四部三维工艺系统技术方案xx2017年5月目录1 项目概述 (1)1.1项目背景 (1)1.1.1当前工艺业务现状 (1)1.1.2工艺设计与管理存在的问题 (2)1.2项目需求分析 (4)1.2.1三维设计数据下车间 (4)1.2.2工艺BOM建立与管理 (4)1.2.3结构化工艺设计 (5)1.2.4三维工艺设计 (6)1.2.5工艺审签 (6)1.2.6工艺输出 (8)1.2.7工艺资源管理 (10)1.3项目目标 (13)1.4项目范围 (15)2方案概述 (16)2.1方案说明 (16)2.2参考文档 (16)2.3总体框架 (17)2.4业务模式 (18)3前置条件 (20)3.1设计数据的规范要求 (20)3.2EBOM完整性要求 (20)3.3检查模型及配套要求 (21)3.4统一标准件库要求 (21)4详细功能方案 (22)4.1基础数据管理 (22)4.1.1组织结构管理 (22)4.1.2产品数据存储方案 (23)4.1.3PBOM属性管理 (26)4.1.4文档对象属性管理 (1)4.1.5工艺规程属性管理 (2)4.1.6工序属性管理 (3)4.1.7数据访问及权限控制基本原则 (3)4.1.8产品团队管理方案 (4)4.2设计数据接收 (5)4.3工艺规划 (5)4.3.1PBOM重构 (5)4.3.2工艺路线规划 (12)4.3.3定额管理 (14)4.3.4PBOM签审及工艺任务下发 (15)4.4工艺设计管理 (19)4.4.1结构化工艺设计管理 (19)4.4.2三维工艺设计管理 (42)4.5工艺更改管理 (51)4.5.1设计引发的工艺更改 (52)4.5.2工艺引发的工艺更改 (53)4.5.3工艺转阶段管理 (55)4.6工装设计管理 (57)4.7工艺制造资源管理 (61)4.7.1工艺资源库 (62)4.7.2制造资源库 (65)5方案总结 (68)1项目概述1.1项目背景1.1.1当前工艺业务现状材料研发与装调中心（以下简称中心）的工艺设计管理部门主要为产品研发部和工艺技术部两个部门；产品研发部主要负责研制产品（包括非金属产品）的工艺设计和管理，工艺技术部主要负责批产产品的工艺设计和管理。
其主要业务流程如下图所示，设计数据会签发布后，工艺人员通过PDM查看专业设计室的设计数据（接收纸质文件用于生产加工，工艺设计时在PDM中查看设计发布的电子数据）基于Office工具（Word、Excel）进行工艺的设计和管理；在涉及多专业工艺规程编制的过程中，通过线下评审会完成二级工艺的任务协调下发等工作。
工艺人员手工完成工艺卡片和报表的输出，以人工的方式管理工艺设计结果和签审，工艺信息的传递主要采用纸质或Word文档的方式。
图四部工艺设计管理业务过程1.1.2工艺设计与管理存在的问题缺乏一体化的数据关联管理：当前，工艺人员参与设计活动的唯一环节是工艺会签，会签结束后的设计文件发布和会签后的设计更改不能及时通知到工艺人员，缺乏设计和工艺一体化的数据关联管理。
同样，当设计人员进行设计更改时，工艺人员仅参加其工艺会签，设计无法确定工艺是否落实，无法形成从设计文件到工艺文件的闭环。
另外，进行工艺设计时的PBOM创建都是工艺人员根据模板进行手动逐条输入，未充分利用EBOM的相关信息，容易发生错误。
基于纸质的二维工艺设计：型号工艺内容涉及机加、电装、装配、非金属、表面处理、检验等诸多工艺类型。
