国王vs步行者:

eCOL MPM

面向復雜制造的智能工藝創新平臺

概述

智能制造需要以網絡化為支持,從數字化入手,逐步實現智能化,同樣,工藝的智能化也需要走過數字化、網絡化、智能化的各個階段。

工藝的數字化,以三維模型為基礎,形成可視化、結構化的三維工藝,以模型的方式進行工藝方法、工藝過程和生產指令的表達,然后再進一步延伸到工藝執行過程的模型化表達;

工藝的網絡化,使得工藝的關注點不再局限于工藝文件中有限的信息,而要工藝過程中的軟件、硬件、人等各類資源通過網絡連接起來,將覆蓋了產品、加工過程、加工資源、加工方法等完整工藝信息的數字化的工藝模型應用到全生命周期過程,實現網絡化能力單元跨地域-多企業-多學科-多專業的協同;

工藝的智能化,則是指把工藝經驗形成數據,利用數據對工藝進行建模,把經驗變成可持續的價值,從解決可見問題延伸到解決不可見問題,然后再將這些知識變成具體的工藝參數、生產指令和可執行的決策,從根本上解決和避免問題。

如同智能制造是我國制造業的長期發展戰略,智能工藝也是企業工藝信息化的中長期目標,為了實現這一目標,我們需要跨越這樣三個階段:

第一階段:重點解決工藝數字化的問題,部分解決網絡化的問題,并為解決智能化的問題打下基礎

第二階段:深化工藝數字化,擴大工藝網絡化的范圍和深度,形成智能化工藝的基礎架構

第三階段:形成智能工藝的完整體系

通過這三個階段的建設,工藝信息化將逐步達到虛實融合、軟硬一體、基于云的制造目標:

虛實融合是指虛擬的工藝過程與實際的生產過程的深度融合;

軟硬一體是指整個工藝過程中的人、資源、軟件、硬件等軟硬件各類數據形成完整的整體;

基于云的制造則從跨企業、跨產業鏈、跨行業、跨地域的角度對完整的企業業務過程形成支撐。

eCOL MPM充分考慮了產品全生命周期的各個環節,利用產品的三維模型,由工藝設計人員在三維環境中對產品的工藝過程進行交互式的定義和分析,包括建立三維工藝結構、規劃工藝過程、定義工藝方法、分配工裝/設備等制造資源、進行工藝仿真、完成工藝決策,輸出三維工藝文件,以指導生產現場的加工與裝配,從而使制造人員能更加直觀、準確、高效地完成制造工作,幫助企業提高產品質量和生產效率,降低時間和成本。

應用目標

工藝作為延伸設計、引領制造的核心業務環節,是智能制造中不可或缺的一部分。而工藝環節最重要的是通過智能化手段,進行工藝的優化。工藝的優化不僅僅是指工藝本身的優化,還包括工藝設計方法和工藝管理體系的優化,總的來說,是希望借助信息化技術,為企業構建支撐企業工藝創新,實現工藝優化的管理體系。

eCOL MPM從工藝的設計的角度,實現工藝設計過程和結果的可視,從工藝管理的角度,打造基于三維模型的工藝業務閉環,從業務集成角度,形成產品生命周期過程的一體化協同,從而幫助企業實現增效降本、提升質量的戰略目標。

eCOL?。停校偷撓τ?,在工藝的審查環節,能夠從工藝可行性、合理性、經濟性等環節對設計進行可加工性分析;在工藝規劃環節,系統能夠結合產品的各項性能參數要求,提出工藝方案、流程等的建議;在詳細工藝設計環節,能夠針對具體的加工要求,提出符合國標、行標、企標,且融合了實際生產環境和歷史生產數據的優化的加工方法、加工資源;在仿真環節,能夠根據仿真結果,提出優化和改進建議;而在工藝執行環節,真實的產品數據在虛擬的生產環境中及時重現,基于生產大數據的分析,能夠進一步發現工藝問題,總結工藝經驗,形成工藝知識,而這些知識將及時反饋到前端的工藝研發等各個環節,優化工藝模型,改善工藝質量,形成工藝的持續改進和創新。

