1 前言

　　二十一世紀(jì)是企業(yè)信息化建設(shè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，由于現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在制造企業(yè)中也得到了廣泛而深入的應(yīng)用。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深入，為順應(yīng)市場(chǎng)變化，提高企業(yè)竟?fàn)幠芰Γ捅仨毰s短工藝技術(shù)準(zhǔn)備周期，提高藝工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量及工藝快速反應(yīng)能力。而提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量及工藝快速反應(yīng)能力的一個(gè)重要手段就是全面應(yīng)用CAPP技術(shù)，走工藝信息化的發(fā)展道路。

　　CAPP是計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)(Computer Aided Process Planning)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM(Products Data Management)為數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)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(tái)。因此，我們?cè)贑APP系統(tǒng)的規(guī)劃實(shí)施時(shí)不僅僅是要求解決工藝的設(shè)計(jì)與管理問(wèn)題，同時(shí)還要求它能解決與其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成的問(wèn)題，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理實(shí)現(xiàn)信息集成的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。

　　2 應(yīng)用背景

　　長(zhǎng)期以來(lái)，我們的信息化基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱，產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝大多依靠手工完成。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員與工藝設(shè)計(jì)人員基本依靠紙質(zhì)文件來(lái)傳遞信息，工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不能直接利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(fèi)。隨著公司產(chǎn)品的不斷提升及市場(chǎng)的不斷變化，原有的那種工作方式越來(lái)越不能滿足公司產(chǎn)品快速反應(yīng)的需要。

　　至本世紀(jì)初，我們也曾利用CAD、WORD、EXCEL、WPS、V fox等軟件進(jìn)行過(guò)大量的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，積累了一些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，基本實(shí)現(xiàn)了工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)“甩圖板”的要求。但此類(lèi)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(wú)法對(duì)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和利用。近幾年來(lái)，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(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用得到了較大程度的普及，為全面應(yīng)用CAPP技術(shù)并實(shí)現(xiàn)整個(gè)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(jì)工作面廣、數(shù)據(jù)繁多、管理過(guò)程復(fù)雜。工藝數(shù)據(jù)在整個(gè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中承擔(dān)著重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源的作用，而對(duì)于一個(gè)制造企業(yè)而言，它又往往具有多樣性(不同的工種有其獨(dú)特的數(shù)據(jù)格式)和分散性(分布在多個(gè)不同的加工單元)。針對(duì)公司多品種、小批量的工藝特點(diǎn)，我們摒棄了一味追示“工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化”而實(shí)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(shí)例和工藝知識(shí)的混合式CAPP系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)研、比較，我們與代表當(dāng)今國(guó)內(nèi)CAPP主流發(fā)展方向之一的清華天河公司合作。堅(jiān)持走“以我為主、聯(lián)合開(kāi)發(fā)”道路，從整個(gè)公司信息集成角度出發(fā)，針對(duì)自身工藝工作特點(diǎn)及軟件特性，對(duì)公司CAPP系統(tǒng)需求進(jìn)行了周密分析，全面考慮公司的管理模式和工藝特點(diǎn)，與軟件公司共同制定并成功實(shí)施完成了我公司CAPP規(guī)劃方案。依據(jù)我們的工藝設(shè)計(jì)管理原則，在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)除了考慮系統(tǒng)的實(shí)用性、通俗性外我們重點(diǎn)考慮實(shí)現(xiàn)CAPP系統(tǒng)的以下幾個(gè)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(lái)說(shuō)，它在進(jìn)行正式的工藝設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)行決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此系統(tǒng)應(yīng)具有方便地從外部獲取數(shù)據(jù)及對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行處理導(dǎo)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(fù)頻次較高的特點(diǎn)。為了避免同一個(gè)工藝信息在系統(tǒng)中進(jìn)行多處維護(hù)的情況，要求系統(tǒng)在保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完整性的同時(shí)保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)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(lèi)較多，涉及面廣，擁有如機(jī)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(zhuān)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(duì)工藝數(shù)據(jù)的錄入窗口，又是實(shí)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(jìn)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(mén)、人員繁多，不同的部門(mén)、不同的專(zhuān)業(yè)、不同的人員對(duì)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(duì)不同的人員依據(jù)公司實(shí)際進(jìn)行相應(yīng)操作、訪問(wèn)權(quán)限的控制。

