浅析CAPP在企业应用的几个关键问题

作者：太原国营大众机械厂 张丽华

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 计算机辅助工艺过程设计(CAPP)是以产品数据为核心、工艺设计与管理一体化的制造企业工艺业务信息化平台。工艺设计正处于产品设计和加工制造的接口处，涉及到产品设计、工艺管理等关键数据，甚至还包括传统习惯等方面的信息。各种信息之间的关系越来越复杂，因此CAPP系统应当上承产品设计，下接企业生产，从工艺设计开始，提供方便的工艺编制工具和技术方面的支持，同时对工艺设计所产生的工艺数据进行管理。 笔者根据近年来对商用CAPP系统技术和应用的跟踪，以及自己自主开发和实际考察的结果，总结一些经验供大家参考。 根据行业的特点，在国内制造企业中，边缘人才奇缺(既懂机械又懂软件工程的人)，再加上企业本身所局限的信息管理理念不成熟，对大型数据仓库的整合和分布缺乏全方位的了解，因此自主开发的条件并不具备。但是，如果完全购买商业化CAPP，又可能不符合企业数据流程，使效率大打折扣。因此，笔者的看法是：走联合开发模式，即购买商业化CAPP平台，以弥补企业对软件工程的缺陷，同时企业组织进行二次开发，使专业软件更符合企业实情。 一、企业CAPP系统选型问题 企业要购买商业化的CAPP，必然牵扯选型问题。因为CAPP系统，不仅仅是为了完成工艺文件编写，更重要的是，要从企业信息化建设的角度考虑，实现企业资源和数据的共享。企业不仅要满 足工艺设计的要求，而且还要同时满足企业信息化集成需要。CAPP软件选型最重要的是以下几个方面的内容。 (1)由于CAPP处于企业数据流程中的关键部位，与上下游的数据相互连接，起到了一个数据中转的作用，并且其自身也产生许多重要的技术数据，所以一定要选择一种与企业数据流能够相结合的CAPP软件：是不是大型关系型数据库，是否使用了最先进的开发手段，是否提供二次开发接口，与上下游数据的集成是否成功……都必须考虑。 (2)服务的选择：选择CAPP软件从某种程度上是选择软件公司及其服务。随着CAPP技术的成熟、信息化的发展，各类软件从功能上相差越来越小，更重要是软件公司的总体实力和服务情况。 (3)对成功案例的分析：有没有成功案例，成功案例多少，成功案例是否具有典型性，与本企业相比较这些成功案例对本企业是否有可借鉴性等。 因此，要求选用的CAPP平台系统应有非常标准、开放的体系结构，提供非常方便、多样的二次开发手段及工具，企业能够依靠自己的技术队伍进行系统维护和必要的二次开发，达到信息化集成的要求。在CAPP选型时，我们还必须考虑企业现实因素，那就是CAPP在实施时不能影响企业正常的生产周期;要分步、节省时间、符合企业实情。企业对CAPP的设计思想必须树立CAPP的全局概念，遵循 总体规划、分步实施的思想。 二、企业对CAPP系统的总体规划 1.总体规划时要考虑的因素 (1)整体考虑 各类工艺之间的联系，做到工艺数据的兼顾。有的企业在开始实施CAPP时只单一地考虑某一种工艺设计的特点，没有考虑到其他工艺设计的不同点，以偏代全，从而对CAPP系统的整体实施造成困难，违背了“总体规划、分步实施”的原则。 (2)考虑与上游软件系统及下游软件系统之间的数据接口问题。数据主要来源于设计部门的CAD和PDM，以及企业产、供、销及并行单位等的资源信息;同时，CAPP的数据也要提供给CAM、CAQ、ERP、车间系统和其他单位的数据系统等，如图1所示。 2.对所需数据库的要求 (1)建立合理的数据仓库，用于抽取、整合、分布和存储有用的信息; (2)数据挖掘，发现问题、找出规律、预测将来，达到真正的工艺设计创新、发展目的。 (3)联机分析处理，能够全方位了解近年或近一段时期的产品结构。 (4)数据库被破坏失败后的恢复功能要100%地保证。 (5)数据库的安全性要保证。 三、在CAPP实施过程中对工艺资源的设计 企业现有资源的整理利用是在选择好CAPP的通用平台后，根据软件对企业现有资源进行规范整理，对目前还没有的资源，实施前组织人力进行录入，因为不管什么软件，只有加入了企业的资源 才能真正发挥其功能。我们企业在选型后用了近半年的时间，对工艺资源进行整理和重新录入，根据软件要求定制了我们的工艺规则，在此基础上进行CAPP一期实施，实现了企业CAPP的各项功能。