欢迎参加第十二届产品创新数字化国际峰会 12月1-2日 长沙
1 项目背景
西安黄河机电有限公司（以下简称“黄河机电”）是陕西黄河集团下属子公司，其生产的“黄河”电视机作为中国第一台彩电免检产品曾经红透了大江南北，品牌家喻户晓，深入人心；由于国家对国防军工产品和企业的特殊要求，黄河于2000年后调整产业结构转型专注军工产业。
作为一家老牌国企，黄河机电很关注信息化建设，在选型开目工艺管理系统之前，信息部门自己开发了一套生产管理系统，在里面可以管理其产品结构、工时、工装、设备、材料定额等，日常生产需要的信息都可以在里面运算、查询或者直接打印输出；随着企业生产需求的扩大，现有生产管理系统已不能满足企业实际需要，一是所有数据都需要工艺人员手工输入，数据准确性、齐套性很难保证，同时由于产品的特殊性，手工输入的工作量会很大；二是系统维护难度大，之前开发系统的人员已经退休，如果需要修改或者跟其他系统做集成，需要协调多方资源；三是对于工艺部门而言，企业的工艺类型和需要输出的报表都很多，之前采用CAXA电子图版编辑工艺文件，存放于个人电脑上，对于一些典型工艺，其需要的工艺资源需要多次重复输入，同时汇总报表时，需要总体工艺室人员搜集相关资料录入系统来打印输出，增加了人员的工作量，不利于提高工艺部门工艺编制效率和工艺水平的提高。
随着生产任务的加重和对工艺要求的提高，企业认为很有必要选用一套专业的系统来进行整个工艺体系的管理，经过多次调研和考察，选择了开目工艺管理系统来作为整个工艺体系的管理平台，从2014年10月到2016年8月，经过一年多的实施，开目工艺管理系统已在黄河机电工艺处、车间工艺等部门使用，完成了工艺规程模板定制、工艺资源整理、电装工艺管理、工艺任务分派、工艺资料汇总、工装管理、工艺变更管理、工艺文件审签、数据中心集成等功能，满足了企业工艺管理的需要，达到了用户最初的期望。
2 项目整体解决方案
2.1 整体业务介绍
系统从上游数据中心接收产品结构，在开目工艺管理系统中搭建工艺BOM，由产品主管根据产品特点和工艺种类的不同，将产品工艺编制任务分派到各个车间工艺主管，车间工艺主管再将任务分派到具体的工艺人员进行工艺文件编制，编制过程中如果需要具体的工序、设备、工装、辅料等工艺资源就从企业资源管理器中选取，同时如果没有工装，就在系统中发起工装申请，申请完成后，将对应的工装添加到资源管理器中；文件编制完成后走审批流程将文件发布，系统根据发布后的文件进行各类数据的汇总，待所有工艺文件发布后，再将数据全部传给数据中心。
当设计结构发生变化时，数据中心会将设计更改单传给开目工艺管理系统，工艺人员接收到信息后，编制工艺更改单同时修改对应工艺。
图1 整体业务流程
2.2 业务功能实现
针对用户的业务情况，为了实现用户高效管理工艺文件，提高工艺编制效率，保证工艺更改可控可查，减少工艺人员工作量的要求，本期项目实施主要规划以下功能模块。
1、产品结构导入
根据用户规划，开目工艺管理系统接收从数据中心传过来的产品结构形成工艺BOM，传递过来的产品中要包含图纸、产品型号、图号、零件名称、材料等信息，便于工艺人员编制工艺时复用一些设计信息。
2、工艺任务分派
从数据中心传来的结构中，包含了零件的工艺路线信息，由工艺处产品主管根据路线将编制任务分派给各个车间工艺主管，车间工艺主管再根据人员情况将具体的编制任务分派给工艺师，主管可以实时查看任务分派情况以及工艺文件的编制情况。
图2 工艺任务分派
3、工艺文档管理
根据用户工艺类型的不同，在CAPP中绘制不同的工艺模板来构成工艺规程，当工艺师接收到具体的工艺编制任务时，就可以选择不同的工艺规程模板来编制工艺，保证工艺模板格式的准确性和唯一性；同时根据不同的工艺类型，在系统中建立合适的分类体系，用户可以存储、查询和共享工艺文件。
图3 工艺规程分类
4、工艺资源管理
