基于CAXA PLM的数字化工厂平台的构建及应用

曹良志

【摘要】本文阐述了数字化工厂硬件的组织架构和PLM系统软件的组成。在对新产品研发试制的过程中，对各软、硬件在设计、工艺、制造等各个生产环节中的用途进行了阐述。分析 CAXA PLM软件系统在数字化工厂平台的构建和应用，这一系统能够有效地提高生产效率，促进产品信息集成并达成协同。对数字化工厂平台的构建提供了先进的软件支持，很好地促进了数字化平台的构建和应用。

【关键词】CAXA PLM；数字化工厂平台；构建；应用

Abstract： This paper describes the chemical composition of digital hardware organization and PLM system software.In the process of new product development in the trial， for each hardware and software design， engineering， production and other production processes in use are described.Analysis CAXA PLM software systems and applications in building digital factory platform， this system can effectively increase productivity， promote integration and achieve synergistic product information. Digital Factory to build the platform provides advanced software support， good build and promote the application of digital platforms.

Keywords： CAXA PLM； Digital Factory platform； build； Applications

“十二五”纲领中提出了“要在工业企业升级换代过程中构建现代产业体系并提高自主创新能力，从而逐步提高产业链在全球化生产链中的优势”。这就需要我们将工业与信息化相结合并使二者相互融合构成新型工业化道路。数字化工厂平台中CAXAPLM的应用就是新型工业化道路探索中的一次尝试。

一、数字化工厂概述

数字化工厂是指在计算机的虚拟环境中，以PLM（产品生命周期）管理系统所提供的数据为基础，仿真、评估并优化整个生产过程。通过采用计算机技术进行复制对制造、分配及物流等相关环节进行模拟和评估，从而在最大程度提高产品设计的真实性，同时结合评估结果及时对设计方案进行调整和优化。文本主要以平台上软、硬件的构建以及平台上新产品试制的运作情况为例，阐述分析了数字化工厂的构建及应用。

二、文本主要研究方向

本次研究课题主要以利欧集團规划的无纸化支持系统为研究对象。分析CAXAPLM的数字化工厂平台的构建及应用。其主要通过网络，实现利欧集团无纸化生产，提高企业的工作效率、保证数据一致性、降低打印成本。通过无纸化办公保证图文档设计变更状态的一致性和准确性，实现流程电子签名，保证图文档的安全管理。生产的无纸化主要包括审核过程无纸化、下发过程无纸化，对外传递无纸化。首先解决审核过程无纸化和业务部门的下发无纸化，其次解决生车间的现场无纸化，然后实现对外传递无纸化，最终达到完全无纸化生产的目的。

三、PLM系统在无纸化中的应用

1.PLM中的数据技术状态管理。每个产品要求有设计、发布、归档等多个状态，对车间中的终端节点，只能访问处于发布状态的图纸和工艺，不能访问正处于设计状态的数据。另外，产品BOM信息也存在对应的技术状态，只有发布的BOM才能打印输出给生产相关部门，从而保证图文档数据的准确性。CAXAPLM中提供数据状态的控制，可以满足此数据准确性的要求。

2.PLM系统的电子审签流程的推行。企业运行中，电子文档的有效性需要经过标准的流程审批，然后通过电子化的签审工具，在图纸和工艺文件上进行电子签名，才使电子文档具有对应法律意义上的权威性。CAXAPLM系统提供工作流和电子签名工具，可以对二维图纸和工艺文件以及其它文件进行签审。

