利用Teamcenter實現(xiàn)三維工藝設(shè)計技術(shù)

Teamcenter2023-02-01共享此文(0〕人TeamcenterBOM3PR用數(shù)字化動態(tài)出版的三維可視化形式賜予工藝生產(chǎn)指導(dǎo)。Teamcenter作為全球領(lǐng)先的PLM〔產(chǎn)品全生命周期治理軟件，20多年來與中國的制造型企業(yè)風(fēng)雨同舟，一起成長.很多大型企業(yè)如裝備制造業(yè)，在設(shè)計部門或者研發(fā)部門已經(jīng)成功地部署了三維軟件(NX)和PLM平臺〔Teamcenter〕，實現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)計,并享受到生產(chǎn)效益和產(chǎn)品質(zhì)量的提高,成為亟待解決的關(guān)鍵問題。企業(yè)內(nèi)部普遍的工藝現(xiàn)狀〔1〕設(shè)計和工藝不共享平臺，無法協(xié)同、并行。由于工藝和設(shè)計不在同一平臺上,沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，EBOM〔設(shè)計BOM〕無法自動繼承，數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)化,工藝只能被動等待,無法盡早進(jìn)入到產(chǎn)品設(shè)計階段和避開消滅設(shè)計出來的東西無法生產(chǎn)的犯難局面，即所謂的部門間“信息孤島”現(xiàn)象照舊存在。(2〕工藝設(shè)計手段落后。工藝處理的還是二維數(shù)據(jù)，在研發(fā)階段三維大行其道的形勢下，傳統(tǒng)的二維模式下的缺乏完整的工藝信息治理。工藝信息最常見的治理方式,主要通過文件和數(shù)據(jù)庫存儲。有時候是局部文件、局部數(shù)據(jù)庫，也有全文件、全數(shù)據(jù)庫，比較混亂，數(shù)據(jù)的完整性比較差;數(shù)據(jù)的保密和安全沒有保障；數(shù)據(jù)追溯性差，沒有版本把握;工藝文檔查詢比較困難、費(fèi)時。缺乏工藝資源治理和學(xué)問共享.企業(yè)的各種工藝資源是一筆不行多得的財寶，如工藝裝備庫、設(shè)備庫等，可以進(jìn)展資源重用，從而提高效率，降低本錢，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量.工藝設(shè)計是典型的簡潔問題，涉及到的信息量和學(xué)問量相當(dāng)浩大。因此格外有必要積累或者總結(jié)提煉典型、簡潔零件的工藝閱歷，形成工藝學(xué)問庫，如工藝方法、工藝術(shù)語、典型工藝等，促進(jìn)工藝學(xué)問的轉(zhuǎn)化與再利用。針對以上現(xiàn)狀與問題(固然不止這些)，在實施中結(jié)合Teamcenter制造功能進(jìn)展拓展企業(yè)應(yīng)用部門理通、理順數(shù)據(jù),實現(xiàn)正確的數(shù)據(jù)，在正確的時間，以正確的方式傳遞給正確的人。TeamcenterTeamcenter是SIEMENS公司針對制造業(yè)供給的產(chǎn)品生命周期治理的解決方案建立一個數(shù)字化生產(chǎn)環(huán)境,并治理產(chǎn)品制造所需的相關(guān)數(shù)據(jù).CAD/PDM和ERP/MESCAD/PDM和ERP/MES之間缺少一個完整的解決方案來實現(xiàn)有效的連接，Teamcenter制造工藝治理就是基于產(chǎn)品全生命周期Teamcenter主干在這二者之間的一個有效解決方案,是一座堅實而有力的橋梁.Teamcenter造工藝治理解決方案不是將一些零散的應(yīng)用程序進(jìn)展簡潔的排列，而是基于一個有效的核心,針對數(shù)字模型進(jìn)展集中治理、協(xié)同和互操作,即以產(chǎn)品數(shù)據(jù)治理Teamcenter為平臺將產(chǎn)品、工藝、工廠和資源進(jìn)展有效的關(guān)聯(lián)，同時保證了數(shù)據(jù)的全都、工藝進(jìn)展可視化、分析和優(yōu)化,使生產(chǎn)企業(yè)各個部門和工作崗位間的信息流淌能夠順當(dāng)?shù)玫街卫?。Teamcenter基于筆者實施的企業(yè)設(shè)計部門承受三維NX設(shè)計軟件，并成功應(yīng)用Teamcenter作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)治理平臺，考慮到從產(chǎn)品設(shè)計到工藝規(guī)劃再到產(chǎn)品制造過程的親熱相關(guān)和數(shù)據(jù)流、信1〕。