鄧琎 葉愈 高瑜雄

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃—網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠（2019YFB1707300）

摘要：結(jié)合數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)在區(qū)域行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造與核心企業(yè)的PLM（研發(fā)設(shè)計(jì)管理平臺(tái)）集成應(yīng)用，形成面向數(shù)控機(jī)床集聚區(qū)域的上下游企業(yè)之間協(xié)作研發(fā)的業(yè)務(wù)協(xié)同模式，支撐企業(yè)間在設(shè)計(jì)過(guò)程中的統(tǒng)一管理、開(kāi)放與共享，實(shí)現(xiàn)在研發(fā)環(huán)節(jié)的資源整合和高度協(xié)同，有效提升企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)能力。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造;PLM;系統(tǒng)集成;應(yīng)用技術(shù);研發(fā)協(xié)同

中圖分類號(hào)：TP399文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2020）14-0028-01

企業(yè)對(duì)創(chuàng)新研發(fā)與協(xié)同制造的業(yè)務(wù)需求逐步明確，近年來(lái)大量行業(yè)核心企業(yè)開(kāi)始構(gòu)建面向供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和關(guān)聯(lián)企業(yè)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)，圍繞企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理等方面的重要需求，實(shí)現(xiàn)高效的統(tǒng)籌、優(yōu)化、調(diào)度、品控，從而實(shí)現(xiàn)高效率協(xié)作，推動(dòng)了制造資源、制造能力和物流配送的開(kāi)放共享。

PLM作為數(shù)控機(jī)床行業(yè)中一個(gè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的研發(fā)設(shè)計(jì)管理平臺(tái)，在大多數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)都具備較好的應(yīng)用基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)的PLM系統(tǒng)主要是針對(duì)企業(yè)內(nèi)部的研發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)用，較難支撐區(qū)域化、復(fù)雜化的協(xié)同應(yīng)用模式。因此，如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)進(jìn)行集成，來(lái)合力實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床區(qū)域的研發(fā)設(shè)計(jì)協(xié)同應(yīng)用，是值得進(jìn)行研究的課題。本文將重點(diǎn)對(duì)數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)集成應(yīng)用技術(shù)的模式和方法進(jìn)行研究分析。

1數(shù)控機(jī)床企業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)集成要點(diǎn)

經(jīng)過(guò)筆者的調(diào)研和分析，數(shù)控機(jī)床企業(yè)在系統(tǒng)集成工作中應(yīng)重點(diǎn)對(duì)以下幾方面予以關(guān)注：

①設(shè)計(jì)BOM集成：企業(yè)的設(shè)計(jì)BOM既是企業(yè)指導(dǎo)后續(xù)工藝與生產(chǎn)的重點(diǎn)，更是實(shí)現(xiàn)企業(yè)間協(xié)同研發(fā)的基礎(chǔ)。通過(guò)設(shè)計(jì)BOM與網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)集成，并由核心企業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)BOM進(jìn)行企業(yè)間的研發(fā)任務(wù)劃分，將能夠?qū)崿F(xiàn)多企業(yè)在一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)BOM中協(xié)同開(kāi)發(fā)的工作模式;

②物料編碼集成：物料編碼是系統(tǒng)判斷唯一數(shù)據(jù)來(lái)源的重要手段，協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)集成時(shí)，需要充分考慮兩個(gè)系統(tǒng)之間的物料編碼統(tǒng)一，以確保系統(tǒng)中所有圖紙、文件和BOM的一致性。

③圖紙和文件集成：設(shè)計(jì)圖紙和文件的集成是企業(yè)間實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在對(duì)應(yīng)的權(quán)限控制下，通過(guò)企業(yè)間圖紙和文件的共享應(yīng)用，可以支撐在協(xié)同模式下的共同研發(fā)設(shè)計(jì)。

④設(shè)計(jì)流程集成：協(xié)同研發(fā)涉及到多企業(yè)的復(fù)雜流程集成，雖然通過(guò)平臺(tái)可以為中小企業(yè)固化一套相對(duì)固定和通用的研發(fā)設(shè)計(jì)流程，但是部分大型企業(yè)已形成了自身較為完善和固定的研發(fā)流程體系，因此，平臺(tái)依然需要考慮到部分企業(yè)的個(gè)性化流程需求，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與企業(yè)PLM系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)流程的集成。

2網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)集成應(yīng)用模式

針對(duì)數(shù)控機(jī)床企業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)的集成應(yīng)用，筆者提出了以下的應(yīng)用模式：