工艺师在编制工艺文件过程中，需要用到一些工序、设备、工装等工艺信息，这些信息一个可能同一信息不同工艺会用到，另外一个手工输入因人而异可能会输错或输重，所以就可以将用户常用的一些工艺资源整合到开目工艺资源管理器中，在编制工艺时直接点选调用，提高输入的效率和准确性。
图4 企业资源管理器
5、工艺审签流程管理
针对工艺文件的审签流程，开目工艺管理系统在系统中绘制了不同的流程来适应不同情况的下的文件审签。
图5 工艺审签流程
6、工装申请管理
工艺师在编制工艺文件的过程中，对应的资源库中可能没有需要的工装，这时候工艺师就要发起工装申请，在申请流程中填写从PDM中获取的工装编号和工装名称，流程结束后，系统会自动将申请的新工装刷新到企业资源管理器中，供工艺人员后续使用。
图6 工装申请流程
7、电装工艺管理
工艺人员编制装配工艺规程时，需要将设计提供的电路图纸作为附图插入到CAPP的工艺简图区，此种业务情况用户一方面需要知道电路板上有多少种电子元器件，同时针对不同规格的电子元器件，需要用步骤标注其具体的焊接顺序，同时用不同颜色进行区分，便于车间工人进行元器件焊接。
图7 电装工艺辅助工具
8、KMBOM汇总功能
用户的工艺文件发布后，需要出具多个汇总明细表供工艺处、采购、财务、车间等部门使用，用户要从大量的工艺文件中去筛选出有用的信息，输入到生产管理系统，然后再打印输出，有些汇总资料还要进行计算处理；用开目工艺管理系统后，工艺文件中的信息都写入到了数据库，可以根据用户要求提取有效数据并按照固定模板输出，提高数据准确性和减少工艺人员工作量，提高工作效率。
图8 汇总结果
9、工艺更改管理
当产品发生变更时，系统从数据中心接收设计更改单来告知工艺人员设计结构的变更，工艺人员编制工艺更改单和创建新版本的工艺，将两个一起走审批流程，当流程完成后，在结构树的关联工艺上，用新版本的发布工艺自动替换老版本工艺。
10、工装实物管理
用户的工装使用一段时间后，会存在相应的送检、报废和修理入库等情况，根据用户需求，开目工艺管理系统提供二次开发功能，管理用户工装的使用情况（如维修数量、报废数量、使用车间、检修日期等）。
图9 工装台账管理界面
11、历史工艺文件管理
用户之前存在大量的历史工艺文件，且格式种类较多，以CAXA居多，对于此种文件，建议用户全部转为PDF文件存到系统中；对于纸质文件扫描成PDF文件后，存到系统中，对于其他格式的如dwg、word可以直接导入到系统中保存，便于后续查看和编辑工艺进行参考。
图10 历史工艺文件分类
3 项目特色功能介绍
3.1 开目CAPP工艺规程
作为一个装配厂，用户的工艺规程种类繁多，且每一种规程对应的表格也非常多；同时用户的标准化人员对规程的标准也很重视，每一张表格的线画多粗多细，单元格之间的间距多少，表格底图的字体字号多少，输入内容的字体字号多少都有明确规定，画好的每一张表格都需要打印出来，标准化拿尺子量是否符合规定，差1mm都需要补齐重新画重新打印再重新量，直到线、字体全部符合标准才可以；经过前后几个人的绘制修改，黄河机电现有用开目CAPP编制的工艺规程技术文档共计59种，表格底图148张，完全替代了之前用CAXA编制工艺文件的习惯，车间工艺人员也已经习惯于用开目CAPP去编制新产品的工艺规程，第一次遇到“塑料工艺规程”、“缝纫、木工工艺规程”这种不常见的工艺规程。
图11 CAPP中的工艺规程和技术文档
3.2 企业资源管理器
用户有工艺车间十几个，每个车间都有自己的工序名称、设备、工装、辅料等工艺资源，这就造成工艺资源数量特别多，编制工艺文件时需要填写或者重复填写的资源也就很多，所以通过开目资源管理器一方面将用户所有的工艺资源都进行了重新整理归纳和分类，另一方面也为用户在编制工艺文件时提供了便利条件。
