基于Teamcenter的工藝資源庫建設(shè)

王永旭巒 峰王書恒楊平亞張 磊

（1.中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043；2.北京索為高科系統(tǒng)技術(shù)有限公司，北京 100192 ）

基于Teamcenter的工藝資源庫建設(shè)

王永旭1巒 峰1王書恒2楊平亞2張 磊2

（1.中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043；2.北京索為高科系統(tǒng)技術(shù)有限公司，北京 100192 ）

基于Teamcenter建設(shè)統(tǒng)一工藝資源庫，全面管理企業(yè)的工裝、設(shè)備、工藝件基礎(chǔ)信息和工藝技術(shù)參數(shù)，實現(xiàn)對這些資源數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和更新，通過與MES軟件數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)MES軟件也調(diào)用工藝資源庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以保證結(jié)構(gòu)化工藝結(jié)果文件中包含資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與MES軟件的工藝資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保持一致，以提高工藝設(shè)計和工藝應(yīng)用的效率，縮短產(chǎn)品制造準備周期，節(jié)省制造成本。

工裝；數(shù)據(jù)庫；Teamcenter

國內(nèi)航空發(fā)動機制造企業(yè)一般采用Teamcenter管理產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)、工藝文件等，一般都沒有管理工裝工具和設(shè)備的資源信息，而車間工藝員在產(chǎn)品零部件工藝設(shè)計、工藝仿真、生產(chǎn)制造過程中需要用到大量的專用工裝、通用工裝、工藝設(shè)備、工藝件的資源信息。

目前企業(yè)的工裝工具和設(shè)備通常分別由工裝工具MES軟件、設(shè)備MES軟件進行管理，只是管理一部分資源信息，沒有包含工藝設(shè)計和工藝仿真需要用到的工藝技術(shù)參數(shù)信息，對工藝人員來說還不能直接使用，MES軟件沒有建立與編制工藝文件的TC軟件的集成，TC軟件編制工藝文件采用的是手工方式填寫，不規(guī)范，導(dǎo)致工裝工具和設(shè)備信息與MES軟件中的工裝工具和設(shè)備信息不匹配，影響了生產(chǎn)準備和制造的效率。

為了解決上述問題，企業(yè)需要建立統(tǒng)一基于TC的工藝資源庫，全面存儲和管理通用工裝、專用工裝、工藝設(shè)備、工藝件的基礎(chǔ)信息和工藝類技術(shù)參數(shù)信息，同時建立與MES軟件集成接口，使MES軟件管理的工裝工具和設(shè)備的基礎(chǔ)信息與TC工藝資源庫的基礎(chǔ)信息保持一致，使工裝工具和設(shè)備的基礎(chǔ)信息在全廠范圍內(nèi)是唯一的，以提高工藝設(shè)計和生產(chǎn)的效率。

本文介紹了如何基于TC和UG NX環(huán)境下建設(shè)工藝資源庫，包含建庫設(shè)計、建庫過程、工藝資源梳理分析批量入庫和應(yīng)用效果等內(nèi)容，建好的工藝資源庫將為工藝設(shè)計業(yè)務(wù)提供工裝、設(shè)備、工藝件技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)支持，同時為建立TC與MES數(shù)據(jù)集成奠定基礎(chǔ)。

1 建庫設(shè)計

構(gòu)建基于TC的工藝資源庫原則有：應(yīng)在TC和UG NX環(huán)境下對工藝資源庫進行維護或使用；工裝及工裝版本的Item屬性，必須首先在業(yè)務(wù)建模器Bmide中完成；入庫前應(yīng)保證所有工裝工具設(shè)備工藝件模型為已經(jīng)發(fā)布模型；合理確定各分類庫的分類ID、分類名稱、父級分類ID、存儲類型、屬性字典、分類對象（ICO）的命名規(guī)則，便于工藝資源庫管理人員和設(shè)計人員檢索和使用。

