CN113962074A - 一种电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，根据设计模型，结合设计、仿真工具，生成设计与工艺协同任务，构建三维装配样机的PBOM，在PBOM构建工具中实现对PBOM操作的功能，创建三维工艺设计任务，管理三维工艺任务的派工和执行，构建三维工艺设计工具，实现三维工艺设计，基于PBOM的结构化工艺信息，实现工艺设计信息的权限、版本、状态的三维工艺结构化管理，可交互式的发布HTML格式的三维工艺和PDF的二维工艺，取代原有以excel、word、普通的二维CAPP系统进行工艺设计的全过程与工艺数据管理，利用MBD三维设计模型和可视化模型数据，以最优、最直观的方式指导生产制造，大幅提高生产效率，降低生产过程中的质量问题。

Description

一种电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法
技术领域
本发明属于计算机集成制造技术领域，具体涉及一种三维工艺设计技术。
背景技术
国内外大型装备制造企业的数字化技术发展迅速，三维数字化设计技术得到了广泛的应用，基于模型定义Model Based Definition简称MBD的数字化设计与制造技术已经成为制造业信息化的发展趋势。
MBD改变了传统的由三维实体模型来描述几何信息，而是用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的产品数字化定义方法。MBD使三维数模作为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以工程图纸为主、以三维实体模型为辅的制造方法。
MBD技术的应用，会对现行的设计制造业务关系、管理制度、技术基础等带来较大的影响，一般企业用excel、word或普通的二维CAPP系统，已经不能满足产品研制过程中更好的应用MBD模型技术。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
设计方法包括：
步骤1：根据设计模型，结合设计、仿真工具，进行工艺性审查、干涉性检查、装配仿真，生成设计与工艺协同任务：
步骤2：构建三维装配样机的PBOM，令初始PBOM等同于EBOM，启动三维装配样机PBOM构建工具，在PBOM构建工具中实现对PBOM操作的功能；
步骤3：基于PBOM分类，创建三维工艺设计任务，管理三维工艺任务的派工和执行；
步骤4：构建三维工艺设计工具，集成和显示PBOM、工艺资源，实现三维工艺设计；
步骤5：基于PBOM的结构化工艺信息，实现工艺设计信息的权限、版本、状态的三维工艺结构化管理；
步骤6：可交互式的发布HTML格式的三维工艺和PDF的二维工艺，包括工艺路线、工序、工步、使用到的工艺资源、PBOM信息、工序模型、装配动画、工艺简图。
进一步地，步骤1中的干涉性检查使用设计工具Creo，装配仿真使用仿真工具Delmia。
进一步地，步骤2根据设计工艺协同任务，填写三维装配样机PBOM构建工具中的Part属性编辑、PBOM三维可视化、比较报表；
PBOM构建工具包括：全部展开、全部收起、全部打包、全部拆包、可视化、撤销、快速查询、同步EBOM、显示位号；Part打包、拆包、剪切、复制、粘贴、移除、版本修订、设置虚拟件、新增或取消工艺更改标识、修改工艺辅件数量、可视化2D图形，可视化3D图形；拖拽、颜色显示、多选框选择、节点点击时间；
Part属性编辑包括：单个、批量属性编辑、撤销属性编辑、单独弹出PBOM属性编辑器编辑PBOM属性；
PBOM三维可视化包括：PBOM初始三维继承设计端面的Creo三维可视化模型、基于三维可视化模型可与PBOM结构联动、显示与隐藏、视图显示操作、PBOM添加的工艺中间件、可基于三维可视化模型重组生成工艺中间件的三维可视化模型；
比较报表包括：BOM比较报表和PBOM编辑比较报表。
