【讨论】Pro/INTRALINK 在CAD/CAPP/CAM集成中应用的优势分析

休闲王子

　　CAD/CAPP/CAM集成制造系统是当今制造业内广泛推崇的先进制造系统。采用这项技术是企业提高产品质量、降低成本、缩短产品上市时间的一条根本途径。经过近两年的辛勤工作，烽火公司确定了CAD/CAPP/CAM光传输设备机架集成制造系统的总体方案及软、硬件配置，扩展了CAD、CAPP、CAM各单元系统的功能，并进行了多次从设计到制造卓有成效的实验。该系统已在企业内投入使用近一年的时间，深受一线设计人员、工艺人员、制造编程人员的欢迎。  
　　一. CAD/CAPP/CAM集成  
　　总体方案中CAD系统采用美国PTC公司的Pro/ENGINEER2000i和HP公司的NT图形工作站；CAPP系统为自行开发的WRI-CAPP系统（网络版）；相应的硬件部分为工艺科工艺人员的个人微机及其组成的局域网，其中钣金件展开操作采用Pro/ENGINEER；CAM系统为美国Strippit的数控冲床及其CAM软件系统；产品数据集成管理及集成平台采用Pro/INTRALINK。  
　　从实施CAD/CAPP/CAM集成制造前后的比较中，参见图1、图2，可以看出，项目实施后已给烽火公司结构件的设计与制造带来明显的效益。  
　　1． 缩短了设计周期  
　　系统实施前，钣金件的展开与数控程序编写是由人工完成的。首先工艺人员根据零件二维图纸绘制展开草图，然后车间编程人员根据零件图和展开草图编写数控代码。这里还存在一个二次理解与二次输入问题，由于不可避免的人为错误而导致产品报废的事件时有发生。这样无疑延长了研制时间，增加了产品成本，而且自动化设备的潜力还没有充分发挥出来。  
　　系统实施后，上述现象得到了根本的改变：钣金件的展开与数控程序编写完全由软件实现，可靠性将大大提高，同时能较大地缩短研制时间，减少废品率，降低生产成本。以IBAS设备2u子框为例，生产零件共9个，按常规做法，手工绘制展开草图与编工艺所需工时至少2天、人工编程到数控冲压完成至少2.5天，即便如此，出错的可能性还很大；而现在采用自动展开和自动编程总共只用了2天，出错的概率几乎为零。由此可见，应用CAD/CAPP/CAM集成制造系统所产生的效益是十分明显的。  
　　2． 提高了设计手段、出图速度及出图质量  
　　项目实施后，通过Pro/ENGINEER软件模块的优化配置和高性能图形工作站的推广使用，使公司结构室的设计手段大大提高；通过装配干涉检查使设计一次成功率达到90%；二维图、明细表、明细栏的自动生成极大地提高了成套出图的速度；重量及表面积的自动计算为材料定额及表面处理的成本管理提供了可靠的资料。Pro/SHEETMETAL为钣金设计及自动展开提供了更快捷的方式；  
Pro/CABLING布线设计能详细列出各种线缆的长度，为美化布线及节省线缆提供了条件； Pro/Mechanic  
Motion能指导设计者对省力部件的设计，如拔盘器的外形设计等； Pro/CDRS有利于机架的外观设计与色彩搭配，设计结果接近真实效果。  
　　3．产品数据的管理将更加科学，产品数据的访问将更加高效迅捷  
　　烽火通信的主要产品，如SDH（155/622，2.5G，10G）、DWDM、IBAS、ATM、直放站、CDMA、光配数配等等，其结构设计均采用Pro/ENGINEER完成。正因为如此，使结构设计在人员有限的情况下得以及时完成，为产品尽早、尽快抢占市场份额创造了条件。  
　　二、产品数据集成管理平台Pro/INTRALINK  
　　在NT环境中，实现CAD/CAPP/CAM集成的最简单方法就是文件共享方式，即通过映射网络驱动器，将一公共盘符映射到每个登录工作站上，并且通过NT的权限管理及设置SEARCH_PATH建立产品数据库（含标准件库、通用件库等），从而实现设计数据的共享。而采用Pro/INTRALINK作为产品数据集成平台,  