商用價值

開目制造工藝管理系統的實施應用,將使制造業企業的工藝編制的效率比手工編制工藝的效率提高6~10倍以上,比傳統的二維CAPP工具系統提高2~3倍。將促進制造業企業的工藝知識復用和創新,提高工藝規劃的質量,生產制造準備周期比實施前縮短1/3以上,工程師的勞動強度比實施前減小50%以上。提高工程和制造的標準化;優化生產車間的設備、空間和人員的利用率15%;提高客戶和供應商對工藝流程的可視化程度;提高對市場變化的反應速度。

實現基于BOM的工藝規劃

面向產品全生命周期的集成化研發管理平臺基于eCOL的統一平臺上,實現需求的解析和確立,功能架構、邏輯設計、物理設計、系統驗證,實現系統驅動的產品開發,使企業可以從整體上把握價值鏈的上下游系統,幫助避免因需求與物理實現不符所導致的后期系統集成而產生的高昂成本。

實現了對三維模型的支持

為滿足企業三維產品模型完整表達、無障礙應用的要求,開目三維結構化工藝系統提供了對三維工藝設計的支持。系統以三維模型為基礎,為工藝人員提供了一個接近真實的可視化工藝設計環境,在這個環境下進行包括建立和提取三維模型中的加工特征信息,加工過程仿真和校驗、裝配過程仿真優化、加工資源規劃等高層次的工藝設計工作,這將大大提高工藝設計的質量和效率,并強化工藝在產品研發過程中的地位。

實現了基于知識的工藝創新

開目制造工藝管理系統以基于知識的工藝創新為設計思想,提供多種知識積累工具幫助企業構建知識積累和管理體系,使得企業的各種工藝知識、經驗等能夠逐步固化為企業的能力,同時還提供多種基于知識的工藝規劃工具,使得企業的工藝研發的整體水平。

實現了精細化的工藝管理

開目制造工藝管理系統對工藝內容的管理粒度更精細,能夠實現更細致的管理,同時較小的管理粒度也使得工藝知識的積累和復用變得可行和易用。結構化工藝信息由于管理粒度變小,工藝編制、管理和復用可細化至工序級甚至工步級,可以最大限度地降低重復編制的工作量,降低工藝系統中的數據冗余。

實現了工藝信息之間以及工藝信息與其它信息之間的有機關聯

通過結構化工藝信息模型的定義,按照各類工藝信息之間內在的邏輯關系建立了信息之間的關聯,并可對這些關聯關系進行管理。使得工藝設計數據與產品設計數據實現了有效的關聯,體現了產品結構在工藝階段的核心作用。通過這種關聯,產品研發的更改能夠有效地傳遞到工藝環節,并可對整個過程進行跟蹤,提升了工藝階段信息化應用的效率。另一方面,也降低了工藝信息被后續生產、制造、服務等階段使用的難度

促進建設集成協同化工作環境

結構化的工藝信息使得工藝信息的抽取和復用變得簡單。結構化工藝系統使得三維模型從設計延伸到下游的工藝、制造環節,形成了面向產品全生命周期的工藝規劃系統,并使得系統進一步朝著集成化、協同化的方向發展,充分發揮CAPP在整個生產活動中的信息中樞和功能調節作用。

主要功能

eCOL MPM實現對企業工藝部門從三維設計模型引入到三維工藝信息發布的完整業務活動提供多角度、多層次的支持。主要業務流程包括工藝審查、工藝規劃、工序設計、工藝仿真、工藝發布以及工藝管理等協同工藝設計的各個環節提供支持。

