1 前言
公司已经全面实施了ERP和PDM/CAPP系统，取得很好的应用效果。公司计划全面推广CAD/CAM技术，实现从设计到工艺到制造的整体信息化集成方案，引进三维设计软件，实现全桥三维建模，提高产品设计精度；通过将设计项目管理、全过程产品数据管理、模型设计、工程图设计、工艺设计、套料设计和采购清单提供全面纳入软件系统进行信息管理和流程驱动管理，实现设计过程跟踪管理和设计交付物的可视化管理，逐步建立以设计管理平台为基础的企业知识积累机制，提高产品工艺设计能力和水平。
2 项目目标
建立统一完整的项目技术资料管理平台，提供生产管理需要的技术数据；
可覆盖企业所有项目技术资料的静态和动态管理；
可有效集成各种设计软件信息，并将信息组织成约定的接口数据传递给ERP系统；
建立一套项目管理体系，符合企业管理习惯和未来业务发展需要；
逐步建立整个企业数据保护和知识积累的机制；
建立电子化项目技术资料管理相关制度和岗位设置。
3 项目解决方案
3.1 总体规划
在应用CAD平台后，工程BOM上的产品装配关系就不需要手工维护，而是直接从CAD信息中获取。而且在CAD设计时就需要直接填写编码和材料信息，这些信息需要查ERP库和用编码管理器生成。
在CAD文件进入PDM系统后需要走流程完成签审和发布工作。
PDM环境下可以利用发布的三维模型或二维工程图创建NC代码，并作为相应零部件的关联对象管理。
完成CAD/CAM/CAPP设计后PDM产生接口数据。
图1 集成系统产生的产生接口数据
3.2 建立工程BOM和工程专用资源库
在生产准备阶段，根据外来的二维图纸在PDM中手工建立工程BOM结构。工程BOM结构和产品装配关系并不等同。下面是一个参考的工程BOM结构图。
图2 工程BOM结构图
节段下的装配关系和产品装配关系一致，通过每个批次下反映当前批次要生产的节段，未来PDM和ERP接口的汇总位置也可以以批次为单位，实现逐批设计，逐批制造下同步分阶段传输信息。
可提供PDM和ERP接口，产生PDM的产品节段结构时，PDM根据ERP接供的任务表（反应当前要生产的批次的节段和节段数量），如果节段结构在PDM中已经存在，则可以读取PDM系统内已有节段装配结构信息，产生完整的当前批次产品结构信息，并可以进行后续相关的信息汇总。而且套料计算时可以准确获得制造BOM信息，因为在每个批次下不同节段数量是精确的。
如果工程BOM先在ERP中建立，则可利用PDM自带的BOM工具从ERP系统中自动获得工程BOM结构，此时工程BOM结构只有任务号（批次号）和核算号（节段号）。节段、单元代号和PRO/E中相应零部件代号一致。
工程BOM建立完成后，可以将桥梁线型构造、节段划分、设计要领、工艺技术准备、装配、焊接、涂装工艺等文件作为工程的关联对象入库，后续设计过程中设计人员都可以参考。
在装配、焊接、涂装工艺设计过程中手工产生钢材、焊材、涂料预估清单，将由ERP负责管理，以数据表的形式提供给PDM，PDM可将此数据表建立专用于某一工程的企业资源库，作为特定某一工程的材料标准库在零件设计或编制工艺时使用。
然后在开目工艺资源管理器中建立相应的链接，今后在本工程下创建新零件选择物料时，或者在编制装配、焊接、涂装工艺文件时，将在对应栏目自动显示对应预估清单的物料，并访问到ERP的物资编码库全部字段记录。
3.3 PRO/E文件入库到PDM系统中
3.3.1 PRO/E外部建模
在PDM系统外部利用PRO/E建模时，有如下要求：
在PRO/E中零部件代号需要调编码产生，需要将开目编码管理器集成到PRO/E中，这样在填写代号或其它定义了编码的属性时，可以调用开目编码管理器或企业资源管理器填写。在填写编码时，如果代号已经存在，在PRO/E环境下能提示“该零部件在PDM环境下已经存在，是否加载已有的三维模型？”如果选择同意则自动引入已有的零部件模型，相当于借用。如果选择不同意，则需要另外创建新代号或新版本。一般情况下选择创建新代号。
在PRO/E中零部件也要填写物资代码，材料牌号，材料规格，材料单价等需要从ERP库中获取的属性，需要将开目工艺资源管理器集成到PRO/E中，这样在填写材料属性时，可以调用开目企业资源管理器填写。在填写物资属性时物资选择范围默认是钢材预估清单中的种类。
在PDM中提供PRO/E三维国标标准件分类库，在PRO/E设计时可以利用插件调用三维标准件引入到PRO/E设计环境中作为一个或多个（当标准件数量不唯一时）实体参与装配。
在PRO/E设计环境中，对焊接件的焊接特征统一标注焊接特征参数，这些参数表要集中提取信息保存，后续针对每个焊接特征将汇总焊接材料清单。如果在PRO/E不能支持焊接参数管理要求的情况下，未来也可以考虑直接在焊接件对应的焊接特征参数表中填写焊接特征参数，并用于后续集成接口。
