Aero Engines Value Proposition

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Siemens Industry SoftwarePage 1

基于模型的数字化制造

西门子工业软件安杰



提纲

数字化制造

基于模型的制造最佳实践

基于模型的工艺举例-首件检验FAI

总结


Siemens PLM SoftwarePage 3

全球化的制造业挑战

• Global competition 全球化的竞争

• Increasing product complexity 与日递增的产品复杂度

• Changing work force 劳动力挑战

• Quality expectations - first product produced must be

first product delivered (no prototypes) 质量期望

• Meeting regulatory compliance 法规遵循

• Globalization of company 全球化公司* Digital Manufacturing Planning – Concurrent Development of Product and Process, November 2007, Aberdeen Group

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Siemens PLM Software

制造业面临的问题

设计工程师: 制造工程师:

车间操作: 质量控制:

每天100—300次的变更

对制造工艺理解的局限性

获取3D数据受限

缺乏实时更新的作业指导书

制造资源获取不便

在试生产时才发现问题

手工尺寸公差处理

每个零件100多个制造尺寸

处理变更困难

手工编制纸质作业指导书

重用与标准化不便

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集成化设计-制造体系

设计工程师: 制造工程师:

车间操作: 质量控制:

Single

DB

Open

JT

Built right the first time and every time

on-schedule and at cost

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西门子在制造业的成功之道

Configuration Management

Document / Contract Management

Systems Engineering

Digital Manufacturing

Design and Analysis

Knowledge Capture and Management

Collaboration and Supply Chain Management

Shop Floor Execution and CNC Realization

Tools Siemens PLM

Siemens MES Simatic IT

Siemens PLC

Success = People + Process + Tools

Process - Siemens PL can help with industry best practices

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提纲

数字化制造



总结

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Model Based Definition “基于模型的定义”

MBD is a 3D representation of product and

associated product manufacturing information

(PMI) that allows to manufacture and inspect

the product without need for 2D drawings.

MBD是产品与其相关制造信息（PMI）的一种3D描述，这种信息的描述提供了（产品）制造和检测人员在工作时无需产品的2D图纸。

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Concept

概念阶段

Design

设计阶段

Production

生产阶段

Sustainment

维护阶段

作业指导书检测程序

NC程序

检测计划

包含PMI的数据模型

Siemens Model Based Enterprise (MBE) 策略

Teamcenter Backbone

Page 10



Page 11



Product

Design

Process

Planning

&

Validation

西门子MBE解决方案及最佳实践

“Siemens PLM has

the opportunity to

be the only PLM

vendor offering a

complete design-

to-manufacture

application”Source:

AMR

Research

Point Solution Oriented

Domain Solution Oriented (Business Process)

PLM Vision

Point Solution Oriented

PLM Vision

EBOM

CAD Mgt.

EBOM Release

MBOM/Routings Release

CAM

CMM - FAI

Assembly Planning

Part Planning

Work Instructions

Technical Package

Workflow (P1)

Change Mgt (P1)

Document Mgt

Knowledge Mgt Set-up

As-Built

ERP

MES

Phase 0NX /TC Interoperability

Secure Vault

Visualization

Robust Platform

Phase 1Real time config. control

PDM/CAD-Bi-Directional

Revision Rules

HD3D/HD PLM

CAD/PDM-Bi-Directional

Assembly

JT-Mock-up

Phase 2AConcurrent Eng/Mfg

Associative Visual BOM

BOM Accountability

Consumption Validation

Workflow assignments

Tail Number Effectivity

Phase 2BAssembly Planning

Part Planning

Associative Documents

Classification Library

Mfg version control

Mfg/Eng change control

Release to Production

Future Phase TBDIntegrated MES: Simatic IT

As-Built Manager

Serialized Structure

Integrated to Engineering

Single Lifecycle BOM

Multiple BOM Configurations

Non-conformance

Automated Work instructions

ERP Gateway

EBOM to MBOM

MBOM to BOP

High Level Structure

Make/Buy Attributes

Time

Matu

rity

& V

alu

e

The Digital Factory

数字化制造The Virtual Product

虚拟产品开发The Physical Product

生产制造

Model Driven

processes基于模型的工艺

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贯穿于MBE/MBD的数字化制造

MES/ERP Integration

MES/ERP集成

Quality Planning

质量规划

Process Validation

工艺验证

Work Instructions作业指导书

Assembly and Part Planning & Optimization 装配工艺、零件工艺与优化

mBOM Management （MBOM管理）

MBE

成熟度

Page 13



BOM 管理eBOM to mBOM

eBOM

Page 14




Engineering / Designer

Manf / Manf Eng

eBOM mBOMTop Level

mBOM

Center IPA

Lower IPA

Upper IPA

Final IPA

Time

Manufacturing

Engineering Design

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Engineering / Designer

Manf / Manf Eng

eBOM mBOMTop Level

mBOM

Center IPA

Lower IPA

Upper IPA

Final IPA

Time

Manufacturing

Engineering Design

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MES/ERP Integration

MES/ERP集成

Quality Planning

质量规划

Process Validation

工艺验证




MBE

成熟度

Page 17



Process

The Bill of Process （BOP）

Page 18



eBOM mBOM

Owned by Engineering

Owned by Manufacturing

A

B

Process

A

B

从MBOM到装配工艺

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Part Planning

零件工艺

from plan…… ……to production

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Product Process Resources Plant

