面向复杂产品的离散装配过程控制与管理系统
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PDM的主要功能PDM是为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关信息以及与产品相关过程的机制和技术。
PDM系统包含多项功能,从面向应用与系统支持的功能来看,一般包括电子仓库(又称电子数据存储、电子保险箱、电子资料室)、面向应用的使用功能(如文档控制、变更控制、配置管理、设计检索与零件库、项目管理等)、实用化支持功能(如通知与通信、数据传输与转换、图像服务与系统管理),其功能结构如图3所示。
图3.PDM系统的主要功能(面向应用与系统支持)从软件功能模块的组成来看,一般包括电子数据存储和文档管理、工作流程管理、产品结构及配置管理、分类与检索管理、项目管理、集成接口、用户化工具等,其功能结构如图4所示。
图4.PDM系统的功能(面向软件功能模块的组成)2.2.1项目管理功能项目管理的定义:为了在确定的时间内完成既定的项目,通过一定的方式合理地组织有关人员,并有效地管理项目中所有资源(人员、设备等)与数据,控制项目进度的系统管理方法,项目管理所涉及的信息最多,范围最广,实现起来也最复杂。
项目管理是面向过程的一种管理模式,它强调对项目的全过程(包括立项、计划、执行、控制和收尾等)进行全方位管理,其静态领域涉及范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、采购管理、风险管理和综合管理九个知识体系。
与目标管理不同,项目本身具有不可重复性并包含许多不确定因索,这就使得管理者和任务承担者很难就项目达成双方一致的目标。
由于项目管理贯穿于项目的整个生命周期,而且围绕项目将企业不同职能部门的成员组成一个有机的整体,项目管理者既是这个团队的领导者,又是项目的执行者,对整个项目及其过程负责,准时、优质地完成全部工作,实现项目的目标。
因此,项目管理可以避免目标管理特别是以人工为主的管理模式的弊端,有助于企业处理项目实施过程中需要跨领域解决的复杂问题,能有效地提升企业的运营效率。
PDM系统的项目管理功能是为完成对项目进行管理的任务而设蜀的,进行项目管理,需要定制项目模型,在项目模型中对项目的任务、人员和时间安排进行描述。
先进制造技术试题一、填空题(每空2分,共30分)1、典型FMS的三个子系统是:加工系统、运储系统、计算机控制系统.2、先进制造技术的特点:先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。
3、CIMS系统的三要素:人、经营、技术。
4、FMS中央管理计算机肩负的任务:控制、监控、监视。
二、名词解释(共15分,每题3分)1、DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计,它最早出现于九十年代初期,属于并行工程中的DFX(Design For X)技术的一个分支.面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下,尽可能地降低成本,通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况,并进行评价后,对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改,以达到降低成本的设计方法。
DFC将成本作为设计的一个关键参数,并为设计者提供分析、评价成本的支持工具.2、AM敏捷制造(Agile Manufacturing)敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术(以信息技术和柔性智能技术为主导)、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的,也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。
敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。
3、CE 并行工程即concurrent engineering,简称CE,是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程(包括制造过程和相关过程)的一种系统方法。
换句话说,就是融合公司的一切资源,在设计新产品时,就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。
在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。
4、CIM Computer Integrated Manu-facturing,简称CIM。
复杂产品装配过程精细化管理和执行王社伟;莫蓉;杨海成;张海明【摘要】为了从管理角度深入研究复杂产品的装配过程执行问题,提出面向复杂产品的装配过程精细化管理和执行方法.将精细化管理和PDCA循环引入装配过程,建立装配精细化管理和执行总体框架模型.在微观操作层面建立以工序为中心的操作执行机制;在宏观管理层面,建立基于PDCA的任务管理执行机制.在装配精细化管理的基础上,给出复杂产品装配进度定量化计算方法.针对航空发动机装配开发了装配数字化系统,验证了所提方法的有效性.【期刊名称】《计算机集成制造系统》【年(卷),期】2013(019)010【总页数】8页(P2399-2406)【关键词】复杂产品;装配执行;精细化管理;PDCA方法;制造执行系统【作者】王社伟;莫蓉;杨海成;张海明【作者单位】西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安710072;河南工业大学信息科学与工程学院,河南郑州450001;西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安710072;西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安710072;中国南方航空工业有限公司科技与信息化部,湖南株洲412000【正文语种】中文【中图分类】工业技术第 19 卷第 10 期2 01 3年 10 月计算机集成制造系统 Computer IntegratedManufacturing Systems Vol.19 No.10Oct.2 0 1 3 DOI:10. 13196/j.cims.2013.10.WANGShewei.2013103复杂产品装配过程精细化管理和执行王社伟1'2 ,莫蓉 1 ,杨海成 1,张海明3( 1.西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安 710072 ;2 .河南工业大学信息科学与工程学院,河南郑州 450001 ;3 .中国南方航空工业有限公司科技与信息化部,湖南株洲 412000 )摘要:为了从管理角度深入研究复杂产品的装配过程执行问题,提出面向复杂产品的装配过程精细化管理和执行方法。
天津市工业和信息化局关于印发天津市智能制造发展“十四五”专项规划的通知文章属性•【制定机关】天津市工业和信息化局•【公布日期】2022.07.06•【字号】津工信装备〔2022〕9号•【施行日期】2022.07.06•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】工业和信息化管理正文关于印发天津市智能制造发展“十四五”专项规划的通知各有关单位:为进一步推动天津市智能制造产业高质量发展,我局组织编制了《天津市智能制造发展“十四五”专项规划》,现印发你们,请结合实际认真贯彻落实。
特此通知。
2022年7月6日天津市智能制造发展“十四五”专项规划“十四五”时期是天津坚持制造业立市,推进制造业高质量发展,全面建设制造强市的关键阶段。