进一步地，步骤3包括：基于PBOM节点产生的工艺任务根据设计端MBD建设情况，自动归类并记录是否属于三维工艺任务；基于PBOM中part类型不一致产生的工艺任务自动分类，每一类工艺任务管理方式统一或区别管理；编制、分解、合编、多级派工管理工艺任务；自动启动工作流程、跟踪工作进度及交付物；自动根据规则算法设定任务到期监控，对快到期、超期的任务进行预警；推送、查询、统计、监控和预警工艺任务；看板管理工艺任务，显示任务状态信息。
进一步地，步骤4包括：启动工具、材料定额、工时定额、三维设计、保存并关闭工具；
启动工具包括：根据三维工艺任务启动三维工艺设计工具，加载和显示工艺资源、工艺知识、工艺创建、工艺路线制定、工序创建与编辑、工步创建与编辑、工艺路线图定义、工艺特殊符号定义与使用、轻量化三维模型显示与查看、工艺下载、查看历史版本、提交签审、工艺预览查看；
材料定额包括：选装工序工步使用的材料、定义各类材料定额公式、根据下料尺寸和定额公式定额材料；
工时定额包括：基于工艺中工序和工步对应的工种定额预计工时、工时分单件工时、每组工时、准备工时、平台提供工时审核功能；
三维设计包括：基于三维可视环境下的消耗式分配参装、基于工步标注三维、基于工步制作三维装配动画、基于工步制作三维中间模型；
保存并关闭工具包括：工艺保存、工艺上载、工艺设计工具关闭、清除工艺缓存。
进一步地，步骤5中的三维工艺结构化管理包括：利用业务对象模型，存储和管理工艺文件中的结构化信息，在三维工艺设计管理系统中，实现不同工艺业务对象之间的关联管理；实现结构化工艺业务对象在三维工艺设计管理系统中的电子化工作流管理，提供三维工艺设计管理系统中对工艺业务对象的校对、审核、批准签署工作，在签署规程中支持对工艺文件的预览；新建、编辑、删除工序/工步，更改管理、版本控制和属性扩展定制工序/工步对象；提取结构化工艺信息发布生成的供浏览使用的可交互工艺文件，在发布时提取系统中的审签记录信息，实现工艺文件的电子签署；工艺编辑过程中使用资源，分类管理设备、工装、工具、仪器仪表、制造单位、工种、工作中心；资源快速加载到三维工艺设计工具中，并加以应用；基于平台管理工艺过程中形成的工艺模板、工序模板、典型工艺、工艺常用语，包括工艺知识的形成与入库、工艺的签审与发布、工艺知识的使用。
本发明的有益效果：支撑电子装备制造业三维工艺样机的设计与制造，以结构化的方式组织与展示设计过程产生的数据，同时兼顾二维工艺的设计，取代原有以excel、word、普通的二维CAPP系统进行工艺设计的全过程与工艺数据管理，利用MBD三维设计模型和可视化模型数据，实现从设计到工艺到制造端设计模型数据一致，以最优、最直观的方式指导生产制造，大幅提高生产效率，降低生产过程中的质量问题。
附图说明
图1是设计方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做具体的说明。
设计方法的流程如图1所示：
步骤1：根据设计模型，结合设计、仿真工具，进行工艺性审查、干涉性检查、装配仿真，生成设计与工艺协同任务：干涉性检查使用设计工具Creo，装配仿真使用仿真工具Delmia。
步骤2：根据设计工艺协同任务，构建三维装配样机的PBOM，令初始PBOM等同于EBOM，启动三维装配样机PBOM构建工具，在PBOM构建工具中实现对PBOM操作的功能；填写三维装配样机PBOM构建工具中的Part属性编辑、PBOM三维可视化、比较报表。
PBOM构建工具包括：全部展开、全部收起、全部打包、全部拆包、可视化、撤销、快速查询、同步EBOM、显示位号；Part打包、拆包、剪切、复制、粘贴、移除、版本修订、设置虚拟件、新增或取消工艺更改标识、修改工艺辅件数量、可视化2D图形，可视化3D图形；拖拽、颜色显示、多选框选择、节点点击时间。
Part属性编辑包括：单个、批量属性编辑、撤销属性编辑、单独弹出PBOM属性编辑器编辑PBOM属性。
PBOM三维可视化包括：PBOM初始三维继承设计端面的Creo三维可视化模型、基于三维可视化模型可与PBOM结构联动、显示与隐藏、视图显示操作、PBOM添加的工艺中间件、可基于三维可视化模型重组生成工艺中间件的三维可视化模型。
