PLM 助力国防军工制造业工艺数字化

1   PLM 数字化工艺方案功能与效益分析

1 ． 1   “所见即所得”的工艺设计

PLM 系统中工艺编制采用“所见即所得”界面，采用信息模型驱动的机制，实现数据与文档的一体化。用户面对真实的卡片界面进行信息录入，通过卡片书进行任意页的切换，可以根据需要在任意位置增加所需的卡片。

图 1

系统提供丰富的工艺编辑功能：除具有灵活的工艺规程和工艺卡片间的拷贝功能外，还具有灵活的工序工步的添加、删除、拷贝，以及快速插入粗糙度、尺寸／形位公差、图示化公差配合插入等功能。

也包括尺寸偏差、粗糙度、定位基准、形位公差、焊接符号、加工面符号等特殊工程符号，它们的填写和编辑同文字一样方便，可以剪切、删除、复制、粘贴、插入等，方便地实现文字和图形的完全混合编排。

系统可以方便实现工序的调整顺序、添加、删除、移动、拷贝等编辑操作；并且提供工序、工步信息的列属性编辑 ( 设置列格式，包括这一列的字体、字高、对齐方式 ) 、块选择 ( 大幅面的工序、工步信息复制、剪贴、粘贴、删除功能 ) 等，更加快捷方便。

图 2 “所见即所得”工艺编制界面

1 ． 2   工艺流程管理

PLM 提供流程定制、流程监控、流程跟踪和用户权限定义等工艺流程管理功能。在系统中可实现工艺提交、工艺审核、工艺标准化、工艺会签和工艺更改等功能，跟踪记录工艺卡的状态，可以对每一张工艺卡的设计流程进行控制与管理。

系统中工作流程管理模块能够在员工之间、部门之间以及企业内部自动地实现工作的流动、任务的流动以及文档的流动，同时提供强大的管理和跟踪能力，加快了审批过程和更改过程。它能够触发一个进程、跟踪一个进程、监控一个进程，从而改善人和人之间、工作组和工作组之问的信息流动。

工作流管理功能可以提供与多个数据库的连接，为整个工作小组的并行工作提供有效的解决方案。另外，它还可以配备多个工作流程服务器，从而将工作流程扩展到整个企业。

在工艺业务工作中的应用将解决工艺分工、工艺规程、材料定额、工装目录、工装图 纸等的审签流程管理。

1 ． 3 工艺版本管理

在 PLM 系统中，对象的生命周期从“新建”开始，经过“检入”、“检出”、“发布”到“作废”的不同版本状态，每一次对文件的修改都会留下一个新的版本，同时在产品数据管理数据库中保留旧版本文档，而且根据设计对象所处的不同状态，形成不同的版本状态名。

图 3 定义工艺审批流程

版本操作命令的名称 ( 检入、检出等 ) 和版本状态 ( 检入、正在被修改等 ) 能够被客户化定义以便满足企业的需求，具体实现通过生命周期定义工具完成。

图 4 工艺文件检入

1 ． 4   工艺统计汇总

PLM 提供统计汇总定制工具，对企业工艺工作中的各种统计汇总进行定制，如：专用 ( 通用 ) 工装目录、毛坯下料明细、材料定额汇总、关键工序目录等。自动生成各类明细表和汇总表。系统能提供自动统计管理用工艺文件功能。

系统可实现对各类汇总清单进行分类、支持多种排序方法、汇总方法和序号填写方式。在定制工具中，可选择对某产品、整件、部件进行汇总统计，并可按指定的格式打印报表。并且以图示化的方式对汇总的内容进行增加、删除和修改等编辑工作，表格可与数据库对应，可方便地查询。

图 5 统计汇总定制

1 ． 5   工艺资源管理

可以利用 PLM 提供的工艺资源管理模块，对于企业工艺业务有关公共资源进行管理，如建立工装资源库。在建立工装资源库时，可以对工装进行分类管理，如：可以分为专用工装和通用工装，在每一类下又可以进行夹具、刀具、量具、模具、辅具等细分。在工装资源库中需要维护工装的代号、名称、类型、精度、使用范围等信息（这些信息都可以根据用户的需求进行定制），并且可以浏览到工装的图 纸、三维模型或照片。

图 6 工装源管理

1 ． 6   工艺知识管理

工艺知识管理主要进行工艺设计实例性知识的管理，其知识源于工艺设计，用于工艺设计。主要提供典型的工艺、工序、工步、常用工艺知识的管理，还包括对工艺资源的管理。从而在工艺设计时提供较为智能的辅助编辑手段，提高效率。

同时为了精确描述各类工艺知识，系统管理员可以对各种工艺知识类的属性进行定义，例如加工机床可以定义的属性有：规格、型号、精度、加工范围、所在车间、分厂等。

1 ． 7   工艺文件打印

通过 PLM 系统的用户权限管理可以对打印功能权限进行灵活的配置，既可以实现企业各部门分散打印的需求，又可以实现由资料室集中打印的需求。

PLM 系统支持工艺文档的合订、批量打印、拼图打印、预览等，也可指定输出单张、多页或整套工艺。同时，在进行合并工艺文件，成册打印时，可以对工艺卡片重新编排页码。

1 ． 8   与 E RP 系统集成

PLM 系统可以向 E RP 提交 M BOM 结构信息。当整个产品或者部件的工艺规程编制完成后， PDM 基于统一管理的工艺规程数据，可以向 E RP 提交毛坯的材料工艺消耗信息（材料物料码、材料名称、材料型号规格、下料尺寸、工艺定额、领料标识、作个数、夹头等）和工艺 路线信息（工序号、加工说明、工作地代码、机床组 I D 、工种、时间单位、准备工时、加工工时等 ）。

2   PLM 数字化工艺 方案效益分析

PLM 项目实施包括 4 个阶段：项目启动、项目需求方案阶段、项目执行、项目移交。从工艺业务本身而言， PLM 数字化工艺方案对企业的效益非常明显，一般能提升工艺部门 2 0%~50% 的工作效率，如表 1 所示。

通过 PLM 数字化工艺解决方案，不但可以理顺工艺业务流程，实现设计、工艺 等产品数据的统一管理，为多品种、小批量的军工企业型号研制生产建立一体化的制造平台，更具战略性价值的是可为未来无图 纸加工、加工过程仿真等打下坚实基础，最终实现数字化设计、数字化工艺、数字化制造的现代化数字化军工的目标。