企業(yè)自身技術(shù)條件和軟硬件條件的限制，在飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計與制造集成應(yīng)用方面還存在如下問題：（1）企業(yè)各部門CAD、CAM、CAPP、ERP、MES、PDM等軟件應(yīng)用水平及工程實施進(jìn)度參差不齊；（2）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和產(chǎn)品開發(fā)過程缺乏有效的控制機(jī)制，尚未建立單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源；（3）產(chǎn)品研制的數(shù)字化工程環(huán)境尚不完善，尚未建立企業(yè)級產(chǎn)品全生命周期的制造管理平臺，致使型號研制全過程的數(shù)據(jù)流和信息流存在斷流等等。

    針對上述問題，制定了以下目標(biāo)：（1）建立CAD/CAM/CAPP系統(tǒng)與MES、PDM系統(tǒng)集成機(jī)制和集成方案；（2）建立面向飛機(jī)設(shè)計與制造的統(tǒng)一信息模型，模型可實現(xiàn)CAD/CAM/CAPP 與MES、PDM系統(tǒng)之間的信息交換；（3）研究面向飛機(jī)型號研制的知識重用和信息共享技術(shù)，建立飛機(jī)設(shè)計知識庫，工藝知識庫及工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，提供對飛機(jī)設(shè)計、制造和管理的支持；（4）開發(fā)和實施飛機(jī)工裝設(shè)計、制造和管理的集成應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部CAX與PDM 系統(tǒng)、MES 系統(tǒng)的信息集成和交換，并支持產(chǎn)品研制過程中的知識重用和信息共享。

    本文主要介紹飛機(jī)工裝數(shù)字化設(shè)計、制造和管理集成技術(shù)，論述飛機(jī)工裝數(shù)字化設(shè)計、制造和管理集成技術(shù)的總體方案，并敘述系統(tǒng)開發(fā)、實施內(nèi)容和達(dá)到的目標(biāo)。

飛機(jī)工裝數(shù)字化設(shè)計/ 制造/ 管理集成總體技術(shù)和方案

1 工裝數(shù)字化設(shè)計與制造集成系統(tǒng)總體技術(shù)

    工裝數(shù)字化設(shè)計與制造集成系統(tǒng)總體技術(shù)從全局出發(fā)，考慮系統(tǒng)內(nèi)部各個組成部分的關(guān)系，協(xié)調(diào)各個分系統(tǒng)的運行，并將它們組成有機(jī)的整體，實現(xiàn)信息資源共享。通過理論研究和企業(yè)應(yīng)用需求調(diào)研，分析系統(tǒng)集成所涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題，研究數(shù)字化設(shè)計與制造集成技術(shù)的總體體系結(jié)構(gòu)、總體技術(shù)框架、支撐技術(shù)、運行機(jī)制、實施方法、系統(tǒng)集成和實現(xiàn)模式，提出解決該類問題的總體解決方案。

飛機(jī)工裝設(shè)計制造管理集成方案

    針對哈飛實際情況，確定具體研究內(nèi)容如下：（1）數(shù)字化設(shè)計與制造集成系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)；（2）數(shù)字化設(shè)計與制造集成系統(tǒng)開發(fā)的總體技術(shù)框架和實施模式；（3）數(shù)字化設(shè)計與制造集成系統(tǒng)的工程實施技術(shù)。

2 分析現(xiàn)有CAX系統(tǒng)和MES、PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系

    通過實現(xiàn)接口管理功能，解決企業(yè)各個部門、各種軟件之間的信息共享問題。由于目前企業(yè)的CAX軟件之間不能完全實現(xiàn)信息共享，不同部門之間產(chǎn)品數(shù)據(jù)得不到有機(jī)的共享，形成了一個個“數(shù)據(jù)孤島”，無法滿足集成化管理系統(tǒng)對設(shè)計數(shù)據(jù)的需求。PDM系統(tǒng)中的接口管理就是要解決這些“數(shù)據(jù)孤島”，通過實現(xiàn)應(yīng)用軟件封裝管理功能, 使軟件得到統(tǒng)一的管理和控制，將企業(yè)的一個個“軟件孤島”在統(tǒng)一的界面下封裝在一起。并且通過PDM系統(tǒng)實現(xiàn)應(yīng)用軟件的權(quán)限管理, 在PDM系統(tǒng)中以工具方式封裝應(yīng)用軟件, 建立一種安全的應(yīng)用軟件應(yīng)用模式。將各種需要共享的數(shù)據(jù)有效地組織和管理起來，使這些數(shù)據(jù)不僅可以方便的獲得，而且可以直接使用，真正實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各個部門、各種軟件之間信息的共享，提高工裝產(chǎn)品開發(fā)的效率，縮短開發(fā)時間。