設(shè)計(jì)BOM集成：通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)集成的方式，把核心企業(yè)PLM系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)BOM集成到網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)上，在集成時(shí)首先確保編碼的唯一性和準(zhǔn)確性，優(yōu)先確保PLM系統(tǒng)中所產(chǎn)生的物料編碼規(guī)范;其次，應(yīng)考慮當(dāng)設(shè)計(jì)BOM發(fā)生變更時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)之間的BOM相互同步和版本更新問(wèn)題，確保網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)BOM的一致性;再者，當(dāng)BOM發(fā)生變更時(shí)，應(yīng)及時(shí)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)、PLM等系統(tǒng)中具備相應(yīng)的預(yù)警功能，以保證更新能及時(shí)傳遞到MES、ERP等系統(tǒng)之中，減少因變更不及時(shí)對(duì)生產(chǎn)、采購(gòu)等環(huán)節(jié)帶來(lái)的不良影響;最后，在設(shè)計(jì)BOM集成的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)應(yīng)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙與文件的集成工作，把圖紙和文件掛在對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)樹(shù)上，以便于后期設(shè)計(jì)任務(wù)的協(xié)同開(kāi)展。

設(shè)計(jì)任務(wù)分配：在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)上，核心企業(yè)將可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)任務(wù)的分配工作。在設(shè)計(jì)任務(wù)分配前，協(xié)同企業(yè)首先應(yīng)在平臺(tái)上進(jìn)行注冊(cè)和基礎(chǔ)信息的錄入，以便于核心企業(yè)在后期直接進(jìn)行任務(wù)分配。在任務(wù)分配時(shí)，核心企業(yè)將能夠通過(guò)平臺(tái)把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際需求劃分成不同的部分，同時(shí)分配給一個(gè)或多個(gè)企業(yè)，并給予相應(yīng)的修改、查看、時(shí)限等多種權(quán)限，支撐多家企業(yè)在平臺(tái)中的協(xié)同設(shè)計(jì)。

協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)任務(wù)分配完成后，企業(yè)將能夠在協(xié)同平臺(tái)中共同進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)工作，平臺(tái)應(yīng)實(shí)現(xiàn)幾方面的重點(diǎn)功能。平臺(tái)應(yīng)支持多種研發(fā)流程的同時(shí)運(yùn)行，并依據(jù)前期調(diào)研需求，在平臺(tái)中初始化多種研發(fā)流程供企業(yè)進(jìn)行選擇，企業(yè)也可以根據(jù)自身情況對(duì)部分流程進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整;在多企業(yè)都需要對(duì)某個(gè)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行編輯時(shí)，平臺(tái)應(yīng)具備文件鎖定功能，在一個(gè)用戶變更時(shí)把該文件進(jìn)行鎖定，避免多用戶同時(shí)編輯導(dǎo)致的版本混亂和文件覆蓋問(wèn)題;同時(shí)，平臺(tái)應(yīng)對(duì)所有文件的編輯記錄、版本更新記錄等進(jìn)行存儲(chǔ)和管控，以便后期能夠快速的調(diào)用和查看前期的文件;在協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)不同的研發(fā)情況，平臺(tái)應(yīng)具備不同的集成方式，通過(guò)手動(dòng)集成確認(rèn)和流程觸發(fā)自動(dòng)集成結(jié)合的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)集成過(guò)程。

3應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

基于以上系統(tǒng)集成應(yīng)用模式，筆者項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)結(jié)合某機(jī)床制造企業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)進(jìn)行了系統(tǒng)集成，并在其產(chǎn)業(yè)鏈上部分企業(yè)中開(kāi)展了平臺(tái)應(yīng)用，取得了較好的應(yīng)用效果。通過(guò)讓企業(yè)上下游配套和服務(wù)商參與研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程、承擔(dān)部分設(shè)計(jì)任務(wù)、提出設(shè)計(jì)修改意見(jiàn)及建議，企業(yè)的機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量明顯提升，用戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度也有所提高。

4結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)是大型企業(yè)提升自身研發(fā)生產(chǎn)能力、整合產(chǎn)業(yè)鏈和區(qū)域資源的有效手段和途徑，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)與PLM系統(tǒng)的集成應(yīng)用，可以滿足企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的協(xié)同應(yīng)用，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)鏈整合能力。本文的研究成果初步在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域進(jìn)行了探索應(yīng)用，后期將逐步為其他行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作提供一定的參考與借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]從“數(shù)控一代”到“智慧一代”[J].張存吉，姚錫凡，張翼翔，周際鋒，易安斌.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng).2015（07）

作者簡(jiǎn)介：鄧琎，男，31歲，云南省機(jī)械研究設(shè)計(jì)院信息技術(shù)所副所長(zhǎng)，致力于信息技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用研究。