開關(guān)智能制造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目申報(bào)書項(xiàng)目名稱:開關(guān)智能制造項(xiàng)目申報(bào)單位（ 蓋章）:推薦單位（ 蓋 章）:申 報(bào) 日 期:（一）項(xiàng)目概述智能開關(guān)柜智能制造項(xiàng)目以公司新投產(chǎn)的現(xiàn)代化智能開關(guān)柜生產(chǎn)車間為基礎(chǔ)，通過提升制造企業(yè)綜合集成水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)活動(dòng)的可知、可視和可控，促進(jìn)企業(yè)與市場(chǎng)深度交融，提高生產(chǎn)效率和靈活度，培育企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，從而大力提升企業(yè)的贏利能力和發(fā)展?jié)摿?。公司新投產(chǎn)的現(xiàn)代化智能開關(guān)柜生產(chǎn)線裝備有焊接機(jī)器人設(shè)備、數(shù)控沖床、全自動(dòng)端子壓著機(jī)、裝備機(jī)器人、AGV小車、立體倉庫等先進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備，以及相配套的電氣三維布線軟件、電氣CAD設(shè)計(jì)軟件、ERP、MES、PLM、自動(dòng)化測(cè)試軟件等相應(yīng)的應(yīng)用軟件，自動(dòng)化和信息化水平處于國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平。公司引入了精益六西格瑪生產(chǎn)管理，通過對(duì)精益六西格瑪管理思想的導(dǎo)入，對(duì)生產(chǎn)線的工藝流程各工序環(huán)節(jié)進(jìn)行了反復(fù)優(yōu)化，并利用仿真技術(shù)進(jìn)行了模擬,生產(chǎn)效率和管理水平得到了顯著提升，在行業(yè)內(nèi)具有顯著的示范效應(yīng)。智能開關(guān)柜智能制造項(xiàng)目將在全自動(dòng)生產(chǎn)線改造、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、信息系統(tǒng)規(guī)劃整合及MES完善、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)分析及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真、云計(jì)算技術(shù)研究與應(yīng)用、智慧用能研究及應(yīng)用、技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)化等方面進(jìn)行持續(xù)改造升級(jí)。本項(xiàng)目的實(shí)施，有望進(jìn)一步完善車間內(nèi)部互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提升企業(yè)綜合集成水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)計(jì)、工藝、制造、管理、物流等環(huán)節(jié)的集成優(yōu)化，推進(jìn)公司在數(shù)字化設(shè)計(jì)、裝備智能化升級(jí)、工藝流程優(yōu)化、精益生產(chǎn)、可視化管理、質(zhì)量控制與追溯、智能物流等方面的快速提升。（二）項(xiàng)目實(shí)施的先進(jìn)性1、智能制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀近年來我國(guó)電力裝備智能制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，并取得了較為顯著的成效。但相比國(guó)際先進(jìn)水平，在基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施建設(shè)、先進(jìn)制造工藝、自動(dòng)化技術(shù)、生產(chǎn)管理和核心技術(shù)等方面存在嚴(yán)重不足。1、基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施電力裝備制造行業(yè)中，機(jī)床、刀具、夾具、檢測(cè)儀器等設(shè)備的關(guān)鍵零部件我國(guó)還不能自己生產(chǎn)制造，完全依賴進(jìn)口，這在很大程度上限制了我國(guó)電力裝備制造業(yè)的發(fā)展。2、制造工藝高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法在我國(guó)普及率不高。3、自動(dòng)化技術(shù)數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等柔性自動(dòng)化、智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化技術(shù)、柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。4、生產(chǎn)管理準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產(chǎn)（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術(shù)僅限于在我國(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。5、核心技術(shù)我國(guó)對(duì)外技術(shù)依存度高達(dá)50%，而美國(guó)、日本約為5%左右，一般發(fā)達(dá)國(guó)家這一比率也在30%以下。并且我國(guó)的關(guān)鍵技術(shù)自給率低,占固定資產(chǎn)投資40%左右的設(shè)備投資中,有60%以上要靠進(jìn)口來滿足,高科技含量的關(guān)鍵裝備基本上依賴進(jìn)口。2、項(xiàng)目實(shí)施的先進(jìn)性（1）行業(yè)領(lǐng)先的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)福州天宇電氣股份有限公司智能開關(guān)柜生產(chǎn)線采用了焊接機(jī)器人設(shè)備、數(shù)控沖床、全自動(dòng)端子壓著機(jī)、裝備機(jī)器人、AGV小車、立體倉庫等先進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備。相比以前開關(guān)柜的生產(chǎn)過程全部靠人工來完成，裝配過程需要人工送料、安裝、焊接，測(cè)試過程需要人工裝卸，工序之間人工轉(zhuǎn)運(yùn)等，即浪費(fèi)時(shí)間，又需要大量人力，生產(chǎn)效率低下，質(zhì)量難以保證；項(xiàng)目確定后，通過改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，開發(fā)自動(dòng)接線技術(shù)，自動(dòng)物料傳送等，解決可靠性焊接等技術(shù)難題，設(shè)計(jì)并搭建了從裝配、測(cè)試到包裝工序的全流程自動(dòng)化智能開關(guān)柜生產(chǎn)線。目前，該生產(chǎn)線在行業(yè)內(nèi)自動(dòng)化程度處于領(lǐng)先地位。（2）智能柔性化生產(chǎn)技術(shù)通過在零部件上配置條形碼、在生產(chǎn)線關(guān)鍵部位安裝RFID標(biāo)簽和產(chǎn)品內(nèi)設(shè)置標(biāo)示碼等多種識(shí)別技術(shù)的綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的實(shí)時(shí)跟蹤,可以實(shí)現(xiàn)多種規(guī)格產(chǎn)品的同時(shí)在線生產(chǎn)。不僅滿足了大批量產(chǎn)品生產(chǎn)需要,又能滿足在大批量生產(chǎn)的同時(shí)，可隨時(shí)插入小批量定單。同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量全生命周期追溯提供了技術(shù)保障。（3）生產(chǎn)智能調(diào)度通過開發(fā)各種智能化設(shè)備,并依據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信及其它各種通信接口,借助MES制造執(zhí)行系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互聯(lián)互通,設(shè)備在線、離線、忙碌、空閑及設(shè)備故障等狀態(tài)，及上道工序進(jìn)展等工藝進(jìn)程實(shí)時(shí)傳送到信息中心，并通過MES系統(tǒng)完成生產(chǎn)線智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。（4）完善的數(shù)據(jù)采集體系及實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)立500多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，通過各種數(shù)據(jù)采集技術(shù)的綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)全面采集，生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)采率92%，并建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，將生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到數(shù)據(jù)中心；建立質(zhì)量信息管理系統(tǒng)，利用六西格瑪質(zhì)量管理方法對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量問題發(fā)出預(yù)警，預(yù)防嚴(yán)重質(zhì)量問題的發(fā)生。3、效益及成果項(xiàng)目實(shí)施后，與手工生產(chǎn)模式相比，生產(chǎn)效率提升3倍，節(jié)省一線操作人員2倍，直通率由原來的87%提升到97%，產(chǎn)品合格率由原來的92%提升到99%以上，節(jié)約能耗30%，生產(chǎn)能力提升4.5倍。4、目標(biāo)產(chǎn)品市場(chǎng)前景分析據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)分析，在國(guó)際經(jīng)濟(jì)并不太景氣的大環(huán)境中，配電柜行業(yè)也同我國(guó)經(jīng)濟(jì)一樣，仍實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)中有進(jìn)，平穩(wěn)運(yùn)行的態(tài)勢(shì)。隨著電力設(shè)施的建設(shè)而逐步擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)外配電柜需求普遍處于擴(kuò)張狀態(tài)，市場(chǎng)前景比較可觀。從產(chǎn)業(yè)環(huán)境上看，電力工業(yè)發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)至2020年發(fā)電投資2萬億元，電網(wǎng)建設(shè)3-3.6萬億元，智能電網(wǎng)對(duì)電氣設(shè)備有超過1萬億元的市場(chǎng)需求；預(yù)計(jì)至2020年發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量將達(dá)17.8億千瓦，其中太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到2000萬千瓦，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.5億千瓦，為配電柜行業(yè)提供了更多市場(chǎng)空間。因此，在智能電網(wǎng)進(jìn)入建設(shè)重要時(shí)期，城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速進(jìn)行，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的智能化建設(shè)，智能電網(wǎng)及智能成套設(shè)備、智能配電、控制體系已進(jìn)入黃金發(fā)展期的新機(jī)遇下，特別是新一代節(jié)能、節(jié)材、高性能的配電柜產(chǎn)品將得到更大的發(fā)展，市場(chǎng)需求日趨旺盛，為智能化升級(jí)提供了必要的市場(chǎng)條件。在我國(guó)配電柜中，低檔產(chǎn)品還在大批量生產(chǎn)。而福州天宇電氣股份有限公司生產(chǎn)的智能開關(guān)柜屬于高端產(chǎn)品，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力明顯。開關(guān)類產(chǎn)品有6項(xiàng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,7項(xiàng)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平；主要產(chǎn)品獲得福建省名牌產(chǎn)品并且有2項(xiàng)國(guó)優(yōu)產(chǎn)品、5項(xiàng)部?jī)?yōu)產(chǎn)品。尤其是智能開關(guān)柜項(xiàng)目的實(shí)施能進(jìn)步提升產(chǎn)品的制造效率和制造質(zhì)量，滿足大批量制造和個(gè)性化制造需求，實(shí)現(xiàn)制造信息的資源共享。項(xiàng)目實(shí)施后有利于向同行業(yè)或相關(guān)行業(yè)進(jìn)行推廣，市場(chǎng)前景廣闊，預(yù)計(jì)達(dá)到100億元以上規(guī)模。綜上所述，我們目前不僅已經(jīng)初步滿足了智能開關(guān)柜智能制造的關(guān)鍵要素，而且具備了全面實(shí)現(xiàn)智能制造的良好物資條件和技術(shù)能力。三、項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)狀（一）項(xiàng)目系統(tǒng)模型建立與運(yùn)行情況福州天宇電氣有限公司智能開關(guān)柜生產(chǎn)車間的總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局均已建立數(shù)字化模型，并進(jìn)行模擬仿真，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)全流程數(shù)字化管理。