2022年面向维工艺作业指导书设计方案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1 绪论1.1 课题争论背景及意义相伴着信息化时代的来临,全球进入了数字化时代;在迅猛进展的信息技 术、网络技术的推动下,制造业正经受着革命性的变革;数字化制造技术应运 而生,从产品的设计、制造、销售、爱护到报废等阶段,均是归属于数字化制 造的范畴;但是目前只是对设计、销售、爱护阶段的争论比较多,比如数字化 模拟、数字化设计、数字化资源治理等都是一些耳熟能详的名词;然而在生产 制造阶段,特殊是车间现场对数字化技术的应用就相对比较薄弱;数字化制造 需要均衡的进展,因此融合数字化技术和制造技术,面对车间生产现场的数字 化制
2、造技术,有待争论与突破;生产工艺对于制造企业来说至关重要1 ,它是连接产品设计和产品生产的桥梁,是指导作业人员完成加工任务的大纲蓝本,是实现企业增值的关键所 在,对生产制造有着举足轻重的位置和作用;工艺工作贯穿于制造企业的整个 生产流程 2,主要包括工艺设计和工艺应用两方面;目前,工艺设计方面的研 究较多,特殊是三维工艺的显现,带来了基于三维模型工艺设计的争论热潮,如三维工艺规划与仿真技术 3, 4、三维工艺中的特点识别技术 5, 6、三维工艺信 息表达技术 7等;对于工艺应用方面的争论,特殊是面对生产制造的工艺文件 下发和呈现的文献相对较少;工艺文件记录如何在过程中实现成最终产品的操 作文件
3、,是指导劳动者如何利用生产工具对各种原材料、半成品进行增值加工 或处理,最终使之成为成品的方法与过程说明;其最终落脚点是指导作业人员 更好更快地进行加工作业,完成零部件的生产任务;因此,工艺文件能否以更 合理、更便利、更友好的方式出现给作业人员,是能否最大化地实现其价值的 关键;传统二维环境下,工艺信息依靠二维工程图,以纸质工艺卡片或图册跟 随流转单下发至工位,加之配套的操作说明、安全规程等纸质文件,形成指导 作业人员加工作业的文件体系;此方式广泛应用于我国大中小企业;然而其存 在工艺更换滞后、工艺学问系统化困难、资源铺张等弊端,不利于企业和环境 的可连续进展;同时,随着信息化时代的来临,数字
4、化趋势不断冲击着此种落名师归纳总结 后的模式,随着ERP、MES 等信息化系统的不断推动,企业纷纷开头加入数字第 1 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用化、无纸化的行列;特殊是在“ 全三维”8 概念提出之后,要求工艺指导信息在制造各个环节之间的传递从二维平面、纸质的模式转向三维立体、数字的模 式,传统纸质方式与数字化之间的冲突正激化着人类制造工程历史上的一次必 要革命;因此如何在“ 全三维” 这一全新的生产方式下为作业人员供应优于传 统模式的基于工艺信息的作业指导,具有宽阔的应用前景和深厚的现实意义;1.2 国
5、内外相关争论综述1.2.1 三维工艺的争论现状 a三维工艺的兴起 二维平面工程图是制造业用于描述产品生产制造相关信息的重要依据,且 曾经是唯独依据;然而人的思维是多维的,产品信息在全生命周期过程中流淌 时,传递过程的二维需求和人们懂得过程的三维需求产生庞大冲突,不断的转 换造成了庞大的思维铺张,同时也简单显现表达不清或表达错误的情形;如图 1.1 所示,产品设计师以三维的方式设计出产品,将其转化为二维图之后传递 给制造阶段;工艺人员拿到二维图纸之后,第一在思维中转化为三维模型以理 解设计,从而编制出访用于生产作业指导的二维工程图纸;作业人员拿到二维 工程图之后,通用第一要在思维中将其转化为三维
