大家好，我今天讲的题目是数字化制作。首先做个自我介绍，这个下面（幻灯片）是我的一些私人联系信息，大家可以根据这个信息跟我联系。
通力公司是一家系统集成公司，从事数字化产品的实施、开发以及工程仿真的咨询等，通过了ISO 9001的认证。
首先介绍一下MPM的概念，然后把制造过程的规划、技术、仿真手段做一个简单的介绍。目前大家不管是从实际生产企业需要，还是院校研究所理论上都在企业信息化方面做着这些几个工作：
一是做建立产品信息平台。就是大家前几年开始考虑的CAD和后来PDM这方面的平台。
二是管理信息方面建立了一个信息数字化管理系统，这个主要是从最初MRP和第二代MRPII和现在ERP，二者之间最近几年我们普遍重视到中间还有一个工艺信息。这块我们想从这几个平台之间关系，第一块是产品信息CAD和PDM是解决要做什么，产品对象是什么的问题。
第二个部分是解决在什么地方、什么时候做这个产品？中间很重要的如何制造这个产品？今天把我的问题锁定在中间这块——就是如何制造所谓的制造过程管理。
大家可以和我一起回顾一下：我们国家数字化应该最早从CAD起步，80年代初期，1983、1984年左右。现在应该说我们经过了这么多年的努力，计算机辅助设计、CAD这块水平不低。我们基本上能够满足一些发展需要。
通力公司郭诚志做演讲
另外，产品制造这块包括工厂自动化、数控机床、机器人，这中间一直是存在一个隔墙，最初863提出的时候，我们有个提法：CAD、CAPP、PDM想通过CAPP这个中间桥梁把CAD和CAM集成在一块儿，主要目的是不管叫什么，主要目的是实现集成，要把一个一个孤岛联系起来，这个CAPP他的原始意思就是计算机工艺计划。最近这段时间大家开始关注，提法不一样。我为什么说？我们现在看到，在以色列的一家公司他现在有MPM代替，叫“制造过程管理”这和我们863当时启动的时候讲的CAD、CAM、CPP有所区别，大家看到这个区别只是表面的，根本区别是作用和内部是一致的。我们看看现在CAD水平很高，工厂自动化方面发展很快的情况下，链接的环节出现的一个马鞍形或者出现一个缺口，这个缺口国外也把中间这个环节叫做“生产工程”。这一块就是生产工程这块，他们最先提出的时候包括的内容和国内情况对应一下，中间缺口包括这些范围：
一是工艺审查，从篮图到工厂开始，工厂能否生产？能否制造？一旦接这个生产任务，要制定一个切实可行的技术方案，这个方案可行吗？有没有什么问题？如何克服？要在投产之前解决掉。
二是工艺准备。包括设计工装等准备。
三是生产部门、计划部门制定生产计划，在什么时候完成什么产品？进度如何？需要什么资源保证？往往提出后墙不倒或者有些国家政治任务的要求，这种限制很严。
四是在某些产品中需要对工厂进行重新布局，包括生产线控制。
五是协同作业。这个词很新。举例：设计部门有一个图纸需要更改，这个料或者公差更改之后，从设计人员开始，改了图到工装组长，到主任，到产品总工程师，一气签字，之后开始到工厂，到工艺组，到器材部门，到工装样本，等等会签，这是跑单，工厂里面如果这些有关偷偷都没有出去开会，断断续续二个星期左右时间能够跑完，我们这种协调的动作非常慢。这对市场快速反应要求有影响。从这些领域，以色列几家公司现在有一个工艺流程管理就是MPM。即包括技术，也包括管理，所以是一个工艺技术加上工艺管理的概念，这里面很多环节都是即有技术，也有管理的环节。
在这里面，他提出第一个概念是工艺规划。我们知道，这个工具有一个新理念，任何一个产品由三个要素组成：产品；操作；资源。产品从毛坯到中间半成品到部件，到组装在整个流程里面都是产品，在这个文件中叫“PART”，进行加工每个工序，比如车间洗加工，都是装配都是一个操作，这些操作应该资源保证的情况完成，包括厂房、生产线、车间、工装、量具，还包括人力，比如说一个车装的工位上需要一个三级车工，这个车工也是你的资源。有这么一个模型以后，把一个生产计划、制造过程描述成为这个图形，这代表零件，经过一个一个操作工序，在资源保证条件下，形成了产品的毛坯到最终产品一步一步过程，这个过程用一个图表示（幻灯片）这是工艺过程。这个工艺过程描述了一个产品零件或者几个产品零件在加工过程中经过的一道又一道工序，这中间有三层，第一工序名字；中间是时间；最后是需要的资源。在这里面需要一个装配，这是一个装备工序，需要一个装备工作台，有一个装备工，形成一个新产品。根据这个理念设计它的工具模块。这里面我们看看，包括三类信息：
