1、企業簡介

       桂林橡膠機械廠（以下簡稱桂橡機）是國(guó)家機械工(gōng)業委員會确定的生産(chǎn)橡膠機械的專業化企業，具(jù)有(yǒu)年産(chǎn)200多(duō)台輪胎定型硫化機和其它橡膠機械産(chǎn)品共10000噸的生産(chǎn)能(néng)力。占地面積32萬平方米，現有(yǒu)員工(gōng)1700人，其中(zhōng)工(gōng)程技(jì )術人員240人，它是目前國(guó)内最大的專業硫化設備制造廠家，其中(zhōng)機械式硫化機國(guó)内市場份額達42%，液壓硫化機國(guó)内市場份額達90%以上。與世界著名(míng)的橡膠機械廠商(shāng)比較，桂林橡膠機械廠硫化機年産(chǎn)量已超出日本三菱、神戶制鋼、德(dé)國(guó)克虜伯等傳統三“強”，成為(wèi)世界上硫化機制造業新(xīn)的霸主。

       1997年6月，桂橡機在國(guó)内硫化機主要生産(chǎn)廠家中(zhōng)第一家通過IS09001質(zhì)量體(tǐ)系認證；該廠技(jì )術力量雄厚，建立了CAD工(gōng)作(zuò)站，集機械設計、制造和計算機自動化控制于一體(tǐ)；加工(gōng)設備精(jīng)良，擁有(yǒu)數控镗銑床等89台高、精(jīng)、尖加工(gōng)設備及先進的計量、檢測工(gōng)具(jù)。

       桂橡機以國(guó)際先進水平為(wèi)目标，大力開發适合國(guó)情的産(chǎn)品。主要産(chǎn)品有(yǒu)煉膠機、壓延機、擠出機、成型機、截斷機和硫化機等系列橡膠加工(gōng)設備。主導産(chǎn)品“力創”牌機械式系列化（“36至85”）輪胎定型硫化機和液壓式輪胎定型硫化機由于起點高，技(jì )術含量大，工(gōng)作(zuò)性能(néng)穩定，能(néng)滿足生産(chǎn)工(gōng)藝要求，深受中(zhōng)外用(yòng)戶歡迎，國(guó)内市場占有(yǒu)率達40％，同時批量出口日本普利司通、法國(guó)米其林及東南亞各國(guó)輪胎公(gōng)司。

       2、項目背景

       近年來，每個制造業企業都面臨着持續多(duō)變和不可(kě)完全預測的全球化市場競争。競争的核心是以知識為(wèi)基礎的新(xīn)産(chǎn)品的競争。特别是最近幾年，很(hěn)多(duō)企業已經開始将制造技(jì )術與飛速發展的信息技(jì )術、自動化技(jì )術、現代管理(lǐ)技(jì )術與系統技(jì )術有(yǒu)機融合，逐漸形成了新(xīn)一代先進制造技(jì )術。

       先進制造技(jì )術十分(fēn)重視産(chǎn)品設計問題，從而使先進設計技(jì )術成為(wèi)先進制造技(jì )術的核心之一，同時先進設計技(jì )術離不開三維CAD支撐,現代三維CAD技(jì )術所追求的設計網絡化,更要求能(néng)支持協同設計所需的環境與設計技(jì )術。

       随着桂橡機信息化建設的逐步深入, 三維協同設計必要性已凸顯無疑，越來越需要大規模的基于網絡化和信息共享的三維協同設計。三維協同設計也成為(wèi)先進制造技(jì )術中(zhōng)并行工(gōng)程運行模式的核心。

       協同設計的思想摒棄了傳統的串行設計，提出建立以人際合作(zuò)關系為(wèi)基礎的群體(tǐ)協同工(gōng)作(zuò)模式，在産(chǎn)品設計階段盡早考慮産(chǎn)品全生命周期中(zhōng)各種因素的影響，全面評價産(chǎn)品設計，以達到設計中(zhōng)的最優化最大限度消除隐患。

