解决了传统二维环境下产品设计信息重用和一致性管理问题,通过基于西门子Teamcenter搭建的设计工艺一体化协同平台解决了传统设计、工艺非统一平台下的数据管理难、信息共享难、流程贯通难、业务协同难的问题,实现了以设计、工艺一体化平台为基础支撑,以MBD主模型为数据核心,以统一集中为管理要求,以单一数据源为共享前提,以贯通设计、工艺研发流程为业务驱动,以并行协同为工作方式的设计工艺一体化研发模式。     

CAXA PLM设计、工艺一体化助云马飞机插上腾飞翅膀

贵州云马飞机制造厂是“中国信息化500强”企业,随后实施“数字云马”战略,强化异地网络协同飞机数字制造核心竞争力,规划实现“云马网络工程”和“云马产品数据管理系统”。实现以产品为中心的协同科研环境,研发过程的可视化,集设计、工艺、生产、试验及管理为一体的IT系统集成。实现以工厂技术中心（设计部、技术部、综合部）为核心,通过项目的实施,着重解决产品设计数据（二维电子图文档、三维数学模型）的管理,工装图纸（含模线样板图）、工艺文件（指令性工艺文件、生产性工艺文件、管理性工艺文件）数据管理流程。     

集成三维设计模型的装配顺序规划

装配顺序规划是研究和开发计算机辅助装配工艺设计系统,实现产品装配设计过程和装配工艺设计过程有效集成的关键技术。研究了CAD模型中装配设计信息提取、子装配体识别法和拆卸法综合应用的装配顺序规划、基于装配结构树的装配设计与工艺集成数据接口的定义等相关技术。在这些研究的基础上,借助国产三维CAD平台CAXA的二次开发平台和XML技术,对以上技术进行了实现。最后,以电机产品为研究对象,给出了相关实例。     

企业级协同仿真平台——PERA

PERA是企业级协同仿真平台,通过对产品仿真业务中的项目、技术、流程、数据和知识等关键对象进行系统有效的管理,实现产品仿真过程中人与人的协同、技术与技术的协同、业务与业务的协同.PERA通过集成各类研发工具和数据接口实现数据与工具间的关联.按照企业研发仿真流程,协同项目、部门、人员、学科、软件工具、数据等信息形成统一关联模型,实现对研发过程中产生的大量信息进行可溯性管理,并与企业其它系统进行无缝集成,共同构成企业的研发管理系统.     

企业级协同仿真平台——PERA

PERA是企业级协同仿真平台，通过对产品仿真业务中的项目、技术、流程．数据和知识等关键对象进行系统有效的管理，实现产品仿真过程中人与人的协同、技术与技术的协同、业务与业务的协同。PERA通过集成各类研发工具和数据接口实现数据与工具问的关联。按照企业研发仿真流程，协同项目、部门、人员、学科、软件工具、数据等信息形成统一关联模型，实现对研发过程中产生的大量信息进行可溯性管理，并与企业其它系统进行无缝集成，共同构成企业的研发管理系统。     

产品研发管理系统的实施应用

实施产品研发管理系统的应用,完成以CAD/CAPP/CAE/PLM为核心的产品设计、分析仿真、工艺规划的集成环境的建立,实现产品的全生命周期管理和设计协同,提升企业研发、管理创新能力,促进企业从"制造"到"创造"的转变。     

计算机仿真：医疗设备安全可靠性提升的关键技术

为实现医疗设备高安全可靠性设计,计算机仿真成为了物理原型设计与性能测试之外的重要非物理手段,已逐渐得到医疗设备研发企业的重视和应用。为此,本文论述了计算机仿真在医疗设备创新研发中的应用价值,并总结了计算机仿真技术在国内医疗设备设计与优化过程中的应用现状。未来,应结合医疗设备研发流程,制定仿真标准与技术规范,规划与建设协同设计与仿真平台,提升仿真驱动创新研发的能力。     

MBD技术在设计与制造协同中的应用

针对产品复杂程度和零件精度的不断提高,以及生产周期的限制,文中通过MBD技术将设计制造信息定义到产品三维数字化模型中,以唯一的数据源作为协同的基础,实现集产品数字化定义、结构化工艺设计、自动化检验规划和数字化生产制造。     

