1 引言
工艺设计是军工生产中技术工作的一项重要内容,是产品设计和制造的中间环节。而目前军工产品多品种小批量生产、供货周期短、质量管理可追踪性要求高的特征越来越明显,这就要求工艺设计和管理的工作量和时间上要减少。在这样一种背景下,引入CAPP信息系统就比较迫切了。
2 公司现状与需求
随着企业的发展,产品更新和变形越来越多,工艺设计和生产管理的需求不断增加,但是由于缺乏专业的工艺设计工具,工艺编制的效率有明显的提升空间,主要表现在:
(1)工艺设计没有采用专业的计算机辅助工艺设计系统(CAPP)来完成,工艺设计人员的主要精力都用于工艺规程卡片手工填写、统计工艺报表等,没有更多精力进行工艺优化等创新性工作;
(2)目前工艺人员用于编制工艺的工具不统一,有纸质手工填写,AutoCAD,也有Word。像AutoCAD、Word等工具属于通用开放的环境,缺乏相应定制及二次开发,直接在其中编制工艺规程耗时费力、容易出错,设计的更改成本高;统计汇总困难,不能直接被后续的物资和生产管理系统共享;
(3)材料定额编制工作非常繁琐,需要在工艺文件中去查找相关数据,重复填写到定额表中再进行计算,汇总耗时长、效率低,手工统计较难避免出错;
(4)需要进一步提高对电子文档(工艺文件)的有效管理。填写内容、电子文档格式、版本可以进一步规范和统一,工艺数据查询的便利性需要提高,在工艺知识的积累和继承性以及工艺数据再利用率方面还有提升的空间。
(5)不方便直接利用设计部门的相关数据。研发部产品开发完成后,通过档案室将最终的图纸和产品明细表传递给工艺部门,工艺处在此基础上进行工艺设计。对于工艺设计人员来说,不方便直接利用明细表和图纸中的相关数据。存在着重复输入的问题,造成重复劳动且容易出错。
(6)工艺设计的基础信息不一致。工艺设计经常需要参考大量的基础信息,如企业逐步的积累起来的典型工艺、常用工艺术语、工艺设计标准、工艺设计参考手册、标准工具库、材料库等信息,而现在这些信息分散在各人计算机上或者分散在设计人员脑袋中,没有形成一致的、同步更新的企业知识库,不利于新员工的成长,同时也会经常出现描述不一致的地方而给后续的统计汇总工作、采购制造工作带来麻烦。
随着PDM项目的逐步实施,整个企业的信息化管理水平会迅速上升,工艺设计作为企业业务流程中重要的一个环节,也迫切需要与其他部门同步,实现整个企业的信息一致性管理,因此企业需要通过CAPP系统实现以下管理要求:
●集成需求
●工艺设计过程的管控
●工艺文件的有序、安全管理和共享
●工艺与设计、生产、采购、质量等部门信息互相共享
●工艺文件更改管理
●工艺设计过程管理,并实现与整个项目开发过程的协同工作
●工艺知识管理
3 方案设计
工艺部门作为连接设计部门和生产部门的桥梁,在企业整体信息化中承担着“承上启下”的重要作用。CAPP作为企业整体信息化中的子系统,与各信息系统存在密切的数据关系:
在工艺设计开始之前接收设计部门信息系统(PDM)传递的产品设计数据作为工艺设计的源头;在工艺设计过程中查询数控生产管理系统(DNC)管理的企业资源数据,如企业现有的设备、工装等及其实时状态信息;工艺设计完成之后向数控生产管理系统(DNC)提供工艺BOM和工艺路线,作为企业排产和物料采购的依据。这些系统协同工作,数据有效传递和共享,形成信息化整体解决方案。
CAPP信息系统总体框图如图1表示。
图1 CAPP信息系统总体框图
CAPP系统采取项目过程驱动产品工艺设计的思想,建立产品工艺的协同设计环境和实时的项目协同交流环境及项目考核体系,实现电子化、自动化的业务流程,将项目组的各项业务活动纳入灵活、规范的电子化业务框架,以确保项目信息的实时、准确与完整。提供相关的技术手段来支持以项目为中心的管理模式,为项目成员提供基于项目角色清晰的项目信息访问视图和项目任务结构树,使项目负责人员可以直观、实时地查看项目的进展情况,方便地实现和项目各组成部门之问的信息沟通。
注重以下关键点:
(1)在方便工艺文件编制的基础上,重视典型工艺、工艺基础数据,促进工艺标准化、提高效率。
(2)在系统集成上,除了考虑与其他信息系统和工具软件的集成,重点关注设计变更、质量管理的集成。
(3)考虑到三维工艺设计信息系统实施困难和公司现状,重点实现三维装配的信息化。与加工工艺关注于加工过程参数不同,总装工艺更关注于不同零部件在生产线上的装配位置和数量。建立一个能够符合总装工艺设计要求的辅助工艺设计平台,就能为工艺人员日常的工艺编制与修改工作提供强有力的支持,极大地提高工艺设计的效率和准确性,促进工艺设计整体水平的不断提高。
(4)管理工艺资源数据,形成工艺设计的支持平台。企业现有的资源数据,如设备、工装、材料、工艺术语、各种工艺参数等,是工艺设计过程中随时需要查询和浏览的重要参考,对于工艺文件的准确性和可操作性影响很大。将为公司建立统一、安全、可靠的工艺数据信息的共享平台,并建立技术数据与信息系统的业务协同集成系统平台,有效的管理和利用企业资源数据,能够最大限度的降低工艺人员的重复劳动、提高工艺设计的规范性。
4 经验与教训
随着CAPP信息系统的开始使用,工艺设计时间明显缩短,信息交流网络化后,降低信息共享成本。
(1)取得领导的重视。信息化系统实施是一个系统工程,不只是技术问题,需要领导的重视,协调人财物的保障才能保证系统成功实施。
(2)重视方案设计。信息化系统必须有统一的规划,否则在实现过程中,项目实施范围不可控制,相互需求冲突、无法集成的问题将比较突出。
(3)重视项目实施团队建设。项目的顺利推进需要一个业务能力强、分工明确、职责分明、执行力强、高效凝聚的团队。
(4)集成的要求在早期一定要沟通到位。集成要求可能影响面较大,要在项目启动早期明确。注重工艺设计软件与CAPP系统的集成,以方便工艺设计人员的使用。
(5)重视基础数据的整理。历史设计信息的导入、模板的定制、工艺基础数据、各种编码规则等基础数据要求高、需要耗费的人力成本高,需要提起启动,否则无法满足系统进度需要,造成项目进展缓慢。
5 总结
随着计算机技术的发展和军工企业自身基础数据的积累,军工企业实施CAPP信息系统的时机已经成熟。随着CAPP信息系统的采用,将显著提高工艺设计的标准化,降低设计周期,提高统计速度,促进各部门的协作。随着公司信息化程度的提高,要重视CAPP信息系统与其他信息系统的集成。
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本文标题:军工企业CAPP实施探讨