工艺数据结构化管理的实践与思考

    0 前言      

数字化、信息化是智能制造的基础，CAD的普及推动了PDM系统应用的普及。近年来企业在逐步构建以TeamCenter系统为基础的设计、工艺一体化的产品生命周期数据管理系统平台，把更多的与产品研发有关的数据集中到PLM平台统一管理。作为制造企业产品研发的重要组成部分，过程开发（有些企业习惯叫工艺设计）如何与产品设计协同，如何应用数字化信息系统进行工艺设计，如何实现工艺数据与设计数据的关联，如何对工艺设计要素结构化......也是很多企业正在考虑和寻找的答案。      

笔者所在的企业，很多年前就选择了NX（当时叫UG）和PDM软件产品，由于在企业组织架构上，产品设计工程师和工艺设计工艺师都隶属于技术中心，所以，很长时间以来，企业的工艺设计也是利用PDM平台进行，用NX画工序图，用OFFICE软件完成其它工艺文件的输出。从形式上看，早已实现了工艺数字化。但从内容上看，工艺知识的积累，工艺数据的重用，工艺设计与产品设计的数据协同仍然存在较多问题。      

在上述背景下，2014年，企业开始了基于TCM模块的工艺数据结构化管理实施项目。      

1 工艺设计系统平台的选择      

曾经，企业工艺部门也尝试利用国产某CAPP系统，进行定制化工艺设计，虽然最初使用时也体现出用户界面友好，工艺文件输出效率高的优势，但由于CAPP系统与PDM系统相互独立，CAPP系统无法与企业的CAD软件UG集成，工艺数据与产品设计数据没有关联等原因，短期试用后最终还是放弃了。      

企业从长远规划着想，最终选择了基于现有的TeamCenter系统的TCM工艺制造模块。主要考虑的因素有：企业原先的工艺设计、工装设计已经在TC系统中完成（文件夹组织管理），工艺设计师熟悉TC的使用；工艺数据需要结构化管理，需要与产品设计数据关联；企业今后将考虑PLM与ERP、MES系统的集成；BOM数据转换和传递的需要；TCM已经是较为成熟的制造数据管理平台等。

2 TCM的主要应用功能      

TCM的实施也是按照长远规划，分期实施的策略推进。初期的主要目标是搭建工作框架平台和工艺要素数据结构化，同时积累数据，优化用户体验，为后续的深化应用打基础。过去几年我们企业主要做了以下的一些探索。

2.1 3P1R的工艺设计要素结构化      

工艺设计（Process）考虑的主要因素包括加工的产品对象（Product）、加工的场所工厂或车间（Plant）、加工过程中用到的制造资源（Resource），包括各类工装、设备、材料等，将3P1R的工艺要素结构化管理，如图2。