工藝審查

在預發放狀態下,eCOL MPM為研發部門提供數據傳送通道,在流程驅動下,將設計數據轉到具體專業的審查工藝人員窗口,對產品模型特征關聯的尺寸、公差、粗糙度、技術要求、材料屬性等工藝要求進行審查。

主要功能特點:

(1)設計數據接收

1)支持多格式、多來源的設計數據,包括2DCAD、3DCAD、 EXECL、XML、TXT、數據庫表等。

2)完整繼承設計數據中的各種信息(結構關系、屬性等)。

3)提供批量導入工具,在導入的同時進行規范性檢查,并自動完成標準化轉換。

(2)設計數據可視化

圖 審查設計模型

1)可瀏覽多種類型設計數據。

2)支持輕量化模型數據。

(3)零件可加工性分析

圖 零件可加工性分析

1)一鍵式分析工具。

2)基于3DCAD環境,符合工程師工作習慣。

3)內置豐富的行業標準和規范。

4)可擴展、易定義的企業規則庫。

5)多種報告形式。

(4)設計數據的比較、圈閱、批注、電子簽名工具

圖 審查電子CAD圖紙

1)支持結構、圖紙、三維模型、技術文件等多種數據格式。

2)支持以列表、樹狀、模型高亮、閃爍等多種直觀的方式展示比較結果。

3)內置圈閱、批注工具。

4)與流程融合的電子簽名工具。

工藝規劃

基于三維模型,結合直觀的過程流圖和結構樹、過程樹,高效地完成企業產品的工藝過程和工藝結構規劃。

主要功能特點:

(1)工藝結構定義

1)基于三維模型,拖拽式操作,結構與模型聯動。

2)支持按照產品裝配、制造及車間的生產能力,進行工藝零組件的劃分。

3)支持根據產品的工藝特性添加工藝屬性信息。

4)支持PBOM的簽審、變更和版本管理。

5)支持匯總表自動生成。

6)支持與EBOM間的協同。

7)支持多PBOM間的協同。

(2)工藝過程規劃

1)基于三維模型,可視化的過程規劃工具。

2)結構化的工藝過程規劃。

3)模型、過程樹、過程流圖多種形式并行、聯動。

在三維環境下進行工藝過程規劃

在三維環境下進行裝配流程規劃

三維流程圖實時展示動態裝配過程

三維流程圖實時展示動態裝配過程

(3)工藝分工和計劃管理

1)支持工序級協同工藝任務分派。

2)支持多級任務分派。

3)支持遠程任務執行和監控。

4)支持技術層和管理層等多業務線。

5)報表支持。

工藝任務分派和跟蹤

工藝標準化

能夠實現主制工序、協作工序的編制,并對其中的協作工藝與擴編工藝進行流程發起,通過流程推送,協作工藝與擴編工藝員接受當前零組件的工藝路線、三維模型及其整個工藝數據模型,然后開展當前工序的工藝設計,實現工序協同設計和擴編工藝設計。

主要功能特點:

1)可定義結構化工藝數據模型,用以構建結構化工藝數據模型,管理當前零件的工藝結構、資源和工廠數據,并建立數據之間的關聯關系等。

2)可定義各類工藝文件模板,如工藝方案、工藝規程、作業指導書、工藝匯總表、工藝總結、首件鑒定資料、特殊過程確認資料、工藝評審報告,工藝攻關總結、工藝FMECA報告等。

3)可定義數據的來源、格式、輸出樣式。

4)各類模型和模板可維護、可擴充、可更新。


圖 輸出3D作業指導書(PDF/XLS/GXK)

詳細工序設計

主要功能特點:

1)能夠實現主制工序、協作工序的編制,并對其中的協作工藝與擴編工藝進行流程發起,通過流程推送。

2)參照真實感的三維產品模型,以三維模型和PMI、技術要求等信息為依據,開展工序定義。

2)采用結構化工序定義方式,強化信息間關聯,細化工藝設計、復用和管理粒度,打開工藝文件“黑匣子”。

4)支持二、三維混合的工序定義,符合二維向三維過渡時期的工藝業務模式。

三維裝配工藝規劃工具

二維結構化工藝編制工具

5)支持結構化的三維裝配工序定義。

6)以企業的工藝知識、經驗和行業規范為指導,在圖形化、結構化、可視化的設計環境中,智能化地進行工序定義,規避設計風險和質量偏差,顯著提高設計效率。

7)自動生成毛坯和工序模型,將工藝人員從繁雜的工序模型建模工作中解放出來。

8)內置豐富的工藝知識、規范、標準、經驗。

9)面向工藝人員的知識管理工具,邊使用邊積累的知識復用機制,增加了知識管理的可行性。

10)內置多種常用工具,提高工作便利性和系統友好度。

電裝工藝編制工具

三維機加工藝規劃工具

工藝成本管理

主要功能特點:

(1)工時管理

1)支持批量編輯工時

2)基于MODAPTS法的工時管理

3)特征參數化的工時設計方法

(2)工裝全生命周期管理

1)與工藝設計環節緊密融合,支持在線工裝申請。

2)支持工裝設計任務管理。

3)支持在線工裝庫的查詢和選用。

4)從工裝資源管理擴展到前端的工裝設計和后端的工裝實物管理,對企業的工裝資源庫、工裝的數據以及工裝資源的使用過程等進行管理。

(3)工藝資源管理器

1)實現對各類企業資源的集中管理。

2)不但提供了豐富的符合國標的標準刀具、量具、標準工藝術語等資源庫,還提供可視化的操作界面以使企業可自行擴充專用工藝資源。

(4)材料定額管理

1支持材料庫選擇??梢允竅低襯誆牧峽?,也可是外部系統的材料庫

2)支持材料計算公式的定義

3)支持材料信息自動計算

4)支持材料定額自動匯總計算

工藝仿真

eCOL MPM支持利用專業的工藝仿真工具,實現零件加工仿真和裝配過程仿真。

主要功能特點:

(1)零件加工仿真

打通CAD與CAM。將加工工藝(機床、刀具、加工參數、加工策略)和三維工序模型傳遞給CAM作為加工仿真的輸入,利用CAM本身的功能自動生成加工仿真、機床仿真和NC代碼。

(2)裝配過程仿真

1)對產品的裝配過程進行模擬與分析。

2)模擬和預估產品裝配性能及可裝配性等方面可能存在的問題,并將裝配信息反饋給設計階段的設計人員,修改、優化設計,提高設計質量與水平。

3)向用戶展示真實感的三維裝配過程,分析與優化裝配順序,檢驗工裝、工具使用者的可達性、裝配空間的開敞性, 評價裝配工藝的合理性,及早發現潛在的裝配沖突與缺陷,優化產品的裝配過程,提高裝配設計效率、提升裝配質量。

(3)生產線仿真

工藝發布

eCOL MPM支持多種工藝輸出,可以提供包括輕量化3D工藝文件、二維工藝卡片、各類工藝匯總表、以及AVI視頻文件等多種格式文件的輸出和瀏覽。企業可以根據應用場合不同,按需選擇。

主要功能特點:

1)支持二維、三維結構化工藝信息輸出

2)支持二維、三維工藝文件輸出

3)支持仿真視頻輸出

4)支持工藝報表輸出

工藝信息電子化瀏覽

工人面前操作臺

手機及平板等移動終端輸出

工藝管理

eCOL MPM能夠為企業搭建統一的工藝管理平臺,提供結構化的基礎數據管理、工藝文檔管理、工藝流程管理、工藝研發項目管理、變更管理、版本管理、打印、輸出與匯總管理等。

主要功能特點:

(1)工藝任務管理

1)支持利用三維工藝瀏覽器進行三維工藝的瀏覽和圈閱。

2)支持利用工藝卡片瀏覽器進行二維、三維工藝卡片的瀏覽和圈閱。

3)通過電子化流程管理完成工藝的評審。

4)支持支持臨時流程處理、委托流程處理、出差管理等。

5)在滿足流程規范管理的同時,保證流程的靈活性。

(2)變更和版本管理

1)對設計引發的工藝變更及工藝引發的變更提供不同的管理模式。

2)符合國際標準變更管理規范的變更流程管理。

3)提供變更影響范圍分析工具,避免錯改、漏改和改錯。

4)提供多種變更通知渠道,及時將變更通知在指定范圍內送達。

5)完整記錄變更過程,便于追溯。

6)提供技術狀態管理。

7)提供版本管理,可定義版本標識規則,可管理歷史版本,可管理版本有效性。

(3)項目管理

1)項目模板管理:管理項目分解、項目團隊、項目計劃、項目交付物等多種模板,保證項目按預先定義的規范過程被管理。

2)項目計劃管理:能夠對項目計劃進行 WBS 分解編制,支持直接編制和文件導入。任務自動分配和自動通知。

3)項目執行管理 :實現實時的項目狀態更新和進度控制,,實現動態的項目管理,及早發現問題,提高溝通效率,減少人工管理強度,避免項目疏漏,提升項目管理效率和質量。包括項目看板、項目監控、項目過程記錄、項目匯總、協作溝通等。

4)項目交付物管理:管理和記錄項目過程,積累和傳承項目管理經驗。對項目過程進行管理和記錄,建立項目過程與最終數據之間的聯系。

(4)工藝數據管理

1)保證工藝數據的外部完整性和內部完整性。支持多種來源、多種樣式、多種格式的工藝數據的管理,細致管理各類工藝數據中的所有信息。

2)多角度、多層次的工藝數據組織,滿足不同業務部門的數據管理和使用需要。

3)提供功能靈活、完善的檢索和瀏覽工具,快速準備地獲取所需的信息。

裝配BOM清單和零部件序號標注

集成性和擴展性

eCOL MPM提供多種靈活的標準接口,通過這些接口強有力的支撐,使eCOL MPM很容易與企業其它信息化工具間進行數據交互和共享;同時,eCOL MPM還充分考慮企業發展的需要,支持企業規模及個性化功能性需要的擴展。

主要功能特點:

(1)與其它業務系統集成

eCOL MPM充分考慮了其與其它業務子系統之間的接口以及在各個業務子系統之上構建的綜合信息系統的接口,以適應整體規劃和分步建設的需要。支持基于企業服務總線(ESB,Enterprise Service Bus)、基于數據中心、基于集成接口等多種方式的集成

(2)支持多組織及分布式應用

通過多組織的工作模式來實現集團分布式應用的要求。提供多種軟硬件性能優化策略。

(3)規模及功能可擴展

eCOL MPM可以支持通過硬件和軟件兩種模式實現規模擴展,以滿足企業發展壯大的需求;同時,eCOL MPM還提供可復用的組件包或接口,使得用戶可以通過配置實現功能擴展以構造個性化應用系統。

(4)二次開發平臺

eCOL MPM支持提供豐富的二次開發接口和強大的二次開發語言,用戶或實施人員可以根據實際的需求在系統的現有功能上進行功能的開發擴展。

行業應用

1) 中國西電集團公司中國西電電氣股份有限公司

我國高壓、超高壓及特高壓交直流成套輸配電設備生產制造企業中產品等級最高、產品品種最多、工程成套能力最強的企業。
開目 “產品裝配三維閉環工藝設計系統”為2016年國家智能制造應用示范項目。通過項目建設,為企業構建統一的基于MBD的三維工藝設計協同管理平臺,支撐兩地的工藝協同管理與工藝資源共享,實現基于MBD的裝配工藝路線規劃、三維裝配工藝仿真與輸出。以三維工藝來指導生產現場的裝配,減少生產人員理解工藝信息的時間,降低出錯率,提高生產的質量,同時為精細化的生產管理提供支撐。