比较报表包括：BOM比较报表和PBOM编辑比较报表。
步骤3：基于PBOM分类，创建三维工艺设计任务，管理三维工艺任务的派工和执行；基于PBOM节点产生的工艺任务根据设计端MBD建设情况，自动归类并记录是否属于三维工艺任务；基于PBOM中part类型不一致产生的工艺任务自动分类，每一类工艺任务管理方式统一或区别管理；编制、分解、合编、多级派工管理工艺任务；自动启动工作流程、跟踪工作进度及交付物；自动根据规则算法设定任务到期监控，对快到期、超期的任务进行预警；推送、查询、统计、监控和预警工艺任务；看板管理工艺任务，显示任务状态信息。
步骤4：构建三维工艺设计工具，包括：启动工具、材料定额、工时定额、三维设计、保存并关闭工具，集成和显示PBOM、工艺资源，实现三维工艺设计。
启动工具包括：根据三维工艺任务启动三维工艺设计工具，加载和显示工艺资源、工艺知识、工艺创建、工艺路线制定、工序创建与编辑、工步创建与编辑、工艺路线图定义、工艺特殊符号定义与使用、轻量化三维模型显示与查看、工艺下载、查看历史版本、提交签审、工艺预览查看。
材料定额包括：选装工序工步使用的材料、定义各类材料定额公式、根据下料尺寸和定额公式定额材料。
工时定额包括：基于工艺中工序和工步对应的工种定额预计工时、工时分单件工时、每组工时、准备工时、平台提供工时审核功能。
三维设计包括：基于三维可视环境下的消耗式分配参装、基于工步标注三维、基于工步制作三维装配动画、基于工步制作三维中间模型。
保存并关闭工具包括：工艺保存、工艺上载、工艺设计工具关闭、清除工艺缓存。
步骤5：基于PBOM的结构化工艺信息，实现工艺设计信息的权限、版本、状态的三维工艺结构化管理；包括：利用业务对象模型，存储和管理工艺文件中的结构化信息，在三维工艺设计管理系统中，实现不同工艺业务对象之间的关联管理；实现结构化工艺业务对象在三维工艺设计管理系统中的电子化工作流管理，提供三维工艺设计管理系统中对工艺业务对象的校对、审核、批准签署工作，在签署规程中支持对工艺文件的预览；新建、编辑、删除工序/工步，更改管理、版本控制和属性扩展定制工序/工步对象；提取结构化工艺信息发布生成的供浏览使用的可交互工艺文件，在发布时提取系统中的审签记录信息，实现工艺文件的电子签署；工艺编辑过程中使用资源，分类管理设备、工装、工具、仪器仪表、制造单位、工种、工作中心；资源快速加载到三维工艺设计工具中，并加以应用；基于平台管理工艺过程中形成的工艺模板、工序模板、典型工艺、工艺常用语，包括工艺知识的形成与入库、工艺的签审与发布、工艺知识的使用。
步骤6：可交互式的发布HTML格式的三维工艺和PDF的二维工艺，包括工艺路线、工序、工步、使用到的工艺资源、PBOM信息、工序模型、装配动画、工艺简图。
上述作为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，其特征在于，包括：
步骤1：根据设计模型，结合设计、仿真工具，进行工艺性审查、干涉性检查、装配仿真，生成设计与工艺协同任务：
步骤2：构建三维装配样机的PBOM，令初始PBOM等同于EBOM，启动三维装配样机PBOM构建工具，在PBOM构建工具中实现对PBOM操作的功能；
步骤3：基于PBOM分类，创建三维工艺设计任务，管理三维工艺任务的派工和执行；
步骤4：构建三维工艺设计工具，集成和显示PBOM、工艺资源，实现三维工艺设计；
步骤5：基于PBOM的结构化工艺信息，实现工艺设计信息的权限、版本、状态的三维工艺结构化管理；
步骤6：可交互式的发布HTML格式的三维工艺和PDF的二维工艺，包括工艺路线、工序、工步、使用到的工艺资源、PBOM信息、工序模型、装配动画、工艺简图。
2.根据权利要求1所述的电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，其特征在于，所述步骤1，包括：干涉性检查使用设计工具Creo，装配仿真使用仿真工具Delmia。