Process Planning

CAM - NC programming

Design

基于模型的零件工艺及数控加工

..\..\..\MBG\MBG PPT\01_Process_Plan_Workflow.avi

11a_Process_Authoring_with_Excel.avi

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MES/ERP Integration

MES/ERP集成

Quality Planning

质量规划

Process Validation

工艺验证




MBE

成熟度

Page 22



3D Work Instructions （3D作业指导书）

挑战

及时反映产品、工装、工艺的变

更困难

质量隐患

按时提交产品风险

能力

3D可视化作业指导书

集成的工艺变更体系

易于理解，规范操作，减少对工

人经验的依赖

Movies\Cortona_short.avi

Page 23



EWI电子化作业指导书

Up to date Electronic Work

Instructions

Movies\EWI.avi

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MES/ERP Integration

MES/ERP集成

Quality Planning

质量规划

Process Validation

工艺验证




MBE

成熟度

Page 25



工艺验证

挑战

一次做对

缩短试制周期

产品变型配置

能力

装配顺序、机器人作业、人机交

互作业仿真分析

仿真在TC中集成管理

Movies\Smart Disassembly Jet-Engine.avi

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MES/ERP Integration

MES/ERP集成

Quality Planning

质量规划

Process Validation

工艺验证




MBE

成熟度

Page 27



质量规划与分析

挑战

创建或者更改质量计划需要30-60

小时

检测工艺的错误导致质量疏失

能力

在系统中创建质量规划

在质量规划中重用设计和工艺数

据

质量分析闭环反馈到设计，实现

产品持续改进

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Production生产Digital Planning and

Validation

Manufacturing 制造CMM Inspection and Execution

西门子质量管理解决方案

Design 设计Variation Analysis

Continuous improvement through a PLM Platform

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Variation Analysis (VSA) 容差分析

3D 容差分析

实现尺寸可靠正确的设计产品

•精确而快速的尺寸分析

•从零件容差预测装配误差

•在设计阶段实现无尺寸质量问题产品

Movies\VSA-short.avi

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MES/ERP Integration

MES/ERP集成

Quality Planning

质量规划

Process Validation

工艺验证




MBE

成熟度

Page 31



西门子PLM与MES、ERP深度集成

PLM系统与MES系统之间的无缝数据流。

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提纲

数字化制造



总结

Page 33



PMI助力实现基于模型的工艺

产品设计提交3D模型及3D标注:

GD&T & Notes

Surface Finishes

Material specifications

基于卡片的2D工艺转换到基于3D模型和标注的结构化工艺和可视化作业指导书

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Teamcenter

JT

PMI

基于PMI信息驱动的质量规划和检测执行方案

•3D设计•3D PMI标注

•检测规划•文档和可视化检验说明•首次检验模版•CMM 编程

•设置CMM

•执行检测•获取数据

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PMI 编制和读取

建立模型和PMI

自动PMI编号

输出PMI 到Teamcenter

配置装配

创建FAI模版

编制检测规划

创建工序模型

关联PMI

创建 CMM 程序

创建作业指导、检测、控制

检测规划

Change

Change

Change

Change

Change

首次检测业务流程

检测执行

创建检测数据包

执行检测

处理不合格信息

分析检测结果

发送检测结果

** With partner company BCT

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获取PMI

• 在NX中创建3D模型• 在NX中创建PMI标注

• PMI 自动标识• PMI 输出到TC

• 创建首次检测模版

设计员:

质量规划员:

Movies\PMI-workflow 1.avi

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检测工艺规划

• 基于PMI创建质量规划• 必要时利用集成的Excel 编辑

PMI

• 指派设备和工装• 必要时创建工序模型• 一致性检查• 利用PMI创建CMM程序• 验证CMM程序• 创建详细检测说明

质量规划员:

Movies\PMI-workflow 2.avi

Movies\CMM.avi

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Inspector Execution 检测工艺执行

• 执行检测并记录• 必要时提交超差品

• 分析检测结果• 打包FAI数据

检测员:

质量规划员：

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解决方案价值

• 显著减少质量相关问题

• 通过模板重用，提升规划效率

• 缩短高达90%质量规划编制时间，作业

指导书及时更新

• 更快更好地处理变更

• 改进在供应链范围内的协同

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提纲

数字化制造



总结

Page 41



Take Away: Siemens MBE策略

检测程序

NC程序

质量规划

作业指导书

包含PMI的设计模型



总结

Siemens 数字化制造支持基

于模型的工艺

提供成熟的行业最佳实践

研发团队持续改进产品，满

足客户最新需求


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谢谢！

Contact:

安杰

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