发展智能制造对于我市巩固实体经济根基、建成现代产业体系、实现新型工业化具有重要作用。
依据工信部《“十四五”智能制造发展规划》和《天津市促进智能制造发展条例》,制定本规划。
一、现状与形势“十三五”期间,随着新一代信息技术和制造业的深度融合,天津智能制造整体发展态势良好。
创新能力不断增强,一批智能制造核心技术取得突破,跨尺度多材质铸造件智能加工机器人技术入选“2021年中国智能制造十大科技进展”,12英寸化学机械抛光装备打破了国外垄断。
供给能力持续优化,在机器人、高档数控机床、增材制造以及专用成套装备等方面聚集了近200家智能装备企业,5家企业中标工信部智能制造系统解决方案供应商。
应用水平稳步提升,累计培育丹佛斯天津商用压缩机工厂和海尔天津洗衣机互联工厂等102家智能工厂和数字化车间。
支撑体系逐步完善,智能制造专项政策、“海河英才”、“海河工匠”等政策的实施,为智能制造高质量发展提供了坚实保障。
目前,我市正处于向数字化普及迈进的关键阶段,智能制造发展仍存在供给适配性不高、创新能力不强、应用深度广度不够、专业人才缺乏等共性问题。
当前,我国已转向高质量发展阶段,新一代信息技术与制造业正在深度融合,数字产业化和产业数字化进程加快,新产业新业态新模式不断涌现,智能制造已经由理念普及、试点示范进入深入应用、全面推广的新阶段,已经成为推动制造业高质量发展的强劲动力,这为天津制造业发展提供了新的发展机遇。
⽤友U8⽣产制造产品模块功能说明U8⽣产制造产品模块介绍⽣产制造包括物料清单、主⽣产计划(MPS)、需求规划(MRP)、有限排产、产能管理、⽣产订单、车间管理、⼯程变更、设备管理、⼯程变更关联影响处理等模块。
⽤友U8⽣产制造管理软件概述:《⽣产制造管理》是⽤友ERP-U8的重要组成部分,⽤户可以进⾏MRP 运算、ROP运算以及车间的管理。
总体应⽤价值⽣产制造各个模块的主要功能在于增强企业⽣产的适应能⼒,提⾼计划前产能平衡的准确度,同时降低⽣产成本与⽣产管理的复杂度,提⾼⼯⼚的制造柔性,加快⽣产周转速度,更好的适应市场敏捷性需求。
总体应⽤特性l、⽀持⾯向库存⽣产,订单装配和订单⽣产多种⽣产管理模式 2、⽀持多品种⼩批量的离散⽣产和⼤批量重复制造 3、⽀持对各级计划的产能平衡和有限排产4、⽀持企业建⽴规范的⼯程基础础数据管理体系MRP运算(Material Requirements Planning,简称MRP):就是依据销售订单和预测单,按照MRP平衡公式进⾏运算,确定企业的⽣产计划和采购计划,也称为⽣产管理。
MRP能够解决企业⽣产什么、⽣产数量、开⼯时间、完成时间;外购什么、外购数量、订货时间、到货时间。
ROP运算(Re-Order Point):当可⽤库存降⾄再订货点时,按照批量规则进⾏订购,也称为再订货点法。
ROP运算的实质是基于库存补充的原则,适⽤于独⽴需求的存货,如在BOM结构中不涉及的劳保⽤品、办公⽤品、⼯具、修理⽤备品备件等物料。
⽣产订单:是车间记载和执⾏⽣产计划和⽣产排程的订单性⽂件。
它主要表⽰某⼀物料的⽣产数量,以及计划开⼯/完⼯⽇期等。
为现场⾃制派⼯或领料的依据,⼯⼚的⽣管或物管通常以⽣产订单为中⼼,以控制其产能利⽤、缺料、效率、进度等情形。
⽣产进度管理:车间为完成⽣产计划,进⾏车间的⽣产⽇程安排,确定何时、何地进⾏何种作业。
并指定⽣产数量和完成各阶段⽣产的⽇期。
⽽后进⾏车间⽣产⽇程作业,控制和⽣产记录,确保⽣产均衡、平准的进⾏。
智能制造典型场景参考指引(2024年版)智能制造典型场景是智能工厂的基本组成单元,面向产品全生命周期、生产制造全过程和供应链全环节核心问题,通过新一代信息技术与先进制造技术的深度融合,部署智能制造装备、工业软件和系统,实现具备协同和自治特征、具有特定功能和实际价值的应用。
根据十余年来我国智能制造探索实践,结合技术创新和融合应用发展趋势,凝练总结了15个环节的40个智能制造典型场景,作为智能工厂梯度培育、智能制造系统解决方案“揭榜挂帅”、智能制造标准体系建设等工作的参考指引。