基于TC建立工藝資源庫分類結(jié)構(gòu)按照通用工裝庫、專用工裝庫、工藝設(shè)備庫和工藝件庫4個子庫構(gòu)建。其中通用工裝庫由量具庫、刀具庫、工具庫組成，并配置分類基本屬性和擴展屬性，同時編制通用工裝分類（LOV）編碼表；專用工裝庫以各個分廠為父級由測量工具庫、切削工具庫、輔助工具庫、夾具庫、鉗工裝配工具庫、模具庫、鑄造工裝庫、簡易工裝庫和試制工裝庫等子庫組成，每個子庫都配有分類基本屬性和擴展屬性；工藝設(shè)備庫以各個分廠為父級由金屬切削機床庫、鍛壓設(shè)備庫、鑄造設(shè)備庫、焊接設(shè)備庫、熱處理設(shè)備庫、表面處理設(shè)備庫、測量實驗儀器設(shè)備庫和非標設(shè)備庫組成，并配置分類基本屬性和擴展屬性，建立設(shè)備分類（LOV）編碼表；工藝件庫以各個分廠為父級由工藝螺栓庫、工藝墊片庫、工藝機匣庫和堵蓋庫組成，并配置分類庫基本屬性。

2 建庫過程

2.1 建庫準備

在TC業(yè)務(wù)建模器Bmide環(huán)境下，提前定義好通用工裝、專用工裝、工藝設(shè)備、工藝件Item版本基本屬性信息。分類庫建庫流程如下：建庫準備；創(chuàng)建分類基本和擴展屬性；創(chuàng)建與配置分類；數(shù)據(jù)梳理分析批量入庫；發(fā)送Item到分類庫；創(chuàng)建ICO。

2.2 創(chuàng)建分類基本和擴展屬性

屬性是具有唯一性的固有特征，用來描述和標識一組對象中的某個特征。對于需要繼承來自Item的屬性，在創(chuàng)建屬性字典時同時配置引用屬性來實現(xiàn)，工藝資源庫的通用工裝、工藝件、專用工裝和工藝設(shè)備4個子庫分類基本屬性表如表1～表4所示，由于每個子庫的擴展屬性都非常多，在此本文不對各個子庫包含的擴展屬性進行詳述。

2.3 創(chuàng)建與配置分類

在TC分類管理中創(chuàng)建分類時要求如下：按照上述工藝資源庫的分類結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置存儲實例的分類為存儲類，其父級類設(shè)置為抽象類；對于多層次的分類，進行入庫工作時應(yīng)在結(jié)合全部類型及數(shù)量后合理分類，應(yīng)先將父級框架搭建完成后，再建立子分類，然后進行ICO導(dǎo)入；創(chuàng)建分類一般一次批量操作完成，后續(xù)使用和維護一般不修改大類的分類；根據(jù)表1～表4分別為工藝資源庫配置各自分類屬性，各分類子節(jié)點繼承該分類的屬性，抽象類通常定義存儲類共享屬性的對象，抽象類的所有子類都會繼承抽象類的屬性項，存儲類由父級類的繼承屬性和特定于存儲類的屬性的組合共同定義；按照表1～表4分別對工藝資源庫分類節(jié)點的分類基本屬性的順序進行定義。配置分類視圖時，根據(jù)屬性的相關(guān)性，合理調(diào)整各屬性的顯示順序；如有必要，利用布局標記對每個分類節(jié)點的分類基本屬性進行配置。

表1 通用工裝分類基本屬性表

表2 工藝件分類基本屬性表

表3 專用工裝分類基本屬性表

2.4 發(fā)送Item到分類庫、創(chuàng)建ICO

在TC分類模塊中，找到工裝工具、設(shè)備和工藝件的Item最新版本，右鍵發(fā)送到指定分類，發(fā)送Item到分類要求如下：a）應(yīng)將Item的最新版本發(fā)送到分類庫，且只發(fā)送Item最高一級模型的最新版本；b）發(fā)送到工藝資源庫中的對應(yīng)分類，建立Item模型與分類庫關(guān)聯(lián)關(guān)系。