3 構(gòu)建面向飛機(jī)工裝設(shè)計與制造的統(tǒng)一信息模型

    面向飛機(jī)工裝設(shè)計與制造的統(tǒng)一信息模型是產(chǎn)品生命周期中全部數(shù)據(jù)的集合，是在整個工裝產(chǎn)品生命周期的各階段能共享的信息模型，用于組織、管理、控制產(chǎn)品銷售、設(shè)計、制造、分析、維護(hù)、維修等不同階段的信息，確保工裝產(chǎn)品開發(fā)活動的順利進(jìn)行。建立工裝產(chǎn)品生命周期統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型需要解決：

（1）數(shù)據(jù)對象的抽象、分類； 

（2）數(shù)據(jù)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系的有效組織結(jié)構(gòu)； 

（3）數(shù)據(jù)動態(tài)變化的管理機(jī)制； 

（4）數(shù)據(jù)與應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)集成

4 研究面向飛機(jī)工裝制造的工藝知識重用和信息共享技術(shù)

    依據(jù)構(gòu)件重用概念，知識重用首先進(jìn)行知識構(gòu)件化。知識重用的基本思想是系統(tǒng)可通過組裝已存在的可重用知識構(gòu)件（包括已存在的工裝產(chǎn)品的三維零部件）來構(gòu)造，以便能夠合理而高效地完成產(chǎn)品開發(fā)，從而大幅度降低產(chǎn)品設(shè)計周期并提高設(shè)計效率。主要內(nèi)容包括：(1) 知識構(gòu)件的抽象；(2) 知識構(gòu)件的存儲與檢索模式；(3) 知識構(gòu)件的應(yīng)用集成。

5 飛機(jī)工裝設(shè)計制造管理集成方案

    通過研究工裝數(shù)字化設(shè)計與制造集成系統(tǒng)總體技術(shù)、各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系、統(tǒng)一信息模型和工藝知識重用和信息共享技術(shù)等技術(shù)，設(shè)計了飛機(jī)工裝數(shù)字化設(shè)計制造管理集成總體方案。

系統(tǒng)開發(fā)與實施

    在哈飛現(xiàn)有工作成果以及軟硬件基礎(chǔ)上，開發(fā)和構(gòu)建了數(shù)字化工裝設(shè)計與制造集成系統(tǒng)，結(jié)合飛機(jī)工裝設(shè)計與制造過程進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用示范，以驗證系統(tǒng)的正確性和有效性。

1 工裝訂貨單管理

    工裝訂貨單管理主要是接收工裝使用單位的工裝訂貨（工藝裝備品種表），生成工裝訂貨單。與CAPP系統(tǒng)集成，通過CAPP接口，自動導(dǎo)入工藝裝備品種表生成工裝訂貨單；與工裝編號系統(tǒng)集成，共享工裝圖號、人員等基礎(chǔ)信息，并提供Excel直接導(dǎo)入工藝裝備品種表導(dǎo)入功能。

2 工作令管理

    工作令生效以后，系統(tǒng)自動將工作令納入到其所在的月計劃中。設(shè)計和制造部門可立即接收，并進(jìn)行派工等操作。系統(tǒng)自動與MPM系統(tǒng)連接，隨時監(jiān)測制造進(jìn)度。

    生產(chǎn)準(zhǔn)備科可以實時查看生產(chǎn)月計劃中的各工作令的工裝設(shè)計和制造節(jié)點的進(jìn)度，可以隨時調(diào)整生產(chǎn)月計劃并迅速將其下達(dá)到各個單位。

3 工裝制造計劃管理

    根據(jù)工裝訂貨單，選擇工裝的設(shè)計單位和制造單位，生成《設(shè)計/制造工作令》。并進(jìn)行工作令的下發(fā)、反饋和生效的操作。也可以直接添加工作令。

4 工裝設(shè)計計劃管理

    設(shè)計部門接收工裝設(shè)計月計劃，并根據(jù)月計劃，安排工作令的設(shè)計、校對、審核、發(fā)圖相關(guān)負(fù)責(zé)人。與編號系統(tǒng)集成，各個節(jié)點負(fù)責(zé)人通過工裝編號系統(tǒng)查看本人的當(dāng)月工作令，并通過編號系統(tǒng)反饋工作進(jìn)度和工作量。