一、工厂建设1.工厂数字化设计与交付面向工厂规划、工艺布局、产线设计、物流规划等业务活动,针对工厂设计建设周期长、布局不合理等问题,搭建工厂数字化设计与交付平台,应用建筑信息模型、物流和动线仿真、生产系统建模等技术,开展工厂数字化设计和建设,实现工厂数字化交付,缩短工厂建设周期。
2.数字孪生工厂运营优化面向基础设施运维、运营管理等业务活动,针对信息孤岛难打通、集成管控难度大等问题,应用建模仿真、异构模型融合等技术,构建设备、产线、车间、工厂等不同层级的数字孪生系统,通过物理世界和虚拟空间的实时映射和交互,实现工厂运营持续优化。
二、产品设计3.产品数字化研发设计面向需求分析、概念设计、产品设计等业务活动,针对产品研发周期长、设计质量控制难等问题,基于数字化设计仿真工具和知识/模型库,应用多学科联合建模、物性表征与分析等技术,开展产品结构、性能、配方等设计与验证,大幅缩短产品研制周期,提高设计质量。
4.虚拟验证与中试面向产品验证、中试等业务活动,针对新产品验证周期长、熟化成本高等问题,搭建虚实融合的试验验证环境,应用多物理场仿真、可靠性分析、AR/VR等技术,通过全虚拟或半虚拟的试验验证,降低验证与中试成本,加速产品熟化。
三、工艺设计5.工艺数字化设计面向工艺规划、产线设计等业务活动,针对工艺设计效率低、验证成本高等问题,基于工艺设计仿真工具、工艺知识库和行业工艺包等,应用工艺机理建模、流程模拟等技术,实现工艺设计快速迭代优化,缩短工艺定型周期。
制造业分类生产类型的划分是ERP选型的基础,更是ERP设计的基础。
目前业界对于生产类型的划分存在多种不同的标准。
Gartner Group 1997年在ERP供应商指南中提出将制造业按生产类型分为六类,即(1)按单设计,(2)按单装配或按单制造,(3)按库存生产,(4)批量生产,(5)重复生产,(6)连续生产。
APICS按生产过程的组织方式和生产批量划分为:离散制造(Project,job shop,repetitive)流程制造(连续流程/批流程)。
按制造环境及生产策略分为:按订单设计/按订单生产/按订单装配/为库存生产。
Gartner的分类被成千上万次广泛引用,被视为ERP选型的金科玉律。
直到2005年,北京机械工业自动化研究所首席专家蒋明炜老师在“2005 中国制造业信息化ERP产业技术论坛”上发表《生产类型的分类与Gartner Group的商榷》,业界的主旋律才回到更正规的APICS 分类上。
但是,目前仍然很多人将不同分类标准下的概念混淆,以至于一些专业人士都会经常混淆一些概念,甚至以错误的概念灌输给客户。
2.1 Gartner的六种分类及解释按定单设计(Engineer T o Order,简称ETO)或按项目设计(Engineer T oλ Project)按定单装配(Assemble T o Order,简称ATO)或按定单制造(Make T o Order)λλ按库存生产(Make T o Stock,简称MTS)重复生产(Repetitive)λ批量生产(Batch)λλ连续生产(Continuous)下面我们介绍一下Gartner 对这六种生产类型的基本解释。
2.1.1 按定单设计或按项目设计在这种生产类型下,一种产品在很大程度上是按照某一特定客户的要求来设计的,所以说支持客户化的设计是该生产流程的重要功能和组成部分。
因为绝大多数产品都是为特定客户度身定制,所以这些产品可能只生产一次,以后再也不会重复生产了。
PDM系统PDM的概念如果说60年代制造业企业战略目标追求的是生产规模的扩大,70年代是生产成本的降低,80年代是产品质量的提高,90年代的目标追求的则是市场响应速度,即缩短交货期。
根据顾客的需求,迅速提供相应的产品成为企业竞争力最重要的构成因素。
产品数据管理(PDM)一经问世,便迅速得到制造业企业的广泛关注,越来越多的企业在开始应用或者准备实施PDM。
PDM在提高企业效率,提高企业竞争力方面的杰出表现,正获得越来越多企业的青睐。