工艺设计人员的大部分工作时间用在工艺准备工作上(如机加工艺：分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，确定零件的加工方案，制定加工工艺路线、设计数控加工工序，选择并确定零件定位与夹具、刀具、切割用量，分配数控加工中的容差。
对零件图纸的数字化处理、编写加工程序单、按程序单制作控制介质、程序的校验与修改等等)。
而现有以二维图纸为主的工艺技术，完全依赖工艺人员的个人经验和技术水平，没有充分利用三维模型的直观表达能力，需要二次解读设计意图，容易出错，虽然型号产品设计部门基本上实现了基于三维模型的产品设计，但并没有实现完全的数字化信息的传递，这有悖于采用MBD的核心思想，不能做到四部各个部门均采用一致的产品数据开展工作。
工艺资源管理不细：目前中心的工艺资源未能创建统一的资源管理库，工艺人员在进行工艺设计时，不能充分了解企业的可用资源，导致对生产能力和效率的错误评估，导致中心效率不高。
缺乏一体化的BOM关联管理：当前工艺部门的工艺人员主要基于二维图纸构建工艺结构，不能在三维可视化环境下进行工艺特性的分析，以及EBOM同PBOM的比对，难以保证PBOM的质量。
同时，由于EBOM 同PBOM缺乏关联性检查，当上游设计发生变化，不能在PBOM上快速获得变化指示，难以实现一体化的变更管理，这也使得当前四部仍做不到产品数据的全相关管理。
缺乏一体化的数据关联管理：并且当前工艺路线卡片、材料消耗定额卡片、外购件汇总表等等均采用手工的方式在Office工具中完成，效率不高，工艺规程卡片在Word中编制完成，这种状态导致工艺结构PBOM、工艺规程卡片、工艺路线卡片、工艺相关报表不具备相关性，当设计发生变化的时候，工艺不能及时得到变化通知，工艺改变后，不能自动生成工艺相关报表，从而难以提高快速投产效率。
工艺设计管理集成过程繁琐：工艺均由Word编制及更改，然后人工审签归档，过程繁琐，并且基于Word手工生成报表，再人工进行审核归档，数据变化后需要重复该过程，不仅执行过程复杂，还带来产品数据的一致性难以保证等问题。
通过三维工艺系统的建设可以帮助解决以上问题，真正实现在数字化平台下完成设计与工艺过程，以MBD标注的三维模型作为设计、工艺、质量、制造等等相关部门的工作依据，达到基于MBD的设计制造一体化工作模式。
1.2项目需求分析建立四部三维工艺系统，实现结构化的工艺设计和管理能力，提升三维可视化环境下工艺设计能力，通过对工艺资源库的统一管理，实现基于产品设计结构的快速BOM关联转换能力，有效缩短型号产品研制周期，改善生产现场工作环境，提高产品质量和生产效率。
1.2.1三维设计数据下车间基于四部PDM系统实现设计部门基于MBD设计规范的三维设计数据向中心工艺部门的直接下发，数据范围涵盖所有与中心业务相关的型号，使中心工艺部门能够基于三维数据完成结构化工艺设计、管理和变更等工作，保证设计数据下发的完整性和准确性。
工艺部门接收设计部门所发放的设计数据，检查数据内容，包括：名称、属性、阶段等。
基于EBOM实现设计数据的结构化管理。
可通过IE浏览器查看EBOM结构，可视化模型，相应的属性，确保检入所需的内容。
发送过来的设计数据在三维工艺系统中实现数据的复现展示，发放到工艺部门的三维模型是基于MBD技术标注的三维模型，工艺部门可以基于该设计模型开展后续的工艺设计工作。
1.2.2工艺BOM建立与管理1)PBOM搭建中心工艺部门从制造装配的角度，按照制造分工和资源的组织将设计部门产生的EBOM重构为PBOM，继承设计部门添加的零件类型、材料信息、是否关重等工艺属性及参数内容。
工艺员在PBOM产品结构中添加工艺制造所需的工艺路线、加工类型、胚料尺寸、可制件数等属性信息，最终构建满足工艺制造需要的产品结构树，并以该结构树为核心组织相关工艺信息。