机械产品协同设计制造信息管理平台的开发

针对机械产品设计制造过程,开发了一个交互式、分布式且面向产品设计制造流程的机械产品协同设计制造信息管理平台。根据机械产品数字化流程,将过程信息分为设计分析型数据、图形数据和管理型数据,利用工程数据库来进行信息管理,结合网络技术开发出机械产品数字化设计制造信息管理平台.该平台在某型产品的开发应用表明,它能实现设计制造管理信息在Web上的交换与共享,满足设计工艺管理人员协同开发的要求,为促进机械产品设计制造行业能力的提高作了有益的探索。     

雷达领域设计工艺协同关键技术研究与实现

在全三维研制模式下,产品设计与工艺工作可并行开展,但由于缺乏制定数据成熟度的标准等原因,目前大部分产品仍采用传统的串行封闭式研制和生产流程模式。为提高产品全三维设计与制造效率,需要开展设计工艺协同技术研究。文中结合雷达领域设计与工艺部门联合研制的特点,分析了设计工艺协同研制的现状与技术难点,重点探讨了设计成熟度定义、设计工艺协同流程改进、设计工艺协同实施平台等关键技术。根据分析结果给出了雷达结构设计工艺协同工作技术路线,实现了基于共享信息的紧密集成与协同。     

支持数字线索的产品数字空间管理框架研究与应用

数字线索和数字孪生是推动型号产品研制模式转型的变革性技术,如何建立适应数字线索应用的信息化系统成为企业关注的重要问题.在型号研制现状与需求的基础上,提出了由实体、模型、学科、过程和应用组成的产品数字空间管理框架,分析了管理框架下的深度模型集成、产品数据融合贯通和以流程为中心的业务协同三层次数字线索应用,最后,结合航天军...     

面向网络化制造的中小企业协同管理平台研究

针对网络化制造模式下中小型企业协同管理的需求,并基于企业协同工程和系统工程适用性,提出了一个基于协同管理中心的企业协同管理平台的系统解决方案.该系统覆盖网络化制造协同联盟的设计、制造、组织、资源和过程管理控制等环节中的关键业务,实现组织、产品、过程和资源的协同管理.从网络化制造的特点出发,给出了协同管理的模式、平台系统体系结构、特征和总体技术结构;重点解决了协同规划、协同联盟成员选择与匹配、信息交换、访问控制、协同过程管理控制、系统封装以及通信等方面的问题;最后讨论了所建立的原型系统及其应用实例.     

面向网络化制造的协同设计技术

设计了一种面向网络化制造的协同设计平台,建立了企业间产品开发的协作关系,提出了在产品开发中整合企业供应链上的制造资源、实现客户定制和企业协作的方法。通过对产品实际设计过程的特点分析,利用规划控制下的二阶段设计理论,研究了产品对象模型构造技术、工程知识表达技术和设计过程建模技术,提出了一种基于知识的协同设计方法。以成德绵区域网络化制造和应用服务供应商平台为基础,设计并实现了协同设计平台,实现了企业间的协作和基于知识的设计,并已在成德绵区域的多家企业应用。     

Visual SourceSafe在协同结构设计中的应用

介绍了一种将配置管理工具应用到结构设计过程中的方法。此法可以实现设计文件的版本控制,在特定的小型工作组布署后,可以形成极高效的协同设计平台。这个协同设计平台也可扩大至企业级的应用,可以解决以前困扰制造企业的很多问题。图文档管理、项目管理和计划管理等多项日常事务在此平台基础上均可开发出相应的解决方案。本文围绕制造企业应用,从配置管理工具的选择、工作环境的快速搭建、典型系统的实例、应用过程应注意事项等方面进行了详细的阐述。     

Development of a generative CAPP system for axisymmetric components for a job shop environment

Process planning is a function in a manufacturing organization that selects the manufacturing processes and parameters to be used to transform a part from its initial state to the final form according to the design specifications. It is a bridge between product design and product manufacturing. The activities of process planning include understanding the part specifications or product design data, selection of job material and tool, setup planning, sequencing the operations within a setup, determination of process parameters for each operation, and generation of process sheets. This paper outlines a method to develop a generative computer-aided process planning system for axisymmetric components for a job shop environment. A decision support system is used to perform semi-structured tasks such as setup planning and establishing precedence relationship among various operations.     

