航空数控零件数字化制造软件集成技术研究1

　　【编者按】数字化制造软件系统是实现航空产品数字化制造必需的支撑工具系统，制造装备得以运转；数字化产品能够诞生必不可少的工具，这是航空产品的复杂内部结构和复杂气动外形结构所决定的。

　　航空数控零件数字化制造软件，产品品种规格的变化越来越快、批量越来越小，而产品交付进度却越来越快，在此基础上，企业对数字化制造软件的需求及其支撑作用效果变得越来越高。

　　针对航空数控车间对制造工程软件的应用需求，以航空数控零件制造过程为对象, 以三维数字样机为协调依据，将目前分散、独立和孤岛式的数字化制造软件进行应用集成，建立航空数控车间数字化制造应用软件系统，同时满足飞机数控车间生产过程中数字量协调的工作体系，初步形成满足现代航空企业数控生产制造流程的集成化协同工作环境。本文的讨论重点是航空数控零件数字化制造软件集成方案及其具体实现技术。

航空数控零件数字化制造软件集成方案

　　航空数控零件数字化制造软件集成系统由7 个部分组成，如图1 所示。系统基础平台作为整个集成系统的应用门户，将实现各个分系统的统一管理和单点登录；制造资源编码系统是体系结构的基础，为其他各个系统提供唯一的制造资源编码，并通过本系统完成对制造资源编码的建立、审批及变更过程的管理；制造资源管理系统统一管理与数字化制造相关的实物信息，制造资源包括设备、刀具、量具、夹具、模具、其他工具和材料等；制造数据准备系统统一管理与数字化制造相关的所有数据信息，主要是CAD/CAM/CAPP 系统与PDM 系统的集成应用；车间计划管理系统接收企业生产计划，生成车间生产计划和物料需求计划；生产现场管理系统是针对数控车间生产过程管理的主要软件系统；现场控制采集系统主要用于控制物料自动配送系统、NC文件传递和自动化刀库的运行等，同时可以通过网络化DNC 系统实时取得机床加工数据，作为机床效率测评的基础。

　　系统基础平台、制造资源编码系统、制造资源管理系统和制造数据准备系统是系统集成的基础，通过这4个系统的紧密集成，可以保证在集成系统中运行的所有人员、数据和实物信息有唯一标识和单一数据来源，保证数据的一致性。

1 制造资源编码系统集成方案

制造资源编码系统作为数字化制造集成系统中的唯一编码源，可以通过多种系统集成形式为其他系统提供编码信息，并可以接受来自其他系统的新编码创建申请。用户可以通过本系统操作页面或通过后台数据接口在其他分系统内部通过系统集成完成新编码的申请，经过编码审批流程形成生效编码进入编码字典。制造资源编码系统与其他系统接口示意图如图2 所示。
2 制造数据准备系统集成方案[1]

　　图3 所示是制造数据准备系统与其他系统的集成接口示意图，具体接口信息描述如下：

　　（1）与制造资源编码系统的接口：制造数据准备系统从制造资源编码系统中获取资源的唯一编码。

　　（2）与车间计划管理系统的接口：制造数据准备系统为车间计划管理系统提供产品结构信息和零件参考加工工时信息。

　　（3）与生产现场管理系统的接口：制造数据准备系统为生产现场管理系统提供工艺规程信息。生产现场管理系统，通过现场反馈，逐步修正制造数据准备系统中提供的零件参考加工工时数据。

　　（4）与制造资源管理系统的接口：制造资源管理为制造数据准备系统提供可选的刀具、夹具、量具和设备列表。

3 车间计划管理系统集成方案[2]

　　图4 所示是车间计划管理系统与其他系统的集成接口示意图，具体接口信息描述如下：

　　（1）与制造资源编码系统的接口：制造数据准备系统从制造资源编码系统中获取资源的唯一编码。

　　（2）与制造资源管理系统的接口：制造资源管理系统在车间计划管理系统进行物料采购计划的编制时为其提供所需资源的当前状态信息。同时，车间计划管理系统将完成采购后的信息提供给制造资源管理系统。

　　（3）与制造数据准备系统的接口：制造数据准备系统为车间计划管理系统提供产品结构信息和零件加工参考时间。

　　（4）与生产现场管理系统的接口：生产现场管理系统接受车间计划管理系统的计划信息，及时返回零件加工进度。

4 制造资源管理系统集成方案

　　图5 所示是制造资源管理系统与其他系统的集成接口示意图，具体接口信息描述如下：

　　（1）与统一编码系统的接口：制造资源管理系统提供资源的基础信息从统一编码系统中获取资源的唯一编码。

　　（2）与车间计划管理系统的接口：制造资源管理系统在车间计划管理系统进行物料采购计划的编制时为其提供所需资源的当前状态信息。同时，车间计划管理系统将完成采购后的信息提供给制造资源管理系统。

　　（3）与生产现场管理系统的接口：制造资源管理系统为生产现场管理系统提供所需资源的编码、使用情况和库存信息。

　　（4）与制造数据准备系统的接口：为制造数据准备提供所选刀具、夹具、量具和设备的编码等基础信息。

5 生产现场管理系统集成方案

　　图6 所示是生产现场管理系统与其他系统的集成接口示意图，具体接口信息描述如下：

　　（1）与制造资源编码系统的接口：生产现场管理系统从制造资源编码系统中获取资源的唯一编码。

　　（2）与制造资源管理系统的接口：制造资源管理系统为生产现场管理系统提供所需资源的编码、使用情况和库存信息。

　　（3）与制造数据准备系统的接口：制造数据准备系统为生产现场管理系统提供产品结构信息和零件加工参考时间。

　　（4）与车间计划管理系统的接口：生产现场管理系统接受车间计划管理系统的计划信息，及时返回零件完成数量。

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