1 前言

　　二十一世紀是企業(yè)信息化建設(shè)蓬勃發(fā)展的時期，由于現(xiàn)代計算技術(shù)、通信技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機輔助技術(shù)在制造企業(yè)中也得到了廣泛而深入的應用。隨著市場經(jīng)濟的不斷深入，為順應市場變化，提高企業(yè)竟爭能力，就必須努力縮短工藝技術(shù)準備周期，提高藝工藝設(shè)計質(zhì)量及工藝快速反應能力。而提高工藝設(shè)計質(zhì)量及工藝快速反應能力的一個重要手段就是全面應用CAPP技術(shù)，走工藝信息化的發(fā)展道路。

　　CAPP是計算機輔助工藝過程設(shè)計(Computer Aided Process Planning)的簡稱，它是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM(Products Data Management)為數(shù)據(jù)來源進行工藝設(shè)計與管理，并為產(chǎn)品制造、成本管理等管理系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的工藝信息化工作平臺。因此，我們在CAPP系統(tǒng)的規(guī)劃實施時不僅僅是要求解決工藝的設(shè)計與管理問題，同時還要求它能解決與其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)集成的問題，是產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)經(jīng)營管理實現(xiàn)信息集成的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。

　　2 應用背景

　　長期以來，我們的信息化基礎(chǔ)相對比較薄弱，產(chǎn)品設(shè)計及工藝大多依靠手工完成。產(chǎn)品設(shè)計人員與工藝設(shè)計人員基本依靠紙質(zhì)文件來傳遞信息，工藝設(shè)計數(shù)據(jù)不能直接利用產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)，工藝人員之間的信息不能很好地共享，造成極大的資源浪費。隨著公司產(chǎn)品的不斷提升及市場的不斷變化，原有的那種工作方式越來越不能滿足公司產(chǎn)品快速反應的需要。

　　至本世紀初，我們也曾利用CAD、WORD、EXCEL、WPS、V fox等軟件進行過大量的工藝規(guī)程設(shè)計，積累了一些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，基本實現(xiàn)了工藝設(shè)計、工裝設(shè)計“甩圖板”的要求。但此類工藝文件格式不一、分布零亂，而且大多是以文本文件的形式存在的，公司無法對工藝數(shù)據(jù)進行有效的管理和利用。近幾年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展及公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet)的逐步完善，公司的計算機技術(shù)應用得到了較大程度的普及，為全面應用CAPP技術(shù)并實現(xiàn)整個公司信息化創(chuàng)造了條件。

　　3 系統(tǒng)的功能規(guī)劃

　　工藝設(shè)計工作面廣、數(shù)據(jù)繁多、管理過程復雜。工藝數(shù)據(jù)在整個生產(chǎn)管理系統(tǒng)中承擔著重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源的作用，而對于一個制造企業(yè)而言，它又往往具有多樣性(不同的工種有其獨特的數(shù)據(jù)格式)和分散性(分布在多個不同的加工單元)。針對公司多品種、小批量的工藝特點，我們摒棄了一味追示“工藝設(shè)計自動化”而實施難度大、成功率極低的所謂派生式及創(chuàng)成式系統(tǒng)，采用了目前通用的基于實例和工藝知識的混合式CAPP系統(tǒng)。經(jīng)過廣泛調(diào)研、比較，我們與代表當今國內(nèi)CAPP主流發(fā)展方向之一的清華天河公司合作。堅持走“以我為主、聯(lián)合開發(fā)”道路，從整個公司信息集成角度出發(fā)，針對自身工藝工作特點及軟件特性，對公司CAPP系統(tǒng)需求進行了周密分析，全面考慮公司的管理模式和工藝特點，與軟件公司共同制定并成功實施完成了我公司CAPP規(guī)劃方案。依據(jù)我們的工藝設(shè)計管理原則，在進行規(guī)劃時除了考慮系統(tǒng)的實用性、通俗性外我們重點考慮實現(xiàn)CAPP系統(tǒng)的以下幾個關(guān)鍵功能：

　　3.1 數(shù)據(jù)集成

　　CAPP系統(tǒng)不是孤立存在的，一般來說，它在進行正式的工藝設(shè)計之前，首先要從外部系統(tǒng)獲得相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，以便為工藝設(shè)計提供基本的工藝信息;另外，經(jīng)CAPP處理后的工藝數(shù)據(jù)要求傳遞給其它管理系統(tǒng)，作為生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此系統(tǒng)應具有方便地從外部獲取數(shù)據(jù)及對內(nèi)部數(shù)據(jù)進行處理導出的能力。

　　3.2 產(chǎn)品工藝管理

　　我公司產(chǎn)品具有品種多、系列化程度較高，零部件相互借用、重復頻次較高的特點。為了避免同一個工藝信息在系統(tǒng)中進行多處維護的情況，要求系統(tǒng)在保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完整性的同時保證每個節(jié)點及工藝文件的唯一性要求。

　　3.3 數(shù)據(jù)格式及工藝卡片

　　我公司工藝種類較多，涉及面廣，擁有如機加、電鍍、熱處理、鑄造、粉冶、冷作、油漆等多種工藝數(shù)據(jù)，各種工藝數(shù)據(jù)按其專業(yè)特性的不同均具有不同的數(shù)據(jù)要求。而且不同工藝數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式(工藝卡片)又是多種多樣的，它既是工藝人員對工藝數(shù)據(jù)的錄入窗口，又是實現(xiàn)工藝文件紙質(zhì)傳遞和存檔的打印窗口，因此系統(tǒng)必須要求具有數(shù)據(jù)格式和工藝卡片能依據(jù)公司的具體工藝要求進行定制的能力。

