企业传统的产品数据管理问题

传统的工程图纸或二维工[程图信息表达方式,往往造成了产品数据的二次建模和信息二次转换,不仅延长了产品的开发周期。而且大大增加了产品数据错误的发生概率。因此,基于2D CAD的工程

    产品数据是指覆盖产品生命周期中各个应用而定义的所有相关数据,包括进行设计、分析、制造、测试、检验和维护而描述的产品零部件的几何、拓扑、公差、关系、属性和性能等数据。

 

    在早期的手工生产时代,设计与制造过程合为一体,都由某一个人独立完成,不需要与其他人员相互配合和进行协作。此时主要依赖以往的经验与传统的技能,对生产对象的描述没有形成系统的方法,相关信息的表达也缺乏完整性。因此,这一时期有关产品信息的表达和交换并不被重视。
 

    对于近代特别是现代制造业,产品数据的表达和管理方式发生了很大的变化。在早期的大批量生产时代,主要依靠图纸来传递设计信息,设计工作强度大、工期长,这种设计方法是用二维图纸来描述三维物体的,存在着二维信息与三维实体之间的转换,缺乏三维真实感和直观表示。
 

    工程图纸和技术文档是最初的产品数据形式。在计算机绘图工具产生以前,产品开发主要依靠设计人员使用绘图板、计算尺等工具,将产品的几何形状和相关信息表达于二维工程图纸上,以此作为后续的工艺、工装、加工、装配、检验和技术管理等生产过程的依据。此时的产品数据主要表现形式是二维工程图纸及其技术说明文档。产品的设计、制造、维护过程均以工程图纸介质作为生产制造的依据。
 

    以工程图纸表达的产品数据描述方式,其主要特征是通过二维数据描述产品的几何形状、拓扑关系,设计人员完成的设计图纸需要经过工程技术人员的处理,产生制造过程所需的各种数据,才可以用于后续的各个生产制造环节。
 

    目前,绘图板早已被2D CAD的计算机绘图系统所取代。我国从20世纪80年代开始推广CAD技术,以“甩图板丁程”为核心的企业CAD应用被列为国家“九五”发展的重中之重,大量的实用化2D CAD系统开发成功,并被很多企业所采用,成为目前设计人员的主要工具,代替了原来繁重的手工绘图。因此,2D CAD系统在一定程度上提高了制造企业产品设计的效率。
 

    制造企业应用2D CAD绘图系统的一般途径如下。
 

    ①应用2D CAD系统,对产品进行设计,详细描述产品零部件的组成、结构和公差等要素

    ②绘制二维丁程图纸,对纸介质图纸或电子化图纸进行复制、发放和维护,用于下游的生产制造过程。
 

    ③对产品零部件上的一些复杂型面,建立其三维曲面模型,用于NC编程和数控加工成型。
 

    但是,由于2D CAD技术本身的局限性,它只是简单地将手工绘图改为计算机绘图。从目前大量企业的实际应用效果来看,产品开发的能力和效率并没有出现根本性的改进。
 

    从根本上说.2D cAD系统产生的数据并不能实现CAD/CAPP/CAM的信息集成。企业进行数控加工,对于二维表达的产品数据,需要依据二维图纸信息在CAD/CAM软件环境中重建零件的几何实体模型,然后进行NC编程和数控程序检验,生成数控加工所需的Nc代码,以及准备工艺技术文档,编制工艺技术指令,如加工指令(FabricateOrder,FO)、装配工艺指令(Assembly Order,A0)、检验指令(Inspect()rder,IO)等。
 

    这种传统的工程图纸或二维工[程图信息表达方式,往往造成了产品数据的二次建模和信息二次转换,不仅延长了产品的开发周期。而且大大增加了产品数据错误的发生概率。因此,基于2D CAD的工程设计系统并不能满足复杂产品设计和制造信息集成的要求。    但是,这种传统的产品数据描述方式,仍然在我国很多制造企业中存在。有的企业以纸质形式存在的工程图纸少则成千上万张,多则数百万张,长年累积在技术资料室里;采用计算机绘图以后,又积累了一批2D CAD系统的电子图档文件,都还没有进行统一、有效的管理,造成了企业产品数据和技术文档的混乱。因而需要对这些数据进行清理,然后加以统一管理。

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