　　3.5 資源利用

　　在長(zhǎng)期的工藝工作中，我們積累了一定的包括工藝術(shù)語(yǔ)、工藝守則、工藝規(guī)范、工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)備、工裝等工藝設(shè)計(jì)資源。我們?cè)诠に囋O(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)效率及工藝標(biāo)準(zhǔn)化，與其它系統(tǒng)進(jìn)行信息共享。因此我們要求在系統(tǒng)中可方便地對(duì)相關(guān)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，搭建完成了具有公司特色的基于大型數(shù)據(jù)庫(kù)(Oracle)的網(wǎng)絡(luò)化工藝工作平臺(tái)。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(jìn)入工作界面，按系統(tǒng)分配的操作權(quán)限進(jìn)行諸如PDM數(shù)據(jù)集成、瀏覽PDM圖紙、工藝設(shè)計(jì)、工藝瀏覽及工藝流程審核、打印等操作。工藝設(shè)計(jì)圍繞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)展開(kāi)，清晰明了。工藝卡片實(shí)現(xiàn)了完全的“所見(jiàn)所得”功能，通俗實(shí)用。在進(jìn)行工藝編制過(guò)程中，系統(tǒng)可隨時(shí)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(jìn)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(jī)結(jié)合、滿足基于知識(shí)積累的快速交互、具 有一定智能的工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)。

　　5 數(shù)據(jù)集成模式

　　CAPP做為一個(gè)輔助工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)，不僅要實(shí)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(jìn)行信息交換。因此它除了其內(nèi)部的各種組件、插件及專(zhuān)業(yè)化模塊要有高度集成性外，同時(shí)還要求與系統(tǒng)外部的其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成(見(jiàn)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(chēng)為設(shè)計(jì)BOM)和計(jì)劃物料清單PBOM(Plan Bill of Material，我們也稱(chēng)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(jì)劃物料清單中進(jìn)一步反映了由原材料至毛坯再至零件的制造來(lái)源關(guān)系。工程物料清單與計(jì)劃物料清單采用了單向聯(lián)動(dòng)技術(shù)(即EBOM的改變會(huì)反映在PBOM上，但PBOM的改變反過(guò)來(lái)不會(huì)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(zhǔn)確性。

　　5.2 與上游數(shù)據(jù)的集成

　　計(jì)劃物料清單PBOM是其它數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(如CAPP、MRPⅡ、ERP等)進(jìn)行集成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在CAPP的工作界面上可直接進(jìn)入PDM系統(tǒng)集成其任意級(jí)的產(chǎn)品信息，從而在CAPP中形成了與PBOM相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)。在CAPP中，系統(tǒng)保證每一自制件產(chǎn)品樹(shù)的結(jié)構(gòu)完整性，但同時(shí)也保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)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(gè)企業(yè)信息化的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源之一，是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的主要依據(jù)。按ERP對(duì)藝數(shù)據(jù)的要求，我們進(jìn)行了工藝數(shù)據(jù)匯總二次開(kāi)發(fā)，通過(guò)CAPP的數(shù)據(jù)處理模塊可直接訪問(wèn)CAPP底層工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，并自動(dòng)按公司需要的工藝數(shù)據(jù)格式進(jìn)行規(guī)則處理后直接導(dǎo)入到相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)(SQL-SERVER或ORACLE等)，從而實(shí)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(yǔ)

　　目前大部分企業(yè)都已經(jīng)意識(shí)到了CAPP技術(shù)應(yīng)用的必要性和重要性，但在CAPP系統(tǒng)的規(guī)劃、選擇及應(yīng)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(jì)的自動(dòng)化、最優(yōu)化。而不注重企業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(duì)內(nèi)造成管理上的混亂、效率不高甚至失敗，對(duì)外造成數(shù)據(jù)無(wú)法集成、共享以至于形成“信息孤島”。本文結(jié)合工作實(shí)際，就CAPP系統(tǒng)在企業(yè)信息化中的整體規(guī)劃、實(shí)施及應(yīng)用方面進(jìn)行了總結(jié)，是一種簡(jiǎn)單、有效的實(shí)施方案，對(duì)實(shí)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。