单从字面上理解,PDM是Product Data Management(产品数据管理)的缩写,是指某一类软件的总称。
CIMdata曾这样定义:“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。
PDM系统确保跟踪设计、制造所需的大量数据和信息,并由此支持和维护产品”。
如果说得再细致一点,我们可以这样理解PDM:从产品来看,PDM系统可帮助组织产品设计,完善产品结构修改,跟踪进展中的设计概念,及时方便地找出存档数据以及相关产品信息。
从过程来看,PDM系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。
PDM将所有与产品相关的信息和所有与产品有关的过程集成在一起。
与产品有关的信息包括任何属于产品的数据,如CAD/CAE/CAM的文件、物料清单(BOM)、产品配置、事务文件、产品订单、电子表格、生产成本、供应商状况等。
与产品有关的过程包括任何有关的加工工序、加工指南和有关批准、使用权、安全、工作标准和方法、工作流程、机构关系等所有过程处理的程序。
它包括了产品生命周期的各个方面,PDM能使最新的数据为全部有关用户应用,包括工程设计人员,数控机床操作人员、财会人员及销售人员都能按要求方便地存取使用有关数据。
但是,这只是单纯从技术的角度给PDM下了-个的定义。
真正意义上的PDM远不止如此。
如果一定要探导PDM究竟是什么,我们可以这样来定义它: PDM是指企业内分布于各种系统和介质中,关于产品及产品数据信息和应用的集成与管理。
0 引言复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、项目管理复杂的一类产品,如航天器、飞机、复杂机电产品、武器系统等。
复杂产品装配是典型的离散型装配,具有研制周期长、零部件组成数量庞大、涉及的专业领域广、以手工装配作业为主、单件小批量生产等特点。
装配是复杂产品生产的最后环节,也是最为重要的环节之一,实现复杂产品的装配过程科学管理与监控,可显著提高其产品的生产效率和装配质量。
近年来,国内外相关研究机构从装配数据管理、装配工艺设计和装配车间看板技术等方面开展了相关研究,但是从学术界的理论研究和工程应用角度来看,仍然有如下问题值得关注:1)装配执行现场的装配过程和装配数据集成管理问题。
在装配数据管理方面,目前国内研究主要聚焦于产品静态装配数据的组织结构以及BOM视图之间的映射和转换方面,缺乏对产品装配过程中的装配数据动态演变过程模型的研究,装配数据管理和过程管理相脱节。
2)生产现场的装配工艺信息可视化展示和工艺执行过程中的实时监控问题。
在车间现场的装配工艺展示形式上,目前国内工程中常采用卡片式的装配工艺卡片(例如天河CAPP 的工艺卡片)来指导现场装配,这种集成卡片式的装配工艺规程主要依靠自然语言进行工艺内容的描述,辅之以一定数量的二维装配示意图,这种方式导致了对装配工艺的描述不形象、不直观、不规范,造成了装配工人不易快速准确地理解装配工艺,严重影响产品的装配质量和效率。
在装配车间的工艺执行管理方面(即装配车间的生产调度方面),现有MES系统基本上专门针对装配车间的解决方案,普遍缺乏准确、及时、完整的数据采集与信息反馈机制,在底层数据的实时采集、多源信息融合、复杂信息处理及快速决策等方面较为薄弱,导致生产现场的数据(包括工艺数据、管理数据、齐套数据等)比较分散,可视化和实时化程度不高的现状,管理人员和操作者很难实时、快速查看到自己所需的数据和内容。
针对目前国内外的大多数研究成果还不能满足复杂产品装配现场数据管理集成化、过程监控实时可视化和精细化要求的现状。
笔者结合航天复杂产品的工程实践,提出了一种基于流程的产品装配过程控制与管理技术,同时设计并开发了面向生产现场的复杂产品计算机辅助装配过程控制与管理系统VPPC(Visual Production Process Control &Management),为装配现场的实时监控和数据集成管理提供了一条新的途径。