一是产品信息；
二是工序；
三是资源。
产品信息是产品实物方式表现。这个时候在这里面可以直接从CAD或者PDM读过来，然后可以有三维显示，这个三维显示是根据整个产品在装备过程中变化而变化，如果在工厂总调度台可以装一个大屏幕，看到厂里整个生产过程变化。
下面是工序。（幻灯片）用了我说的一个一个工序图表完成的。
三是资源。资源也是三维，这样建立整个模型。在操作上从产品到装备到操作，再到把资源形成装配，形成粗略的制造过程的规划。这个规划有各种不同的工具表示，比如普尔图，把整个生产过程时间表达得很清楚。这里面我们看到，从CAD或者PDM读过来，产品数的时候，随着要把一些相关的零件物理信息、材料重量重心等等逐渐完善起来，然后在装配数和操作数之间的关系中，二者之间可能是略有差别，比如汽车车门在装配的时候有玻璃，在操作上放在最后。不管怎么样，在操作中是一步一步把产品信息操作信息、资源信息丰富起来，这个过程中大家看到信息逐渐丰富起来这块过程是大家最近几年非常关心的，从设计BOM到制造BOM如何转化的过程。这是很具体的过程。
这个软件里面用的是“EBOM”，就是制造BOM。经过这个流程完成一个工艺规划过程。这个规划过程结果是形成了一个制造过程的完整的规划，用不同的图表表示。有很多工具，在这个基础上我们做进一步的像工艺过程中的技术环节的检测和仿真，比如说：我可以把我现在做的初步计划做一个装分析来验证我这个装备过程是否合理；也可以做一个生产线仿真，看看这个生产线仿真是否平衡，每个工位仿真，看看现场工序管理是否合理？工艺布局是否符合工程要求？还有一个人机工程管理等等这些信息都是可以作为扩展功能使用。
在这个基础上，可以完成对生产计划的仿真验证，这块工具是（EMPALNT），这个文件是一个汽车厂里面的装备线的仿真验证工具，通过它确定瓶颈在什么地方，产能能达到多少，生产的是否合理？产品切换出现什么问题？这是三维显示。时间关系不具体讲了。
在完成管理概念的仿真或者完成工艺计划之后，可以做技术上的完整具体仿真，这些仿真整个是“EM”平台下的分支，其中有做机械加工的仿真、设计和分析；还有装备过程的仿真分析；人机工程的、焊接的，现场的PLC的，还有质量控制的等等。今天就重点给大家做一些简单的介绍，如果大家对哪部分感兴趣，可以下面交流。
先说第一个机械加工解决方案，这个是我们机械制造部门最常用一个解决方案。这个解决方案，不知道大家是否注意到，现在软件行业，原来卖软件的方式发生着变化，大家总说解决方案，解决方案，卖解决方案的时候是包含实施的，包括安装、培训、对用户的队伍建设起来，能够独立地运作以后，这个供应商才能撤。操作方式不一样。这个解决方案需要的操作是要在实施过程中，要和用户沟通开发这个产品的数据库，开发资源数据库，茂盛工装、夹具有些人说：最后一些实施过程中遇到的问题我在这儿插一句：实施过程中数字化遇到的第一个问题就是三维。不能像以前画二维图，这样对以后的集成很困难，实现整个数字化这是不可逾越的关口。大家不要有畏难情绪，我做的一个典型项目：开始也是犹豫是否上，我们鼓励他们上，他们说好，今年把分到我们公司所有学计算机、计算机辅助设计人集中在一起，干二个月，果然不假，所有包括工装这些都转换过来了，有些也是越来越熟悉，有一个过程。这块有一个难度，下决心干能够过去。建立资源数据库就建立一个典型工艺数据库，就是经常说得CPP里面专家说的推理机工作，这块就是整个流程是这样的，从CAD这块把CAD模型直接读过来，三维的，而且要包括公差信息，没有要补起来。