在生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)過程中，我們采用了CAD、SolidWorks、Kmcad/KMCAPP、superworks等軟件實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線產(chǎn)品的可視化設(shè)計(jì)，并利用先進(jìn)仿真系統(tǒng)Flexsim等對(duì)工廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)系統(tǒng)在投運(yùn)前進(jìn)行模擬仿真研究，同時(shí)運(yùn)用精益生產(chǎn)理念進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化，大大節(jié)省了產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間，減少了浪費(fèi)，并使生產(chǎn)流程做到最優(yōu)化，布局在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到合理狀態(tài)，物流合理順暢流動(dòng)。1、工廠&車間仿真圖SEQ圖\*ARABIC1工廠&車間仿真虛擬三維工廠設(shè)計(jì)仿真是建立三維數(shù)字化車間或工廠的資源布局，包括工廠中所用的各種資源，從地面和高架輸送機(jī)、通道、起重機(jī)、設(shè)備、機(jī)床、物料集裝箱和操作人員，通過三維工廠設(shè)計(jì)能清晰的明了工廠設(shè)計(jì)、布局與安裝過程，很容易理解和表達(dá)所有工廠資源（從傳送帶、夾樓層以及起重機(jī)到容器、AGV和操作者）。生產(chǎn)過程包括各種生產(chǎn)設(shè)備和輸送設(shè)備，包括特定的工藝過程，生產(chǎn)控制和生產(chǎn)計(jì)劃。圖SEQ圖\*ARABIC2物流仿真物流系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真可以為生產(chǎn)線中的各種生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、生產(chǎn)過程建立結(jié)構(gòu)層次清晰的模型。這種模型可以包括供應(yīng)鏈、輸送系統(tǒng)，儲(chǔ)存系統(tǒng)，生產(chǎn)資源、控制策略、生產(chǎn)過程、管理過程等。用戶通過各種分析工具、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和圖表來評(píng)估不同的解決方案并在生產(chǎn)計(jì)劃的早期階段做出迅速而可靠的決策。研究將包括投入和產(chǎn)出的所有影響因素，包括生產(chǎn)線上的機(jī)器工裝和夾具、工作站的工人及其生產(chǎn)過程，物料流的距離、頻率和成本，物料存儲(chǔ)、物料搬運(yùn)設(shè)備，零件包裝等等。驗(yàn)證安裝操作可達(dá)性，裝配過程路徑分析，物料搬運(yùn)過程模擬，叉車搬運(yùn)過程模擬仿真等。智能決策支持：由于制造部門的運(yùn)行效率和產(chǎn)出的影響因素很多，企業(yè)很難確定生產(chǎn)系統(tǒng)的最優(yōu)配置，也很難獲得優(yōu)化的方案。如很難建立適當(dāng)?shù)脑谥破穾齑嫠健⒄_的生產(chǎn)計(jì)劃，正確的批量大小以及正確的生產(chǎn)業(yè)務(wù)策略。數(shù)字化工藝布局及生產(chǎn)線仿真的研究將使我們具有智能化的基于模型的定量的方案模型對(duì)比和分析的能力，為業(yè)務(wù)決策提供支持和優(yōu)化的方案。2、零件制造仿真圖SEQ圖\*ARABIC3機(jī)加零件制造仿真機(jī)加工零件制造仿真零件加工刀具軌跡需要進(jìn)行仿真模擬，以確保其正確性。在進(jìn)行模擬仿真時(shí)，以當(dāng)前工序的三維工序模型為零件對(duì)象，以上一刀工序的三維工序模型為毛坯對(duì)象，利用CAM軟件系統(tǒng)的加工仿真功能來完成。加工模擬仿真提供了刀軌可視化驗(yàn)證功能，用于模擬切削運(yùn)動(dòng)和材料去除，也提供了機(jī)床運(yùn)動(dòng)模擬功能，用于檢查加工過程中的干涉碰撞。在統(tǒng)一的數(shù)控編程及管理系統(tǒng)中進(jìn)行加工模擬仿真時(shí)，加工機(jī)床直接來源于資源庫，可在數(shù)字工藝管理環(huán)境中進(jìn)行統(tǒng)一的管理。3、零件檢測(cè)仿真圖SEQ圖\*ARABIC4機(jī)加零件檢測(cè)仿真機(jī)加零件檢測(cè)仿真將在檢測(cè)仿真工具中利用3D模型和其中產(chǎn)品制造信息（PMI）尺寸和公差自動(dòng)生成檢測(cè)路徑。經(jīng)仿真優(yōu)化后生成數(shù)控測(cè)量檢測(cè)程序（DMIS5.1），可直接或通過i++接口用于相關(guān)測(cè)量設(shè)備。根據(jù)專檢或復(fù)檢的需求，數(shù)控檢測(cè)工作包（程序、指導(dǎo)書（流卡）、資源清單等）通過工藝系統(tǒng)的車間通道下發(fā)至測(cè)量設(shè)備管理執(zhí)行系統(tǒng)CMMIE，進(jìn)而傳遞到測(cè)量機(jī)執(zhí)行檢測(cè)程序。4、數(shù)字化制造執(zhí)行管理圖SEQ圖\*ARABIC5數(shù)字化制造執(zhí)行管理（1）工廠建模工廠模型由物理模型（實(shí)際設(shè)備）和邏輯模型（業(yè)務(wù)流程）結(jié)合形成，完整的體現(xiàn)整個(gè)制造單位設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)運(yùn)行以及生產(chǎn)管理邏輯。（2）工藝與制造一體化同步能夠?qū)崿F(xiàn)“一體化”，保證各種主數(shù)據(jù)信息，如產(chǎn)品編號(hào)、物料編碼、工裝刀具編碼、以及人員編碼等信息數(shù)據(jù)唯一。全盤考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎屯暾?，保證制造單位是在一個(gè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能工廠的建設(shè)。數(shù)據(jù)內(nèi)容不但是文字性的、靜態(tài)的、局部的，而且包括了結(jié)構(gòu)化參數(shù)、生產(chǎn)指導(dǎo)文件和三維數(shù)字模型等全局?jǐn)?shù)據(jù)的完備數(shù)據(jù)包。（3）生產(chǎn)計(jì)劃管理計(jì)劃管理是銜接制造單位項(xiàng)目管理系統(tǒng)中生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或設(shè)備級(jí)的作業(yè)計(jì)劃的重要管理功能。具體包括訂單的創(chuàng)建和維護(hù)、生產(chǎn)批次管理、生產(chǎn)派工、工程變更管理、生產(chǎn)插單、訂單進(jìn)度跟蹤與訂單查詢打印等功能。通過計(jì)劃管理，能夠有效協(xié)調(diào)多項(xiàng)目管理的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)模式，并且能夠完美地支撐科研生產(chǎn)模式下的多品種，小批量，以及工藝數(shù)據(jù)頻繁變更的管理需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，杜絕因多個(gè)項(xiàng)目間的管理信息不對(duì)稱，管理手段不匹配造成的各種浪費(fèi)。生產(chǎn)計(jì)劃排程完成后，生成工序任務(wù)，這些任務(wù)是可用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的工序級(jí)詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃。數(shù)字化制造執(zhí)行管理可以按照設(shè)備、人員下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)，生成派工單，系統(tǒng)將生產(chǎn)作業(yè)指令直接送達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。在數(shù)字化制造執(zhí)行管理將生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)給具體設(shè)備和操作工的同時(shí)，也將生產(chǎn)指導(dǎo)文件一并下達(dá)給現(xiàn)場(chǎng)操作終端。操作工在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，可以通過查閱電子化的生產(chǎn)指導(dǎo)文件，完成對(duì)生產(chǎn)工藝的消化，提高對(duì)生產(chǎn)加工過程的掌控能力。數(shù)字化制造執(zhí)行管理可以直接將生產(chǎn)采集頁面發(fā)布到現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏，在生產(chǎn)完工后，操作工僅需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有限步驟的操作，即可完成當(dāng)前的數(shù)據(jù)反饋和錄入操作。數(shù)字化制造執(zhí)行管理實(shí)時(shí)分析生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)進(jìn)度的匹配情況，并在異常情況發(fā)生時(shí)（如設(shè)備宕機(jī)、物料短缺等）進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)算模式，對(duì)當(dāng)前的任務(wù)隊(duì)列進(jìn)行滾動(dòng)排產(chǎn)，即進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，最大程度地降低生產(chǎn)變化對(duì)計(jì)劃的影響和沖擊。數(shù)字化制造執(zhí)行管理提供多角度、多類型的現(xiàn)場(chǎng)過程監(jiān)控手段，以直觀簡(jiǎn)便的方式，滿足各方面人員對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的監(jiān)督和管理需要。（4）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理包括物料控制，電子看板功能和產(chǎn)品追溯的管理。通過物料控制將投料環(huán)節(jié)，零件加工環(huán)節(jié)和產(chǎn)品交付環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合管控，并對(duì)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)采，統(tǒng)計(jì)和分析。通過電子看板，顯示生產(chǎn)過程中的物料、設(shè)備、質(zhì)量、人員和任務(wù)執(zhí)行信息，實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)實(shí)際情況。顯示屏將具體顯示生產(chǎn)線名稱，生產(chǎn)線日期，當(dāng)日生產(chǎn)計(jì)劃，日、月、年累計(jì)產(chǎn)量，動(dòng)態(tài)顯示生產(chǎn)線上各設(shè)備的狀態(tài)報(bào)警信息。數(shù)字化制造執(zhí)行管理按照單件對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程信息進(jìn)行全面精準(zhǔn)的追蹤，提供原材料向產(chǎn)品的正向追蹤，以及從產(chǎn)品向材料和生產(chǎn)過程的反向追蹤，獲取產(chǎn)品的原材料、生產(chǎn)批次、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝路線、操作者、設(shè)備及工裝工具使用情況、質(zhì)量檢驗(yàn)情況、返工返修等等生產(chǎn)過程信息。通過產(chǎn)品追溯體系的建立，使用者可以在出現(xiàn)問題時(shí)或者在進(jìn)行生產(chǎn)工藝過程分析時(shí)，獲得準(zhǔn)確、真實(shí)、全面的信息。（5）在制品管理實(shí)現(xiàn)物料的條碼管理，提高物資投料，零件加工過程的在制品流轉(zhuǎn)，以及產(chǎn)品交付過程的效率和準(zhǔn)確率，透明化在制品的生產(chǎn)狀態(tài)，提高產(chǎn)品的可控能力。數(shù)字化制造執(zhí)行管理對(duì)毛坯進(jìn)入工段到產(chǎn)品交付為止的整個(gè)生產(chǎn)過程，對(duì)在制品在工段的流轉(zhuǎn)行為進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)控和記錄。在數(shù)字化制造執(zhí)行管理中能夠?qū)崟r(shí)查看在制品的位置、數(shù)量和狀態(tài)信息，提供統(tǒng)計(jì)分析功能，對(duì)在制品的種類、數(shù)量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方便在制品的隨時(shí)清點(diǎn)和臺(tái)帳的查看。（6）制造資源管理建立統(tǒng)一的資源庫，對(duì)工裝、刀具等資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，包括資源的維護(hù)保養(yǎng)、借用、維修等的管理，并對(duì)資源狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。按照品種定義工具的基本屬性，規(guī)格和刀具工裝的工藝特征參數(shù)。實(shí)現(xiàn)刀具工裝庫存的一體化管理，可按照權(quán)限訪問，用于庫存監(jiān)控和統(tǒng)一調(diào)配。對(duì)刀具工裝臺(tái)帳進(jìn)行精細(xì)化管理（如按照項(xiàng)目進(jìn)行分類管理），對(duì)需要個(gè)別管理的工裝、刀具建立個(gè)體臺(tái)帳，管理每一個(gè)工具個(gè)體的狀態(tài)。用條碼對(duì)制造資源進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以供借用和檢修刃磨時(shí)使用。對(duì)刀具工裝的出入庫進(jìn)行管理，并對(duì)在線刀具進(jìn)行管理，實(shí)時(shí)記錄刀具的實(shí)時(shí)壽命信息。另外，對(duì)刀具組件和組合刀具進(jìn)行管理，對(duì)刀具工裝的盤點(diǎn)計(jì)劃的管理、以及盤點(diǎn)結(jié)果記錄，刀具工裝的報(bào)損管理等。(7)質(zhì)量檢測(cè)管理通過預(yù)先定義的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，從工廠各類測(cè)量設(shè)備里獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)后上載到技術(shù)管理模塊中央數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存。這些存儲(chǔ)的檢測(cè)數(shù)據(jù)包含了與其對(duì)應(yīng)的測(cè)量設(shè)備、測(cè)量時(shí)間、零件號(hào)/名稱、檢測(cè)人等。