孟翔鵬

摘 要：為滿足飛機(jī)制造業(yè)信息化發(fā)展的要求，對(duì)制造數(shù)據(jù)集在WINDCHILL系統(tǒng)的管理方式進(jìn)行了研究改進(jìn)，將相互獨(dú)立的制造數(shù)據(jù)集和工程數(shù)據(jù)集之間建立了有效的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)了直接的數(shù)據(jù)集更改影響性分析功能，可以快速完成新舊版本的數(shù)據(jù)集對(duì)比工作，提升了產(chǎn)品管控效率。通過(guò)一系列改進(jìn)，將原有的零件級(jí)的數(shù)據(jù)集管理模式提升為裝配級(jí)的數(shù)據(jù)集管理模式，管理成本降低67%以上。

關(guān)鍵詞：WINDCHILL；制造數(shù)據(jù)集；工程數(shù)據(jù)集；影響性分析；數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性

中圖分類(lèi)號(hào)：V262 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）26-0122-02

飛機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，技術(shù)文件和數(shù)據(jù)數(shù)量龐大。在產(chǎn)品未定型的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)信息變更頻繁，生產(chǎn)廠在與設(shè)計(jì)數(shù)模進(jìn)行并行協(xié)同工作的同時(shí)，更改的及時(shí)性和準(zhǔn)確性將對(duì)下游環(huán)節(jié)的生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整有著極大的影響。為實(shí)現(xiàn)這一管理要求，需要對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔進(jìn)行有效管理，包括數(shù)據(jù)存取、版本控制、產(chǎn)品數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)性以及數(shù)據(jù)影響性分析等，所以高效能的產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)是必不可少的。Windchill系統(tǒng)以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過(guò)程、資源一體化集成管理，其數(shù)據(jù)層采用了Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)有效地管理數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系[1]，以此為基礎(chǔ)，通過(guò)改進(jìn)原有的制造數(shù)據(jù)集管理流程模式，制造數(shù)據(jù)集管理人員可以準(zhǔn)確快速查找發(fā)出對(duì)應(yīng)工程更改指令的零件并進(jìn)行更改貫徹，降低由于漏貫技術(shù)文件造成的生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題。

1 現(xiàn)有的制造數(shù)據(jù)集管理流程

1.1 制造數(shù)據(jù)集新制管理流程

目前的制造數(shù)據(jù)集是由相關(guān)零件生產(chǎn)廠提出數(shù)據(jù)集申請(qǐng)單，通過(guò)工裝PLM系統(tǒng)由數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行設(shè)計(jì)審批，在此過(guò)程中，對(duì)于裝配單位對(duì)零件有特定工藝狀態(tài)需求的，還應(yīng)提出相應(yīng)的零件狀態(tài)表，用來(lái)表述公差、孔位排布、熱處理和表面處理等要求，設(shè)計(jì)部門(mén)設(shè)計(jì)員根據(jù)申請(qǐng)單和狀態(tài)表利用CATIA軟件進(jìn)行制造數(shù)據(jù)集的設(shè)計(jì)，完成四級(jí)審簽流程后，在Windchill系統(tǒng)內(nèi)完成制造數(shù)據(jù)集的發(fā)放工作。制造數(shù)據(jù)集是以零件形式進(jìn)行發(fā)放的，使用單位需要在系統(tǒng)內(nèi)搜索對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集來(lái)達(dá)到使用目的。

1.2 制造數(shù)據(jù)集更改管理流程

在設(shè)計(jì)并行階段，工程數(shù)據(jù)集幾何信息和非幾何信息狀態(tài)需要經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)由設(shè)計(jì)所發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)集的工程更改指令，裝配廠根據(jù)更改指令和實(shí)際生產(chǎn)變更后的需求提出新的狀態(tài)要求，設(shè)計(jì)員在Windchill系統(tǒng)內(nèi)需要查找零件上級(jí)裝配，通過(guò)比對(duì)更改內(nèi)容確定是否需要更改，工藝人員通過(guò)零件圖號(hào)分別搜索更改后的制造數(shù)據(jù)集。

2 裝配級(jí)制造數(shù)據(jù)集管理和工作流的建立

2.1 制造數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)更改流程存在的問(wèn)題

（1）設(shè)計(jì)員負(fù)責(zé)不同圖號(hào)的制造數(shù)據(jù)集，設(shè)計(jì)、審簽過(guò)程都是分開(kāi)進(jìn)行，更改后的制造數(shù)據(jù)集需要分別附帶數(shù)據(jù)集更改單，造成系統(tǒng)資源浪費(fèi)。

（2）數(shù)據(jù)集發(fā)生更改時(shí)，需要手動(dòng)查找其上級(jí)裝配文件，操作復(fù)雜。

（3）進(jìn)行數(shù)據(jù)集幾何信息對(duì)比時(shí)，需要將更改前的舊版本制造數(shù)據(jù)集打開(kāi)，將對(duì)比信息復(fù)制粘貼到新的數(shù)據(jù)集內(nèi)，由于裝配文件定位零件方式的不同，對(duì)于采用CATIA約束功能構(gòu)建的零件信息，此種方式會(huì)導(dǎo)致信息出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致整個(gè)裝配組件報(bào)廢，出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量事故。