下 面介绍几种企业资源库的选定。 1.用户资源库的选用 用户资源库的定义是基于用户工艺格式库而言，它对每一个工艺文件中的每一项工艺内容进行资源定义。填写卡片时，系统根据资源定义，智能利用企业资源。如：在填写设备时，系统会自动使用 设备资源数据库，并且根据工种、内容、车间、材料、毛坯尺寸和加工精度等工艺信息提供合理、有效的数据。资源库与词句库不同的是：词句库将提供给使用者词句库中全部的内容，使用者要层层点击鼠标来找取有用的词句;而资源库却能根据资源定义，自动层层过滤，提供给使用者最合理的、有效的数据内容，而不是数据库中的全部内容。 2.工艺设计词句库的选用 用于规范企业工艺术语和词句，提供通用的词句库功能，此功能不仅能在CAPP中使用，而且能在任何支持二次开发的其他系统中使用，如AutoCAD、Word或Excel等，同时为CAPP提供开发接口。 3.系统资源库的设计 系统资源库包括了国家标准及手册中的工艺数据，如设备参数、切削参数和材料性能等，企业可以对系统资源进行维护。 4.用户符号库的设计 在工艺设计过程中，我们经常会用到一些不能在一般字库中找到的特殊符号，而且这些符号还会具有一定的编辑功能，如形位公差。CAPP用户符号库需要提供可自定义的用户符号维护工具。符号库的维护是直接连接数据库，即用户符号也是放在数据库中的。 5.选用单元工艺库 我们编制工艺时，下道工序可能与上道工序特别类似，不同零件编制时经常用到类似的工序，如果将这一工序直 接利用，那就特别方便，而单元工艺库就是解决工艺数据中相关联的一组工艺数据的利用和维护。 6.基础典型工艺库 根据相似零件有相似工艺的特点，CAPP必须提供典型工艺库来管理典型工艺文件。同单元工艺库相似，典型工艺库资源的积累和使用对于提高工艺设计效率和质量、提高工艺反应速度都有重要的意义，也为以后工艺部门实现成组工艺奠定了基础。 四、CAPP的应用和二次开发 1.完善的权限管理系统 CAPP系统必须提供安全、实用、完善的权限系统，保障用户工艺数据的安全。权限系统是整个CAPP系统的运行核心，权限系统设置是否合理直接影响工艺人员的日常工作和对工艺人员、工艺文件的管理以及工艺数据的安全性。针对工艺流程中的不同情况还要定义一定的字段级限制，即一个工艺文件中的部分内容允许或不允许某些人进行编辑、查看或打印等。 2.企业应对CAPP进行的二次开发 (1)CAPP系统已经包括了设计部门和工艺部门的全部数据，机械制造企业指导生产的技术数据已经全部具备，如果按生产计划所需数据形式进行组织、下发，那产品生产周期会缩短很多，这样，经过二次开发的CAPP已经具备小型的PDM功能，为企业以后上PDM、ERP打下了坚实的数据基础。 (2)在典型工艺的基础上进行成组工艺的开发，利用CAPP提供的编码系统，开发企业自己的成组工艺编码系统，这样就会大大方便生产的组织，提高生产效率。这也为企业上零件编码系统奠定了信息基础和思路。 (3)在现有基础上开发适合本企业 的智能化专家系统，对于典型工艺做到工艺管理、工艺设计的半自动化或自动化，从而大大地提高设计效率。 (4)我们还可以在CAPP的基础上开发自己企业的其他系统功能模块，如质量管理系统。因为零件的图号、名称、材质、毛坯种类、工艺路线和工序内容等数据已经存在，我们只需在相应的BOM内增添相应的检查内容及相关项目，质保部门进行汇总和反馈即可。如果企业只是购买了CAPP，没有别的技术管理软件，那我们还可以在CAPP上开发供应采购部门的软件，将设计及工艺数据及时地传递并分发给各不同工种的采购员。这样，提前了标准零部件及各种配套件采购时间，缩短了整个产品的生产周期。 当然，CAPP不像CAD那样容易实现通用性，组成工艺的元素标准化程度低，各企业的工艺数据表现载体不一样，构成企业加工能力的设备、人员素质、管理水平和信息化程度也不一样，因此，CAPP的开发模式及开发思路要符合企业实情，要分析企业投资的风险性。 计算机技术的发展为CAPP技术的发展提供了可能，要真正实施CAPP还得根据企业实际情况，不能盲目追求全面自动化，而不注重工艺人员素质的提高和 基础数据的准备。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/7/2010)