這些質(zhì)量數(shù)據(jù)和各類指標(biāo)可以來自CMM測(cè)量、光學(xué)或數(shù)字測(cè)量設(shè)備、手持測(cè)量?jī)x器、以及一些其它的物理測(cè)量系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)的采集和處理過程中，系統(tǒng)還可以按照用戶設(shè)定的規(guī)則利用現(xiàn)代通訊技術(shù)對(duì)質(zhì)量問題進(jìn)行即時(shí)報(bào)警提示，并記錄問題的解決過程。(8)質(zhì)量管理對(duì)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量狀況和質(zhì)量各種指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)診斷分析出問題的根源并找到相應(yīng)的解決方案和后續(xù)問題狀態(tài)的追蹤是數(shù)字化制造執(zhí)行管理的一個(gè)重要功能。數(shù)字化制造執(zhí)行管理生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)以技術(shù)管理模塊為數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)測(cè)質(zhì)量信息（譬如各種CMM、白光和手持測(cè)量設(shè)備的測(cè)量結(jié)果等）進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、管理（質(zhì)量文檔管理、生產(chǎn)過程質(zhì)量管理、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)與目標(biāo)管理）、監(jiān)控、分析和發(fā)布（質(zhì)量歸零管理）。實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品到整個(gè)加工過程的追溯，包括工藝路線、加工設(shè)備、加工時(shí)間、工裝工具、操作人員的追溯。系統(tǒng)中的生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)具有完整的數(shù)理統(tǒng)計(jì)功能和高級(jí)的深度關(guān)聯(lián)交互分析功能。通過多種數(shù)據(jù)采集手段獲取的各類生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)（設(shè)備、物料、質(zhì)量、計(jì)劃等）經(jīng)過轉(zhuǎn)換重構(gòu)后存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，利用相關(guān)計(jì)算、報(bào)告、查詢、分析和挖掘工具生成各類質(zhì)量關(guān)鍵性能指標(biāo)（KPI），對(duì)生產(chǎn)過程尺寸質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與監(jiān)控。（9）數(shù)據(jù)監(jiān)控與采集NC程序管理：DNC系統(tǒng)把所有的NC程序保存在服務(wù)器上，通過DNC系統(tǒng)界面管理這些NC程序。操作人員可以按實(shí)際情況對(duì)NC程序進(jìn)行組織劃分，并可以對(duì)NC程序進(jìn)行版本管理，NC程序編制、修改和審批，NC程序信息管理等工作。MDC系統(tǒng)對(duì)各種廠家和型號(hào)的數(shù)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)和報(bào)警等信息的自動(dòng)采集。采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過自動(dòng)數(shù)據(jù)壓縮計(jì)算后存儲(chǔ)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。采集數(shù)據(jù)分為機(jī)床運(yùn)行數(shù)據(jù)和機(jī)床工藝數(shù)據(jù)三大類：機(jī)床運(yùn)行數(shù)據(jù)包括機(jī)床運(yùn)行模式、加工、故障、人工狀態(tài)等，機(jī)床工藝類數(shù)據(jù)包括運(yùn)行程序號(hào)、加工進(jìn)度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、進(jìn)給倍率、主軸電機(jī)電流、主軸功率、使用刀具號(hào)、程序起止時(shí)間數(shù)據(jù)等，在線檢測(cè)數(shù)據(jù)包括檢測(cè)尺寸等。MDC系統(tǒng)同時(shí)可以監(jiān)控工段所有機(jī)床的當(dāng)前狀態(tài)。每個(gè)機(jī)床狀態(tài)可以通過相對(duì)應(yīng)的顏色代碼顯示。當(dāng)機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可以立即顯示當(dāng)前的報(bào)警信息。在MDC中定義多種機(jī)床的狀態(tài)，包括機(jī)床關(guān)機(jī)、機(jī)床開機(jī)、生產(chǎn)或技術(shù)中斷、組織中斷、手動(dòng)狀態(tài)、維修呼叫等。機(jī)床中的報(bào)警和訊息記錄在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，并被壓縮成統(tǒng)計(jì)表。設(shè)備維護(hù)部門利用MDC的遠(yuǎn)程診斷功能進(jìn)行預(yù)防性和必要性的維護(hù)。未被響應(yīng)的、當(dāng)前的報(bào)警和訊息可以在實(shí)時(shí)監(jiān)控圖中顯示，包含報(bào)警號(hào)，起始時(shí)間和報(bào)警文本。操作員能夠創(chuàng)建他們自己的分析過濾器，能通過它搜索和分析操作員關(guān)心的停機(jī)原因和故障信息。除了最小持續(xù)時(shí)間和最小頻率之外它同樣能定義來自不同報(bào)警組的報(bào)警號(hào)的范圍。報(bào)警分析過濾器可以從報(bào)警源中設(shè)置轉(zhuǎn)換報(bào)警文本，可以把不關(guān)心的報(bào)警排除在外，例如，描述/日志訊息或操作錯(cuò)誤等。（二）先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）建設(shè)情況公司采用了西門子的產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)(PLM)，業(yè)務(wù)范圍涵蓋產(chǎn)品決策、項(xiàng)目管控、需求定義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、變更管理、售后服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)階段。其中包括了產(chǎn)品數(shù)據(jù)系統(tǒng)（PDM）的全部功能。圖SEQ圖\*ARABIC6PLM整體架構(gòu)1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與驗(yàn)證管理（1）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化管理基于標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化理念的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造規(guī)劃，將改變?cè)O(shè)計(jì)和工藝人員的傳統(tǒng)工作模式，使工作效率和質(zhì)量都將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。利用基于知識(shí)庫的快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成產(chǎn)品開發(fā)的過程將會(huì)發(fā)生如下變化：從產(chǎn)品知識(shí)庫中尋找最近完成的類似產(chǎn)品（即典型案例庫），并以該產(chǎn)品為基礎(chǔ)進(jìn)行新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員將利用知識(shí)庫，快速訪問公司和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（即標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范庫），以及零部件等各種庫（重用庫），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的重用，減少風(fēng)險(xiǎn)。使新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能符合公司和行業(yè)的規(guī)范。針對(duì)一些典型零部件的設(shè)計(jì)，可以充分利用專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，例如，利用以專家知識(shí)為基礎(chǔ)開發(fā)的專業(yè)工具（即過程向?qū)欤?，來幫助快速、高質(zhì)量地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。對(duì)完成的設(shè)計(jì)任務(wù)可以利用企業(yè)的檢查工具對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量檢查，以確保設(shè)計(jì)的結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。在設(shè)計(jì)完成后，還可利用專家的建議，對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)設(shè)計(jì)定型后，從標(biāo)準(zhǔn)工藝庫中查找標(biāo)準(zhǔn)的工藝流程并自動(dòng)生成相應(yīng)的工藝表單及附件。對(duì)典型加工特征，可以基于加工知識(shí)庫，創(chuàng)成式地快速生成相關(guān)工藝及其工藝參數(shù)。為實(shí)現(xiàn)以上效果，首先需要針對(duì)典型產(chǎn)品，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化梳理。圖SEQ圖\*ARABIC7標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范（2）機(jī)電產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)解決方案（MCD）是一種全新解決方案，適用于機(jī)電一體化產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)。借助該軟件，可對(duì)包含多物理場(chǎng)以及通常存在于機(jī)電一體化產(chǎn)品中的自動(dòng)化相關(guān)行為的概念進(jìn)行3D建模和仿真。MCD支持功能設(shè)計(jì)方法，可集成上游和下游工程領(lǐng)域，包括需求管理、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)以及軟件/自動(dòng)化工程。MCD可加快涉及機(jī)械、電氣和軟件設(shè)計(jì)學(xué)科的產(chǎn)品的開發(fā)速度，使這些學(xué)科能夠同時(shí)工作，專注于包括機(jī)械部件、傳感器、驅(qū)動(dòng)器和運(yùn)動(dòng)的概念設(shè)計(jì)。MCD可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)技術(shù)，幫助機(jī)械設(shè)計(jì)人員滿足日益提高的要求，不斷提高機(jī)械的生產(chǎn)效率、縮短設(shè)計(jì)周期和降低成本。圖SEQ圖\*ARABIC8MCD機(jī)電產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)原理(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與管理1)規(guī)范化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范由NX基礎(chǔ)規(guī)范（如：NX建模規(guī)范、NX裝配規(guī)范、NX二維制圖規(guī)范和PMI技術(shù)規(guī)范）以及NX專業(yè)技術(shù)應(yīng)用規(guī)范（如：自頂向下設(shè)計(jì)規(guī)范、NX管路設(shè)計(jì)規(guī)范、NX運(yùn)動(dòng)分析規(guī)范等）組成。2）在線設(shè)計(jì)在線設(shè)計(jì)是指一個(gè)團(tuán)隊(duì)圍繞一個(gè)產(chǎn)品展開的協(xié)同設(shè)計(jì)，而且在設(shè)計(jì)的過程中，相互可以可視地看到對(duì)方的最新設(shè)計(jì)進(jìn)度。在線設(shè)計(jì)體現(xiàn)的是一種真正的協(xié)同設(shè)計(jì)模式，團(tuán)隊(duì)之間通過設(shè)計(jì)平臺(tái)隨時(shí)看到對(duì)方的及格過，有問題及時(shí)溝通并解決；而不是單個(gè)工程師各自分配一部分建模任務(wù)，然后閉門造車，等到裝配的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)問題。3)基于模型的定義（MBD）MBD是產(chǎn)品數(shù)字化定義的先進(jìn)方法，它是指產(chǎn)品定義的各類信息按照模型的方式組織，其核心內(nèi)容是產(chǎn)品的幾何模型，所有相關(guān)的工藝描述信息、屬性信息、管理信息等都附著在產(chǎn)品的三維模型中，一般情況下不再有二維工程圖紙。MBD改變了傳統(tǒng)的由三維實(shí)體模型來描述幾何信息，而用二維工程圖紙來定義尺寸、公差和工藝信息的產(chǎn)品數(shù)字化定義方法。同時(shí)，MBD使三維數(shù)模作為生產(chǎn)制造過程中的唯一依據(jù)，改變了傳統(tǒng)以二維工程圖紙為主，以三維實(shí)體模型為輔的制造方法。4) WAVE自頂向下設(shè)計(jì)WAVE(WhatifAlternativeValueEngineering)產(chǎn)品級(jí)參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，特別適應(yīng)于復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。NX/WAVE技術(shù)使產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)更改自上而下自動(dòng)傳遞。該技術(shù)可用于從產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段。