0 概述
我國(guó)加入WTO，意味著我國(guó)經(jīng)濟(jì)將全面溶入國(guó)際經(jīng)濟(jì)體系，對(duì)于中國(guó)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，既有加快發(fā)展的良好機(jī)遇，又要面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求，我公司應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)越來(lái)越普及，越來(lái)越深入，特別是CAD應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟和普及。我公司已經(jīng)建立了約400個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)部門與工藝部門及部分管理部門的聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單傳遞與共享；實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)部門內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞與共享，網(wǎng)絡(luò)中配置有高檔的大型CAE/CAD/CAM一體化軟件UNIX/NX軟件，大量的微機(jī)CAD軟件INTECAD及適合于系列化設(shè)計(jì)的OBJECTD系統(tǒng)，還有大量的應(yīng)用軟件，形成了從低端到高端比較完善的設(shè)計(jì)平臺(tái)，甩掉了舊圖板，大大提高了設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。利用先進(jìn)的CAD設(shè)計(jì)手段，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出百余套新產(chǎn)品，為企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
盡管我們?cè)诩夹g(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新方面取得了可喜的成績(jī)，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。如企業(yè)資金困難，技術(shù)人員緊張，忙于產(chǎn)品設(shè)計(jì)，沒(méi)有足夠的精力做基礎(chǔ)性研究，沒(méi)有形成專業(yè)CAD系統(tǒng)，CAE應(yīng)用還不夠深入，原有的技術(shù)圖檔沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效的管理、利用，各個(gè)GAD系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效的集成，因而，產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率還不夠高，產(chǎn)品設(shè)計(jì)差錯(cuò)比較多，設(shè)計(jì)質(zhì)量還不夠高，還不能適應(yīng)快速響應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。
高校學(xué)科齊全，人才濟(jì)濟(jì)，科研能力強(qiáng)，走廠校結(jié)合產(chǎn)學(xué)研之路，利于優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，對(duì)于全面提高企業(yè)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)于加速高校科技成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化有著極其重要的推動(dòng)作用，而且對(duì)于整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。
1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容及系統(tǒng)功能
該項(xiàng)目是以CIMS系統(tǒng)中工程設(shè)計(jì)子系統(tǒng)為主線，在現(xiàn)有CAX基礎(chǔ)上，進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立以產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為核心的重大技術(shù)裝備的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并利用PDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的集成。該項(xiàng)目作為整個(gè)重大技術(shù)裝備計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的重要部分，既解決企業(yè)急需問(wèn)題，見(jiàn)效較快，同時(shí)便于以后系統(tǒng)的分期實(shí)施。其具體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)太原重型機(jī)械（集團(tuán)）有限公司技術(shù)中心與太原重型機(jī)械學(xué)院現(xiàn)代材料加工技術(shù)中心之間的專線網(wǎng)絡(luò)連接，建立廠校信息快速通道，共享院校技術(shù)、人才資源；在原有CAD/CAE基礎(chǔ)上，創(chuàng)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行CAD專業(yè)化開(kāi)發(fā)和CAE深層次應(yīng)用開(kāi)發(fā)，并利用PDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)CAD/CAE的有機(jī)集成和產(chǎn)品信息的集成，從而提高現(xiàn)有技術(shù)文檔資源的有效管理和有效利用，高度集成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，形成高效的并行設(shè)計(jì)環(huán)境，從而提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