2)工艺规划工艺员能够在可视化的BOM编辑环境下快速准确的基于产品EBOM 创建出PBOM产品结构。
在PBOM重构的同时，工艺人员可以在三维可视化环境下进行工艺特性及分离面的分析，并通过复制、粘贴等方式直接利用设计零组件对应的三维模型重构生成部件PBOM产品结构，以加快PBOM重构效率和质量，减少人为失误的发生，并且PBOM的构建可以通过EBOM的条目选择、复制与传递，也可以通过可视化环境下的3D组件交互选择完成，通过EBOM的不断消耗以PBOM的不断累加直观地了解工艺数字样机的规划情况。
3)PBOM签审及工艺任务下发PBOM构建完成后，自动建立起同EBOM的关联关系，即依据PBOM 就可以查看到产品设计数据及设计属性信息；并且可以实时进行EBOM 和PBOM的比对，以明确两者结构的差异，从而减少漏装事件发生。
PBOM与工艺文件分别独立签审，工艺文件与PBOM相关联，工艺文件的签审不影响PBOM版本。
PBOM审批发布后，产品工艺人员可以将零组件工艺任务指派给专业工艺，通过工艺任务下发，工艺员可以收到工艺任务通知，并开始工艺任务的编制（工艺规程及工艺文件等）。
1.2.3结构化工艺设计通过三维工艺系统的建设，改变中心工艺部门以往通过纸质图纸和文件进行工艺设计和管理的模式。
系统中以PBOM为核心将结构化的工艺数据以及工艺资源与PBOM关联，实现工艺设计的结构化；在结构化的工艺数据设计模式下，同时支持二维、三维的工艺设计，满足中心工艺部门的业务需求。
同时，通过系统的数据库完成工艺数据的存储，实现工艺数据管理的结构化，实现细粒度的工艺设计和管理能力，使工艺设计数据和工艺变更数据更加清晰和准确。
在PBOM中建立产品零部件的结构关系，在工艺规程中建立零部件各个专业工序和工步的结构关系，在工艺资源中分别建立标准件、工装、机床、刀具、典型工艺、参考标准等的结构化关系。
PBOM（工艺结构）作为结构化设计和管理的主线和第一层次关联应用；通过PBOM的结构层次，将不同零件与其对应的工艺规程相关联应用，在工艺规程中完成不同零件工序和工步的结构化管理，实现结构化设计和管理的第二层次关联；工艺规程中的工序和工步能够直接关联系统中的工艺资源和相关工艺文档、参考文档等内容，实现结构化设计和管理第三层次的关联应用。
三维工艺系统应提供专用的工艺规程管理器，实现与中心相关型号所有专业的结构化工艺策划和编辑，将以往传统文件形式保存的电装、机加、非金属、装配等专业的15种工艺卡片以结构化数据的方式在数据库中进行集中存储，便于数据的合理组织和方便重用。
融数据库、3D 图形、2D图形、图像、表格、文字编辑于一体，图文并茂，实现可视化环境下的工艺结构及制造结构的构建。
借助三维设计模型产生工艺简图，设计模型有关信息可直接使用，工艺模板相关数据一次输入，全程使用，关联工艺资源数据可快速获取。
1.2.4三维工艺设计通过三维工艺系统的建设，使中心工艺部门能够依据三维模型完成机加专业和装配专业的三维工艺编制和管理。
机加专业工艺员可以根据三维模型生成三维工序模型，便于对现场的加工过程进行指导；装配工艺员可利用设计发布的成品模型，在三维可视化环境下定义产品的装配顺序、装配步骤、验证装配干涉等，并将其录制成装配动画，发布到现场指导装配工作。
1.2.5工艺审签工艺人员可以在系统中发起各类工艺审签流程，包括10类工艺签审流程，详细内容如下表所示（以最终确认流程为准）：在系统中能够对工艺规程的权限、版本、生命周期状态、配置及业务流程进行管理。