隨著計算機(jī)的普及應(yīng)用，通過計算機(jī)進(jìn)行工藝輔助設(shè)計已成為可能，CAPP(計算機(jī)輔助工藝過程規(guī)劃系統(tǒng))的應(yīng)用將為提高工藝文件的質(zhì)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，并為廣大工藝人員從繁瑣、重復(fù)的勞動中解放出來提供一條切實(shí)可行的途徑。

1 CAPP系統(tǒng)開發(fā)

1.1 CAPP系統(tǒng)開發(fā)的總體要求

根據(jù)企業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)程，以及工廠生產(chǎn)管理特點(diǎn)，提出了要開發(fā)的CAPP系統(tǒng)的總體要求。

1.1.1 實(shí)用性

能充分利用工藝設(shè)計人員的經(jīng)驗(yàn)以及已有的成熟工藝，提供工藝知識，輔助工藝師進(jìn)行工藝計算、工藝決策，能快速高效地生成所需的各類工藝規(guī)程。

1.1.2 面向產(chǎn)品

考慮到企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)管理和成本核算等均以產(chǎn)品作為基本對象，因此要求系統(tǒng)能面向產(chǎn)品進(jìn)行工藝設(shè)計與工藝管理，覆蓋產(chǎn)品的所有工藝種類，實(shí)現(xiàn)一體化的工藝設(shè)計與工藝管理。

1.1.3 集成化

從產(chǎn)品及其整個生命周期角度考慮，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計與工藝管理集成，并滿足PDM 、ERP 環(huán)境下的信息集成需求。

1.1.4 規(guī)范化

系統(tǒng)必須保證工藝設(shè)計的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

1.2 CAPP系統(tǒng)開發(fā)的功能需求

在總體需求的基礎(chǔ)上，根據(jù)工廠工藝設(shè)計與工藝管理的需求，制定了具體的功能要求。

1.2.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)能提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能，包括產(chǎn)品創(chuàng)建、刪除，在產(chǎn)品中增加、刪除零部件，瀏覽、修改零部件信息等功能，可以直接從CAD 系統(tǒng)讀取產(chǎn)品數(shù)據(jù)，避免重復(fù)輸入帶來的低效和不一致性。

1.2.2 工藝卡設(shè)計

系統(tǒng)可以方便設(shè)計各種工藝卡，包括機(jī)加工工藝過程卡、鍛造工藝卡、焊接工藝卡、熱處理工藝卡、鑄造工藝卡、裝配工藝過程卡、電鍍工藝卡、材料工藝定額明細(xì)表及匯總表等。

1.2.3 提供多種工藝設(shè)計方法

系統(tǒng)能提供多種工藝設(shè)計方法，包括交互式、不同類型的檢索方式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品、不同種類的工藝設(shè)計要求。對于交互式設(shè)計工藝，能夠按照工藝專業(yè)的不同，分別提供相關(guān)數(shù)據(jù)資源，幫助工藝設(shè)計人員進(jìn)行工藝計算、快速選擇所需資源，如機(jī)床設(shè)備、工裝等參數(shù)及材料定額自動計算等。

1.2.4 真正起到工藝設(shè)計的橋梁作用

系統(tǒng)向上可以直接讀取CAD的設(shè)計圖紙信息和圖形信息：系統(tǒng)向下可為PDM、ERP系統(tǒng)提供所需的工時、材料、工藝路線、工藝裝備等工藝設(shè)計信息，實(shí)現(xiàn)真正的信息集成。

1.2.5 自動生成各類匯總表

系統(tǒng)能提供自動生成工藝文件功能，如產(chǎn)品工藝目錄、零部件加工路線表、零部件生產(chǎn)加工目錄、外協(xié)件清單、各類零件明細(xì)表、專用工藝裝備明細(xì)表、材料消耗工藝定額明細(xì)表等。

1.2.6 提供工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

系統(tǒng)能提供材料庫、型材規(guī)格庫、設(shè)備庫、標(biāo)準(zhǔn)刀具庫、標(biāo)準(zhǔn)量具庫等，可以在設(shè)計工藝時隨時將所需關(guān)聯(lián)信息調(diào)人工藝卡相應(yīng)位置，并維護(hù)關(guān)聯(lián)信息的修改一致性。

1.2.7 工藝卡格式繪制和管理

系統(tǒng)能提供符合工廠要求的四十多種工藝卡和管理文件。同時提供工藝卡格式繪制和定義工具，方便以后擴(kuò)充工藝文件系統(tǒng)。

1.3 系統(tǒng)模型的選用

企業(yè)對國內(nèi)多家CAPP軟件商進(jìn)行綜合考察，主要對各公司的實(shí)力、軟件開發(fā)能力、軟件功能以及公司對企業(yè)的技術(shù)支持與服務(wù)等進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的比較，最終選定了開目CAPP系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了滿足項(xiàng)目的具體要求外，還具有以下幾大特色：(1)典型工藝管理功能，可以在使用系統(tǒng)過程中不斷積累企業(yè)的典型工藝。這樣在設(shè)計新工藝時，通過檢索典型工藝，并對其作少量修改，即可快速生成新工藝，有利于優(yōu)秀工藝經(jīng)驗(yàn)的繼承和推廣；(2)系統(tǒng)提供工藝提交、工藝審核、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、工藝會簽和工藝更改功能；(3)強(qiáng)大的工序簡圖生成功能及標(biāo)注功能。可嵌入多種格式的圖形、圖像，并可動態(tài)鏈接進(jìn)行修改；也可直接讀取開目CAD繪制的圖形，系統(tǒng)提供局部剖、局部放大及定位夾緊符號庫；本身嵌有各種特殊工程標(biāo)注符號，并可快速新增所需的專用標(biāo)注符號；(4)系統(tǒng)的公式計算和公式管理器功能。系統(tǒng)提供材料定額計算和工時定額計算公式庫，還可自行擴(kuò)充專用公式；(5)提供基于產(chǎn)品、零部件名稱、材料名稱等多種設(shè)計文件檢索方法，使用起來高效可靠；(6)可與多種PDM、ERP等軟件集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動輸入。