       三維協同設計，是一種全新(xīn)的設計模式，是各專業設計人員相互協同來共同完成一個項目。衆多(duō)實踐證明，産(chǎn)品的全生命周期管理(lǐ)十分(fēn)需要三維協同技(jì )術的幫助。

       三維的協同設計同時也具(jù)備如下特性:

• • 多(duō)主體(tǐ)性。是指設計活動由兩個或兩個以上設計人員參與，具(jù)有(yǒu)領域知識、經驗和一定的問題求解能(néng)力；
  • 協同性。具(jù)有(yǒu)協同各個設計人員完成共同設計目标的機制，這一機制包括通信協議、通信機構、沖突檢測等；
  • 共同性。設計人員所在的設計環境和上、下遊的信息是一緻的；
  • 靈活性。參與的設計人員數目可(kě)以動态地增加或減少，協同設計的體(tǐ)系結構也是靈活多(duō)變的。

       在二維與三維設計關系上，天喻軟件認為(wèi)，三維是一個容器，是一個我們最終所要制造的結果；二維是不同的表達過程，是一個片面；三維是由無數的二維信息流所組成。在一個産(chǎn)品全生命周期的過程中(zhōng)，作(zuò)為(wèi)信息的表達與傳遞，使用(yòng)的是符合相關的國(guó)家标準和行業規範的特征二維信息。而作(zuò)為(wèi)一種準确的信息交流方式，用(yòng)二維圖像交流信息是我們最自然最本質(zhì)的方式。可(kě)以說，三維表達和二維表達相輔相成，缺一不可(kě)。但三維協同設計在産(chǎn)品全生命周期管理(lǐ)中(zhōng)卻有(yǒu)着二維設計無可(kě)比拟的優越性。

       (1)進度管理(lǐ)

       通過對三維協同管理(lǐ)的控制，全體(tǐ)項目團隊成員，可(kě)以迅速無礙地獲得自己需要的信息。

       (2)直觀的表達方式

       在桂橡機設計過程中(zhōng)，很(hěn)多(duō)重要部件的設計把握要求相當嚴格，協同要求也需要很(hěn)直觀，否則将對産(chǎn)品生産(chǎn)進度産(chǎn)生重大影響。因此，非常需要在某些預定的時間進行該設計方案的讨論。

       如果采用(yòng)平面圖＋實施方案描述的方法，将很(hěn)難說清具(jù)體(tǐ)情況，因為(wèi)這些圖紙都是平面的二維圖，缺乏直觀性和明确性。所以一般都會通過三維模型的設計和協同，配以詳細的方案說明共享給所有(yǒu)項目成員，效果是立竿見影的。

       (3)解決二維設計中(zhōng)的局限性問題

       在某項目的設計過程中(zhōng)，運用(yòng)三維協同設計可(kě)以預先發現設計存在的漏洞。

       發現設計缺陷後，項目組中(zhōng)各設計人員可(kě)在一起協商(shāng)解決方案，将設計的問題在生産(chǎn)之前就處理(lǐ)了，對項目進度、費用(yòng)的保證和為(wèi)各方創造的效益是明顯的。

       (4)方便與客戶交流

       利于企業設計部門發展壯大和項目團隊協同工(gōng)作(zuò)。同時與企業客戶演示交流時，更易表達清晰且簡潔明了。

       為(wèi)适應企業信息化的持續發展，桂橡機信息化管理(lǐ)部門提出了規範管理(lǐ)企業三維設計結果及工(gōng)作(zuò)協同的需求。鑒于此，桂橡機與天喻軟件将在前期PDM基礎上将開展Inventor三維協同管理(lǐ)、集成管理(lǐ)及規範管理(lǐ)的深化應用(yòng)。

       3、桂橡機三維協同設計總體(tǐ)方案

       桂橡機的三維協同設計管理(lǐ)總體(tǐ)解決方案框架見下圖所示，通過三維協同設計管理(lǐ)系統解決三維模型的在線(xiàn)協同設計、三維模型文(wén)檔的審批、變更管理(lǐ)、三維模型的發放管理(lǐ)。主要功能(néng)有(yǒu)以下幾方面：