2) 廣州汽車集團乘用車有限公司

2015年,開目公司在廣汽乘用車開展“同步工藝交互開發應用系統“的實施,該項目面向整車工藝開發過程,以知識管理為核心,以項目管理為主線,以流程和交付物管理為重點,對廣汽乘用車的整車、整機等標準項目以及TOP問題管理、各類會議和培訓以及其它等非標項目的完整開發過程管理進行管理,并建立了包含開發能力(沖焊涂總四大工藝專業的各類相關標準與規范、指南、總結、CHECKLIST等)、數據(院內數據、對標數據、生產線數據、試制數據等)、SE(ECR報告、分析報告、工藝驗證報告等)以及其它各類需要總結和沉淀的知識在內的知識管理體系,使得工藝人員在進行工藝研發過程中,利用規范的流程和交付物管理,保證管理的規范性,利用工藝知識庫進行交互式的工藝設計,保證工藝研發的效率和質量。而針對工藝設計人員、工藝管理人員以及企業各類業務管理活動定義的多種圖形化報表進一步提高了工藝業務的整體效率。

主要優勢

1) 可視化。

基于三維模型上實體信息和以及各種PMI、技術要求等標注信息,在三維環境下開展工藝規劃和管理??墑擁牟喚黿鍪巧杓頗P?,還包括工藝規劃、工藝仿真的過程以及輸出的工藝數據。據此為設計人員提供了一個接近真實的可視化工藝設計環境。在這個環境下進行工藝過程規劃、工序內容定義、工藝過程仿真、工藝資源規劃等高層次的工藝設計工作,這將大大提高工藝設計的質量和效率,并強化工藝在產品研發過程中的地位。

2) 結構化。

用結構化的方式組織和管理工藝數據和過程,使得工藝內容的管理粒度更精細,較小的管理粒度使得工藝知識的積累和復用變得可行和易用, 也使得工藝信息的抽取和復用變得簡單。結構化工藝系統使得三維模型從設計延伸到下游的工藝、制造環節,形成了面向產品全生命周期的工藝規劃系統,并使得系統進一步朝著集成化、協同化的方向發展,充分發揮CAPP在整個生產活動中的信息中樞和功能調節作用。

3) 智能化。

自動根據企業的工藝知識、企業和行業的工藝標準和規范等進行智能化推理和推薦。為保證知識庫的可用性和持續性,系統提供方便易用的知識庫維護工具,使得企業能夠不斷擴充和完善滿足企業個性化需求的裝配工藝知識庫。 工藝知識庫的定義簡單直觀,工藝人員可以日常的工作中點滴積累,持續豐富,保證工藝知識能夠得到最大化的復用。

他們正在使用:

專注于以PLM為核心的制造業信息化領域,為客戶提供提供專業的產品和行業解決方案

航天科工集團

中國電子科技集團

中國航空工業集團公司

中國航天科技集團公司

中國兵器工業集團公司

中國兵器裝備集團公司

中國船舶工業集團公司

中國電子信息產業集團有限公司

柳州五菱汽車有限責任公司

東風康明斯發動機有限公司

長安汽車股份有限公司

重慶力帆乘用車有限公司

長城汽車股份有限公司

陜西重型汽車有限公司

上海電氣電站集團上海鍋爐廠有限公司

桂林大宇客車有限公司

哈爾濱電氣集團公司

三一集團

廈工集團

北車集團大連機車車輛有限公司

中國南車

中國北車

浙江洋普重機有限公司

陜西法士特齒輪有限公司

中國第一重型機械集團公司

湖北三環鍛壓機床有限公司

四川礦山機器(集團)有限責任公司

徐州鍛壓機床廠集團有限公司

寧國中鼎密封件股份有限公司

國機重工集團

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