具有文件共享集成方式无法比拟的优势。  
　　1．高安全可靠性的数据共享存储管理  
　　Pro/INTRALINK通过WORKSPACE和COMMONSPACE实现数据交换与存储。WORKSPACE通常设在本机上，可以形象地比喻为设计者的工作台面，COMMONSPACE由DATA  
SEVER（ORACLE7）和FILE  
SERVER共同管理，是数据存储的核心，能保证数据库中文件的唯一性，还能按各种规则在数据库中查找满足条件的文件。这在文件共享方式中是无法实现的。  
　　2．版本管理  
　　设计者的每次设计在数据库中都有版本记录，任一零件修改后，公用数据库都会记录由谁在什么时间修改的，并保留前版本。通过BASELINE功能还可以追踪到以前任何阶段的设计资料。  
　　3．权限管理  
　　通过建立设计角色，将设计者或设计小组与设计角色挂钩，可以实现在设计过程中的权限控制，如设计的权限、审批的权限、阅读的权限等等，从而使设计者或设计小组在不同的设计阶段，具有不同的权限。  
　　4．设计流程的管理  
　　通过RELEASE SCHEMA、RELEASE  
LEVEL建立设计流程，由PROMOTE和DEMOTE提出产品零件的升级和降级要求。通过RELEASE  
PROCEDURE设置审核规则，核准PROMOTE/DEMOTE的要求。当设计人员发出PROMOTE/DEMOTE要求时，INTRALINK会以电子邮件方式通知有审核权限的人。根据笔者的实践经验，对开发周期长、管理复杂的产品，建议设立较为详细的设计阶段（RELEASE  
LEVEL），同时细化审核手续，提高产品设计管理质量。对于短平快的产品，建议简化流程和审核手续，在保证必要管理的前提下，提高产品的研发效率。  
　　5．产品组态管理  
　　由FOLDER产生产品结构树，分解设计任务，指定设计人员，匹配设计流程（RELEASE SCHEMA）和审核规则（RELEASE  
PROCEDURE）。  
　　6．WEB ACCESS Enable  
　　通过WEB TOOL和 WEB CLIENT两种工具，使用WEB浏览器能够浏览到产品数据信息。WEB  
TOOL功能较为简单，只能浏览BOM REPORT、OBJECT INFORMATION REPORT、WHERE_USED  
REPORT、OBJECT INFORMATION REPORT四种报告。WEB  
CLIENT的功能要强大得多，主要用于非Pro/ENGINEER用户实现与核心数据库的数据交换与存储，包含Pro/INTRALINK  
CLIENT的绝大多数功能。  
　　7．Pro/ENGINEER自动关联性及非Pro/ENGINEER文件的关联性  
　　在INRALINK中所有Pro/ENGINEER数据都具有逻辑关系，如调用装配时，所有具有逻辑关系的子装配和零件及其相应的图纸都会自动选上，不论文件在什么位置，文件的重命名和移动，均能搜索到。除了Pro/ENGINEER自动关联性外，还可以人为地设置非Pro/ENGINEER文件（如Acad、Office  
文件）与Pro/ENGINEER文件的相关性，如设计更改通知单、更改设计任务计划书等都能与Pro/ENGINEER文件建立关系。  
　　8．并行设计环境  
　　Pro/INTRALIN为设计者提供了一个并行设计环境。在此环境下，总体、总装、零件可同时设计互相参考。用户可随时得到最新的设计资料。实践证明，只有将设计过程要规划好，设计者之间还要协调好，才能实施好并行工程。  
　　三、结束语  
　　烽火公司通过Pro/INTRALINK实施CAD/CAPP/CAM集成取得了良好的效果。项目实施后，缩短设计周期50%；一次设计成功率大于90%；保证了产品基础数据的唯一性，取得了显著经济效益和社会效益，为今后进一步实施CPC、ERP奠定了良好的基础