NX/WAVE技術(shù)幫助用戶找出驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化的關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量并將這些變量放入NX/WAVE頂層控制結(jié)構(gòu)中，子部件和零件的設(shè)計(jì)則與這些變量相關(guān)，對(duì)這些變量的更改將自動(dòng)更新頂層結(jié)構(gòu)和與其相關(guān)的子部件和零件。由于NX采用基于變量幾何的復(fù)合建模技術(shù)，這些關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量既可以是數(shù)值變量，也可以是如一根樣條曲線或空間曲面的廣義變量，無論數(shù)值變化還是形狀變化都將自動(dòng)根據(jù)NX/WAVE的控制傳遞到相關(guān)的子部件和零件設(shè)計(jì)中去。NX/WAVE技術(shù)提供了規(guī)范設(shè)計(jì)過程、捕獲公司最佳設(shè)計(jì)流程的框架，是業(yè)界評(píng)測(cè)的“今后復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)最重要的CAD技術(shù)創(chuàng)新”。(4) 知識(shí)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)知識(shí)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)是指把產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理和知識(shí)融入到過程的設(shè)計(jì)。這些知識(shí)可以是設(shè)計(jì)的要求，如體積、重量、尺寸、強(qiáng)度等，也可以是產(chǎn)品的不同配置。基于知識(shí)的設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程，提高設(shè)計(jì)效率，提高知識(shí)的重用，降低設(shè)計(jì)工作對(duì)人的依賴。圖SEQ圖\*ARABIC9典型產(chǎn)品模板在該模具模板中，已經(jīng)對(duì)模具的可變參數(shù)和規(guī)則進(jìn)行了總結(jié)，如下表：可變參數(shù)AlphaL1L2L3L4L5d1d2值60-310310166191328640400可變參數(shù)d3d4d5d6d11d22h2h22值350570600350640570130145當(dāng)需要進(jìn)行新的模具設(shè)計(jì)時(shí)，只要基于該模板，改變模板中上述表中的可變參數(shù)的值，就可立即得到新模具的模型數(shù)據(jù)。（5）電子電氣設(shè)計(jì)管理在機(jī)電一體化產(chǎn)品中集成機(jī)械、電子和電氣組件至關(guān)重要。這些制造商所面臨的挑戰(zhàn)是將其開發(fā)過程轉(zhuǎn)變?yōu)橹С挚绮煌块T協(xié)同的并行設(shè)計(jì)和系統(tǒng)工程方法。電氣設(shè)計(jì)師、機(jī)械設(shè)計(jì)師和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師之間的實(shí)時(shí)信息共享對(duì)于在預(yù)算范圍內(nèi)按時(shí)交付高質(zhì)量創(chuàng)新產(chǎn)品來說非常重要。機(jī)電一體化解決方案通過提供可實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電子和自動(dòng)化部門之間協(xié)同的端到端解決方案，幫助您提高設(shè)計(jì)速度、提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。這能夠縮短上市時(shí)間，重用現(xiàn)有知識(shí)，通過概念評(píng)估做出更好的決策。借助Teamcenter對(duì)電子、電氣設(shè)計(jì)的管理，機(jī)械設(shè)計(jì)師可以利用NX進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，電子設(shè)計(jì)工程師可以開展原理圖、PCB設(shè)計(jì)，電氣設(shè)計(jì)師可以利用模型數(shù)據(jù)來選擇傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。(6)軟件設(shè)計(jì)管理與機(jī)械、電子、電氣設(shè)計(jì)管理相似，軟件設(shè)計(jì)也是以系統(tǒng)工程為指導(dǎo)，通過產(chǎn)品性能要求（需求）為驅(qū)動(dòng)，組織包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、單元測(cè)試、功能測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試等活動(dòng)，基于流程和最佳實(shí)踐對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和迭代，最終交付滿足產(chǎn)品性能要求的軟件代碼、測(cè)試用例、可執(zhí)行程序等交付物。(7)面向制造的設(shè)計(jì)面向制造的設(shè)計(jì)只在設(shè)計(jì)階段就考慮產(chǎn)品的可制造性，把工藝甚至生產(chǎn)/服務(wù)才可能發(fā)現(xiàn)的問題提前到設(shè)計(jì)階段解決。從而大大降低出錯(cuò)成本，減少返工，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。事實(shí)上，根據(jù)Wohlers行業(yè)報(bào)告，一個(gè)小的工程更改在概念設(shè)計(jì)階段可能花費(fèi)不超過100美元，如果在生產(chǎn)環(huán)節(jié)再來完成這個(gè)更改可能成本會(huì)膨脹到100萬美元。（8） 專業(yè)仿真能力NX是目前全球領(lǐng)先的將高端CAD與高端CAE產(chǎn)品完全集成的產(chǎn)品，CAD與CAE一體化的重用好處是設(shè)計(jì)模型與分析模型同步關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)變更后，CAE模型可以自動(dòng)捕捉到幾何模型的變化，而能夠可控地自動(dòng)更新。也就是說更改設(shè)計(jì)或者重用以前的設(shè)計(jì)，有限元模型不需要重新走一遍仿真建模過程，這樣能夠快速獲得新的模型的分析結(jié)果，極大地減少了重復(fù)建有限元模型的時(shí)間。NXCAE是真正的多學(xué)科多物理場(chǎng)一體化圖形界面環(huán)境，就是在一個(gè)界面環(huán)境中可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力/動(dòng)力分析（線性/非線性）,流體計(jì)算，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，熱分析，熱流耦合，熱結(jié)構(gòu)耦合，熱結(jié)構(gòu)流體耦合，機(jī)電液聯(lián)合仿真，疲勞分析，優(yōu)化分析等。所有的操作界面風(fēng)格完全一樣。（9）仿真數(shù)據(jù)管理在PLM一體化平臺(tái)內(nèi)的設(shè)計(jì)、仿真數(shù)據(jù)的共同管理，可以做到很好的協(xié)同管理，從而提升仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的作用。這個(gè)可以從兩個(gè)層次來理解，第一是流程協(xié)同，比如項(xiàng)目管理，需求管理等可以把整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)流程中設(shè)計(jì)和仿真業(yè)務(wù)綜合關(guān)聯(lián)起來；一個(gè)工作審批流程也可以把設(shè)計(jì)、仿真以及工藝等不同部門的納入到同一個(gè)業(yè)務(wù)審批流程中，依賴系統(tǒng)提高不同部門的協(xié)同效率。另一方面是數(shù)據(jù)協(xié)同，分析師如何快速地要找到分析所用的幾何模型，如何知道當(dāng)前所獲取的設(shè)計(jì)模型是否是最新的版本，如何獲取工程屬性文件？同一系統(tǒng)提供站內(nèi)版本更新通知訂閱功能，可以隨時(shí)將設(shè)計(jì)版本更新的信息提供給仿真人員，此外仿真人員通過結(jié)構(gòu)管理器可以比較CAEBOM所引用CADBOM的版本變更信息，之后針對(duì)變化作出網(wǎng)格是否基于幾何變化的決定。圖SEQ圖\*ARABIC10多專業(yè)設(shè)計(jì)和仿真、試驗(yàn)管理傳統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)、分析仿真、試驗(yàn)驗(yàn)證的工作流程，工具應(yīng)用等積累了大量經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各個(gè)平臺(tái)的協(xié)同和專業(yè)化管理，打造更為高效的工作流程環(huán)境，復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同仿真平臺(tái)建設(shè)的構(gòu)想，以解決設(shè)計(jì)階段CAD/CAE數(shù)據(jù)、過程和工具的管理問題中的仿真數(shù)據(jù)管理這一重點(diǎn)問題，為復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬和實(shí)物驗(yàn)證數(shù)據(jù)管理打下基礎(chǔ)，有效整合企業(yè)內(nèi)軟、硬件資源，提高設(shè)計(jì)效率，增強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)快速反應(yīng)能力。為了突破傳統(tǒng)CAE仿真工具體系的局限性，分立的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)環(huán)境需要向著集成化、綜合化的集成平臺(tái)方向發(fā)展。協(xié)同CAE平臺(tái)未來會(huì)成為企業(yè)的知識(shí)平臺(tái)、工具平臺(tái)、協(xié)作平臺(tái)、管理平臺(tái)，同時(shí)也承載企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和核心智力資產(chǎn)。協(xié)同CAE仿真平臺(tái)的建設(shè)，目的是通過平臺(tái)完成多學(xué)科仿真工具應(yīng)用集成環(huán)境的組成，流程化仿真操作，規(guī)范操作的工具和步驟，最終提升對(duì)產(chǎn)品的仿真精度和效率的提升，加快現(xiàn)在的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程。詳細(xì)設(shè)計(jì)多專業(yè)協(xié)同和仿真管理方案的應(yīng)用，能夠覆蓋研發(fā)產(chǎn)品的全生命周期的協(xié)同設(shè)計(jì)和仿真過程，實(shí)現(xiàn)流暢的產(chǎn)品研發(fā)過程、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的高效協(xié)同、跨系統(tǒng)和組織的技術(shù)狀態(tài)管理、提升企業(yè)知識(shí)和資源的使用效率，實(shí)現(xiàn)由以結(jié)果管理為主向仿真流程全過程管理轉(zhuǎn)變，由以單純數(shù)據(jù)管理為主向全面知識(shí)管理轉(zhuǎn)變、由以分散研制為主向數(shù)字化協(xié)同研制轉(zhuǎn)變、由分散的信息孤島向統(tǒng)一的集成平臺(tái)轉(zhuǎn)變，從而幫助整合研制業(yè)務(wù)、轉(zhuǎn)變創(chuàng)新流程，持續(xù)提高產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新的執(zhí)行力。2、項(xiàng)目管理無論產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行怎樣的活動(dòng)，例如設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證，都需要考慮“T：時(shí)間、C：成本、Q：質(zhì)量”等因素，尤其是需要通過人力資源的組織來完成。因此，集成化的項(xiàng)目執(zhí)行管理可以有效地保證人員高效地完成整個(gè)產(chǎn)品的研制過程。項(xiàng)目管理要實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的建立，項(xiàng)目一級(jí)計(jì)劃的建立，項(xiàng)目副總師與業(yè)務(wù)部門的協(xié)調(diào)，項(xiàng)目一級(jí)計(jì)劃的發(fā)布（科技部），項(xiàng)目計(jì)劃的審批，項(xiàng)目二級(jí)計(jì)劃的分解即任務(wù)在執(zhí)行部門的任務(wù)分解，分解任務(wù)的人員指定，詳細(xì)任務(wù)的執(zhí)行，項(xiàng)目的監(jiān)控（計(jì)劃執(zhí)行的反饋）及項(xiàng)目執(zhí)行過程中的計(jì)劃調(diào)整，最終是項(xiàng)目歸檔。Teamcenter項(xiàng)目管理針對(duì)任務(wù)交付和跟蹤有如下特點(diǎn)：1) 支持手動(dòng)提交和流程自動(dòng)提交任務(wù)交付物的能力。2) 支持任務(wù)與需求管理、系統(tǒng)工程的集成，確保任務(wù)交付與產(chǎn)品需求匹配。3) 基于任務(wù)、交付物、需求雙向關(guān)聯(lián)報(bào)表，跟蹤控制項(xiàng)目范圍、變更、質(zhì)量和符合性。此外，Teamcenter項(xiàng)目管理提供實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)和績(jī)效的儀表板功能，支持快捷地實(shí)現(xiàn)諸如：關(guān)鍵監(jiān)控指標(biāo)圖形化報(bào)表、掙值管理（EVM）和績(jī)效管理，為研制過程提供重要的項(xiàng)目實(shí)時(shí)執(zhí)行參考數(shù)據(jù)，以輔助決策管理。項(xiàng)目管理包括項(xiàng)目計(jì)劃下達(dá)和執(zhí)行狀態(tài)管理，結(jié)合Teamcenter項(xiàng)目管理的實(shí)際功能，提出項(xiàng)目進(jìn)度管理框架如下。圖SEQ圖\*ARABIC11項(xiàng)目進(jìn)度管理框架項(xiàng)目管理主要包括如下內(nèi)容：1）項(xiàng)目范圍管理為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的目標(biāo)，對(duì)項(xiàng)目的工作內(nèi)容進(jìn)行控制的管理過程。它包括范圍的界定，范圍的規(guī)劃，范圍的調(diào)整等。2）項(xiàng)目時(shí)間管理為了確保項(xiàng)目最終的按時(shí)完成的一系列管理過程。