面向全球制造环境的先进制造使能技术

动态联盟企业的组织模式,联盟企业间的动态伙伴关系,动态联盟的群体决策支持系统,动态联盟的组织运行和经营管理技术是敏捷企业的主要研究内容,并行设计技术主要同向球制造网的产品并行设计技术,异地设计与制造技术主要研究异地设计环境下产吕数字化建模及数字化定义,分布式数字化装配技术,工装数字化设计及工装数字化装配技术,虚拟制造与制造过程仿真技术,支持异地设计与制造的计算机协同支持环境（CSCW）等,GM环境下的产品信息集成技术主要研究基于Internet技术的STEP信息集成,分布式产品数据管理技术,基于分布式对象体系的信息集成和全球制造环境网络支持平台,GM环境下的产品开发过程研究的主要研究对象包括产品开发过程建模及分析,仿真工具,产品开发过程管理等。     

A task-oriented modular and agent-based collaborative design mechanism for distributed product development

The rapid expansion of enterprises makes product collaborative design （PCD） a critical issue under the distributed heterogeneous environment, but as the collaborative task of large-scale network becomes more complicated, neither unified task decomposition and allocation methodology nor Agent-based network management platform can satisfy the increasing demands. In this paper, to meet requirements of PCD for distributed product development, a collaborative design mechanism based on the thought of modularity and the Agent technology is presented. First, the top-down 4-tier process model based on task-oriented modular and Agent is constructed for PCD after analyzing the mapping relationships between requirements and functions in the collaborative design. Second, on basis of sub-task decomposition for PCD based on a mixed method, the mathematic model of task-oriented modular based on multi-objective optimization is established to maximize the module cohesion degree and minimize the module coupling degree, while considering the module executable degree as a restriction. The mathematic model is optimized and simulated by the modified PSO, and the decomposed modules are obtained. Finally, the Agent structure model for collaborative design is put forward, and the optimism matching Agents are selected by using similarity algorithm to implement different task-modules by the integrated reasoning and decision-making mechanism with the behavioral model of collaborative design Agents. With the results of experimental studies for automobile collaborative design, the feasibility and efficiency of this methodology of task-oriented modular and Agent-based collaborative design in the distributed heterogeneous environment are verified. On this basis, an integrative automobile collaborative R＆D platform is developed. This research provides an effective platform for automobile manufacturing enterprises to achieve PCD, and helps to promote product numeralization collaborative R＆D and management development.     

基于变压器产品的动态过程管理系统开发与应用

变压器企业属于单件小批量离散制造业,产品多为定制产品,订单随机性强、不确定因素较多。产品在管理过程中存在产品设计信息的统一和共享困难,项目计划进度无法实现过程控制,无法快速准确的调整计划,在生产制造阶段,经常出现插单,生产计划时常变更,管理人员制订生产计划主观性强,车间计划执行有资源冲突现象。因此,产品研发设计过程和经营管理过程中要适时动态管理,以此提高过程管理的适应性。将项目管理、工作流与生产计划调度结合,提出了基于变压器产品的动态过程管理系统体系架构,并结合变压器企业具体应用,采用JAVA语言和JSP技术开发了动态过程管理系统,增强了企业过程管理的灵活性、准确性。     

Java-based computer-aided process planning

This investigation addresses distributed environments for computer-aided process planning (CAPP) over a network. The Java 2 Enterprise Edition (J2EE) standard using Java is applied to implement cross-platform and distributed computing architecture, thus reducing the system loading during manufacturing process planning. The product-oriented standard, standard exchange of product (STEP), model data is applied to define a robust data model that associates product, shape, and feature definitions and provides the mechanisms for data exchange, sharing, and integration with other engineering systems, such as computer-aided design (CAD) and computer-aided manufacturing (CAM). STEP AP224 is engaged to define the machining features of machined products in the proposed CAPP system. The life cycle of a product from design to sale, and especially the period of manufacturing, can be greatly shortened; the cost of manufacturing can be reduced and the quality of the product can be improved using the proposed CAPP system.