分類對象數(shù)據(jù)填充要求如下：分類填充應(yīng)按照分類管理—分類—模型順序進行，分類名稱等屬性中不允許出現(xiàn)非法字符，瀏覽結(jié)構(gòu)時只能從分類中獲?。粚τ诜且脤傩缘姆诸悓ο螅↖CO），直接在分類中修改，對于引用屬性只能修改被引用的原始屬性值來實現(xiàn)分類對象屬性值的修改；若先創(chuàng)建ICO后關(guān)聯(lián)Item模型，則應(yīng)保證ICO的ID書寫正確，并帶上最新版本號。

表4 工藝設(shè)備分類基本屬性表

3 資源數(shù)據(jù)梳理分析批量入庫

對通用工裝、專用工裝、工藝設(shè)備和工藝件的歷史數(shù)據(jù)進行收集、梳理、分析、整理，同時與各個分廠工藝員配合工作，將各工裝工具、設(shè)備、工藝件的工藝技術(shù)參數(shù)補充完整。

將通用工裝、專用工裝、工藝設(shè)備和工藝件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化后，形成批量導(dǎo)入工具要求的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表格、文件，利用批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)工具導(dǎo)入TC并創(chuàng)建Item，然后批量發(fā)送Item到分類并創(chuàng)建ICO。

數(shù)據(jù)批量入庫能夠?qū)崿F(xiàn)：批量創(chuàng)建Item，并能夠在創(chuàng)建時錄入Item版本主屬性表的具體屬性值；批量導(dǎo)入和創(chuàng)建對應(yīng)Item模型到TC中；批量發(fā)送Item到分類庫并創(chuàng)建ICO。

4 應(yīng)用效果

4.1 搜索查看

開發(fā)了工藝資源庫專用查詢、瀏覽、展示界面，例如查詢某條專用工裝，點選單條專用工裝查詢結(jié)果數(shù)據(jù)，右下角為顯示此關(guān)聯(lián)Item包含的圖片、CAD圖、三維模型的輕量化預(yù)覽圖，見圖1。

圖1 按照搜索準則在分類中進行精確查詢展示

4.2 統(tǒng)計分析

開發(fā)了工藝資源庫專用統(tǒng)計分析展示界面，例如對專用工裝庫進行統(tǒng)計匯總分析如圖2所示。

圖2 專用工裝庫統(tǒng)計分析圖

4.3 UG NX直接借用

在UG NX軟件中直接調(diào)用搜索到的工藝資源庫的工裝模型，UG NX將工裝加載到UG NX建模環(huán)境中修改完善以支撐新工裝設(shè)計工作，如圖3所示。

4.4 TC編工藝文件時調(diào)用

由于工藝資源庫是基于TC二次開發(fā)實現(xiàn)，所以工藝資源庫的工裝工具、設(shè)備和工藝件的基礎(chǔ)信息和擴展信息都可以無縫調(diào)用，實現(xiàn)工裝工具、設(shè)備和工藝件的基礎(chǔ)信息被結(jié)構(gòu)化工藝文件引用，以方便后面與MES軟件進行對接應(yīng)用。

圖3 UG NX加載工藝資源庫中工裝模型

4.5 與車間MES軟件集成

通過建立與車間MES軟件數(shù)據(jù)集成，將工藝資源庫的工裝工具、設(shè)備和工藝件的基礎(chǔ)信息集成到MES軟件中，以保證了結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計結(jié)果與MES軟件的基礎(chǔ)信息保持一致。

5 結(jié)束語

通過建立基于TC企業(yè)統(tǒng)一工藝資源庫，能夠存儲和管理企業(yè)工裝工具、設(shè)備和工藝件的基礎(chǔ)信息和工藝類技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)實現(xiàn)對這些工藝資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、更新和應(yīng)用，工藝員在編制結(jié)構(gòu)化工藝文件時，可以很方便調(diào)用工藝資源庫的數(shù)據(jù)信息，通過建立與MES軟件數(shù)據(jù)集成，將工藝資源庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成到MES軟件中，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計結(jié)果的工藝信息與車間MES軟件的工藝基礎(chǔ)信息保持一致，實現(xiàn)快速排產(chǎn)，降低車間零件生產(chǎn)制造成本。

（編輯：雨晴）

T-65

C

1003-6660（2016）06-0051-04

10.13237/j.cnki.asq.2016.06.012