　　3.4 權(quán)限系統(tǒng)

　　在我公司，與工藝相關(guān)的部門、人員繁多，不同的部門、不同的專業(yè)、不同的人員對系統(tǒng)所擁有的操作權(quán)限各不相同。所以系統(tǒng)必須保證在協(xié)同工作環(huán)境中數(shù)據(jù)操作的安全，并能對不同的人員依據(jù)公司實際進行相應操作、訪問權(quán)限的控制。

　　3.5 資源利用

　　在長期的工藝工作中，我們積累了一定的包括工藝術(shù)語、工藝守則、工藝規(guī)范、工藝設(shè)計手冊、設(shè)備、工裝等工藝設(shè)計資源。我們在工藝設(shè)計時，往往需要查詢或調(diào)用公司已有的相關(guān)資源，以提高工藝設(shè)計效率及工藝標準化，與其它系統(tǒng)進行信息共享。因此我們要求在系統(tǒng)中可方便地對相關(guān)資源進行實時查詢和調(diào)用。

　　4 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)以上的總體方案，我們與軟件公司一道，在軟件提供的基本功能上按公司信息化的整體要求進行了二次開發(fā)，搭建完成了具有公司特色的基于大型數(shù)據(jù)庫(Oracle)的網(wǎng)絡(luò)化工藝工作平臺。在該系統(tǒng)中，與工藝相關(guān)的人員依據(jù)各自的權(quán)限密碼登錄進入工作界面，按系統(tǒng)分配的操作權(quán)限進行諸如PDM數(shù)據(jù)集成、瀏覽PDM圖紙、工藝設(shè)計、工藝瀏覽及工藝流程審核、打印等操作。工藝設(shè)計圍繞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹展開，清晰明了。工藝卡片實現(xiàn)了完全的“所見所得”功能，通俗實用。在進行工藝編制過程中，系統(tǒng)可隨時查詢或調(diào)用公司自身定義的各種工藝資源，并能智能地按工藝編制的內(nèi)容進行篩選。形成了一套數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)、人與數(shù)據(jù)、管理與數(shù)據(jù)、管理與人之間有機結(jié)合、滿足基于知識積累的快速交互、具 有一定智能的工藝設(shè)計系統(tǒng)(見圖1)。

　　5 數(shù)據(jù)集成模式

　　CAPP做為一個輔助工藝設(shè)計平臺，不僅要實現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)的有效管理，而且還要與其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行信息交換。因此它除了其內(nèi)部的各種組件、插件及專業(yè)化模塊要有高度集成性外，同時還要求與系統(tǒng)外部的其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)集成(見圖2)。

　　5.1 上游數(shù)據(jù)

　　數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)是物料清單BOM(Bill of Material)。在我公司的PDM中創(chuàng)建有工程物料清單EBOM(Engineering Bill of Material，我們也稱為設(shè)計BOM)和計劃物料清單PBOM(Plan Bill of Material，我們也稱為工藝BOM)，工程物料清單依次反映的是由零件、結(jié)合件、部件、組件至產(chǎn)品的裝配關(guān)系。計劃物料清單中進一步反映了由原材料至毛坯再至零件的制造來源關(guān)系。工程物料清單與計劃物料清單采用了單向聯(lián)動技術(shù)(即EBOM的改變會反映在PBOM上，但PBOM的改變反過來不會影響EBOM改變)，保證了構(gòu)成產(chǎn)品的數(shù)據(jù)源頭即工程物料清單的準確性。

　　5.2 與上游數(shù)據(jù)的集成

　　計劃物料清單PBOM是其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(如CAPP、MRPⅡ、ERP等)進行集成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在CAPP的工作界面上可直接進入PDM系統(tǒng)集成其任意級的產(chǎn)品信息，從而在CAPP中形成了與PBOM相對應的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。在CAPP中，系統(tǒng)保證每一自制件產(chǎn)品樹的結(jié)構(gòu)完整性，但同時也保證每個節(jié)點的唯一性要求。

　　5.3 與下游其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞

　　利用CAPP產(chǎn)生的所有工藝數(shù)據(jù)是整個企業(yè)信息化的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源之一，是指導企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的主要依據(jù)。按ERP對藝數(shù)據(jù)的要求，我們進行了工藝數(shù)據(jù)匯總二次開發(fā)，通過CAPP的數(shù)據(jù)處理模塊可直接訪問CAPP底層工藝數(shù)據(jù)庫，并自動按公司需要的工藝數(shù)據(jù)格式進行規(guī)則處理后直接導入到相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(SQL-SERVER或ORACLE等)，從而實現(xiàn)與其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(如MIS、MRPⅡ、ERP)的數(shù)據(jù)交換。

　　6 結(jié)束語

　　目前大部分企業(yè)都已經(jīng)意識到了CAPP技術(shù)應用的必要性和重要性，但在CAPP系統(tǒng)的規(guī)劃、選擇及應用上還存在較多的誤區(qū)和較大的盲目性，主要表現(xiàn)在盲目追求設(shè)計的自動化、最優(yōu)化。而不注重企業(yè)的現(xiàn)實情況、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準備、基礎(chǔ)技術(shù)的穩(wěn)固發(fā)展和與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。極易對內(nèi)造成管理上的混亂、效率不高甚至失敗，對外造成數(shù)據(jù)無法集成、共享以至于形成“信息孤島”。本文結(jié)合工作實際，就CAPP系統(tǒng)在企業(yè)信息化中的整體規(guī)劃、實施及應用方面進行了總結(jié)，是一種簡單、有效的實施方案，對實現(xiàn)企業(yè)信息化特別是工藝信息化具有一定的借鑒意義。