(1)车间状况和目前迫切需要解决的问题一
上海飞机制造厂(以下简称上飞厂)数控加工零件品种多、批量小、零件形状复杂、加工难度大,对数控加工工艺、数控编程、数控加工操作的技术水平都提出了更高的要求。
机加车间承担着全厂飞机零件和工装的数控加工任务,目前数控机床的利用率不足40%。数控加工零件的制造落后于生产计划,成为全厂生产的“瓶颈”。因此,提高数控加工的效率是机加车间的主要目标。
造成上述现状的因素很多,有一些属于深层次的原因,就数控编程方面来说可以归纳为:
数控编程人员专业技术水平(CAD/CAM系统的熟练程度、计算机应用、实际加工经验及基本的看图、识图能力);编程质量保证系统(数控编程的规范、说明的规范化);编程管理等。
为了解决上飞厂数控加工的“瓶颈”问题,向车间管理要效益,挖掘数控编程和数控加工的潜力,在机加车间建立MAS系统,用先进的技术和管理思想来改变落后面貌。NC-PDM系统是其中的一个分项目,它的目标是:提高数控编程的效率、质议和管理水平。
NC-PDM系统主要包括:数控加工零件列表NC-BOM)的建立,数控工作流程的开发,NC任务发放管理,NC流程状态监控,应用软件的集成/封装等。研究的数据对象土要是干线飞机产品数据。
(2)干线飞机产品数据和描述
干线飞机是美国麦道公司90年代改型设计的MD90-30飞机,由中国厂家进行制造、装配和交付。符合美国FAA的适航条例要求,全套设计资料由麦道公司提供,麦道公司负责设计数据的定义、更改和解释,中国设立联络。工程部,作为中国飞机制造厂家与麦道公司联系的桥梁,保证设计数据的正确性与完整性。
麦道公司也提供MD90-30飞机的部分装配大纲(AO)、部分工装和模线、以及部分制造工艺资料。由于中国飞机制造厂家与麦道公司的生产条件、工艺方法等方面有些差别,麦道公司提供的制造文件,需经中国制造工程人员的消化,形成干线飞机的制造文件,指导飞机生产过程。
麦道公司管理产品数据的系统称之为PRIMS(product requirement information management system),对麦道公司的工程设计资料和生产过程进行动态管理,为飞机的设计和制造提供识别和控制产品要求所用的工程图纸和零件数据,及其数据更改。这套系统从60~70年代开始发展起来,一直在不断完善,它组然能有效地管理飞机的产品数据,但系统庞大、复杂,而且有许多潜在的错误,系统的集成度不高。
PRIMS包括PRIMS A和PRIMS B两部分。PRIMS A是工程部门用于控制图纸和零件的数据库,确保图纸状态与飞机设计数据相符。PRIMS B是制造部门所用的装配指令和人纲数据库,直接向生产部门提供工程部门关于零件或装配的更改信息,以及与制造和工艺有关的信息。
上创一只收到PRIMS的摘录,而不是PRIMS数据库的全部数据。PRIMS A的摘录包括两部分:一是总目录,它摘录了干线飞机所用的工程图纸图号和各图号的构型;二是条目,它按图号分构型列出各更改的有效架次。PRIMS A的摘录是麦道公司控制干线飞机各架次的生产使用图纸的有效版次的基本依据。PRIMS B的摘录也有两部分:一部分是与零件号对应的有效架次及下一个工艺装配件号;另一部分是对应于多架次装配所要求的零件配套清单。
PRIMS是一个多构型的产品数据管理系统,也就是说,麦道公司生产的所有型号的吃机的工程数据都集中在PRIMS系统中,通过机型号(MODEL)、机身号(FUSE),客户号(BUN)以及工厂系列号(FSN)等,抽取出某一架飞机的PRIMS A,SSPL(single ship part list),并把这些数据发放至制造厂家,作为生产制造的依据。
麦道公司向上海飞机制造厂提供数据包括:图纸、资料和电子数据,PRIMS A摘录,SSPL, AOSR, KIT(材料清册)
图纸资料和电子数据、PRIMS A及SSPL是上七厂生产干线飞机的工程依据,工程完整性和正确性由麦道公司保证。
SSPL是单架次飞机的工程装配结构,大约有19万条记录,它的形式很像我们通常所说的EBOM。但从数据库的角度来看,它包含了许多重复的信息,不能简单地把SSPL搬到PDM系统中。
由产品的工程结构((EBOM)生成产品的制造结构(MBOM或IBOM),是由装配工艺人员根据所掌握的工艺知识和生产工艺装备条件完成的,而不是单靠计算机完成的。现在的PDM系统提供了一个强大的PSE功能(产品结构编辑器),帮助装配工艺人员生成工艺结构,使装配工艺人员的设计工作变得简单和容易。
首先,装配工艺人员消化和理解工程图纸(或电子模型),设计全机、各部件直至组合件的装配流程图,考虑到它们所需的工装和检验方法,比较装配流程的合理性和容差分配,再结合本厂的生产条件,最后确定飞机装配全过程的装配流程,并用书面形式——AO(装配大纲),发出装配技术文件。
综上所述,干线飞机项目建立产品多重BOM的过程可用图6-4描述.这张图表示了产品数据的源头,负责任的单位及流程,但是,要真正建立干线飞机项目的产品数据库,还有大量的工作要做。
(3)干线一七机数据内容
干线飞机的数据包括下面儿类:
工程信息 工艺信息
零件信息 制造进度
工装信息 原材料,采购件信息
特种工艺信息 供应商信息
质保信息
在单架次干线飞机的产品数据定义中,它的属性包括了:工程数据属性,工艺数据属性,IE(工业工程)属性,AO属性,材料数据属性,工装数据属性,NC数据属性等,把数据转换到PDM系统时,属性的多少和范围是由使用的目的和范围而定的。
首先,对PRIMS A, SSPL, KIT, IBOM的原始数据要进行处理,去除重复数据,再经过合并得到一个相互独立的数据集,将它输入(用程序读入)IMAN,成为单源数据库的零件(ITEM)、零件的版次((Item Revision)和部分与零件有关的信息。报表,如制造加工零件、数控加工零件、外购件、供应件等。为了在PDM中直观地显示一些报表数据,在系统中应以类似的形式把数据按层次显示给用户。
图6-4 建立多重BOM意图
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