它包括具體活動(dòng)界定，活動(dòng)排序，時(shí)間估計(jì)，進(jìn)度安排及時(shí)間控制等項(xiàng)工作。很多人把GTD時(shí)間管理引入其中，大幅提高工作效率。3）項(xiàng)目成本管理為了保證完成項(xiàng)目的實(shí)際成本、費(fèi)用不超過預(yù)算成本、費(fèi)用的管理過程。它包括資源的配置，成本、費(fèi)用的預(yù)算以及費(fèi)用的控制等項(xiàng)工作。4）項(xiàng)目質(zhì)量管理為了確保項(xiàng)目達(dá)到客戶所規(guī)定的質(zhì)量要求所實(shí)施的一系列管理過程。它包括質(zhì)量規(guī)劃，質(zhì)量控制和質(zhì)量保證等。5）項(xiàng)目人力資源管理為了保證所有項(xiàng)目關(guān)系人的能力和積極性都得到最有效地發(fā)揮和利用所做的一系列管理措施。它包括組織的規(guī)劃、團(tuán)隊(duì)的建設(shè)、人員的選聘和項(xiàng)目的班子建設(shè)等一系列工作。6）項(xiàng)目溝通管理為了確保項(xiàng)目的信息的合理收集和傳輸所需要實(shí)施的一系列措施，它包括溝通規(guī)劃，信息傳輸和進(jìn)度報(bào)告等。7）項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理涉及項(xiàng)目可能遇到各種不確定因素。它包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，風(fēng)險(xiǎn)量化，制訂對(duì)策和風(fēng)險(xiǎn)控制等。8）項(xiàng)目采購管理：為了從項(xiàng)目實(shí)施組織之外獲得所需資源或服務(wù)所采取的一系列管理措施。它包括采購計(jì)劃，采購與征購，資源的選擇以及合同的管理等項(xiàng)目工作。9）項(xiàng)目整合管理指為確保項(xiàng)目各項(xiàng)工作能夠有機(jī)地協(xié)調(diào)和配合所展開的綜合性和全局性的項(xiàng)目管理工作和過程。它包括項(xiàng)目集成計(jì)劃的制定，項(xiàng)目集成計(jì)劃的實(shí)施，項(xiàng)目變動(dòng)的總體控制等。3、數(shù)字化工藝管理（TCM）（1）零件mBOM（PartmBOM）零件加工解決方案包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)（數(shù)據(jù)獲?。artmBOM、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工藝仿真、工藝卡片與統(tǒng)計(jì)報(bào)表、MOM/ERP集成、知識(shí)管理及資源管理等核心功能，實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到工藝、制造的業(yè)務(wù)集成。TeamcenterManufacturing是西門子公司提供的基于模型的工藝解決方案中的主要功能模塊，它建立于企業(yè)級(jí)PLM平臺(tái)Teamcenter之上，使得mBOM管理與工藝設(shè)計(jì)成為企業(yè)PLM平臺(tái)中的一個(gè)有機(jī)部分，實(shí)現(xiàn)了與PLM系統(tǒng)共享統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的可視化管理、更改管理、流程管理和有效的集成工具。用NX打開產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型，通過旋轉(zhuǎn)、縮放、剖切、測(cè)量等功能查看模型信息，通過選擇PMI視圖可以查看在各視圖中標(biāo)注的尺寸公差信息。圖SEQ圖\*ARABIC12查看設(shè)計(jì)模型(2)零件工藝（PartBOP）編制工藝時(shí)，可直接瀏覽設(shè)計(jì)模型和標(biāo)注，可在設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上生成工藝模型，并互相關(guān)聯(lián)。提供工藝人員可視化的工藝協(xié)調(diào)功能和集成化的零件工藝規(guī)程編輯界面，支持零件數(shù)控加工和普通加工、熱表、鈑金、焊接、鍛造、鑄造等非數(shù)控工藝規(guī)程制作和管理能力。提供典型工藝管理能力，支持工藝規(guī)程中的工序、工藝資源等對(duì)象的結(jié)構(gòu)化建模，能存儲(chǔ)工藝規(guī)程中的工序、工藝資源、工藝組合件等信息。在Teamcenter制造工藝管理系統(tǒng)中建立工藝BOM。每個(gè)零組件對(duì)應(yīng)一個(gè)總工藝節(jié)點(diǎn)，在總工藝下建立零件所需要的工藝對(duì)象，比如毛坯工藝、機(jī)加工藝、熱表工藝等，在工藝中建立工序，在工序下添加設(shè)備、工裝、輔料等物料對(duì)象。工藝與工廠結(jié)構(gòu)中的車間（或分廠）關(guān)聯(lián)，工序與車間的工作中心（工位）關(guān)聯(lián)。圖SEQ圖\*ARABIC13零件工藝框架通過PMI功能進(jìn)行3D制造信息標(biāo)注，比如尺寸公差要求、加工區(qū)域標(biāo)識(shí)、操作說明、檢驗(yàn)要求等。需要展示內(nèi)部細(xì)節(jié)時(shí)，可通過PMI剖視圖展示。復(fù)雜工序可根據(jù)表達(dá)需要增加標(biāo)注視圖。對(duì)于熱工藝，表現(xiàn)形式可根據(jù)加工特點(diǎn)作相應(yīng)調(diào)整，一般情況下形狀變化不多，尺寸公差信息較少，工藝參數(shù)較多。(3) 裝配工藝（AssemblyBOP）提供集成化的裝配工藝規(guī)程編輯界面，具有機(jī)裝和電裝工藝規(guī)程制作和管理能力。為建立裝配工藝的產(chǎn)品組件建立總工藝節(jié)點(diǎn)，并與組件關(guān)聯(lián)。在總工藝下建立工藝節(jié)點(diǎn)，比如裝配工藝、測(cè)試工藝等。工藝與車間或分廠關(guān)聯(lián)。在工藝下建立工序，工序與工位或工作中心關(guān)聯(lián)。在工序下添加設(shè)備、工裝、輔料、裝配件等物料。設(shè)備、工裝、輔料從資源庫中查詢、添加，裝配件從MBOM中添加。BOM比較功能有助于提示被遺漏或冗余的零組件。如有必要在工序和工藝之間增加一個(gè)層次，工序命名為工步。工藝結(jié)構(gòu)利用典型工藝模板建立。圖SEQ圖\*ARABIC14裝配工藝BOP圖在可視化環(huán)境中顯示設(shè)計(jì)模型，通過調(diào)整顯示為當(dāng)前裝配狀態(tài)，并添加必要的制造、測(cè)試要求。記錄在3D快照中。根據(jù)需要可記錄多個(gè)快照。用于圖示說明裝配操作過程或檢驗(yàn)要求?？娠@示設(shè)計(jì)定義的PMI信息，也可剖切顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu)。（4） 工裝BOM（FixtureBOM）對(duì)工裝設(shè)計(jì)相關(guān)的流程及數(shù)據(jù)在NXManager的統(tǒng)一環(huán)境中進(jìn)行管理，包括工裝申請(qǐng)管理、工裝設(shè)計(jì)管理、工裝數(shù)據(jù)管理及工裝變更管理。工裝設(shè)計(jì)：在UGNX環(huán)境中進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)工作；工裝設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)管理：通過NX同TC集成接口，將三維模型及工裝裝配結(jié)構(gòu)保存到TC系統(tǒng)中；工裝設(shè)計(jì)審批流程和電子簽字：建立工裝設(shè)計(jì)的審批流程，審批后將審批人員姓名和審批日期信息簽字到設(shè)計(jì)模型；工裝設(shè)計(jì)更改：建立工裝設(shè)計(jì)的更改流程。搭建工裝資源庫的分類庫框架。在數(shù)字化工裝設(shè)計(jì)及管理系統(tǒng)中，工裝設(shè)計(jì)員可以直接獲取產(chǎn)品或工序模型的三維電子數(shù)據(jù)。工裝，特別是模具和夾具，與產(chǎn)品零件或工序模型的形狀和結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，以它們?yōu)閰⒖歼M(jìn)行工裝設(shè)計(jì)，可大大提高工裝設(shè)計(jì)效率，保持其與工裝之間的相關(guān)性。工裝BOM的管理與產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理類似，通過NX設(shè)計(jì)的工裝部件和零件均抽象為零組件對(duì)象（Item），并保存在NXManager管理系統(tǒng)中。以工裝零組件編碼，作為零組件對(duì)象（Item）唯一的身份標(biāo)識(shí)，并支持版本控制（通過不同版本的ItemRevision來實(shí)現(xiàn)），以工裝BOM來組織工裝的結(jié)構(gòu)化信息。（5）工藝模板庫&資源庫（Process&Resourcelibrary）工藝知識(shí)是經(jīng)過驗(yàn)證的典型工藝知識(shí)的積累，包括盤軸等典型件工藝模板；典型零件數(shù)控加工模板；典型零件鑄造、鍛造工藝模板、工藝參數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)熱、表處理工藝及參數(shù)等。數(shù)字化工藝平臺(tái)對(duì)成熟的和可以重復(fù)借鑒利用的典型工藝盡心有效管理，形成企業(yè)工藝知識(shí)庫的一個(gè)重要組成部分，工藝模板是提高工藝設(shè)計(jì)效率和工藝知識(shí)重用的主要途徑。數(shù)字化工藝平臺(tái)為典型工藝管理提供工藝模板庫的定制、查找和借用等途徑。在編制工藝文件時(shí)，根據(jù)要編制工藝的零件特性，在知識(shí)庫分類中查找相對(duì)應(yīng)的典型工藝模板，這樣就可以把整個(gè)典型工藝內(nèi)容從庫中取出并復(fù)制為一新的工藝，包括各工序、工步，以及相關(guān)的工具、工裝、車間、設(shè)備等，工藝員只要在此基礎(chǔ)上做適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整，就可以方便快地完成新零件工藝的編制工作。典型工藝設(shè)計(jì)模板的應(yīng)用，改變了知識(shí)的繼承依靠師傅帶徒弟這樣傳統(tǒng)的方式，如果經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)只是保留在技術(shù)員的大腦中或個(gè)人記事中，將會(huì)隨著技術(shù)員的離職或退休而失去。如果只是記錄在紙介質(zhì)上保存在檔案柜里，知識(shí)的查找和引用很不方便。典型工藝設(shè)計(jì)模板的應(yīng)用，極大地工藝設(shè)計(jì)的工作效率，縮短了員工培訓(xùn)時(shí)間，提高了新員工的工作效率和質(zhì)量，同時(shí)極大地提高了企業(yè)的工藝文件標(biāo)準(zhǔn)化程度。由于有模板可以參考，對(duì)員工的經(jīng)驗(yàn)的依賴大大減少，新員工經(jīng)過簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，就可以在數(shù)字化工藝平臺(tái)系統(tǒng)中進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)工作。數(shù)字化工藝平臺(tái)提供了結(jié)構(gòu)化工藝模型來管理工藝數(shù)據(jù)，通過工藝關(guān)聯(lián)各個(gè)工序來形成工藝路線，同時(shí)，每個(gè)工序所需的裝配零件、工序模型、工裝、設(shè)備、NC程序、作業(yè)指導(dǎo)書與相關(guān)工序關(guān)聯(lián)，這樣就形成了工藝規(guī)程的BOP，生產(chǎn)零件所需的所有制造相關(guān)數(shù)據(jù)，通過BOP整合，形成生產(chǎn)中所需的制造數(shù)據(jù)包。資源庫允許用戶創(chuàng)建新的分類結(jié)構(gòu)和添加新的分類部件和裝配，可以管理各種資源比如：刀具，設(shè)備，夾具，機(jī)器人和焊槍等。企業(yè)可以將所有制造資源分類管理，建立一個(gè)統(tǒng)一的資源庫。工藝人員可以及時(shí)、精確地在資源庫中查找各工序所需要的刀具、量具、卡具、模具和機(jī)床設(shè)備。生產(chǎn)計(jì)劃和管理人員可以方便地統(tǒng)計(jì)和核算產(chǎn)品制造所消耗和占用資源的成本、時(shí)間。通過對(duì)資源的有效管理達(dá)到減少投資成本的目的；通過增加工具的使用提高資產(chǎn)利用率；減少了在多數(shù)據(jù)庫中搜索資源信息的準(zhǔn)確率，提高了工作質(zhì)量，減少了因信息錯(cuò)誤造成的時(shí)間和金錢的浪費(fèi)；減少了搜索資源的時(shí)間，提高工作效率；推動(dòng)了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，便于管理，提高質(zhì)量和效率。（6）電子作業(yè)指導(dǎo)書（ElectronicWorkInstruction）EWI是基于Web的在線作業(yè)指導(dǎo)，直接從Teamcenter服務(wù)器獲取工藝內(nèi)容，展示內(nèi)容包括工藝結(jié)構(gòu)、工序流程圖（定義了工序/工步的串行并行）、操作描述、零組件配套表、工藝資源和三維模型。三維模型包含對(duì)應(yīng)的工序組合視圖。EWI能做到實(shí)時(shí)更改立即貫徹?？紤]復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)工況，EWI也支持離線模式。支持基于模型（MBD）作業(yè)指導(dǎo)書可視化工作指令使得信息最清晰而建立的費(fèi)用最少具有對(duì)零件、物料和資源等不同批次配置產(chǎn)生精確作業(yè)指導(dǎo)書，改進(jìn)制造質(zhì)量支持多CAD如下圖所示：圖SEQ圖\*ARABIC15三維作業(yè)指導(dǎo)4、數(shù)字化工藝仿真管理（Tecno）（1）數(shù)控編程和仿真（NCProgrammingandSimulation）圖SEQ圖\*ARABIC16數(shù)控編程仿真數(shù)字化制造系統(tǒng)/數(shù)控編程仿真及管理體系主要由以下幾部分組成：NXCAM數(shù)控編程針對(duì)數(shù)控加工，NX在單一系統(tǒng)中提供了廣泛的功能，滿足模具零件加工、機(jī)械零件加工、復(fù)雜零件加工等各種要求，其功能包括：2-5軸銑加工，車削加工，多功能加工，電火花線切割，鉆削加工。基于特征的加工，加工編程自動(dòng)化，刀具軌跡模擬，材料去除模擬，三維加工機(jī)床運(yùn)動(dòng)模擬，后置處理器的定制，以及后處理生成NC代碼，切削參數(shù)庫(進(jìn)給速度，主軸轉(zhuǎn)速，刀具等)。數(shù)控加工工藝文檔輸出。NXCAMISV機(jī)床仿真在NX軟件進(jìn)行加工模擬仿真的過程包括了對(duì)NX內(nèi)部加工編程的模擬仿真及對(duì)外部加工編程的模擬仿真。TCM+NXCAM數(shù)據(jù)管理NXCAM無縫集成在TCM平臺(tái)中，可進(jìn)行數(shù)控刀軌、NC代碼、機(jī)床仿真數(shù)據(jù)的有效管理。