在整個總體架構(gòu)中必需考慮設(shè)計與工藝之間數(shù)據(jù)的繼承,與ERP、MES的集成,在工藝規(guī)程的編制和工藝文件的格式輸出等方面承受TeamcenterPublish3D具體要點(diǎn)如下：·工藝從Teamcenter中繼承和提取設(shè)計產(chǎn)品構(gòu)造EBOM和產(chǎn)品零組件屬性,創(chuàng)立工藝構(gòu)造，編制工藝規(guī)程，設(shè)定或關(guān)聯(lián)與工藝/工序相關(guān)的工裝、設(shè)備、車間、產(chǎn)品等信息；·依據(jù)EBOM派生出相關(guān)聯(lián)的制造BOM(MBOM)，定義承制單位、協(xié)作單位、入庫關(guān)系，生成工藝路線報表;·利用TeamcenterPublish3D工藝相關(guān)文件;·將制造BOM〔MBOM〕信息中含有的工藝路線、材料定額傳遞給ERP系統(tǒng);·MES系統(tǒng)在接到ERPTeamcenter中獲得相關(guān)的工藝規(guī)程數(shù)據(jù)。Teamcenter三維工藝設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)1針對所實施企業(yè)統(tǒng)一r平臺下的設(shè)計產(chǎn)品產(chǎn)品、Process工藝、Plant工廠、Resource資源〕理念,經(jīng)過業(yè)務(wù)需求分析，分別需要不同的工藝類型來描述對象，用總工藝類型來治理全部的子工藝類型構(gòu)造，通過BOMView反映這個零件所完成的工藝規(guī)程，子工藝類型有：毛坯工藝、零件加工工藝、熱處理工藝、表面處理工藝、注塑工藝、焊接工藝、沖壓工藝等，子工藝下包含工序，工序又分下料工序、通用加工工序、數(shù)控工序和檢驗工序等.BOP〔BillofProcess，BOP〕構(gòu)造。具體有2工藝資源庫中選擇某類型產(chǎn)品或零件的典型工藝作為模板自動創(chuàng)立出當(dāng)前對象的工藝BOP構(gòu)造，然后再做個別調(diào)整.依據(jù)實施企業(yè)的工廠布局，可以將工廠、車間和設(shè)備模型定義出來，通過與工廠隸屬治理,將設(shè)備與工廠布局關(guān)聯(lián)，為設(shè)備賜予工廠布局屬性，這樣工廠構(gòu)造就可以在工藝設(shè)計過程中被使用。將子工藝節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)工廠的車間區(qū)域，并在子工藝節(jié)點(diǎn)下的相關(guān)工序節(jié)點(diǎn)上指定工作中2〕。以上描述的工藝、工序、工廠構(gòu)造模型，都有各自對應(yīng)的屬性表，用來描述其自身的信息。通過以上設(shè)計和工藝的3PR是工藝人員，都可以通過這種關(guān)系快速、有效、準(zhǔn)確地定位到需要的對象。中間工序模型構(gòu)造化工藝創(chuàng)立出來之后，如何有效利用設(shè)計的3D模型才是真正的關(guān)鍵所在.為此實施都鋪張大量的時間，另一方面，工序?qū)?yīng)模型的不同狀態(tài),通常是由不同的設(shè)備和人員完成的,當(dāng)一個零件從一個工作中心到另一個工作中心時，需要顯示這種形態(tài)的變化，其對應(yīng)的NC加工程序也是不一樣的，因此利用中間工序模型來描述不同工序上零件的工序基準(zhǔn)、加工內(nèi)容、加工要求等生產(chǎn)現(xiàn)場方面,計量內(nèi)容、計量要求等計量方面，檢驗內(nèi)容方面，加工刀路仿真結(jié)果及數(shù)控加工程序的執(zhí)行都起到事半功倍的作用。圖3描述了不同工序?qū)?yīng)的形態(tài)及具體尺寸。零件的加工將依據(jù)實際的需求分多步工序進(jìn)展，每一工序具有其對應(yīng)的模型狀態(tài)。零件加工各工序模型都應(yīng)與零件模型相關(guān),以實現(xiàn)零件模型的更能自動傳遞到各加工工序模的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在形成的工序模型上，下一步需要進(jìn)展的是產(chǎn)品制造信息〔ProductManufactureInformation，PMI〕的標(biāo)注，用來指導(dǎo)生產(chǎn)。固然在實際的工程應(yīng)用中，設(shè)計部門的PMI標(biāo)注需要傳遞給工藝部門，讓工藝部門的技術(shù)人員可以重利用和繼承這些已經(jīng)標(biāo)注好的PMI，削減工藝編制的工作量。