按照一般的实施模式，对于资源管理器我们都是建议用户整理成Excel表后通过导入功能导入，这样对用户的操作要求比较低，但是后期维护工作量大，如果有新增数据，用户要么就是在资源管理器现有数据中一条条添加（如果分类很多，需要添加的数据和字段也多，效率就会很慢），要么就是找到之前的Excel表，在其后面继续增加数据然后再导入，这样就会把所有数据重新导入一次，因为这次导入会对之前的数据进行覆盖，带来不必要的工作量。
在黄河机电，我们通过资源管理器连接外部数据源的方式添加工艺资源。首先在系统中添加多个内部自定义表格来存放工具、量具、刀具、工装等数据，表格中有关键列，也就保证了数据的唯一性不会有重复数据；其次将整理好的Excel导入到系统，支持增量导入，即需要哪些数据就整理哪些数据导入，代码会在之前基础上不断累加，而不会像前面所述需要重复导入覆盖之前的数据；最后在资源管理器中添加一个“类型二”的外部数据源节点，通过数据库连接、字段匹配和手工刷新将系统中导入的工艺资源同步到企业资源管理器中。
图12 定义对象类内部自定义表格
图13 导入数据
图14 新建节点
图15 数据连接设置
图16 节点目录设置
图17 数据展示
对于导入到系统的工具、刀具、量具、工装等工艺资源里有很多字段都是用户工艺文件中不会填写，而汇总时要求提取的，采用这种方法，用户在编辑工艺文件时只填写其需要的东西，后面再汇总时可以通过查表提取其所需的其他东西，文件编辑和报表生成的效率都有所提高。
3.3 电装工艺
对于需要将电路设计图纸作为工艺简图插入到CAPP中的装配工艺来说，工艺人员在编制工艺时，一是想知道该电路图纸上有多少种规格的电子元件以便于规划工序内容，二是想在当前工序中知道每个元件的位置、名称、规格型号等；三是希望可以对已经添加到工序中的元件用不同颜色表示出来，便于了解哪些元件已经装过，哪些元件还没有装，也为后续车间工人在进行电路板焊制时提供指导。
针对以上需求，开目CAPP提供了针对电路设计软件Protel 99SE的电装工艺辅助工具，这是因为之前国内用户的电路设计软件大多采用Protel 99SE，大学内相关专业的教学软件也是这个，随着用户需求的变化和软件的更新换代，近几年来，国内更多的采用AltiumDesigner软件，常见的版本是2013，两款软件在数据格式、存储方式上面都有很大区别，黄河机电采用的就是AltiumDesigner2013，用户也很关注电装工艺这一块内容，在公司开发的支持下，目前电装辅助工艺已经支持Protel 99SE和AltiumDesigner2013两种版本，同时还新增了对电路板反面的读取支持。
先在系统中创建对应的工艺规程，同时将pcbdoc格式的电路图作为外部文卷引入到对应的工艺规程下；其次编辑打开CAPP，在表中区对需要电路装配的工序右键“电装装配设计”，系统就会调用电装工艺辅助工具打开上传的pcbdoc；
然后添加步骤，用红黄蓝绿四种颜色中装入该步骤需要的元件，可以添加多个步骤，直到将整个装配中需要用到的元件装完；最后保存并导出这个图，回到CAPP就可以看到工序卡中用不同颜色标识的元件，同时卡片最下方还会自动汇总哪个步骤的哪种颜色装了哪种规格的多少个元件的明细表。
图18 打开工具
图19 添加步骤和相应元件并保存
图20 简图效果
图21 汇总封面
图22 汇总首页
图23 汇总续页
3.4 开目BOM汇总
开目工艺管理系统提供了功能强大的BOM汇总工具，可以按照要求提取用户工艺卡片中的数据并进行相应运算、排序等同时按照用户规定的模板进行打印输出，这一点在黄河机电体现特别明显，用户之前所有的汇总都是车间工艺编完工艺文件后，由总体工艺室的人员将工艺文件上的数据手工录入到生产管理系统，然后按照模板打印输出，这样一个是手工工作量大，当相应的采购、财务等部门需要报表时，不能实时进行输出，同时手工输入也不能保证100%正确，既然这些工艺文件中的数据通过审签保证了写入数据库中的数据都是准确的，那么可以利用KMBOM快速生成相应报表。