（2） 裝配工藝/人因工程仿真（Assembly/HumanSimulation）動(dòng)態(tài)裝配過程仿真給工藝人員提供了一個(gè)三維的虛擬制造環(huán)境來驗(yàn)證和評(píng)價(jià)我們的裝配制造過程和裝配制造方法。在此環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員和工藝人員可同步進(jìn)行裝配工藝研究，評(píng)價(jià)裝配的工裝，設(shè)備，人員等影響下的裝配工藝和裝配方法，檢驗(yàn)裝配過程是否存在錯(cuò)誤，零件裝配時(shí)是否存在碰撞。它把產(chǎn)品，資源和工藝操作結(jié)合起來來分析產(chǎn)品裝配的順序和工序的流程，并且在這裝配制造模型下進(jìn)行裝配工裝的驗(yàn)證，仿真夾具的動(dòng)作，仿真產(chǎn)品的裝配流程，驗(yàn)證產(chǎn)品裝配的工藝性，達(dá)到盡早發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的目的。規(guī)劃人員在裝配工藝仿真中可以在產(chǎn)品開發(fā)的早期仿真裝配過程，驗(yàn)證產(chǎn)品的工藝性，獲得完善的制造規(guī)劃。交互式或自動(dòng)地建立裝配路徑，動(dòng)態(tài)分析裝配干涉情況，確定最優(yōu)裝配和拆卸操作順序，仿真和優(yōu)化產(chǎn)品裝配的操作過程。甘特圖和順序表有助于考察裝配的可行性和約束條件。運(yùn)用這一分析工具，用戶可以計(jì)算零件間的距離并可以專門研究裝配路徑上有問題的區(qū)域。在整個(gè)過程中，系統(tǒng)可以加亮干涉區(qū)，顯示零件裝配過程中可能實(shí)際發(fā)生的事件。用戶也可以建立線框或?qū)嶓w的截面以便更細(xì)致地觀察裝配的空間情況，幫助用戶分析裝配過程并檢測(cè)可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤。（3）機(jī)器人離線編程仿真（OfflineProgramingRoboticsSimulation）機(jī)器人仿真與離線編程技術(shù)集機(jī)械工程、電子工程、自動(dòng)控制工程以及人工智能等多種學(xué)科的最新成果于一體，目前已有許多類型的機(jī)器人投入工程應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。機(jī)器人是一個(gè)可編程的機(jī)械裝置，其功能的靈活性和智能性很大程度上決定于機(jī)器人的編程能力。（4）虛擬試生產(chǎn)（VirtualCommission）所有的制造型企業(yè)都面對(duì)著一個(gè)根本性的挑戰(zhàn)：如何降低工程成本，風(fēng)險(xiǎn)，能耗并縮短產(chǎn)品推出周期。數(shù)字仿真技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)今項(xiàng)目實(shí)施過程中扮演了重要的角色，虛擬試生產(chǎn)技術(shù)將數(shù)字仿真技術(shù)應(yīng)用推到一個(gè)新的高度。過去的數(shù)字仿真技術(shù)只能做到對(duì)整條生產(chǎn)線的機(jī)器人系統(tǒng)，節(jié)拍等進(jìn)行模擬，虛擬試生產(chǎn)技術(shù)可以將整條生產(chǎn)線的機(jī)械，電氣和控制三大系統(tǒng)整合在一起進(jìn)行模擬，極大地提高了企業(yè)對(duì)新生產(chǎn)系統(tǒng)整體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能發(fā)生問題的認(rèn)知度，從而在未投入正式制造之前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，修補(bǔ)漏洞。達(dá)到進(jìn)一步地縮短產(chǎn)品推出周期，降低工程成本，風(fēng)險(xiǎn)和能耗的目的。圖SEQ圖\*ARABIC17機(jī)械，電氣一體化整合模擬（5）工藝/時(shí)間/成本虛擬研究（Process/Time/CostStudies）TeamcenterManufacturing基于企業(yè)PLM平臺(tái)Teamcenter之上，使得工藝設(shè)計(jì)管理與驗(yàn)證成為企業(yè)PLM平臺(tái)中的一個(gè)有機(jī)部分，實(shí)現(xiàn)了與PLM共享統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源。TeamcenterManufacturing裝配工藝規(guī)劃所涉及的信息類型主要包括EBOM、MBOM、工藝路線以及結(jié)構(gòu)化（BOP）。工藝人員以設(shè)計(jì)部門發(fā)放的產(chǎn)品EBOM（包含產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息、結(jié)構(gòu)信息以及零件信息）作為輸入信息，根據(jù)企業(yè)最佳實(shí)踐知識(shí)及以往的工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并參考企業(yè)目前的生產(chǎn)組織形式、可利用的制造資源以及相關(guān)的工藝規(guī)范等，定義產(chǎn)品的MBOM和工藝路線；并針對(duì)工藝路線里的每道工序（或子工藝），規(guī)劃該工序詳細(xì)的裝配方法、裝配工位、裝配對(duì)象（中間件及消耗物料）及裝配次序等，包含該工序所需的裝配資源（包括設(shè)備、工夾量具、工人技能水平等）、工序圖、在制品模型、測(cè)試及質(zhì)量控制信息、裝夾及測(cè)量的注意事項(xiàng)、材料及工時(shí)定額、成本等信息。5、工廠設(shè)計(jì)及物流仿真(1)工廠布局（PlantLayout）正如產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要參數(shù)化一樣，工廠布局設(shè)計(jì)也需要一種可視化、參數(shù)化的設(shè)計(jì)手段。SIEMENS公司的FactoryCAD就是這樣的一種工具。SIEMENS公司的數(shù)字化工廠布局設(shè)計(jì)方案提供了解決整個(gè)工廠范圍內(nèi)所有布局設(shè)計(jì)的問題，如活動(dòng)區(qū)域的分析、空間安排、材料存放系統(tǒng)、擁塞程度分析、設(shè)備安裝、布局成本考核、設(shè)備標(biāo)識(shí)和使用情況等。FactoryCAD可以大幅縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及投產(chǎn)周期。它利用靈巧設(shè)計(jì)和智能工廠對(duì)象技術(shù)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工廠的并行工程設(shè)計(jì)，而不僅僅只是局部的優(yōu)化；它可以迅速簡(jiǎn)便地創(chuàng)建、分析和展示可視化的工廠模型。FactoryCAD具有把握控制大型工廠模型所需圖形和邏輯細(xì)節(jié)的空前能力；同時(shí)，它又為使用普通計(jì)算機(jī)的工程師及繪圖員提供了簡(jiǎn)單的界面及小型模型尺寸。FactoryCAD軟件基于AutodeskAutoCAD平臺(tái)開發(fā)。FactoryCAD--面向工業(yè)工程、規(guī)劃的工廠建模軟件FactoryCAD是工廠設(shè)計(jì)和建模軟件,幫助用戶更好更快的設(shè)計(jì)工廠布局。提供給你建立虛擬工廠所需的所有設(shè)備模型，用FactoryCAD建立整個(gè)工廠模型，能對(duì)整個(gè)工廠模型檢查、修改。? 圖SEQ圖\*ARABIC18工廠可視化布局FactoryCAD智能工廠數(shù)據(jù)對(duì)象類型FactoryCAD內(nèi)置豐富的智能工廠對(duì)象庫，包含建筑、工業(yè)、物料搬運(yùn)、各類工業(yè)用傳輸帶以及車輛等。這些對(duì)象都可以進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置，以構(gòu)建或配置符合企業(yè)自己實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的生產(chǎn)線3D模型。（2）生產(chǎn)和物流系統(tǒng)仿真（PlantSimulation）PlantSimulation是關(guān)于生產(chǎn)、物流和工程的仿真軟件。它是面向?qū)ο蟮摹D形化的、集成的建模、仿真工具，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)施都滿足面向?qū)ο蟮囊蟆lantSimulation可以對(duì)各種規(guī)模的生產(chǎn)系統(tǒng)和物流系統(tǒng)，包括生產(chǎn)線進(jìn)行建模、仿真；可以對(duì)各種生產(chǎn)系統(tǒng)，包括工藝路徑，生產(chǎn)計(jì)劃和管理，進(jìn)行優(yōu)化和分析。可以優(yōu)化生產(chǎn)布局、資源利用率、產(chǎn)能和效率、物流和供需鏈，考慮不同大小的訂單與混合產(chǎn)品的生產(chǎn)。用PlantSimulation可以為生產(chǎn)線中的各種生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、生產(chǎn)過程建立結(jié)構(gòu)層次清晰的模型。這種模型可以包括供應(yīng)鏈、輸送系統(tǒng)，儲(chǔ)存系統(tǒng)，生產(chǎn)資源、控制策略、生產(chǎn)過程、管理過程等。用戶通過各種分析工具、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和圖表來評(píng)估不同的解決方案并在生產(chǎn)計(jì)劃的早期階段做出迅速而可靠的決策。6、全生命周期質(zhì)量管理（1）工藝質(zhì)量管理1）電子質(zhì)量計(jì)劃（ElectronicQualityPlan）負(fù)責(zé)零件和分總成/總成制造的企業(yè)，一定面臨著將工程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為制造和質(zhì)量規(guī)劃的任務(wù)挑戰(zhàn)，同時(shí)也很清楚采用手工方式編寫質(zhì)量規(guī)劃的工作不僅耗時(shí)，而且還無法確保所有的質(zhì)量信息都被體現(xiàn)在了質(zhì)量規(guī)劃的文檔中。隨著MBD（Model-BasedDefinition,基于模型的定義）技術(shù)的推廣，要求下游的數(shù)據(jù)使用者用新的工作流程來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于圖紙的手工方法，尤其是質(zhì)量工程師如何基于3DCAD模型快速創(chuàng)建檢測(cè)規(guī)劃。在進(jìn)行首件檢測(cè)時(shí)，一個(gè)零件有幾百個(gè)甚至是上千個(gè)特征需要進(jìn)行驗(yàn)證。這些特征包括材料要求、尺寸、公差、涂層、注釋與規(guī)格等等。這些信息將被用來在質(zhì)量規(guī)劃中支持檢測(cè)工藝的編制，而檢測(cè)工藝用來驗(yàn)證在制的零部件滿足設(shè)計(jì)規(guī)格要求。由于缺乏在3D模型中捕獲這些信息的標(biāo)準(zhǔn)，工程師采用了各式各樣的方式來表達(dá)這些數(shù)據(jù)，效率低下。因此企業(yè)就需要這樣的一系統(tǒng)，可以將3DCAD轉(zhuǎn)化到特有的系統(tǒng)中來進(jìn)行質(zhì)量工程流程的管理，以確保所有的檢測(cè)特性都能在質(zhì)量規(guī)劃文檔中得到體現(xiàn)。這正是西門子的QPE（QualityPlanningEnvironment）所能帶來的。QPE具有伸縮性構(gòu)架用來從多種格式的設(shè)計(jì)3D模型中獲取設(shè)計(jì)工程信息。QPE具有自動(dòng)檢索模型來抽取關(guān)鍵尺寸并將公差信息應(yīng)用到缺少設(shè)計(jì)注釋的CAD模型上去的能力。這樣就可以為供應(yīng)商針對(duì)不同的MBD實(shí)現(xiàn)提供不同的應(yīng)用程序提供最終解決方案。QPE的主要功能從CAD模型中自動(dòng)抽取檢測(cè)特征，并進(jìn)行驗(yàn)證：尺寸幾何尺寸與形位公差（GD&T）注釋和其它技術(shù)規(guī)范模型樹參數(shù)未注模型檢查自動(dòng)生成檢測(cè)標(biāo)注符號(hào)支持首件檢測(cè)，自動(dòng)導(dǎo)出AS9102報(bào)告（首件檢測(cè)報(bào)告，F(xiàn)AIR）。 通過xml直接將質(zhì)量規(guī)劃傳輸?shù)街圃靾?zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)2)CMM編程及仿真（CMMProgrammingandSimulation）數(shù)字化檢測(cè)解決方案，提供了從三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）檢測(cè)編程到三坐標(biāo)測(cè)量檢測(cè)執(zhí)行的基于MBD的數(shù)字化檢測(cè)一體化解決方案，涵蓋了從制造工程到生產(chǎn)執(zhí)行的環(huán)節(jié)。包含NXCMM檢測(cè)編程和CMM檢測(cè)執(zhí)行兩大模塊。該解決方案通過重用MBD模型，極大地縮短了編程時(shí)間（最低可降低80%）；確保按公司標(biāo)準(zhǔn)檢查所有的零部件是否合乎要求；捕捉并分享最佳實(shí)踐；無需物理部件或機(jī)床，就能創(chuàng)建離線程序；有利于在整個(gè)流程中快速高效地傳達(dá)設(shè)計(jì)變更；簡(jiǎn)化了軟件部署的足跡（只需一套系統(tǒng)，就能實(shí)現(xiàn)CAD、CAM和CMM）；確保最低的培訓(xùn)要求。(2) 質(zhì)量問題閉環(huán)管理（CAPA）以如下為研究?jī)?nèi)容：質(zhì)量問題的定義、測(cè)量、分析、改善、控制環(huán)節(jié)管理；捕捉最佳設(shè)計(jì)與工藝實(shí)踐，形成知識(shí)庫；實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)；實(shí)現(xiàn)文件、流程、角色的管理；糾錯(cuò)和預(yù)防、質(zhì)量問題管理的流程研究：檢測(cè)到不滿足工程要求：測(cè)量結(jié)果超差臨時(shí)措施：停止生產(chǎn)、解決問題，然后恢復(fù)生產(chǎn)記錄問題并關(guān)聯(lián)相關(guān)的缺陷零件問題確認(rèn)，啟動(dòng)CAPA流程根本原因：通過DPV進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析糾正措施：更新維護(hù)文檔要求確認(rèn)措施：對(duì)實(shí)施的措施進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)以確認(rèn)效果預(yù)防措施：更新必要的相關(guān)培訓(xùn)資料（人機(jī)物料環(huán)法測(cè)），并推廣設(shè)計(jì)或工藝變更：執(zhí)行該措施的有效方法，修改交付物目的在于通過對(duì)不滿足工程要求（失敗與/或偏差）的問題進(jìn)行系統(tǒng)的研究，捕捉最佳設(shè)計(jì)與工藝實(shí)踐，形成知識(shí)庫，以防止類似情況的再次發(fā)生。