設(shè)計模型的PMI被傳遞到了工序φ50.6是工藝人員在工序模型上標(biāo)注的尺寸,〔146.3±0.05〕mm是設(shè)計模型PMI傳遞過來的尺寸。全部的紫紅色尺寸，工藝人員可以依據(jù)需要選擇是否顯示，但是不能對該尺寸進(jìn)展修改〔圖4〕。數(shù)字化出版公布形象、鮮亮的中間工序模型，假設(shè)能夠出版公布,并且能夠隨著產(chǎn)品設(shè)計模型的變化，與其相關(guān)的文檔可以動態(tài)自動更，勢必大大提高日常對工程文檔生成、維護(hù)的效率。利用Teamcenter的Publish可以將設(shè)計的3D模型以不同的表現(xiàn)形式表達(dá)出來。因此在實施中，著重從以下幾方面將動態(tài)的3D〔１〕帶有PMI標(biāo)注(如尺寸公差等)的三維中間工序模型、爆炸圖、標(biāo)注和符號、導(dǎo)引線、剖面等；〔２)可以將出版的文件輸出到不同格式(如XML/SGML〕的編輯器中〔例如FrameMaker、ArbortextEditor、XMLSpy〕；〔３)最終將出版物打包,供網(wǎng)頁公布掃瞄。通過捕獲數(shù)字化出版3D模型的不同狀態(tài)或標(biāo)注，全部的幾何信息會被臨時放在剪貼板上〔實際上在Teamcenter是一種獨(dú)立類型的數(shù)據(jù)集〕,在電子手冊創(chuàng)立時可以分別填充到3D3DTeamcenter掃瞄器進(jìn)展旋轉(zhuǎn),調(diào)整到適宜位置退出時，電子手冊上反映的就是最終調(diào)整的狀態(tài)。工藝資源庫建立3D工藝處處離不開工藝資源,工藝資源庫的積存是企業(yè)不行多得的財寶。在實施另一局部是底層制造資源,如設(shè)備、工裝，包括通用的和專用的。利用Teamcenter的In—Class計人員可以在計算機(jī)關(guān)心技術(shù)的幫助下對制造資源與工藝學(xué)問進(jìn)展有效治理設(shè)計時間、增加工藝設(shè)計準(zhǔn)確性、提高設(shè)計效率。分別從以下幾點(diǎn)實現(xiàn)。(1〕分類的層級構(gòu)造治理。針對企業(yè)要治理的資源對象，依據(jù)企業(yè)零部件、工藝資源的分類標(biāo)準(zhǔn)〔比方用于產(chǎn)品設(shè)計的零部件標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)展治理，或用于工藝設(shè)計的工裝夾具標(biāo)準(zhǔn)。通過收集整理,提煉出企業(yè)的零部件、工藝資源分類標(biāo)準(zhǔn)，有以下幾類:制造資源庫、關(guān)心材料庫、標(biāo)準(zhǔn)件庫、典型工藝庫和工藝學(xué)問庫，固然每個大類下又有子類,對某個大類依據(jù)某個或幾個特性進(jìn)展細(xì)分。〔2)定義每一個類別的屬性、屬性的格式及屬性的值列表。針對每一個類別,定義其屬性、屬性格式以及屬性的值列表，然后進(jìn)展匯總，生成分類的屬性字典。在企業(yè)實施屬性定義時，依據(jù)企業(yè)各種資源的類別細(xì)則，抽象出共同的屬性，作為父類的屬性,子類會繼承父類，避開重復(fù)。(3)繪制每一個類別的簡圖。為了形象地描述每一個類的零部件、工藝資源的特征，針對每一個類別繪制了其類別簡圖，通過可以治理這些簡圖，便利以后進(jìn)展查詢?！?)定義權(quán)限，包括分類的權(quán)限和分類標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)限把握。對于分類，為了避開由多人操作引起的混亂,實施時為實例分類和層級構(gòu)造的定義設(shè)定了權(quán)限，以便利對分類治理的操作進(jìn)展把握。制定分類層級構(gòu)造和實例的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn).分類的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要是用來標(biāo)準(zhǔn)零部件分類庫的增加、削減和變更的行為，以實現(xiàn)專人治理避開引起混亂。最終形成的樣例見圖5。完畢語通過以上三維工藝設(shè)計的分析，本文提出了一種利用Teamcenter實現(xiàn)基于三維中間工序模型的型工藝設(shè)計模式，即以設(shè)計BOM為核心，工藝學(xué)問和資源庫為根底，圍繞3PR構(gòu)造化工藝建立繼承設(shè)計模型和制造信息的中間工序模型,并用數(shù)字化動態(tài)出版的三維可視化本上為實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制