系统有特征识别，这是系统自动工艺特征自动识别，这块我特别说一下什么叫工艺特征？特征识别搞过CAPP同事比较关心，这里面有一个特征：前几年我看到一个资料是70多种，现在还多，有些用户实施过程中丰富了一些特征。什么是特征？这里面所有要加工的工艺要素都是。一个孔、螺纹。什么是工艺特征？不是一般设计特征，比如φ20，正负0.3没有什么了不起，他认为可能是一个粗略的如果是0.5μ就截然不同，如果正负0.5μ,中心钻一确定，然后再做其他程序，各个厂自己都要解决，所以识别工艺特征是这么回事，识别之后定一个工艺生产线，这是和现在不一样的地方。定生产线之后，根据生产线安排工序、选择刀量具，选择工具受设备限制，根据哪些工具能够在哪台设备使用，或者哪台设备不全，必须要考虑到。之后是刀具路径生成，这是传统做法上必须做的。施工变成工艺人员必须做的。如果说对加工过程不确定的话，有一个仿真系统验证，在这个过程中有没有干涉做这个检查，这些都作完之后，后面要做生产线平衡，这又是一个新的问题，我们原来工艺准备可能工艺员不管生产线是否平衡，有一台一次装5面加工的镗铣床，结果撞车是计划调度的事，现在这个软件必须考虑到，可能要把一部分工序特别集中在一个站点，要分解变成不同机床加工。在这个过程中要进行生产线仿真。中间刀具路径生成以后，如果大家缺了后处理，确实是如此。如果把数控系统描述到系统里面，用西门子控制系统定义进去之后，要自动完成后处理工作，转换成为既制定数控文件，大家看到：这个机械加工整个解决方案是从头到位一直做下来，由于有问题：我没有三维怎么办？还有另外一个接口可以做。
工艺特征自动识别这是一些界面，通过这个可以判断和预想的是否一样。不一样可以修改。
第二个工作是动态装配仿真，装配的问题，现在有很多软件做仿真分析。这个软件特点是：动态的。就是这个装配的过程，特别看中装备过程，这里面给装备路径仿真，系统方面设计一些零件运行装备路径，在这个路径下面其他干涉的问题吗？然后是进行装配顺利的仿真，比如：这是沃尔沃汽车实利，前面离合板和方向盘成了一个总成，在汽车上装在车箱上，这个部分侧尾，这是A柱，这是B柱，运行中方向盘和B柱发生干涉，下面有一系列推荐措施。我讲这个装配的解决方案特点是：更面向工艺，特别是大装配，飞机、车辆车头、货车车箱装配过程中，不光有一个设计上在设计师方面验证，而且吊装从什么地方进来，整个产品从哪儿出去，中间物流流量哪儿密集？整个生产组织过程中，应该把这些躲过去，这些概念都可以集成在里面。
下面的工具是焊接的工具。这是在一个焊接工位上的仿真。这个太小了。大家看到这里面还有一个操作工人，这个里面能够解决给焊工位的设计，焊点数据的转换。我们搞车的同志知道，焊点在汽车上是要命的地方，我们国家没有。美国出大型车辆以后，下一件事检查车辆焊检，确认之后检查这个车焊点是否满足设计要求？所以焊点数据在这儿要转换。然后是焊枪的检查。还有人机工程这块，有6种不同型材、不同人的分析，最方便的分析，最大的包括的范围的分析，可倒拉性分析，大家注意到时间关系，不放图片。这是一个人弯腰的时候，本来是本上穿着蓝颜色衣服，突然变成黄色，意味着这个操作时间长以后，对人有伤害。所以这个警告你，这个不符合人机工程需要。这是姿态分析。
还有可视范围分析，特别是车辆潜艇船舶里面操作空间很小的时候，要请操作部门仿真人视力覆盖的范围。
我们制作制造过程数字化大量使用工程仿真技术。加工技术的仿真，这是切割力仿真，这边加工的时候有一个图表显示。这是切割形成过程的仿真。
下面还有质量控制、公差分析，我想给大家简单说一下，这是在CAD模块中分析方法，对一个装配过程能够确定最大公差出现的地方，和每个零件对总体公差影响范围，这个比较好。下面是测量过程仿真。我们这个数字化制造系统是包括MES系统，NC系统，时间关系，我把提纲给大家介绍一下，希望大家兴趣可以与我进一步探讨。
谢谢大家！(E-works)