要求基于PLM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的定義、測(cè)量、分析、改善、控制環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄和追蹤并能夠和必要的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、制造數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)變更、工藝變更以及測(cè)量變更相關(guān)聯(lián)，從而幫助AVIC形成基于單一數(shù)據(jù)源的質(zhì)量問題閉環(huán)管理。（三）關(guān)鍵技術(shù)裝備應(yīng)用情況1、關(guān)鍵技術(shù)裝備的應(yīng)用（1）焊接機(jī)器人設(shè)備圖SEQ圖\*ARABIC19焊接機(jī)器人整體布局三維圖焊接系統(tǒng)組成：裝配變位機(jī)、工件吊裝三軸移動(dòng)系統(tǒng)、HXGN26-12、XGN82-40.5充氣柜氣箱內(nèi)、外螺柱焊機(jī)器人工作站、HXGN26-12、XGN82-40.5氣箱前箱及后箱板機(jī)器人弧焊工作站、XGN82-40.5前箱板點(diǎn)焊工位。圖SEQ圖\*ARABIC20HXGN26-12、XGN82-40.5氣箱前箱及后箱板機(jī)器人弧焊工作站焊接工藝流程：機(jī)器人焊接前，先在前箱板點(diǎn)焊工裝上進(jìn)行人工拼接點(diǎn)焊成形；然后人工使用工件三軸吊裝系統(tǒng)將工件輸送至前箱板焊接變位機(jī)；人工裝夾到變位機(jī)工裝上，完成后按下預(yù)約按鈕；機(jī)器人根據(jù)設(shè)計(jì)程序持CMT焊槍進(jìn)入焊接工位，開始焊接；人工在后箱板變位機(jī)裝夾工件，完成后按下預(yù)約按鈕；機(jī)器人焊接完成前箱板后，根據(jù)預(yù)約進(jìn)入后箱板焊接；完成工件焊縫焊接；重復(fù)上述循環(huán)。圖SEQ圖\*ARABIC21焊接工藝流程（2）數(shù)控沖床——通快（中國(guó)）有限公司通快數(shù)控沖床的特點(diǎn)：通過有限元法計(jì)算的C型機(jī)架，是由單一構(gòu)件構(gòu)成的抗扭剛性焊接結(jié)構(gòu)體。具有極高的剛性，有效的保證被加工工件的尺寸精度。通快數(shù)控沖床采用了獨(dú)立沖頭，線性模具庫的設(shè)計(jì)理念，具有其他品牌沖床所無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。①具有良好的可接近性，操作者可以從三個(gè)方向接近機(jī)床。②沖床TruPunch3000線性模具庫沿X軸為17個(gè)模位和3個(gè)夾鉗。儲(chǔ)存位置可以靈活變換。通過模具架裝調(diào)簡(jiǎn)便快捷；通快數(shù)控沖床具有獨(dú)立的電動(dòng)液壓沖頭：①采用閉路控制的電動(dòng)液壓沖桿驅(qū)裝置允許1080次/分鐘的速率。沖程長(zhǎng)度和沖力可根據(jù)模具和材料進(jìn)行優(yōu)化。②沖床精度高而且無需維修；③獨(dú)立沖頭的設(shè)計(jì)允許所有模具轉(zhuǎn)到任意角度。④沖床采用可編程落料通道：通快TruPunch3000的成品落料由于允許工件由滑到進(jìn)入成品收集箱，所以可以不需要未連接的存在，從而大大減少了人工去除微連接的手工工作，工件沖裁表面更加光潔。圖SEQ圖\*ARABIC22數(shù)控沖床（3）全自動(dòng)端子壓著機(jī)：技術(shù)性能：針對(duì)成套電控行業(yè)二次下線加工要求專門開發(fā)，具有專利保護(hù)的核心技術(shù)。該設(shè)備能對(duì)橫截面為0.5mm2—0.6mm2的導(dǎo)線進(jìn)行切斷，單雙斷脫皮，并可按要求進(jìn)行半脫或全脫。本設(shè)備具有雙線切換的進(jìn)線裝置，可實(shí)現(xiàn)快速更換導(dǎo)線；具有快速更換常用接線端頭模具的自動(dòng)壓接；能夠給導(dǎo)線進(jìn)線噴印字符，而且能夠給導(dǎo)線兩端自動(dòng)穿套號(hào)碼管并在號(hào)碼管上按要求進(jìn)行標(biāo)記字符；能夠?qū)Σ煌愋图耙?guī)格的導(dǎo)線進(jìn)線規(guī)整。操作界面采用PC機(jī)，加工參數(shù)可用表格直接導(dǎo)入。電氣三維布線軟件：利馳成套電氣二次下線SuperHarness用于成套電氣制造行業(yè)的二次導(dǎo)線CAD/CAM/CAPP軟件系統(tǒng)，以柜體三維結(jié)構(gòu)模型和電氣CAD設(shè)計(jì)軟件SuperWORKS生成的接線文件為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，完成電氣柜內(nèi)部導(dǎo)線的三維布線模擬，進(jìn)而生成加工導(dǎo)線用數(shù)控代碼，完成導(dǎo)線的自動(dòng)制造。電氣CAD設(shè)計(jì)軟件：利馳電氣CAD軟件SuperWORKS用于電氣制造行業(yè)的電氣CAD設(shè)計(jì)軟件，其主要功能是快速繪制電氣原理圖，自動(dòng)生成電氣設(shè)備材料表、端子表、施工接線圖及接線表，生成的接線文件數(shù)據(jù)可導(dǎo)入到電氣三維布線軟件中進(jìn)行柜內(nèi)導(dǎo)線的三維布線模擬和計(jì)算。2、綜合集成公司建設(shè)了綜合集成平臺(tái)，主要以PLM、ERP、MES、WMS、自動(dòng)化系統(tǒng)為核心，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的相互傳遞，集中于上述五大系統(tǒng)之間的集成如下：圖SEQ圖\*ARABIC23綜合集成平臺(tái)總體框架PLM與ERP集成：PLM將物料主數(shù)據(jù)、原材料BOM、配方BOM、產(chǎn)品BOM、工藝線路傳遞給ERP，供ERP計(jì)算物料需求等使用。ERP負(fù)責(zé)管理物料主數(shù)據(jù)。PLM與MES集成：PLM將產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品BOM發(fā)布于MES系統(tǒng)中，指導(dǎo)MES按照規(guī)范的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)；同時(shí)MES也會(huì)將實(shí)際工藝的執(zhí)行情況反饋于PLM，有助于PLM進(jìn)行驗(yàn)證和改進(jìn)。ERP與MES集成：ERP除了將主數(shù)據(jù)（人員、系統(tǒng)、物料等數(shù)據(jù)）傳遞給MES，還將生產(chǎn)計(jì)劃傳遞給MES，有助于MES進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃管理和執(zhí)行；MES也會(huì)將生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)際執(zhí)行結(jié)果反饋與ERP，便于ERP對(duì)訂單計(jì)劃的改進(jìn)。立體倉庫與物流管理系統(tǒng)（LOG）與MES集成：MES將生產(chǎn)過程產(chǎn)生的物料傳遞給LOG，便于LOG的庫存管理；LOG也會(huì)將物料的出庫信息傳遞給MES，便于生產(chǎn)過程的物料操作；同時(shí)LOG也會(huì)通知車間層有物料出庫信息，便于車間領(lǐng)料操作。MES與自動(dòng)化層：MES將生產(chǎn)計(jì)劃傳遞給自動(dòng)化車間層，方便車間層按其計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)，MES會(huì)通過數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SupervisoryControlandDataAcquisition,SCADA)進(jìn)行實(shí)際實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，便于相關(guān)報(bào)表分析，同時(shí)自動(dòng)化層各系統(tǒng)也將實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)傳遞給MES，有助于MES的生產(chǎn)監(jiān)控。（1）集成技術(shù)路線主要以MES為核心，其他系統(tǒng)圍繞其中，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的相互傳遞PLM，集中于上述五大系統(tǒng)之間的集成如下：MES系統(tǒng)位于企業(yè)信息系統(tǒng)的中間層，需要和自動(dòng)化控制層、業(yè)務(wù)層集成在一起來滿足企業(yè)的生產(chǎn)管理需求。通常而言，外部系統(tǒng)集成由于其高度的技術(shù)復(fù)雜性成為很多MES項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而MES平臺(tái)本身的開放性和拓展性可以充分滿足各種各樣的外部系統(tǒng)集成要求。綜合集成平臺(tái)采用DIS（數(shù)據(jù)集成服務(wù)）來構(gòu)建企業(yè)MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心。DIS可以實(shí)現(xiàn)MES和諸如物流管理系統(tǒng)等的第三方系統(tǒng)之間的通信。因此，它參與執(zhí)行的每一個(gè)動(dòng)作。DIS是一種軟件服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型應(yīng)用之間的消息交換，行為上就像是一個(gè)通用數(shù)據(jù)傳輸層。其消息交換的首選標(biāo)準(zhǔn)是XML。使用它無需開發(fā)用戶應(yīng)用程序，就可以實(shí)現(xiàn)MES和外部系統(tǒng)（例如工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等等）的集成。DIS可以保證可靠的消息傳輸，并可以保證應(yīng)用發(fā)出的消息到達(dá)且僅到達(dá)目標(biāo)應(yīng)用一次。它提供了可以用于ERP、MQSeries、文件系統(tǒng)、MES生產(chǎn)建模器等連接器，另外，還有通用技術(shù)如Web服務(wù)、COM等連接器（通用技術(shù)連接器可以用于創(chuàng)建用戶自己的連接器）。下圖所示為DIS數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)。圖SEQ圖\*ARABIC24MES集成技術(shù)路線綜合集成平臺(tái)MES平臺(tái)內(nèi)置的中間件DIS可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)之間的交換。因此，綜合集成平臺(tái)提供以DIS為平臺(tái)架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心，為企業(yè)各種信息系統(tǒng)之間的集成提供強(qiáng)大和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換服務(wù)，一方面，可以保證系統(tǒng)集成的順利實(shí)施，降低集成風(fēng)險(xiǎn)，另一方面，DIS數(shù)據(jù)交換中心內(nèi)置于綜合集成平臺(tái)MES平臺(tái)之內(nèi)，不需要用戶單獨(dú)購買，避免了重復(fù)投資，降低了項(xiàng)目的整體成本。（2）集成方式MES平臺(tái)提供了各種類型的對(duì)應(yīng)連接器實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多樣的跨平臺(tái)的無縫集成。下表描述了連接器的類型和功能。圖SEQ圖\*ARABIC25連接器架構(gòu)（3)系統(tǒng)集成內(nèi)容MES具有一個(gè)完善的數(shù)據(jù)集成模塊，能夠完成與ERP、PLM、LOG、自動(dòng)化系統(tǒng)等形成一個(gè)整體，充分發(fā)揮每個(gè)系統(tǒng)各自的功能特性。集成的模塊如下圖：與ERP系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)與ERP系統(tǒng)的集成，包括主數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)報(bào)工接口、庫存數(shù)據(jù)、原料檢驗(yàn)信息：ERP主數(shù)據(jù)：物料主數(shù)據(jù)。物料庫存數(shù)據(jù)。生產(chǎn)計(jì)劃：生產(chǎn)訂單信息；生產(chǎn)計(jì)劃更改、撤銷等變更數(shù)據(jù)；生產(chǎn)反饋/報(bào)工：生產(chǎn)計(jì)劃狀態(tài)、報(bào)工情況。原料檢驗(yàn)：原料檢驗(yàn)請(qǐng)求、原料檢驗(yàn)結(jié)果與PLM集成MES與PLM進(jìn)行集成，MES會(huì)將實(shí)際的產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送到PLM系統(tǒng)，PLM收集到上訴數(shù)據(jù)后進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證。與LOG集成MES與LOG進(jìn)行集成，MES將生產(chǎn)計(jì)劃信息傳輸?shù)絃OG系統(tǒng)，同時(shí)LOG會(huì)將庫存信息傳遞給MES系統(tǒng)。與Automation集成MES系統(tǒng)與Automation進(jìn)行通信，主要是Automation將MES需要采集的數(shù)據(jù)通過OPC協(xié)議的方式配置，隨后MES會(huì)配置相關(guān)采集點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)采集。（4）MOM集成在企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)，努力實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠的進(jìn)程中，MOM系統(tǒng)至關(guān)重要。同時(shí)，與MOM系統(tǒng)進(jìn)行集成的相關(guān)業(yè)務(wù)和設(shè)計(jì)系統(tǒng)也是構(gòu)建數(shù)字化工廠不可或缺的部分，這些系統(tǒng)中最重要的就是MOM和PLM系統(tǒng)。MOM、PLM兩者之間的數(shù)據(jù)交互是雙向的，并且它們之間交互的信息內(nèi)容，對(duì)于企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)制造（包括虛擬制造和物理制造）數(shù)據(jù)流的完整性的構(gòu)建是必須的。