6、模型以懂得产品和工艺;过 程中四次转化将产生四次不必要的铺张,同时相伴着潜在懂得错误的危急;然 而这种铺张和错误的代价却已在制造业存在了百年之久;图 1.1 产品描述信息传递与转化过程自此,基于三维模型的概念应运而生,它将产品整个生命周期中的产品信息 和工艺信息均以数字化的方式出现;特殊是对于工艺信息的出现,基于三维模型的三维工艺免除了大量的3D 和 2D 的转换,在降低脑力铺张、体力铺张和资名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用源铺张的同时最大化了生产制造的效率和效能;三维工艺相关技术是目前
7、制造 业争论的热点问题;b三维工艺相关技术争论现状 三维工艺同传统工艺最根本的区分是两者基于不同的模型;传统的二维工 艺建立在二维工程图的基础上,而三维工艺的基础是三维模型 9-11;不同于传统的产品三维模型,三维工艺所依靠的三维模型在包含精确几何模型的同时,也包含了尺寸、公差、基准、属性等信息,以满意工艺设计和检验设计的要 求,从设计、工艺、生产、运营到服务实现“ 全三维” ,替代原二维工程图样的功能;基于模型的定义MBD 概述 MBDMBD 争论现状 在国外,对于 MBD 的争论起源较早,应用相对成熟;如波音公司的 787工程,全机的工程信息都是通过MBD 定义的,从设计开头,全面在合作伙
8、伴中推行了 MBD 技术,并依靠达索软件基于三维模型完成工艺设计,同时在生产加工 和装配过程中均依据该单一化的数据流和信息流;此外,如由日本三菱重工主导研发的新世代喷气客机MRJ等均接受了 MBD 技术;在国内, 20世纪末期启动的新飞豹研制方案标识着三维设计规模化应用的 开头,同美国相差了 10年;新飞豹设计全面接受三维设计技术,其全机电子样 机是国内第一架全机电子样机,也是首次用电子样机替代物理样机进行和谐设 计,用数字量代替模拟量进行设计信息的传递;另外,中航工业成飞公司在枭 龙飞机和 ARJ21飞机机头的制造过程中也应用了全数字量传递的和谐工作法;沈阳飞机设计争论所某型飞机研制中全面应
9、用了全机电子样机和谐、全三维建名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用模的方法,并取得了显著的效益;目前,我国航天产品研制正在由基于模拟量传递的研制模式向基于数字量 传递的数字化研制模式转变,在航天工业新研工程中几乎全部进行了 MBD 技 术的争论和应用;但是在生产过程的主要依据仍旧是二维数字化模型,仍未实 现三维模型的全面推广和应用,在生产制造过程中仍需要将三维转化成二维并输出成图纸指导生产作业;1.2.2 三维工艺信息应用系统争论现状 MBD 技术的特点是接受三维数字化模型作为飞机零件制造、
10、部件装配的依 据,生产现场不再发放二维图纸;因此在摒弃沿用了百年的二维图纸之后,以 何种方式指导现场进行有效生产成为该领域学者争论的热点;目前,争论主要 集中在三维工艺设计和现场可视化技术方面,且偏重于三维工艺设计系统的研究,如西门子闫太生提出了一种利用Teamcenter实现基于三维中间工序模型的新型工艺设计模式;武汉理工王飞飞等对基于三维的工艺变型设计进行了深化 争论,对工艺建模和工艺设计中的相关工艺参数和工艺流程变量进行了定义,争论了变量驱动生成工艺模型以及该零件加工工艺的工艺设计方法 14;而针对 三维工艺现场应用技术的争论相对较少,且争论主要集中在部件装配领域,如北航张魁等人开发了面
11、对MBD 制造环境的装配工艺数据集成系统;中航工业陕飞搭建了基于 Windchill 审签和治理装配仿真视频、装配大纲和三维工步视图 的用于指导现场装配作业的解决方案;而未见面对零件制造 工艺文件现场应用模式古老 工艺文件是指导工人进行生产作业的依据,其现场应用模式的好坏将直接 影响其指导成效;当前的工艺文件应用多接受纸质下发方式进行,通过条码技 术将工艺文件和进度信息关联,在编制流转单时,通过扫描条码将各道工序与 相应的工艺文件关联起来,跟随流转单下发至相应工位,供作业人员浏览;如 有暂时工艺文件需要修改,都要通过纸质文件的形式提交给工艺人员,反馈速 度慢,响应滞后,易导致生产周期的延长;同