項(xiàng)目包括四個(gè)予項(xiàng)目：太重一重院合作平臺(tái)建設(shè)、CAD專業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)一鑄造起重機(jī)CAD、CAE深層次開(kāi)發(fā)及應(yīng)用和PDM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及集成等四個(gè)子項(xiàng)目。
1.1 重與重院合作平臺(tái)建設(shè)
對(duì)太重現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)充完善，并實(shí)現(xiàn)與重院的連網(wǎng)，并開(kāi)發(fā)建立了雙方合作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了院校的技術(shù)、人才資源共享；通過(guò)合作平臺(tái)，能夠方便地開(kāi)展項(xiàng)目的合作；了解項(xiàng)目開(kāi)展的動(dòng)態(tài)，查詢項(xiàng)目的合作的結(jié)果；通過(guò)合作平臺(tái)，可以直接利用重院的計(jì)算機(jī)軟硬件資源，如MARC有限元分析軟件，為公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)。
1.2 CAD專業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)——鑄造起重機(jī)CAD
針對(duì)太重典型支柱產(chǎn)品之一——鑄造起重機(jī)，進(jìn)行專業(yè)CAD應(yīng)用開(kāi)發(fā)，建立必需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和規(guī)范的圖庫(kù)，開(kāi)發(fā)起重機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，標(biāo)準(zhǔn)選型軟件，部分零、部件的參數(shù)化繪圖軟件，部分關(guān)鍵件有限元分析軟件，能夠改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)部件、總圖的高效拼裝，形成專業(yè)的CAD系統(tǒng)，提高設(shè)計(jì)速度，降低綜合成本，為快速響應(yīng)市場(chǎng)需求提供技術(shù)支持。
1.3 CAE深層次開(kāi)發(fā)及應(yīng)用
以國(guó)外高水平的商品軟件為主要設(shè)計(jì)分析平臺(tái)，利用ActiveX自動(dòng)化技術(shù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了CAD系統(tǒng)與CAE軟件之間高效數(shù)據(jù)傳輸和信息集成。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)6個(gè)有關(guān)產(chǎn)品主導(dǎo)工藝及關(guān)鍵零部件的實(shí)例設(shè)計(jì)分析表明，基于網(wǎng)絡(luò)集成的相關(guān)軟件系統(tǒng)能夠滿足重大技術(shù)裝備產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的技術(shù)需求，分析結(jié)果可靠性強(qiáng)，大大提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
1.4 PDM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及集成
研究PDM技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)最新技術(shù)，以產(chǎn)品及零部件為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品圖檔及相關(guān)技術(shù)資料的有效管理和高效利用，并利用PDM技術(shù)，建立產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)環(huán)境，來(lái)組織項(xiàng)目的實(shí)施，從而提高整體設(shè)計(jì)效率，保證技術(shù)資料安全。具體功能如下：
(1)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品圖檔及相關(guān)技術(shù)資料管理
(2)實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目管理及組織實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)
(3)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理
(4)實(shí)現(xiàn)了版本管理
(5)實(shí)現(xiàn)了BOM表自動(dòng)生成
(6)實(shí)現(xiàn)了打印管理及統(tǒng)計(jì)
(7)實(shí)現(xiàn)了原有圖檔自動(dòng)歸檔
(8)實(shí)現(xiàn)了圈閱批紅
(9)實(shí)現(xiàn)了提供多種查詢
(10)提供多種安全保障
2 實(shí)施原則
該項(xiàng)目是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，我們將堅(jiān)持以下原則保證系統(tǒng)順利進(jìn)行。
(1)總體規(guī)劃，分步實(shí)施，效益驅(qū)動(dòng)。
(2)實(shí)用性確保為企業(yè)解決實(shí)際的問(wèn)題，給企業(yè)帶來(lái)效益。
(3)先進(jìn)性確保系統(tǒng)的先進(jìn)性，能夠適應(yīng)未來(lái)5--8年的計(jì)算機(jī)發(fā)展。
(4)開(kāi)放性系統(tǒng)選型采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)將來(lái)的擴(kuò)展。
(5)安全性PDM系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)，都是企業(yè)的重要數(shù)據(jù)，因而，要確保系統(tǒng)的安全性，保證系統(tǒng)不受損壞，技術(shù)不被泄密。