1 系统的总体结构基于工作流的计算机辅助装配过程控制与管理系统的工作流程如图1所示,该方法主要包括装配工艺设计层、车间作业计划制定层、车间作业计划执行层三部分。
1.1 装配工艺设计层装配工艺设计层主要包括工艺准备计划调度、装配BOM构建、基于流程的装配工艺设计三部分,其中基于流程的装配工艺设计是核心。
1)工艺准备计划调度:工艺师在装配工艺设计之前,首先应接收工艺准备计划指令,并排定所有装配工艺文件的完成时间和完成人。
2)装配BOM构建:工艺师在接收到装配工艺准备指令后,在产品设计BOM的基础上,建立统一的产品装配BOM,并确保相应产品节点下所有信息的完整,为后续的装配工艺设计奠定数据基础。
3)基于流程的装配工艺设计:工艺师按照时间节点完成装配工艺文件的编制,并提交审签。
图1 基于工作流的计算机辅助装配过程控制与管理系统的工作流程示意图复杂产品的装配工艺由一个串(并)联混而成的装配工序链组成。
复杂产品装配作业前,通常要绘制产品的装配工艺流程图,并按工艺流程图组织装配工作。
结合复杂产品装配工艺设计与装配作业的特点,提出了一种基于流程的装配工艺设计方法,该方法由装配工艺流程图生成、装配节点的信息加载和装配工艺报表输出三部分组成。
装配工艺流程图生成,是指针对每一个具体型号的产品,创建一个与该产品相对应的装配工艺流程图。
装配工艺流程图反映了装配单元的划分和隶属关系、零部件的装配顺序、平行工作内容及检验项目等。
装配流程图由主标题栏、装配节点、汇合节点、开始节点、结束节点和节点连线组成,其中装配节点包括关键工序节点和普通工序节点。
每个装配节点都具有额定工时,装配节点表示了装配工作的具体操作和检验内容,节点连线表示装配工作流向,开始节点表示了装配流程图的开始标志,结束节点表示了装配流程图的结束标志。
每个装配流程图包括唯一的一个主流程和若干辅流程,如图2所示。
汇合节点表示了主流程和辅流程的交点标志。
图2 某部件的装配工艺流程图的组成示意图装配节点的信息加载,是指针对每个装配节点(例如图2中的每个工序节点),将完成该装配节点所需要的工艺文件、模型文件、多媒体文件、物料齐套、检验控制卡等信息加载到该装配节点。
每个具体的装配节点需要加载的信息主要包括:①该工序的基本信息,包括该工序的执行车间、所属型号等;②工序内容,包括详细的工序内容描述;③工位信息,主要包括该工序所涉及的装配小组人员名单及各类人员的责任;④检验要求信息,包括装配过程中的检验要求和规则;⑤其它齐套信息,包括完成该装配节点所需要的零部件配套清单、标准件配套清单、工装与工具清单、设计图纸文件清单、各种附件和标准规范等。
装配工艺报表输出,是指从生成的装配工艺流程图中提取相关信息,并自动输出企业要求的装配工艺卡片和各种工艺报表。
1.2 车间作业计划制定层车间调度员接收到厂级调度下发的装配计划(即型号任务和临时任务)后,依据装配工艺流程图进行车间作业计划制定。
主要包括装配计划拆分、装配任务与装配工艺流程图绑定、基于装配工艺流程图的作业计划制定三部分。
1)装配计划拆分:车间调度员对接收到的装配计划进行拆分(将一个装配计划细分为1个或多个装配任务)。
例如,假设接收到的装配计划为装配A型号10个,装配B型号5个;则车间调度员可将装配计划分解为3个子装配任务,即装配任务1:装配A型号5个;装配任务2:装配A型号5个;装配任务3:装配B型号5个。
拆分后的三个装配任务可能分别下发给车间装配小组1、小组2和小组3。
装配计划的拆分过程中必须遵守的规则是:拆分后的每个装配任务只能与唯一的具体产品对应,也即一个装配任务中不能涉及两个或两个以上的具体产品的装配工作。
2)装配任务与装配工艺流程图绑定:车间调度员将每个装配任务与产品装配工艺流程图绑定。
通过绑定后,可将对复杂产品的装配过程控制转换为对装配工艺流程图中的一系列装配节点的控制。
3)基于装配工艺流程图的作业计划制定:通过装配任务与装配工艺流程图的绑定,车间调度员将对每个装配任务的控制转换为对实际装配工艺流程图的控制,并基于装配工艺流程图进行每个装配节点的作业计划制定。
