工业化与信息化的融合,必然引导企业信息集成,而信息系统集成的关键是过程的集成与数据共享。
企业以生产为重心,一切经营活动都围绕生产服务,产品数据构成了企业信息数据的核心。在过去单项开发时代,由于企业没有信息集成的要求,导致产品数据及结构不够统一,该种条件下,给整个企业信息集成带来了复杂化,这是目前企业信息集成的难点。要使各系统达到过程的集成与数据共享,为此研究企业信息集成条件下的产品数据及其结构是解决企业信息集成及两化融合的关键。
机械制造业产品数据形成过程与互相关系分析
产品数据及其形成过程
产品数据形成的几个阶段,如图1。
产品技术数据关系
产品开发过程是一个系统工程,其各阶段的工作形成的设计与工艺文件有着严格的顺序。JB/T 5054.5-2000规定了产品各设计阶段图样及设计文件完整性,JB/T 9169.2-1998规定了产品工艺设计阶段工作顺序,JB/T 9165.1 1998规定了产品及工艺设计文件完整性。图2是产品开发过程中技术数据之间的关系。
nextpage
产品技术数据与生产数据
产品开发过程中一系列的图纸、工艺、文档资料都是为了产品生产而服务的,它起到组织和指导生产的作用。
产品技术数据生成的控制——产品生产技术准备
产品研发:市场预测报告、 技术预测报告、可行性分析报告、新产品开发建议书、报价书、技术协议书、设计任务书、技术建议书、先行试验大纲、先行试验报告。
产品设计:设计方案、总图、系统图、原理图、总装图、说明书、计算书、明细表、部件图、零件图。
产品工艺:工艺方案、产品工艺性审查报告、工艺路线、工装明细表、工艺员计划、工种工艺卡片、工序卡、质控卡装配明细表、材料工时定额、工装图。
机械制造业企业信息化产品数据形成过程的分析
CAD/CAPP…/CAM/ERP初级应用阶段的产品数据(资料)的管理
CAD产生的数据资料:由于CAD初级阶段的应用仅限于绘图、计算等,由设计部门内部独立处理。CAD的输出和手工处理时完全一样,是纸质图纸与各种设计文件,以此互相进行信息交流、传递,不需要利用存入计算机内的信息。因此CAD产生的数据资料的管理也和手工处理时完全一样。
CAPP产生的数据资料:由于CAPP初级阶段的应用仅限于工艺部门内部独立处理,所以CAPP的输出和手工处理时完全一样,是纸质的各种工艺文件与图纸,没有利用存入计算机内的信息进行交流、传递。因此CAPP产生的数据资料的管理也和手工处理时完全一样。
MRP/ERP实施过程中产品数据处理:由于CAD/CAPP初级阶段的应用输出是和手工处理时完全一样,是纸质的图纸与各种设计工艺文件,所以实施MRP/ ERP过程中必需将大量的设计工艺资料用手工输入计算机,因此造成了所谓实施MRP/ ERP过程中的“三分技术,七分管理,十二分数据”难题。
CAM的应用:和MRP/ERP实施过程中产品数据处理一样,必需将CAD/CAPP数据用手工输入计算机或数控机床。
存在的问题:CAD系统和CAPP系统一样,内部数据资源不能共享,数据重复输入,重复设计,设计方法无法统一,发挥不了计算机与信息系统的优势,不但不能解决设计部门的重复劳动、设计周期缩短的问题,产品设计也无法进一步优化,也无法为其他部门提供计算机内部数据,造成全厂数据资源不能共享。PDM只解决CAD系统的图档资料与设计流程更改管理,不能为实施MRP/ ERP过程中的所需数据处理。
由于数据资源不能共享,重复输入造成的误差,影响系统正常运行,影响MRP/ERP实施及效果,影响其它先进制造技术、管理技术、信息技术的应用,影响信息化与工业化融合。
集成应用环境下企业的产品数据管理目标解决
解决企业适应市场经济变化快的要求;解决企业适应多品种、单件、中小批量的个性化生产要求;解决企业应用信息技术,实施CAD/CAPP/PDM/CAM/ERP集成,运行CIMS增加竟争能力的要求;解决企业应用先进制造技术JIT/CE/LP/AM/MC/CPC /EB等要求。
为此要求产品的数据管理(如图3),在不使用计算机的状态下产品数据的产生与传递,推进到黄色表示计算机初级应用阶段,最后到达紫色表示在集成条件下产品数据的产生与传递。
nextpage
怎样实现集成应用环境下企业最佳的产品数据管理
要达成集成应用环境下企业的产品数据管理目标,必须:
统一CAD/CAPP/PDM/CAM/ERP产品数据系统数据模型
首先要统一产品数据表达方式。数据模型应包括:产品属性数据与产品结构数据,产品工艺属性数据与产品工艺结构数据,以及组织产品生产计划管理的数据。机械制造产品数据及形成过程的关系,是企业组织生产过程的必需,是由机械行业标准规定的图样与文本文件构成。企业信息化集成应用要求企业信息各系统达到数据共享、集成运行。
怎样统一CAD/CAPP/PDM/CAM/ERP 系统数据模型
从企业系统方面研究,机械制造企业是用户服务的终端,CAD/CAPP/CAM/PDM输出数据的最终目的是为了ERP/MES组织生产,制成产品提供给用户,从而完成企业使命。既然ERP/MES担负最终制成产品的任务,那么ERP/MES组织生产所需各种格式产品的数据应该由CAD/CAPP/CAM/PDM直接提供。为此CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP/MES必须统一CAD/CAPP/PDM/CAM/ERP 系统产品数据模型,适应其软件集成运行与数据的共享。
通过我们的开发与实验,机械制造业信息集成模型,统一CAD/CAPP/PDM/CAM/ERP 系统数据模型,形成企业信息集成的平台,建立企业信息集成系统完全有可能。


