航空制造业巨头们如何管理他们的三维零部件数据资源
实现与CAD/PDM和ERP系统的数据交互,完成数据流转与属性信息对应和使用功能
在这一知识库范围内,产品的研发部门及其人员是服务的核心,所达成的应用目的很“单纯”,就是在产品设计过程中,能够准确快捷的查询和使用到所需要的,来自企业内外部的,优选的零部件三维模型。信息化部门需要这些数据是符合数据格式、配置和属性等质量要求的模型数据,并能够在系统间顺利的流转,保障功能性的实现。标准化部门或具备类似职能的数据管理部门是零部件数据资源的技术管理者。如果我们把企业的零部件数据资源管理比喻为高校的图书馆,那么研发人员就是师生和读者,而标准化部门就是图书馆管理员,负有为读者“选好书”和“好选书”的维护职能,而信息化部门责无旁贷的为落实上述应用模式提供必要的电脑、网络和软件支持。
2008:EUROCOPTER欧洲直升机:
EC175项目
*. 欧直已整合为空客直升机
研发流程得以优化
有效且持续降低研发成本(和周期)
建立平台与现有CAD/PDM/ERP的数据集成与交互
对现有历史模型数据的借用与重用
在欧洲直升机公司由单一的中心技术部门,即标准化部门负责零部件数据资源的管理
优化了研发部门对企业标准件的数据易用性,在一个完整的平台界面中管理所有的标准件和供应商产品数据
所有模型的属性信息在同一界面下得以展现、使用和索引,因此数据和流程满意度提高
在上图的的应用界面示例中,某一模型数据处于打开状态。界面中可见参数族表、三维模型、尺寸注释和相关模型链接等信息。
需要说明的是,数据族表中,从左至右包含了:
采用颜色标识灯具表达的模型许用与优选状态
规格,即标记示例
每一数据行对应一个数据规格,每一列对应的是来自CAD/PDM/ERP对该模型的属性信息
服务于AIRBUS空中客车工装设计部门的零部件数据资源平台

该软件平台支持以CATIAV5原始格式为工装研发提供数据支持,于此同时,平台写入了包括AIRBUS编码在内的物料和技术属性,整个数据查询与调用阶段无需手工录入任何信息,从而避免了人为错误,此外前置化的审批流程和数据的集中更新也避免在设计环节中调用错误与过期失效数据造成的设计变更与工程更改。
工装设计过程中用于数据检索的时间消耗显著减少
- 友好的人机应用界面
- 直接获取数据最新技术与物料状态
- 信息交互与生成流程化
放置由于CATIA模板和数据质量要求导致的与零部件数据制造商交互问题
中心数据库统一维护和管理
- 模型数据即时更新,避免使用过期、失效模型导致的工程更改和设变
- 统一的便捷的用户与许可管理
合并近似与同类零部件,减少小散供应商,节约标准件和外购件采购总成本
2012:BOEING波音:
广义标准件数据的交互应用性
在这座庞大丰富的,即时更新和中心管理的,涵盖内外数据资源的三维模型平台,为波音的产品研发等流程提供了强有力的技术支撑,同时也视为管理部门协同其他职能部门对产品研发及工艺工装部门的设计过程提供“在线”管理的重要抓手和途径。
AVIC中航工业旗下企业
类似数据资源平台的建设
2013年至2019年,中航工业旗下一家整机企业和一家仪表生产企业先后尝试在企业内部部署和应用三维零部件数据资源管理平台,数据多以公共标准件及外购件为主,与CATIA及NX平台进行数据交互和应用管理。
三维零部件数据资源平台关键技术解析
针对多CAD/PDM产品研发平台的数据接口
可面向多CAD/PDM平台的原始数据格式,避免使用STEP/IGES中间格式数据。所谓原始(Native)数据格式,是相对于中间或中性(Neutral)数据格式而言,常见的中间格式包括STEP,IGES,STL,DXF等等,众所周知,中间格式以其高效的数据通用性得到广泛应用,但是对于数据属性的完整性一直无法获得更大进步,需要通过特有的多CAD原始数据接口,可将模型数据实现与多CAD系统的紧密集成,即保证了通用性又充分保证了数据各类属性的完整性。
多维度分类体系与智能查询机制
应对PDM/PLM系统中层出不穷的“一物多号”现象
尽早避免零部件的近似设计和重复设计
提升和改善零部件设计的系列化、标准化和模块化程度
帮助设计人员在PDM/PLM中快速查找所需历史零部件
帮助标准化部门整合与整理企业内部标准件和通用件数据,实现快速高效的知识沉淀与累积
支撑企业零部件自定义分类体系,建立数据自动与智能归类
标准化管理职能与数据优选许用方式的建立

而标准化、物流、信息化等管理部门操作人员也可被设置查看不同的ERP属性字段。如标准化管理部门可查询目标模型的许用状态、使用时限,而物流管理部门则可查询物料的货期、库存、基本价格等信息。
通过权限划分和模型许用管理,可实现对模型数据资源的有效管控和前置审批,从而关联由ERP到PLM的诸多关键流程,避免了由于零部件选型失误导致的工程更改和设计变更。
具备重用价值历史零部件的提炼与筛选
“外购-自制”决策辅助
“近期(一个月/一周)新建数据-历史数据”的自制件筛选
供应商数据对比与甄别
解决方案概述
通过在A380/A400M项目中应用的三维零部件数据资源管理,在空中客车2008年解决方案评选中获得优质奖,其所提供的一系列创新性的功能和应用获得了管理部门和使用部门的一致认可。
从量化的使用价值来看,通过实施包括几何相似性搜索在内的一系列功能模块,零部件的重复使用率提高了仅40%,在对应项目中节省了可观的设计成本,为产品和工装研发提供了坚实的数据支撑。
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