2.2 裝配級(jí)制造數(shù)據(jù)集管理流程的建立

2.2.1 新制流程的建立

以常見(jiàn)的飛機(jī)鉆孔數(shù)據(jù)集為例，該類(lèi)數(shù)據(jù)集依據(jù)零件狀態(tài)表的孔位要求，在CATIA軟件中將工程孔文件中需要的孔位復(fù)制到零件內(nèi)，形成鉆孔數(shù)據(jù)集，作為在自動(dòng)鉆卯機(jī)上鉆制鉚釘孔、螺絲孔、托板螺帽孔等孔位的加工依據(jù)?？孜募c要鉆孔的零件之間并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，不同的鉆孔數(shù)據(jù)集可能要使用重復(fù)的孔文件，而不同的孔文件也可能用在同一個(gè)零件內(nèi)。

圖2左側(cè)所示為目前的鉆孔數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)發(fā)放結(jié)構(gòu)，所有的最終發(fā)放狀態(tài)的數(shù)據(jù)集均為零件級(jí)，利用系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，我們可以建立工程數(shù)據(jù)集和制造數(shù)據(jù)集作為同一子節(jié)點(diǎn)的裝配結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)和制造數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性，如圖2右。建立的頂層裝配文件，其子級(jí)包含孔文件（包含設(shè)計(jì)所已經(jīng)發(fā)布的孔位信息）和工程數(shù)據(jù)集，保持該裝配關(guān)系后一次性整體導(dǎo)入Windchill系統(tǒng)，形成“已發(fā)布”狀態(tài)。如圖3所示，MX-NOTE-TEST-001_GY_SF為孔文件，MX-TEST-001和 MX-TEST-002為添加完孔位的零件形式鉆孔數(shù)據(jù)集，在系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)形成了關(guān)聯(lián)的模型樹(shù)。

2.2.2 更改流程的建立

當(dāng)設(shè)計(jì)所發(fā)出工程更改指令或生產(chǎn)廠提出新的工藝要求，就需要對(duì)制造數(shù)據(jù)集進(jìn)行更改貫徹。以鉆孔數(shù)據(jù)集為例，其更改情況可以分為兩種，一種是孔文件孔位數(shù)量和位置發(fā)生更改；另一種是孔文件不變，增加或減少相關(guān)的工程數(shù)據(jù)集數(shù)量。當(dāng)孔文件發(fā)生更改，裝配形式的鉆孔數(shù)據(jù)集會(huì)自動(dòng)引用新版的孔文件與之完成新的裝配關(guān)聯(lián)關(guān)系。由于在MX-TEST-001_M_SF中引用了已發(fā)布的孔信息，當(dāng)更改內(nèi)容涉及到原孔位時(shí)，孔位信息出現(xiàn)待更新?tīng)顟B(tài)，設(shè)計(jì)員確認(rèn)孔位更改位置后，對(duì)其進(jìn)行本地更新后保存，自動(dòng)完成孔位更改前后的對(duì)比替換，實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確的影響性分析和更改功能，如圖4。

第二種更改情況是孔文件相關(guān)的零件數(shù)量發(fā)生更改，如原孔位P1和P2分別在蒙皮零件M1和M2上，更改后P2取消，則M2已無(wú)相關(guān)孔位，該數(shù)據(jù)集應(yīng)及時(shí)取消，避免使用錯(cuò)誤的模型進(jìn)行生產(chǎn)。在進(jìn)行第一種更改情況時(shí)，裝配件是不發(fā)生版次變化的，但當(dāng)增加或減少零件時(shí)，則必須將裝配關(guān)系內(nèi)的所有PART和PRODUCT文件同時(shí)升版，以保證該裝配關(guān)系繼續(xù)存在。利用已經(jīng)發(fā)放的裝配級(jí)數(shù)據(jù)集，可以在搜索孔文件后直接通過(guò)“使用情況”找到裝配級(jí)制造數(shù)據(jù)集內(nèi)容，打開(kāi)裝配后即可查看孔位變化情況。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）根據(jù)Windchill系統(tǒng)特點(diǎn)，結(jié)合管理現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)了制造數(shù)據(jù)集全面管理方法，精簡(jiǎn)了數(shù)據(jù)集的申請(qǐng)、設(shè)計(jì)、更改以及后期維護(hù)管理流程，降低了時(shí)間和人員的浪費(fèi)67%以上，每年直接節(jié)省各項(xiàng)管理經(jīng)費(fèi)達(dá)十余萬(wàn)元。

（2）利用便捷的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性和直接的影響性分析功能，使管理流程更加高效，減少了大量手動(dòng)操作和中間環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋一淇，汪學(xué)鋒.Windchill系統(tǒng)中外來(lái)技術(shù)文件的批量導(dǎo)人方法研究[J].中國(guó)艦船研究，2011，6（3）：94-95.

[2]楊曉飛，寧俊義.基于Windchill系統(tǒng)的工藝模型管理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（11）：28-29.

[3]石晶.數(shù)字化條件下三維數(shù)模在模線樣板設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（11）：17-18.endprint