黄河机电现有刀具、量具、工具、设备、工装、材料、工时、工艺文件目录、工艺路线、关键工序等各类汇总86个，涉及的汇总表格263张，汇总代码行数15000多行，汇总的种类之多、规则之复杂、表格之多样等都应该属所有项目之最，且用户的产品结构大，涉及的工艺种类、工艺内容复杂，汇总表格的数据从十几页到一百页以上都有，这也对代码的要求很高，用户测试时都是一行行一页页去进行对照之前手工汇总的内容，每一种汇总都经过4次以上的修改才最终符合用户要求。
对于导入到系统的工具、刀具、量具、工装等工艺资源里有很多字段都是用户工艺文件中不会填写，而汇总时要求提取的，采用这种方法，用户在编辑工艺文件时只填写其需要的东西，后面再汇总时可以通过查表提取其所需的其他东西，文件编辑和报表生成的效率都有所提高。
3.5 电装工艺
对于需要将电路设计图纸作为工艺简图插入到CAPP中的装配工艺来说，工艺人员在编制工艺时，一是想知道该电路图纸上有多少种规格的电子元件以便于规划工序内容，二是想在当前工序中知道每个元件的位置、名称、规格型号等；三是希望可以对已经添加到工序中的元件用不同颜色表示出来，便于了解哪些元件已经装过，哪些元件还没有装，也为后续车间工人在进行电路板焊制时提供指导。
针对以上需求，开目CAPP提供了针对电路设计软件Protel 99SE的电装工艺辅助工具，这是因为之前国内用户的电路设计软件大多采用Protel 99SE，大学内相关专业的教学软件也是这个，随着用户需求的变化和软件的更新换代，近几年来，国内更多的采用AltiumDesigner软件，常见的版本是2013，两款软件在数据格式、存储方式上面都有很大区别，黄河机电采用的就是AltiumDesigner2013，用户也很关注电装工艺这一块内容，在公司开发的支持下，目前电装辅助工艺已经支持Protel 99SE和AltiumDesigner2013两种版本，同时还新增了对电路板反面的读取支持。
先在系统中创建对应的工艺规程，同时将pcbdoc格式的电路图作为外部文卷引入到对应的工艺规程下；其次编辑打开CAPP，在表中区对需要电路装配的工序右键“电装装配设计”，系统就会调用电装工艺辅助工具打开上传的pcbdoc；然后添加步骤，用红黄蓝绿四种颜色中装入该步骤需要的元件，可以添加多个步骤，直到将整个装配中需要用到的元件装完；最后保存并导出这个图，回到CAPP就可以看到工序卡中用不同颜色标识的元件，同时卡片最下方还会自动汇总哪个步骤的哪种颜色装了哪种规格的多少个元件的明细表。
4 项目实施总结
通过本期项目的实施，对于实施团队而言，进一步提高了对公司产品的认识，掌握了一些新功能的使用，知道了如何快速应用系统功能实现用户业务需求；在与用户沟通需求的过程中，增强了如何引导用户规范业务、规范操作等技巧，也增加了工艺业务的认识和理解；在后期上线试运行过程中，针对用户的要求和计划执行，加强了项目计划和执行力的认识。对用户而言，通过开目工艺管理系统，进一步规范了整个工艺系统的业务、标准和制度等；同时通过KMCAPP/KMBOM/KMPDM等平台的应用，提高了人员的工作效率和数据的规范性、准确性以及可控性；项目实施过程中，种子用户在跟进项目过程中，有了项目实施的经验，也为部门及企业后续信息化项目的推进有了支撑；项目验收之前，系统中已有上千份正式发布数据，比同时实施的PDM/数据中心里的正式数据量要多的多，为后期和下游ERP/MES集成打下了基础；另外黄河机电项目的成功实施，也为公司树立了标杆，已知有一家航天单位向黄河机电表达了参观学习开目工艺管理系统的意向。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
相关文章