例如针对图2所示部件的装配工艺流程,可根据装配工艺流程图中每个装配节点的额定工时和所下发的装配任务的要求完成时间进行倒序计算,自动获得每个装配节点的要求完成日期,如图3所示。
同时,车间调度员还可在自动调度的基础上,对关键工序节点的要求完成日期进行人工调度。
图3 某部件的生产作业计划1.3 车间作业计划执行层车间装配工人依据流程化的装配工艺流程图进行装配作业,在装配实施过程中,通过对装配节点的颜色标识,来实现对装配进度的实时可视化展示和监控。
装配小组依据装配工艺流程图进行产品装配的过程中,需要对每个装配节点进行检验,并实时采集相关装配数据,检验员需将采集到的实时检验数据填入,并电子签字确认后,才能开展后续装配操作。
系统将自动记录每一个装配节点的实际完成时间,并自动对后续普通装配节点的要求完成时间进行实时更新,对于关键装配节点的要求完成时间的修改,则需要车间调度人员人工确认。
装配过程中,各级管理人员(包括车间主任、厂级调度人员、车间调度人员)能够实时获得整个装配车间的装配进度,并实时获得各种装配数据报表(包括关键检验点检测结果汇总表、产品装配进展日报表、装配车间总装测试进展一览表等)。
2 系统体系结构和功能结构2.1 VPPC系统的功能结构VPPC系统的功能结构如图4所示,主要功能模块包括:1)装配资源统一管理:为VPPC系统提供统一的数据源,并实现与PDM系统的信息集成。
具体包括统一的产品装配BOM生成和维护、装配生产数据管理、基于装配BOM的装配工艺数据管理、基于装配BOM的装配工艺流程管理、装配工艺数据的版本管理等。
2)装配工艺流程生成与管理:接收工艺准备计划,完成装配工艺流程图的制作和工艺报表的输出。
具体包括工艺准备计划管理(工艺流程图制作任务的接收、下发、认领及审签)、装配工艺流程图生成、装配节点的信息加载和装配工艺报表输出等。
3)车间装配作业计划调度:接收装配计划,完成车间装配作业计划调度。
具体包括装配计划管理(厂级装配计划的接收、下发、认领及反馈)、装配计划拆分、装配任务与装配工艺流程图绑定、基于装配工艺流程图的作业计划制定等。
4)可视化装配综合看板和数据统计:完成车间作业执行和数据统计分析。
具体包括装配工艺集成展示、装配工位数据采集、装配进度监控和装配数据统计分析等。
图4 VPPC系统的功能结构图2.2 VPPC系统的总体结构VPPC系统的总体结构如图5所示。
VPPC系统使用了Microsoft基于.NET Framework 3.5的WCSF框架结构。
其中WCSF框架实现了系统的Web应用,主要包括系统中与用户交互的表现层页面:如用户管理、组织机构管理、装配资源管理、装配流程管理、工艺准备计划管理、装配流程工艺生成、装配计划管理、装配任务管理、装配工艺展示、装配数据采集、统计分析等以及系统使用的公用模块:导入导出模块(实现用户数据、BOM数据的导入导出)。
在数据访问模块中,根据系统的需要,在业务逻辑层中封装对数据库各表的操作:如添加用户,修改用户等。
WCSF框架可调用数据访问模块发布的接口函数来获得系统数据库的数据以及操作信息等。
流程定制器是一个.Net WinForm控件,嵌入到网页中,它通过调用Web 服务实现数据库的操作。
使用WCSF框架使VPPC系统层次更清晰,开发效率更高,维护也更方便。
图5 VPPC系统的总体结构3 系统实现的关键技术3.1 基于装配BOM的静态装配数据管理产品静态装配数据主要包括产品设计BOM、装配工艺文件信息和装配生产信息。
其中装配工艺文件信息包括管理性装配工艺文件、专用工艺装备明细表、专用工具和量具明细表、主要材料消耗明细表、辅助材料消耗明细表、配套明细表、装配工艺卡片等;装配生产信息主要包括完成产品装配工作所需要的装配保障条件,如装配测量器具检查记录表、装配测试设备记录表、非金属材料有效期检查记录、工艺装备检查记录表、装配技术文件检查记录表、零部件检查记录表等。
产品静态装配数据管理是实现全面装配数据管理的基础。
针对复杂产品现场装配特点,提出了一种基于装配BOM的装配资源信息统一管理方法。