12、时大量的纸质文件无法进行重 用,造成资源的铺张,违反环境爱护原就;b信息化成效不佳在车间信息化方面,虽已实施了制造执行系统三维工艺呈现信息完整 钢格板产品结构复杂、精度要求高,三维工艺指导信息作为指导作业人员 进行生产制造的最主要甚至唯独依据,必需保证其携带信息的精确性和完整 性,保证其呈现成效的直观性和可读性,同时将一些操作规范、安全要求等通 用信息呈现出来;因此需要建立实现与三维工艺设计系统的关联,通过专用工 艺模块将需要的工艺相关信息接入系统,为三维工艺指导信息的呈现供应专用 工艺的数据来源,保证与设计同步的同时,提高了三维模型的重用程度;需要 建立记录操作规范等通用工艺的治理模块,供应
13、通用工艺的录入和爱护功能;b三维工艺呈现方式差异化 钢格板制造企业生产的产品品种多、批量大,工艺路线有冲压工艺、焊装 工艺、机加工工艺、涂装工艺和总装工艺等多方面;由于每个产品所对应的工 艺信息、每个工位所需要的工艺指导形式均不尽相同,因此为了提高工艺信息 的指导成效,需要建立可实现有针对性、差异化呈现三维工艺指导信息的功 能;加之任务多样,工艺呈现方式需实现实时动态生成,以适应生成需求;c工艺更换响应快速准时 在钢格板制造企业生产模式下,工艺更换和方案变更是导致生产周期延长 的主要缘由之一;因此为了缩短加工中遇到问题所带来的工艺文件暂时更换周 期,实现暂时工艺修改快速反馈、准时下发的功能,需
14、要建立工艺暂时更换模 块,供应工艺更换反馈通道和更换通知接收通道,使车间层能快速、便利地将名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用更换需求上传至工艺层,工艺层也能准时、有效地将更换通知传达到工位或个 人,从而大大缩短因工艺更换带来的延时周期;总之,本课题通过对三维作业指导书的争论,设计一套面对钢格板制造企 业现实需求、适用于三维工艺环境的现场作业指导书;充分利用三维工艺的优 点,发挥指导书的现场指导作用,提高现场信息化水平和快速响应才能;2.2 钢格板制造企业现行作业指导书的争论分析2.2.1
15、作业指导书对企业的作用与意义作业指导书是企业工程工程施工组织技术文件中必不行少的一个组成部 分,同时也是满意顾客要求,达到顾客中意,确保工程质量目标实现的一个关 键掌握环节;它是一个企业质量手册与程序文件的支持性文件,又是组成企业 质量治理体系文件 从格式、内容、发放及治理等方面进一步规范企业作业指导书编写使用 等工作,进而完善和健全企业的质量治理体系;b使作业指导书更贴近现场实际情形,切实起到指导工程施工的作用,以 确保作业人员的工作质量和工程工程的工程质量,进而确保企业质量方针的执行和工程质量目标的实现;2.2.3 现行纸质作业指导书实例 钢格板制造业的核心技术是机加工,包括车削、洗削、磨
16、削、刨削以及划 线等工艺,下面呈现一份钢格板制造业的通用机加工车间的作业指导书;钢格板制造业机加工作业指导书:名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用a)操作者应细心看清、看完图纸和工艺文件的各项阐明,坚持图纸和工艺 文件的卫生与完好,并应严格按描画图纸、工艺规程和技能标准进行零部件的加工,不得随便自行更换;b操作者依照工艺需求查看借用的工、夹、量、刀具能否契合工艺及运用 需求,应有自校量具的习气,如有疑问,应当即与组长或车间出产治理者联络;c操作者应将工、夹、量、刀具别离规整地放置在东西箱上或
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- 2022 面向 工艺 作业 指导书 设计方案
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