3.3.2 利用PDM提供的BOM展开工具入库PRO/E模型
在PDM中进入BOM工具调用PRO/E展开接口；
将PRO/E文件从本地计算机引入后展开；
入库时要能自动提取结构关系，零部件属性，三维模型和焊接特征参数。
3.4 PRO/E文件在PDM系统中的工作流管理
3.4.1 将PRO/E模型加入审核流程
在BOM展开工具界面或者直接在产品结构树上将零部件对象（对应三维模型）加入到已有项目工作流中去审核。也可以直接创建一个新任务走流程。
3.4.2 在流程中圈阅PRO/E模型
加入流程的PRO/E模型就可以提交并圈阅。在圈阅PRO/E文件时可以调用PRO/E自带文件浏览器圈阅并产生圈阅文件保存。
提交审核意见时审核人信息和审核时间应可以记录，并写入对应三维模型的属性栏，在输出三维模型对应的二维工程图时可以填写到对应标题栏中打印输出。
企业要求能够在三维模型在设计阶段，还没有提交到校对或审核的阶段，企业审核负责人也可以打开三维模型和设计者并发交流，并直接圈阅留言即时发布给设计者。
如果设计者当时不在，在其登录后也可立即接收圈阅和留言。
3.4.3 项目工作流程信息输出
项目管理任务分派信息可以用开目PDM项目管理树图形表示，同时可在PDM中直接将项目阶段分解信息直接导入到PROJECT环境中，在PDM环境下直接启动PROJECT软件，利用PROJECT软件输出各种各种项目图表打印。
3.5 利用PRO/E文件在PDM系统中创建二维图或NC程序
3.5.1 创建二维工程图关联对象
在零部件对应关联对象上创建二维工程图对象。
创建关联对象时调用PRO/E程序，同时引入对应的CAD文卷（即PRO/E模型）。
在PRO/E程序创建完成的二维工程图并完成编辑，通过PRO/E插件菜单分别入库到对应零部件的的二维工程图关联对象中。
二维工程图对象也可以作为零部件对象的内部文卷管理。
3.5.2 创建NC程序关联对象
在零部件对应关联对象上创建NC程序对象。
创建关联对象时调用PRO/E程序生成NC代码，同时引入对应的CAD文卷（即PRO/E模型）。
创建完成的NC代码（有三个文件）通过PRO/E插件菜单分别入库到对应零部件的不同关联对象中。
3.5.3 创建套料图关联对象
在零部件对应关联对象上创建套料图关联对象。
利用二次开发菜单产生套料软件需要的中间数据表，中间数据表包含了套料软件需要的零件清单，对应二维工程图、材料预估清单、余料清单等信息，中间表生成后由套料软件依据传递时间和任务号读取相关数据去套料。
套料软件完成的套料图结果存为中间数据表，由PDM系统导入到对应节点的板料关联对象中，形成多级关联关系。
3.6 在PDM系统中完成工艺路线和工艺规程编制
和现有业务模式一致，在工艺规程中需要利用数控加工的位置在对应过程卡上写明工序名称为“数控加工”，工序内容写明对应NC文件编号。
后续接口可以利用该信息产生需要的接口表。
3.7 PDM系统传递接口给ERP系统
在PRO/E设计完成后，根据产品装配关系和零部件属性从产品结构树上筛选汇总出某个批次或节段下用到全部采购件。
在PRO/E设计完成后，同时根据PRO/E焊接特征上的属性和材料，同时还可以从产品结构树上汇总出某个批次或节段下用到全部焊接材料清单。
产品结构设计完成后对于需要进行涂装的结构，可以先编制工艺卡片填写涂装工艺和相应的油漆耗材，相关工艺编制完成后，则可以从产品结构树上汇总出某个批次或节段下用到全部涂装材料，涂装材料是通过访问零部件关联工艺文件中信息获得。
在PDM将PRO/E产生的二维工程图传送给套料软件后，套料软件将结果作为对应批次类型节点的关联对象保存。
此时PDM系统可以通过批次节点访问关联的套料结果，并提取套料软件产生的文件内部信息，从而获得板材和型材的物资清单，并在批次节点上利用二次开发接口将板材和型材的物资清单传递给ERP系统。
4 总结
CAD/CAM/CAPP/PDM集成系统的应用，实现了从设计到工艺到制造的整体信息化集成方案，应用PDM集成系统，规范了图文档的管理，加强了工作流管理及项目管理；采用CAD/CAM设计方法提高了设计的科学性，规范了设计标准，大幅降低了产品设计的差错率，提高产品的设计质量，特别是采用3D设计方法，三维造型、模拟装配、干涉检查等充分发挥了设计人员的创造性，提高了企业产品设计的创新能力，也使传统大型钢结构制造的精益程度、集约程度及经济效益得到明显提高。
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