數(shù)字化裝配工藝

縱觀國際航空發(fā)動機企業(yè)，基于三維設(shè)計技術(shù)的良好應用和生產(chǎn)現(xiàn)場的高度信息化，已經(jīng)完全改變了傳統(tǒng)裝配工藝編制的方式;為提高公司裝配工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量，對比國外先進裝配工藝設(shè)計模式，在總結(jié)傳統(tǒng)裝配工藝設(shè)計上存在的內(nèi)容可讀性差、無法滿足信息化應用要求等不足的基礎(chǔ)上，以TeamCenter作為裝配工藝的設(shè)計管理平臺開展了數(shù)字化工藝變革之路。數(shù)字化裝配工藝的總體思路針對公司裝配工藝面臨的諸多問題，借鑒國外的先進經(jīng)驗，進行徹底的改革，消除傳統(tǒng)裝配工藝的弊端，以TeamCenter作為裝配工藝的設(shè)計管理平臺，實現(xiàn)公司裝配工藝設(shè)計與管理的數(shù)字化，提高裝配工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量，并為生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化無紙化奠定基礎(chǔ)。第一，裝配工藝設(shè)計流程的變革流程的變革主要包括兩個方面：并行工程：在工藝路線規(guī)劃完成并進行評審后，工裝派工、非標準設(shè)備派工和細化工藝規(guī)程可并行開展，縮短等待時間以及工裝、非標準設(shè)備設(shè)計完成后工藝的更改;漸進明細：派工提前后工藝人員將有更多的時間細化裝配操作步驟，驗證操作以避免錯誤。并且產(chǎn)品是指階段根據(jù)現(xiàn)場操作逐步細化。試制一定數(shù)量后工藝規(guī)程的內(nèi)容將大大豐富，正確性將大大提高，保證批產(chǎn)階段工藝的正確性和質(zhì)量的穩(wěn)定性。第二，工藝規(guī)程的變革為了真正有效利用結(jié)構(gòu)化裝配工藝設(shè)計，借鑒國內(nèi)外最優(yōu)的業(yè)務實踐，徹底改變裝配工藝技術(shù)科和裝配現(xiàn)場的管理模式，最終提高裝配工藝編制的效率和準確性，并最大化發(fā)揮工藝對裝配現(xiàn)場的指導作用，公司在引入作業(yè)指導書的同時,對傳統(tǒng)的裝配工藝規(guī)程進行改造。將原有的工藝規(guī)程根據(jù)不同部門對工藝的使用需求可以分為兩部分，即概要工藝規(guī)程和詳細裝配作業(yè)指導書。概要工藝規(guī)程由裝配工藝規(guī)程簡化成為工藝路線規(guī)劃，主要包括工藝路線、各種目錄，主要用于調(diào)度部門制定生產(chǎn)計劃，領(lǐng)取零件、資源使用。為各管理部門和生產(chǎn)現(xiàn)場提供管理和生產(chǎn)作業(yè)計劃所必要的信息。細化裝配工藝規(guī)程即裝配作業(yè)指導書主要包括工步的流程圖、每個工步標準化的圖文并茂的詳細操作步驟、使用的資源清單等信息，直觀清晰地向操作人員說明裝配操作過程，真正成為現(xiàn)場工人實際操作的唯一指導。第三，電子化管理與紙質(zhì)管理業(yè)務的有機結(jié)合要實現(xiàn)裝配工藝業(yè)務的電子化管理，并為后續(xù)生產(chǎn)現(xiàn)場的無紙化管理奠定基礎(chǔ)。因此方案中將盡量遵循電子化管理的特點，尤其是工藝規(guī)程和各種匯總目錄的更改方面。但在公司業(yè)務現(xiàn)狀下，紙質(zhì)管理模式在其他管理部門和生產(chǎn)現(xiàn)場不可能立即取消。為了保障項目的可行性，必須要實現(xiàn)電子化管理與紙質(zhì)管理的業(yè)務有機結(jié)合：在裝配工藝設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)，為長遠考慮，盡量遵照電子化管理的方式與手段;在與外部管理部門和生產(chǎn)現(xiàn)場的紙質(zhì)提供資料和更改資料時，直接利用系統(tǒng)輸出的最新、最準確的報表和更改單，由人工選擇合理的紙質(zhì)的換版、換頁劃改方式和打印的內(nèi)容。