5 綜合查詢及數(shù)據(jù)報表

    實現(xiàn)多條件模糊查詢、預(yù)覽、打印、頁面設(shè)置、Excel導(dǎo)出等功能。數(shù)據(jù)報表主要包括：工裝訂貨單一覽表、工裝設(shè)計統(tǒng)計表、工裝制造統(tǒng)計表、工作令一覽表、生產(chǎn)計劃一覽表、生產(chǎn)進(jìn)度一覽表、在制品一覽表等。

6 工裝制造過程管理

    工裝編號系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)和工裝制造過程管理系統(tǒng)采用統(tǒng)一的Oracle數(shù)據(jù)庫，無縫集成在CAXAV5平臺上。系統(tǒng)功能主要包括：車間級制造計劃管理、生產(chǎn)制造過程管理、半成品庫管理、樣件庫管理、統(tǒng)計查詢看板、權(quán)限設(shè)置和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。

7 工裝圖文檔管理

    提供數(shù)據(jù)生成、存儲、查詢、存取控制、恢復(fù)、編輯、流程控制和記錄以及文檔管理、提取、檢索、存儲等基本功能和版本管理功能。

    圖文檔管理提供分類組織文檔和圖紙機(jī)制，各種文檔能夠合理存放，合理組織，方便檢索和共享。（1）每個文檔從預(yù)研、外發(fā)、使用、歸檔全過程中，相關(guān)的更改文檔和版本變化全部記錄在案，任何時候都可以方便地查詢和跟蹤，提高數(shù)據(jù)資料的重用率。（2）多種查詢方法，使用戶能夠迅速獲得正確的數(shù)據(jù)資料。（3）文檔本身及其不同工作狀態(tài)（提交、審核、批準(zhǔn)、歸檔等）均有不同的讀／寫操作權(quán)限，確保圖文檔不受非法使用和操作的侵犯。（4）校核、審查、審定、批準(zhǔn)和圈閱功能，它為無紙化的設(shè)計過程提供支持。該功能可使具有某級權(quán)限的用戶查看數(shù)據(jù)倉庫中存儲的數(shù)據(jù)、文檔。（5）實現(xiàn)圖紙與相應(yīng)的文檔（例如試驗報告等文檔）關(guān)聯(lián)，通過圖紙或試驗報告都可以檢索到。

    工裝圖文檔管理中的版本管理提供版本控制和生命周期控制功能。（1）版本控制。提供對每一個文檔進(jìn)行修改時自動產(chǎn)生一個新版本，并對每一個版本進(jìn)行版本說明的功能，便于對文檔版本進(jìn)行跟蹤。（2）生命周期控制。提供對文檔的新建、檢入、檢出、發(fā)布、新版發(fā)布、歸檔等操作，對于處于生命周期不同階段的文檔設(shè)置不同的操作權(quán)限，并根據(jù)生命周期操作自動更改文檔的狀態(tài)，從而確保文檔操作的規(guī)范和安全。同時，提供對相互關(guān)聯(lián)文檔的多個文檔的生命周期同時操作，從而確保多文檔操作的協(xié)同一致。

系統(tǒng)實施目標(biāo)

    通過開發(fā)和實施飛機(jī)工裝設(shè)計、制造和管理的集成應(yīng)用系統(tǒng)，達(dá)到了如下目標(biāo)：（1）通過對業(yè)務(wù)流程的規(guī)范化管理，提高了工裝設(shè)計計劃和制造計劃的可執(zhí)行率；（2）通過進(jìn)度看板，對工裝設(shè)計、制造過程進(jìn)行跟蹤，使管理者能夠準(zhǔn)確地把握工裝設(shè)計、制造進(jìn)度；（3）通過與CAPP系統(tǒng)、MPM、圖文檔系統(tǒng)、編號系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，避免數(shù)據(jù)重復(fù)錄入，提高了工作效率；（4）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合查詢、自動生成相關(guān)報表。

結(jié)束語

    在系統(tǒng)開發(fā)與實施過程中，從理清業(yè)務(wù)流程、改善業(yè)務(wù)模式、規(guī)范業(yè)務(wù)分工入手，以不重復(fù)產(chǎn)生同一對象數(shù)據(jù)為原則，建立單一工裝數(shù)據(jù)源；通過統(tǒng)一的信息模型，實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的信息交換；在飛機(jī)工裝設(shè)計知識庫、工藝知識庫及工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的支撐下，實現(xiàn)飛機(jī)型號研制的知識重用和信息共享，最終實現(xiàn)工裝數(shù)字化設(shè)計、制造與管理技術(shù)的集成應(yīng)用。