四、数字化工厂应用情况分析

1.数字化设计的各环节概述。（1）在企业确定于数字化工程确认合作意向，并向数字化发送合作订单后，首先需要由总工程师结合研发项目的相关要求进行立项工作，依照设计方案中的内容对具体的工作进行安排和布局。（2）总工程师继续确定项目经理的人选，接着由项目经理对各项目车间的负责人进行分配。并依据角色的不同分配不同的工作权限。划分好各自的职责范围，便于管理和具体操作。（3）设计人员需要进入云存储中心，并在云存储中心中查询是否存在电子仓库已经存在了较为相似的产品信息，如果发现存在相信的产品信息时，设计人员则可以对产品信息进行重复的利用，从而有效缩短了设计人员的工作时间，提供了设计人员的工作实效性。（4）设计员将二维工程图作为基础，使用CAXA实体设计软件生成三维模型并对产品进行模拟装配，以便于能够及时发现设计中存在的不足和漏洞，并予以完善和调整，从而降低样机试制过程中发生意外的可能。三维图也分析了关键零部件的有效运行并提供了三维数据模型，直观地为产品的外观造型设计提供了依据。（5）项目经理和总工程师审核批准之后，统一采用PDM系统对设计图纸资料进行收录，将其收集在统一的资料库当中。

2.数字化的工艺环节。（1）工艺员根据审核后的工程图纸，使用CAXA工艺图表软件来完成如下工作：工艺过程卡以及工序卡的制作，材料定额、工时定额等。最后汇总出生产所需的各种BOM信息。（2）当总工程师的立项得到批准后，采用PDM系统对设计方案中所涉及到的相关工艺信息进行统一的整理和保存。

3.数字化的制造环节。（1）依据工艺路线的要求，工艺员使用数控车、制造工程师、线切割等软件来完成数控编程并输出G代码。再把生成的代码进行校验及加工仿真，有效地避免加工过程中出现的浪费现象。（2）根据加工的仿真信息，操作人员需要将在工艺中发现缺陷和漏洞的图纸及时反馈给设计人员，让其针对现有不足对图纸进行完善和优化。而PDM系统则会自动对此操作环节中的文档信息的变化进行标识和登记。（3）通过DNC网络车间管理人员可以对数控车间内的设备进行联网通讯并加以管理。从而提高数字化工厂的生产自动化水平和关键设备的综合利用率。（4）PDM系统自动记录所有加工数据以及生产进度等制造信息。（5）零部件都加工完毕并检验合格后，PDM系统会根据修改情况对版本进行记录和保存。（7）PDM系统可以将产品进行分类，从而建立通用零部件库。依据合理的结构规范来进行管理，以实现在设计过程中的快速借用。

五、软件在数字化工厂中的具体应用

1）电子图版和实际设计相结合，能够在极大程度上增加设计的立体型和直观性，从而在另一方面提高了图纸验证的科学性和可行性。2）CAPP工艺管理系统的实施及运用，在工艺文档的标准化奠定了基础，提高了工艺编制的实效性，提高了信息统计的真实性和有效性。3）数据管理和流程监控作为PDM系统的核心，将整个产品生命周期中的相关数据进行集中有效地管理，以实现产品各类信息的统一管理。规范了相应的设计过程和设计标准，使数据安全得到保障。

六、CAXAPLM的数字化工厂平台的构建及应用的具体意见

根据目前利欧集团信息系统规划，结合PLM、ERP的实施应用，建议近阶段采用PLM支持下的无纸化方案，并在ERP实施生产计划后，考虑PLM+ERP下的无纸化方案。PLM+ERP支持下的无纸化方案需要做的工作包括开发一个信息门户，实现对PLM、ERP系统的获取和展现。在PLM+ERP支持下的无纸化推进一段时间后，结合产品全生命周期的质量管理、售后服务管理，推进MES系统建设，并在车间信息门户中整合MES应用，将达到高度自动化的数字化工厂这一目标。

结束语

CAXAPLM在数字化工厂的构建和应用方面发揮了巨大的作用，通过软件系统的技术支持完成了技术数据的集中管理，实现了技术数据的无纸化交流。从而提升了设计水平、工艺水平和制造水平。从中，我们不难看出培养责任意识在建设数字化工厂中的重要性，数字化管理在产品生命周期的实施和运用，能够有效提高数据库内容的真实性和可靠性，从而建立具有企业自身特色的数据库，为企业的数字化发展奠定基础。

参考文献

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