下面闡述一下關(guān)于兩個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的內(nèi)容。三個(gè)系統(tǒng)之間的集成，尤以PLM和MOM兩個(gè)系統(tǒng)之間的集成為重中之重，也將主導(dǎo)企業(yè)信息化建設(shè)的成敗。因?yàn)橹挥蠵LM和MOM系統(tǒng)之間的通道開放了，才能為企業(yè)制造出優(yōu)質(zhì)，均質(zhì)化的產(chǎn)品提供技術(shù)上的保證，也只有PLM和MOM之間的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了無縫傳輸，才能有效地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造從虛擬向現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)向生產(chǎn)制造的順利過渡。圖SEQ圖\*ARABIC26MOM、PLM和ERP三者之間的數(shù)據(jù)流圖上面所示的MOM、PLM和ERP三者之間的數(shù)據(jù)流圖中，清晰地勾勒出三個(gè)信息流的閉環(huán)過程，分別是MOM與PLM之間的閉環(huán)，MOM與ERP之間的閉環(huán)，以及PLM與ERP之間的閉環(huán)。三個(gè)閉環(huán)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于企業(yè)的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)處理過程是至關(guān)重要的，且只有三個(gè)閉環(huán)的實(shí)現(xiàn)才能打通企業(yè)整個(gè)信息系統(tǒng)架構(gòu)的全局經(jīng)絡(luò)，讓每一個(gè)重要的數(shù)據(jù)包都能夠順利地流向需要它的地方，實(shí)現(xiàn)全局共享。同時(shí)，該圖中給出了系統(tǒng)之間進(jìn)行交互的數(shù)據(jù)內(nèi)容。MOM系統(tǒng)位于企業(yè)信息系統(tǒng)的中間層，需要和自動(dòng)化控制層、業(yè)務(wù)層集成在一起來滿足企業(yè)的生產(chǎn)管理需求。通常而言，外部系統(tǒng)集成由于其高度的技術(shù)復(fù)雜性成為很多MOM項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而MOM平臺(tái)本身的開放性和拓展性可以充分滿足各種各樣的外部系統(tǒng)集成要求。綜合集成平臺(tái)采用獨(dú)立部署數(shù)據(jù)集成服務(wù)（DIS）來構(gòu)建MOM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心。DIS可以實(shí)現(xiàn)MOM和諸如ERP等的第三方系統(tǒng)之間的通信。因此，它參與執(zhí)行的每一個(gè)動(dòng)作。DIS是一種軟件服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型應(yīng)用之間的信息交換，行為上就像是一個(gè)通用數(shù)據(jù)傳輸層。其信息交換的首選標(biāo)準(zhǔn)是XML。使用它，無需開發(fā)用戶應(yīng)用程序，就可以實(shí)現(xiàn)MOM和外部系統(tǒng)（例如，ERP系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、生產(chǎn)仿真系統(tǒng)等等）的集成。DIS可以保證可靠的消息傳輸，并可以保證應(yīng)用發(fā)出的消息到達(dá)且僅到達(dá)目標(biāo)應(yīng)用一次。它提供了可以用于SAPIdoc、MQSeries、文件系統(tǒng)、MOM生產(chǎn)建模器等連接器，另外，還有通用技術(shù)如Web服務(wù)、COM等連接器（通用技術(shù)連接器可以用于創(chuàng)建用戶自己的連接器）。綜合集成平臺(tái)MOM平臺(tái)基于SOA架構(gòu)，采取平臺(tái)內(nèi)置的中間件DIS來實(shí)現(xiàn)多個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)與MOM系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)之間的交換。因此，綜合集成平臺(tái)提供以DIS為平臺(tái)架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心，來構(gòu)建公司內(nèi)部各種信息系統(tǒng)之間的集成提供強(qiáng)大和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換服務(wù)，一方面，可以保證系統(tǒng)集成的順利實(shí)施，降低集成風(fēng)險(xiǎn)，另一方面，DIS數(shù)據(jù)交換中心內(nèi)置于綜合集成平臺(tái)MOM平臺(tái)之內(nèi)，不需要用戶單獨(dú)購買，避免了重復(fù)投資，降低了項(xiàng)目的整體成本。集成接口是雙方系統(tǒng)的共同的工作，需要相應(yīng)系統(tǒng)的接口說明，及系統(tǒng)對(duì)應(yīng)實(shí)施方的配合。MOM能夠通過數(shù)據(jù)集成服務(wù)組件（DIS）提供與ERP系統(tǒng)的雙向集成服務(wù)，下圖為ERP系統(tǒng)的接口文件范例，通過該文件實(shí)現(xiàn)ERP系統(tǒng)向車間MOM系統(tǒng)下達(dá)生產(chǎn)訂單、生產(chǎn)工藝、物料主數(shù)據(jù)等，反之MOM系統(tǒng)反饋實(shí)際生產(chǎn)信息給ERP系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的無縫集成。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)同樣能夠通過MOM的集成服務(wù)組件（DIS），安全可靠地傳遞給數(shù)據(jù)分析模塊，供MOM系統(tǒng)做生產(chǎn)分析之用。MOM平臺(tái)提供了各種類型的對(duì)應(yīng)連接器實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多樣的跨平臺(tái)的無縫集成。下表描述了連接器的類型和功能。（4）MIT集成MIT在獲得MOM指令后，從PLM下載NC或者CMM程序。如果需要，NC程序包也可以從MIT反向傳輸至PLM并管理。數(shù)控程序掛接在工藝結(jié)構(gòu)上的數(shù)控工步下，基于工步對(duì)象實(shí)現(xiàn)版本控制。在PLM統(tǒng)一的流程控制下實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序下發(fā)和回傳。在PLM平臺(tái)上，工藝員根據(jù)流程指令可選擇程序（系統(tǒng)自動(dòng)保證最新流程中版本），通過DNC接口下發(fā)相應(yīng)機(jī)床。操作人即可查詢到可下傳的程序列表。操作人員對(duì)DNC進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)之后，通過DNC接口回傳確認(rèn)過的數(shù)控程序，PLM掃描到數(shù)據(jù)回傳之后，自動(dòng)通知郵件相關(guān)工藝員，工藝員確認(rèn)之后將程序掛接到相應(yīng)的工藝結(jié)構(gòu)樹下。如果實(shí)做數(shù)控程序回傳，需要通過實(shí)做BOM和實(shí)做工藝記錄數(shù)控加工實(shí)做信息，同時(shí)可記錄加工時(shí)間及加工零件信息（批次數(shù)量）。圖SEQ圖\*ARABIC27系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)系圖綜合集成平臺(tái)DIS可以實(shí)現(xiàn)綜合集成平臺(tái)和諸如ERP等的第三方系統(tǒng)之間的通信。綜合集成平臺(tái)DIS是一種軟件服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型應(yīng)用之間的消息交換，行為上就像是一個(gè)通用數(shù)據(jù)傳輸層。其消息交換的首選標(biāo)準(zhǔn)是XML。使用它，無需開發(fā)用戶應(yīng)用程序，就可以實(shí)現(xiàn)綜合集成平臺(tái)和外部系統(tǒng)（例如，ERP系統(tǒng)、消息隊(duì)列系統(tǒng)等）的集成。DIS可以保證可靠的消息傳輸，并可以保證應(yīng)用發(fā)出的消息到達(dá)且僅到達(dá)目標(biāo)應(yīng)用一次。它提供了可以用于SAPIdoc、SAPtRFC、SAPsRFC、MQSeries、Windows文件系統(tǒng)、綜合集成平臺(tái)生產(chǎn)建模器等的連接器，另外，還有一個(gè)通用COM連接器（它可以用于創(chuàng)建用戶自己的連接器）。ERP發(fā)送生產(chǎn)訂單PO給MOM，MOM執(zhí)行生產(chǎn)訂單，MOM傳遞訂單完成時(shí)間及狀態(tài)給ERP系統(tǒng)。（四）生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)建設(shè)情況1、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況及多年來自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)，逐步建立了一套比較完善的信息采集系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖SEQ圖\*ARABIC28信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖該信息采集系統(tǒng)包含產(chǎn)品開發(fā)過程的信息采集和生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集。產(chǎn)品開發(fā)管理（PDM）從涵蓋從需求收集到產(chǎn)品檢定入庫一系列過程。對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程中所有文檔及關(guān)鍵點(diǎn)都做了詳細(xì)規(guī)定，從設(shè)計(jì)源頭保證產(chǎn)品既滿足用戶需求，又能夠大批量機(jī)械化生產(chǎn)。對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程的文檔都有詳細(xì)記錄，該記錄一直保存至產(chǎn)品生命周期結(jié)束。群情振奮數(shù)據(jù)采集原材料檢驗(yàn)合格后由質(zhì)量部進(jìn)廠檢驗(yàn)科頒發(fā)檢驗(yàn)合格證，然后庫房管理員辦理入庫手續(xù)。辦理入庫手續(xù)時(shí)，每種原材料（零部件）需要進(jìn)行信息采集。管理員需要將材料的型號(hào)規(guī)格、數(shù)量、供應(yīng)商編號(hào)、準(zhǔn)用日期、采購訂單信息、存儲(chǔ)倉區(qū)等相關(guān)信息打印成條碼貼在對(duì)應(yīng)位置。然后將材料置于倉庫指定的入庫位置，入庫時(shí)掃描條碼信息將材料放置在指定位置，原材料管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄，并更新庫存數(shù)據(jù)。出料時(shí)，倉庫管理員根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃單或臨時(shí)物料領(lǐng)用單，從后臺(tái)查詢并選取相應(yīng)材料，將材料運(yùn)送至倉庫出料區(qū)，材料管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄，并更新庫存數(shù)據(jù)。圖SEQ圖\*ARABIC29生產(chǎn)線過程數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖（1）數(shù)據(jù)采集主要方式數(shù)據(jù)采集的主要方式有人工采集和自動(dòng)采集兩種，人工采集主要通過產(chǎn)品的條形碼、二維碼進(jìn)行人工掃描，采集數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)存到數(shù)據(jù)庫；自動(dòng)采集由設(shè)備自動(dòng)取得數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，包括自動(dòng)初檢、自動(dòng)調(diào)試及檢驗(yàn)設(shè)備、載波自動(dòng)測(cè)試設(shè)備、自動(dòng)插卡設(shè)備等自動(dòng)測(cè)試設(shè)備；（2）采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及應(yīng)用每條生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集后存在在各自的數(shù)據(jù)服務(wù)器中作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用，互不影響，MES數(shù)據(jù)服務(wù)器對(duì)每條線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行定期規(guī)集，規(guī)集后的數(shù)據(jù)用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用。2、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析系統(tǒng)按照生產(chǎn)管理部門（公司、分廠、車間、工序崗位）的需要，建立相應(yīng)的生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。（1）功能描述實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用單位主要分布在調(diào)度室、值班室、操作室、技術(shù)管理等重要生產(chǎn)管理和操作崗位。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，客戶端是一套運(yùn)行在基于微軟視窗平臺(tái)的工業(yè)過程可視化程序，提供了動(dòng)態(tài)模擬工藝流程圖、歷史趨勢(shì)圖，管理人員可以及時(shí)地查看生產(chǎn)運(yùn)行的現(xiàn)行狀態(tài)和生產(chǎn)歷史。（2）主要功能1）流程圖用形象逼真的生產(chǎn)工藝流程圖動(dòng)態(tài)顯示生產(chǎn)流程，顯示設(shè)備和工序的生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)信息。圖形界面的設(shè)計(jì)考慮到了應(yīng)用的直觀性、習(xí)慣性和方便性。2）趨勢(shì)圖顯示設(shè)備和工序的生產(chǎn)變化趨勢(shì)，了解生產(chǎn)歷史，便于查找事故原因。3）報(bào)警功能通過