數字化工裝設計管理平臺研究與應用

李君杰 邵德強 于慧杰

摘要：工裝是裝配生產過程中重要的資源，進行有效的管理是生產必須的，本文章提出了一種以模塊化思想的數字化工裝設計管理為基礎的平臺。平臺設計不需要管理工作環境，從閉環實時報告的統計信息和維護中實現工裝維護，具有設計、轉換、集成管理的智能支持功能。工裝的設計效率和質量大大提高，降低了成本。

關鍵字：數字化 模塊化 工裝管理 模型

一、目的和意義

在航天等復雜產品的開發中，技術裝備作為一個關鍵點占據著很重要的地位。航空航天工藝在同行業存在的差距具體表現在以下幾個方面：

（1）設計方法比較落后，開發周期較長，難度較大。

（2）作業過程中缺乏有效管理的經驗，效率比較低下。

（3）工廠間的合作及調整較少。

（4）缺乏豐富的經驗和更全面的利用。

面對上述問題，運用當代設計的工裝，按照系統/邏輯設計方法，研究設計、技術、管理一體化的綜合模式，其首要的任務是利用數字化技術，對模塊進行調整，將多元化與智能化工設計工裝相結合，設計一個數字化工裝平臺。主要從以下兩個方面進行探討創新。（1）集成模塊設計和知識重用。（2）設計無監督集成。

二、設計思路

現如今，工業制造業已經趨向于智能化的發展，已經把先進的設計制造技術和互聯網信息技術進行完美融合，并提出了數字化設計制造理念。

通過將其安排為一個步驟，可以根據一定的紀律水平來管理法律要素。各模塊的功能和結構具有獨立性、完整性、協調性和兼容性。模塊之間的接口對于分區和組裝非常有用。大約75%的新設計已在傳統設計示例的基礎上進行了優化和修改。

為了提高水平，有必要采取統一的標準的來評判，統一集成的數據、設計手冊和圖表設計計劃，實現資源的共享。本文采用了模塊化和知識重用的思想，通過知識循環的途徑，構建智能設計制造的“生態環境”。

工裝是組裝工序中重要的資源，有效的管理是生產管理的前提。生產管理的主要內容是，包括人們的設計和制造的過程，以及將商業過程引入標準化的過程控制，管理整個生命周期中的工裝的資源。

生產管理的主要目的是為了實時監控工裝的技術生產情況，其目的是為了能夠滿足產品必要的技術要求。

三、解決方案

本文調查了某民營裝配企業的具體運營狀況，分析了生產管理的現狀。分塊管理、查詢管理、庫存管理、供應商管理、用戶管理、界面管理等功能。整個生命周期中的每一項活動都經過審查、監控和管理，最后形成一個完整的電子記錄表，包括詳細信息，如設計、制造、定期檢查、維修、儲存、廢棄、技術條件升級改進以及機架。數字化工裝設計管理平臺可以在前端模塊化，NX開發環境指南和模塊化產品設計建模。

1.工裝設計系統

1.1工裝數據模型

系統采用的數據庫為Oracle。數據庫的核心是分散數據庫模式，其強大的數據存儲和管理能力為系統提供了快速有效的操作保證。這種模式，數據操作和業務處理可以單獨管理。當業務發生變化時，但是數據庫不發生變化，只是業務邏輯層的流程發生變化，因此軟件系統能夠更好地適應企業業務的變化。控制層是通過顯示數據或接收用戶輸入數據并向用戶提供J2EE來開發或部署公司應用程序或交互操作的接口。它主要包括一個支持動態網頁生成的JSP、一個用于瀏覽、修改和生成動態web內容的servlet，以及一個可重用組件javaben。

1.2人員組織模型

數據分為兩個大部分。（1）數據存儲在Oracle數據庫表格中的元數據，例如基本信息、各種應用形式、各種信息等。（2）對于存儲在服務器的物理盤中的技術條件、CAD圖面、各種說明文件等等，文件系統采用了“用戶許可證”的構造。根據該條件，將適當的權限分配給不同的角色，根據需要為用戶分配不同的角色。最重要的特點是每個角色具有不同的系統功能和接口功能。需求賦予用戶不同的角色，最終根據功能需求為每個角色提供不同的系統功能和接口。

2.工裝管理系統

（1）基礎性管理。

其中，基礎數據庫包括工裝材料倉庫、標準零件倉庫、永久零件倉庫、模板倉庫以及基本上涵蓋工裝設計的大部分設計元素的知識庫。

TeamCenter提供人事、權威、數據、過程、變更、BOM等相關管理。系統架構主要包括：使基于站點PC終端的幾個功能按鈕的操作許可具有不同的功能，使系統相互作用和許可管理更加明確和合理。

（2）工藝集成管理。

在生產管理系統中，根據其映射規則自動生成BOM。與此同時，teamcenter采用了基線法。將每一個模型完成后，加上識別，可以提高項目文件的識別性，從而能引進產品成熟度，測量和監督工裝設計和制造工序。成熟度模型將加強對整個產品周期的工裝階段設計團隊的整體理解和Scheme的完整性。

（3）個性化管理，JAVA開發的工裝數據查詢和數據管理功能。

工裝管理系統可以根據工裝分類、庫存和工裝應用程序自動生成各種工裝報告。而生產管理人員必須根據統計才能做與下一個生產相關的準備。信息管理系統將工裝的統計信息、問題統計信息、每周檢查信息統計、工裝狀態統計信息和經費統計信息實時生成各種庫存報告，例如工裝，工裝量可以掌握工裝的時間數據和當前使用時間，工裝每周檢查當前的特定相關信息和工裝。

四、結語

基于高級數字設計，我們從系統狀態進行了功能識別，實現了設計，技術，經營的無縫連接。標準化、簡化、原始復雜的工裝管理、共享的工裝設計經驗，大大提高了工具產品的獨立性。其次，在多個網站的不同文化之間的協調下，可以學習大規模組件的模塊設計。解決了傳統意義上的工裝管理的坎坷，并且為數字化工裝設計管理平臺研究與應用開辟了一條可行性非常高的道路。

參考文獻

[1]付利霞，李艷軍，曹愈遠，王宇婷，王廣侃，李依林. 基于數字化裝配的工裝管理系統研究[J]. 航空計算技術（4期）：103-108.

[2]張雁龍. 數字化工裝設計與制造技術[C]// 2007年國防科技工業虛擬制造技術高層論壇. 0.