(6)可靠性保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，從而保證企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3 本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
重大技術(shù)裝備設(shè)計(jì)系統(tǒng)以太原重型機(jī)械（集團(tuán)）有限公司的重大技術(shù)裝備主導(dǎo)產(chǎn)品為實(shí)施對(duì)象，在CIMS框架體系下，在其典型產(chǎn)品如起重機(jī)、軋鋼機(jī)械、鍛壓機(jī)械、挖掘機(jī)等CAD、CAE應(yīng)用基礎(chǔ)上，綜合利用企業(yè)、院校現(xiàn)有人才、技術(shù)和物質(zhì)資源，在引進(jìn)各種CAX和PDM技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)集成，建立太重與重院合作平臺(tái)；開(kāi)發(fā)專業(yè)化的鑄造起重機(jī)CAD綜合利用重院、太重現(xiàn)有的NX、NAS TRAN，MARC、DFORM等大型CAE/CAD軟件和有限元分析軟件，解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)中實(shí)際問(wèn)題；并利用PDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品圖檔及相關(guān)技術(shù)資料的有效管理和高效利用，建立產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)環(huán)境，最終完成重大技術(shù)裝備的計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。
圖1 基于PDM的重大技術(shù)裝備設(shè)計(jì)系統(tǒng)
4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)
操作系統(tǒng)：WIlNDOWS NT/2000/98，考慮向UNIX平滑過(guò)度。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：TCP/IP
CAD環(huán)境：AUTOCAD/INTECAD UNIX/NX、OBJECTD、SOLID EDGE
數(shù)據(jù)庫(kù)：ORCALE
開(kāi)發(fā)工具：VC、VB
有限元分析軟件：MARC、DFORM、UG
PDM平臺(tái)：SMARTEAM
5 項(xiàng)目的特點(diǎn)
5.1 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互
太重技術(shù)中心是太原重型（集團(tuán)）有限公司的設(shè)計(jì)研究部門，本身是生產(chǎn)與科研的結(jié)合體。太原重型機(jī)械學(xué)院則是教學(xué)與科研的結(jié)合體。兩者強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合攻關(guān)，產(chǎn)學(xué)研密切結(jié)合，有利于發(fā)揮雙方的優(yōu)勢(shì)，并形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
5.2 運(yùn)用高科技改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)
山西是一個(gè)老工業(yè)基地，機(jī)械行業(yè)又是一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，受新興產(chǎn)業(yè)的沖擊較大。針對(duì)重型機(jī)械資金密集、單件小批生產(chǎn)的特點(diǎn)，如何用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，振興機(jī)械行業(yè)，不僅是當(dāng)務(wù)之急，也是國(guó)家加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。
本項(xiàng)目旨在運(yùn)用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等高新技術(shù)，更新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)方式。利用虛擬制造技術(shù)和軟件編程技術(shù)的靈活性和柔性，來(lái)適應(yīng)太重單件小批生產(chǎn)模式，最大限度地降低成本，提高效率。
5.3 整體規(guī)劃，分布實(shí)施
CIMS系統(tǒng)龐大而且復(fù)雜，采取“總體規(guī)劃，分布實(shí)施，效益驅(qū)動(dòng)”的原則，分期分階段穩(wěn)步實(shí)施，投資規(guī)模小，見(jiàn)效快，形成良性循環(huán)。
5.4 新舊技術(shù)結(jié)合，保證投資效益
在太重多年CAD/CAE應(yīng)用的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有資源，同時(shí)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新舊技術(shù)有機(jī)銜接，從而保證投資效益的最大化和持續(xù)化。
5.5 多平臺(tái)系統(tǒng)集成
建立和開(kāi)發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的、異構(gòu)的、多平臺(tái)數(shù)據(jù)共享的太重PDM環(huán)境和框架，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)、企業(yè)產(chǎn)品信息的集成，實(shí)現(xiàn)了多平臺(tái)的信息交換和信息共享，并提供了并行設(shè)計(jì)、并行工作的環(huán)境和手段，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中數(shù)據(jù)共享和并行設(shè)計(jì)及并行工作。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：基于PDM的重型機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)
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