面向PLM的协同工艺设计与管理技术研究与应用

1 引言

　　进入21世纪以来，产品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)技术得到了迅速发展，它是为了满足制造企业对产品生命周期管理的需求而产生的一种新的管理模式。PLM的核心是产品数据的有序、设计过程的优化和资源的共享，是支持快速产品开发过程的协同管理的一个集成协同框架。在航空制造企业中，产品的工艺设计涉及多团队、多部门、多领域的参与合作，需要建立面向PLM的协同工艺设计模式，并行工作。同时要求工艺信息系统能够克服时间、空间等限制，形成一个便于群体相互协同工作的共同工作空间，使异地多部门人员能够并行协同地完成工艺信息处理，对于实现快速工艺准备，缩短产品研制周期具有重要意义。

　　2 面向PLM的协同工艺分析

　　目前我国航空制造企业已大量采用CAPP系统进行工艺过程设计与管理，对提高企业的工艺设计效率和管理水平起到了重要的促进作用，但是在应用中主要关注于离散的单元工艺设计工作，对整个工艺生命周期的协同工作研究不够，极大地限制了采用CAPP系统对工作效率提升的效果。面向PLM的协同工艺设计的理念把传统CAPP系统的功能扩展到基于计算机支持协同工作的信息、过程和管理集成平台的高度。本文以某航空制造企业实际需求为背景，分析和总结了其工艺工作的特点，包括：

　　①产品制造工艺种类多，涵盖机加、数控、装配、热表、喷漆等各种冷热加工。

　　②工艺设计涉及多团队、多部门、多领域的参与合作，需要建立协同的设计模式，并行工作。

　　③产品工艺更改频繁，强调完善的版次管理。

　　该企业的工艺设计包括装配工艺和机加工艺这两种主制工艺，整个编制过程中涉及主制单位和多个协作单位的并行协作。工艺处的主管工艺员根据产品设计部门的设计数据，将产品分解成各个零部件，制定分单位目录和工艺分工路线。根据分单位目录和工艺分工路线将工艺设计任务下发到各分厂（主制单位）的车间工艺室进行具体工艺规程编制（主制工艺）。在主制工艺规程编制过程中，主制单位根据车间级产品工艺工作计划来制定包含协作工序在内的工艺路线。主制单位负责工序内容的详细定义。企业内部各术语定义包括：

　　①车间级产品工艺工作计划：车间工艺负责人对分配到本车间的零组件进行工艺编制、校对任务的分配。

　　②主制单位和主制工艺：工艺编制任务的承接单位以及任务的发起单位，其编制的工艺称为主制工艺。

　　③协作单位和协作工序：在主制工艺编制过程中，会涉及到本车间无法完成的任务，需要其他工艺部门协作完成时，主制单位发出协作任务，收到任务的部门成为协作单位。协作单位编制的工艺称为协作工序。

　　④扩编工艺：若协作工序内容较为复杂，例如光学镀膜、旋压、布线等，需形成一本独立的工艺规程，称之为扩编工艺。

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