通過與裝配MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的集成，逐步簡化和取消相應的各種報表和統(tǒng)計目錄，以減少電子化管理與紙質(zhì)管理不一致而給工藝員增加的不必要的工作。公司裝配工藝總體業(yè)務流程根據(jù)國內(nèi)外的裝配工藝最佳業(yè)務實踐和公司裝配工藝特點,公司按照裝配工藝設(shè)計業(yè)務流程進行裝配工藝業(yè)務。在新的業(yè)務流程中裝配工藝業(yè)務每一階段的工作任務既相對獨立但又緊密相聯(lián)，每個階段是下一階段的基礎(chǔ)。第一，工藝任務：在“工藝任務”階段，主要是裝配廠接收公司工藝流水，進行裝配工藝技術(shù)科和工藝室以及到主管工藝員的工藝任務（裝配BOM和裝配工藝）分配;主管工藝員接收到任務后，可以利用三維的環(huán)境進行產(chǎn)品信息的瀏覽、查看，了解設(shè)計思想和意圖，為后續(xù)任務做好準備工作。第二，產(chǎn)品裝配規(guī)劃：本階段叫'產(chǎn)品裝配規(guī)劃”，即公司各裝配業(yè)務部門（總裝、部裝、其他存在裝配的零部件生產(chǎn)單位）進行裝配BOM的重構(gòu)業(yè)務。裝配BOM的重構(gòu)，其實質(zhì)也是各裝配業(yè)務部門的裝配工藝業(yè)務任務的劃分：當定義好裝配BOM的結(jié)構(gòu)后，結(jié)合工藝流水，各部門就清楚知道需要編制哪些零部件的裝配工藝規(guī)程和作業(yè)指導書。第三，裝配工藝規(guī)劃：本階段'裝配工藝規(guī)劃”即完成工藝路線設(shè)計和評審業(yè)務。該業(yè)務因部件的復雜程度不同可選擇是否需要進行工藝路線的評審。在工藝路線的設(shè)計過程中，重點是構(gòu)建結(jié)構(gòu)化裝配工藝的工藝、工序、工步的BOP結(jié)構(gòu)，并選擇使用相應的工裝、設(shè)備。當進行工藝路線評審時，就可以基于當前的BOP結(jié)構(gòu)進行評審討論?？梢酝ㄟ^仿真來驗證裝配工藝路線劃分的合理性。第四，詳細工藝設(shè)計：“詳細工藝設(shè)計”即進行工序和工步內(nèi)容的進一步完善和細化，并標明每道工步裝配或拆解的零組件，以及選擇使用合理的工藝件、標準樣件、輔材等?；凇把b配工藝規(guī)程”和“作業(yè)指導書”的定位，工序和工步內(nèi)容應該是比較簡短的描述：工序除編號和名稱外，還需要簡短描述工序的安裝內(nèi)容;工步可以只是簡短的序號和名稱。第五，與裝配MES集成：將通過統(tǒng)一的集成接口實現(xiàn)與裝配MES的集成，其中集成的內(nèi)容將包含:PBOM和零組件信息;臨時工藝文件;結(jié)構(gòu)化的工藝規(guī)程信息;整本工藝規(guī)程文件;作業(yè)指導書;各種更改單信息和更改單文件;MES返回臨時工藝文件接收狀態(tài)、無效性時的清理日期到PDM。第六，更改管理：本'更改管理”階段重點是在系統(tǒng)中進行電子更改和紙質(zhì)更改貫徹的業(yè)務，包括：工藝規(guī)程、作業(yè)指導書、工裝、各種目錄、技術(shù)文件，更改是體現(xiàn)電子化管理與紙質(zhì)管理業(yè)務有機結(jié)合的關(guān)鍵點。數(shù)字化裝配工藝給公司帶來的收益根據(jù)上述的總體思路和業(yè)務流程，建設(shè)了基于TeamCenter的裝配工藝設(shè)計與管理PLM平臺。結(jié)構(gòu)化的裝配工藝設(shè)計集成環(huán)境，實現(xiàn)了基于PBOM的裝配工藝設(shè)計，可視化的作業(yè)指導書，面向電子卷宗的裝配工藝設(shè)計，邊設(shè)計邊仿真的裝配工藝設(shè)計，為生產(chǎn)現(xiàn)場服務的裝配工藝設(shè)計等。通過公司裝配工藝系統(tǒng)的成功應用，為公司的裝配工藝業(yè)務帶來了巨大的革新。首先，3D結(jié)構(gòu)化裝配工藝設(shè)計，提高了工藝設(shè)計效率和正確率;整合工藝技術(shù)資源：實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度裝配廠車間工藝技術(shù)人員、有效利用、平衡工作，消除車間壁壘;改進工藝規(guī)程的適用性和可視性：通過創(chuàng)建面向工人的操作卡，規(guī)范和明確操作過程、穩(wěn)定質(zhì)量，減少對人為經(jīng)驗的依賴，減