1.4 系統(tǒng)開發(fā)

依托公司工藝系統(tǒng)技術(shù)資源，以公司網(wǎng)絡(luò)平臺為傳輸介質(zhì)，以提高工作質(zhì)量、降低制造成本、縮短生產(chǎn)周期為目的，進(jìn)行了以下五大模塊的本地開發(fā)：(1)材料消耗工藝定額計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)；(2工藝路線計算機(jī)輔助編制系統(tǒng)的開發(fā)；(3)工藝文件設(shè)計系統(tǒng)計算機(jī)輔助的開發(fā)；(4)產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)的集成；(5)產(chǎn)品數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)。

根據(jù)實(shí)際工藝設(shè)計管理流程，每個大模塊又細(xì)分為多個子模塊分別進(jìn)行開發(fā)。其中在材料消耗工藝定額輔助系統(tǒng)方面做了大量的工作。在分析了傳統(tǒng)于工材料消耗工藝定額編制過程后，我們發(fā)現(xiàn)其最大特點(diǎn)是重復(fù)勞動，勞動強(qiáng)度大也成了必然，由此引起了一些更深層次的問題，例如，在產(chǎn)品包含零部件較多時除了相當(dāng)大的工作強(qiáng)度以外，成千上萬種零件靠手工分類、匯總也是非常困難的。經(jīng)過仔細(xì)研究其工作過程及結(jié)果，我們將材料消耗工藝定額輔助系統(tǒng)細(xì)分為三個子模塊：材料消耗工藝定額明細(xì)表的編制，被借用零部件明細(xì)表庫的建立，材料消起工藝定額匯總表的生成。

在開發(fā)這三個子模塊時，主要解決了以下幾個問題：(1)數(shù)據(jù)來源問題，為了減少輸入量，將材料的各種特性內(nèi)容(如材料名稱、材料牌號、技術(shù)條件、品種規(guī)格等)關(guān)聯(lián)起來；(2)標(biāo)準(zhǔn)化問題，材料的書寫方式、所采用的表格、材料消超定額的計算方法等均需標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，統(tǒng)一專業(yè)工藝術(shù)語的寫法，以便計算機(jī)正確分類和匯總；(3)建立各種材料的消耗工藝定額計算公式，保證計算更準(zhǔn)確，計算結(jié)果一致性更好；(4)解決整件借用、零部件借用、通用件等問題；(5)解決匯總表中一些特殊材料的排序問題；(6)解決材料定額定量的數(shù)據(jù)正確性校驗(yàn)和糾錯問題。

2 CAPP的應(yīng)用效果

經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，CAPP系統(tǒng)功能不斷擴(kuò)展完善，系統(tǒng)工藝設(shè)計的效率、質(zhì)量、規(guī)范性均有明顯提高，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)提高工藝規(guī)程設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量，縮短技術(shù)準(zhǔn)備周期，把廣大工藝人員從繁瑣、重復(fù)的勞動中解放出來，工藝人員有更多的時間和精力投入到工藝試驗(yàn)和工藝攻關(guān)；(2)在材料定額計算機(jī)輔助設(shè)計方面填補(bǔ)了公司空白，材料工藝消耗定額、材料匯，單表由計算機(jī)自動計算生成，大大縮短了整件明細(xì)表及匯總表的編制時間，同時準(zhǔn)確度大大提高；(3)利用網(wǎng)絡(luò)權(quán)限功能，便于異地瀏覽和輸出工藝文件數(shù)據(jù)，跨專業(yè)、跨部門共事，減少中間環(huán)節(jié)，提高了工作效率和工作質(zhì)量；(4)CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用，推進(jìn)了企業(yè)專業(yè)術(shù)語的標(biāo)準(zhǔn)化工作，保證工藝設(shè)計的一致性、規(guī)范化；(5)典型工藝的應(yīng)用，不停地積累和管理優(yōu)秀的工藝經(jīng)驗(yàn)和工藝知識，對企業(yè)工藝技術(shù)的創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展起到了很大的支持作用；(6)系統(tǒng)可以為生產(chǎn)部門和管理部門提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)服務(wù)功能，避免了重復(fù)勞動，提高工作效率。

3 結(jié)論

隨著企業(yè)PDM、ERP系統(tǒng)的建成，設(shè)計數(shù)據(jù)流、工藝數(shù)據(jù)疏、管理數(shù)據(jù)流將形成對接。該系統(tǒng)從設(shè)計圖紙(電子文檔)上提取產(chǎn)品設(shè)計信息，生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，經(jīng)過CAPP系統(tǒng)后將數(shù)據(jù)流提供給下游部門，大大縮短產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)周期，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。