3.根据权利要求1所述的电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，其特征在于，所述步骤2，包括：根据设计工艺协同任务，填写三维装配样机PBOM构建工具中的Part属性编辑、PBOM三维可视化、比较报表；
PBOM构建工具包括：全部展开、全部收起、全部打包、全部拆包、可视化、撤销、快速查询、同步EBOM、显示位号；Part打包、拆包、剪切、复制、粘贴、移除、版本修订、设置虚拟件、新增或取消工艺更改标识、修改工艺辅件数量、可视化2D图形，可视化3D图形；拖拽、颜色显示、多选框选择、节点点击时间；
Part属性编辑包括：单个、批量属性编辑、撤销属性编辑、单独弹出PBOM属性编辑器编辑PBOM属性；
PBOM三维可视化包括：PBOM初始三维继承设计端面的Creo三维可视化模型、基于三维可视化模型可与PBOM结构联动、显示与隐藏、视图显示操作、PBOM添加的工艺中间件、可基于三维可视化模型重组生成工艺中间件的三维可视化模型；
比较报表包括：BOM比较报表和PBOM编辑比较报表。
4.根据权利要求1所述的电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，其特征在于，所述步骤3，包括：基于PBOM节点产生的工艺任务根据设计端MBD建设情况，自动归类并记录是否属于三维工艺任务；基于PBOM中part类型不一致产生的工艺任务自动分类，每一类工艺任务管理方式统一或区别管理；编制、分解、合编、多级派工管理工艺任务；自动启动工作流程、跟踪工作进度及交付物；自动根据规则算法设定任务到期监控，对快到期、超期的任务进行预警；推送、查询、统计、监控和预警工艺任务；看板管理工艺任务，显示任务状态信息。
5.根据权利要求1所述的电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，其特征在于，所述步骤4，包括：启动工具、材料定额、工时定额、三维设计、保存并关闭工具；
启动工具包括：根据三维工艺任务启动三维工艺设计工具，加载和显示工艺资源、工艺知识、工艺创建、工艺路线制定、工序创建与编辑、工步创建与编辑、工艺路线图定义、工艺特殊符号定义与使用、轻量化三维模型显示与查看、工艺下载、查看历史版本、提交签审、工艺预览查看；
材料定额包括：选装工序工步使用的材料、定义各类材料定额公式、根据下料尺寸和定额公式定额材料；
工时定额包括：基于工艺中工序和工步对应的工种定额预计工时、工时分单件工时、每组工时、准备工时、平台提供工时审核功能；
三维设计包括：基于三维可视环境下的消耗式分配参装、基于工步标注三维、基于工步制作三维装配动画、基于工步制作三维中间模型；
保存并关闭工具包括：工艺保存、工艺上载、工艺设计工具关闭、清除工艺缓存。
6.根据权利要求1所述的电子装备一体化集成三维工艺样机平台的设计方法，其特征在于，所述步骤5中的三维工艺结构化管理，包括：利用业务对象模型，存储和管理工艺文件中的结构化信息，在三维工艺设计管理系统中，实现不同工艺业务对象之间的关联管理；实现结构化工艺业务对象在三维工艺设计管理系统中的电子化工作流管理，提供三维工艺设计管理系统中对工艺业务对象的校对、审核、批准签署工作，在签署规程中支持对工艺文件的预览；新建、编辑、删除工序/工步，更改管理、版本控制和属性扩展定制工序/工步对象；提取结构化工艺信息发布生成的供浏览使用的可交互工艺文件，在发布时提取系统中的审签记录信息，实现工艺文件的电子签署；工艺编辑过程中使用资源，分类管理设备、工装、工具、仪器仪表、制造单位、工种、工作中心；资源快速加载到三维工艺设计工具中，并加以应用；基于平台管理工艺过程中形成的工艺模板、工序模板、典型工艺、工艺常用语，包括工艺知识的形成与入库、工艺的签审与发布、工艺知识的使用。
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