圖1 桂橡機三維協同管理(lǐ)框架

• • 三維模型屬性信息關聯管理(lǐ)

       協同設計管理(lǐ)系統實現和Inventor三維模型的屬性參數直接關聯，用(yòng)戶在設計三維時輸入模型的屬性參數後，檢入系統後系統自動保存。

• • 三維模型屬性與ERP集成管理(lǐ)

       系統實現了在三維屬性信息的填寫時，支持從ERP系統中(zhōng)查詢讀取相關物(wù)料信息，如編碼、名(míng)稱等，自動填寫到屬性信息欄，見下圖所示。

圖2 屬性填寫

       圖中(zhōng)不同的顔色表示與ERP集成的接口，點擊查詢物(wù)料庫，彈出如下圖所示的物(wù)料交互選擇界框，由用(yòng)戶交互選擇對應的物(wù)料信息，雙擊之後将相關的物(wù)料信息填寫到屬性界面中(zhōng)，關閉屬性填寫界面将屬性信息填寫到Inventor三維模型的屬性集中(zhōng)。

圖3 讀取ERP物(wù)料碼

• • 三維模型标準件(通用(yòng)件)管理(lǐ)

       為(wèi)提高桂橡機的産(chǎn)品開發效率，減少零部件數量和采購(gòu)成本，系統提供三維标準件庫管理(lǐ)功能(néng)，支持桂橡機對三維标準件的統一管理(lǐ)，統一使用(yòng)，嚴控新(xīn)增。三維标準件庫采用(yòng)零件族的管理(lǐ)方法，通過将結構相似的标準件、通用(yòng)件形成企業的一種資源。見下圖所示，零件族的目标是逐步減少相似件，将結構相似的通過參數的形式逐步歸納與合并。通過這種方式減少借用(yòng)件，使桂橡機的産(chǎn)品标準化，規範化，有(yǒu)利于降低生産(chǎn)成本。

圖4 三維标準件庫管理(lǐ)

• • 三維模型集中(zhōng)管理(lǐ)

       三維協同設計管理(lǐ)系統提供面向項目團隊的工(gōng)作(zuò)區(qū)，統一存放項目組設計的三維模型文(wén)件，同時系統對三維模型文(wén)件的更新(xīn)提供豐富的圖标提醒。項目成員可(kě)從工(gōng)作(zuò)區(qū)實時獲取模型，如下圖所示：

圖5 三維協同設計管理(lǐ)的項目工(gōng)作(zuò)區(qū)

• • 三維模型的可(kě)視化管理(lǐ)

       針對桂橡機的三維模型的可(kě)視化浏覽，天喻軟件提供了輕量化解決方案，提供天喻軟件自主知識版權的三維輕量化浏覽器。三維輕量化浏覽器實現了下功能(néng)：

       ◐ 在保存三維模型時，自動生成相應的輕量化模型文(wén)件。轉換生成的輕量化模型文(wén)件自動跟随三維模型提交到三維協同庫中(zhōng)，以支持下遊業務(wù)部門對Inventor的應用(yòng)。

       ◐ 生成的輕量化文(wén)件可(kě)以進行浏覽批注、裝(zhuāng)配拆卸、測量、爆炸或裝(zhuāng)配動畫編輯，支持消隐、梯形剖切、線(xiàn)框、渲染等視圖,如圖所示。

圖6 輕量化模型支持梯形剖切、爆炸、線(xiàn)框視圖

• • 三維模型結構與PDM集成

       實現将三維模型保存到PDM系統，在PDM系統中(zhōng)完成三維模型的審批、更改及發布操作(zuò)。

       4、實施效果分(fēn)析

       桂橡機的三維協同設計管理(lǐ)項目的實施為(wèi)桂橡機提供了一個高效的三維在線(xiàn)協同設計平台，通過該平台設計人員可(kě)快速實現模型共享，模型的統一管理(lǐ)，全面提升桂橡機的産(chǎn)品設計效率。同時為(wèi)桂橡機邁向智能(néng)制造提供了有(yǒu)利支持。