浅析CAPP系统在工艺设计中的应用刮泥机

浅析CAPP系统在工艺设计中的应用

浅析CAPP系统在工艺设计中的应用 2012： 作为汽车零部件企业，我公司现行的管理体系、质量体系及工艺水平都日趋完善和成熟。现阶段，我公司正着力推广全面信息化工作，己在CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、PDM(产品数据管理)、ERP(企业资源规划)的运用方面取得了成效，形成了公司局域网，为企业信息化提供了良好基础。工艺过程设计是产品设计和加工制造的过渡环节，其设计效率和质量对组织生产，控制产品成本和质量、生产率和生产周期等影响极大。作为产品设计与产品制造车间的重要纽带，工艺过程设计是优化配置工艺资源，做好生产技术准备工作的第一步。传统的工艺过程设计使用手工操作方式，难以保证数据的准确性，并且信息共享困难，已成为制造部门的薄弱环节。随着CAD/CAM技术日益成熟，在工艺过程设计环节应用CAPP系统已是大势所趋，它能从设计、管理、集成等多方面解决企业工艺设计中存在的问题，实现工艺设计管理信息化，并与PDM、ERP等系统配合对产品工艺信息进行全面集成，使产品设计、工艺设计、生产管理的全过程做到无缝衔接。1 传统工艺设计方法存在的缺陷1.1 设计效率低工艺设计人员不仅需要考虑工艺方案的设计，还必须进行大量的计算，重复做查阅手册、填写表格、统计工艺数据等繁琐的工作。1.2 设计质量不稳定、标准化程度差工艺设计是经验性很强的工作，设计质量、所用术语、工艺习惯因人而异，难以统一标准及进一步优化，且随着工艺设计人员的变动，工艺设计经验就会难以继承。1.3 不能与现有信息系统集成现有PDM和ERP系统不能与传统工艺文件集成，它们之间也没有一个统一的管理和维护平台。目前我公司已在CAD、CAM、PDM、ERP的运用方面取得了成效，随着制造业信息化的发展，进一步实现基于网络和数据库的CAD/CAM以及技术信息系统和管理信息系统的集成就成为必然的发展方向，而手工工艺设计却不能满足系统信息集成的要求。为了迅速、有效地解决上述问题，就必须采用新的CAPP管理平台。为此，我公司成立了CAPP项目组，并投入了大量人力、物力来保证该项目的贯彻实施。为确保该项目在我公司得到全面推广与贯彻，使工艺设计系统能完全融入设计人员的日常工作，我公司还对项目相关人员进行了培训。2 我公司CAPP业务系统流程图图1为CARP业务系统流程图，下面我们对它作一简要说明：产品部门PDM发布设计清单综合明细表、增减件清单至制造部；由制造部工艺管理科根据综合明细表和项目组工艺分析结果划分工艺路线，编制采购件清单、投料清单；制造部进行工艺分析，编制工艺卡片，编写材料消耗定额、工时定额表，并下发到各个相关职能部门(采购部、物流部、生产车间等)。工艺分析、投料清单、工装设备清单、辅助工具清单等纳入到ERP数据库中。CAPP系统是产品设计与生产制造之间的信息桥梁，承担着由PDM上接设计数据，再下传工艺数据给ERP系统的重要任务。

图1 CAPP业务系统流程图

CAPP项目开展前，绘制工艺过程的表格中需要手工输入大量的图号、件号，但是人工输入容易产生错误，同时也带来很多重复劳动。CAPP项目启用后，包含海量信息的数据库很好地解决了这个令人头痛的问题。为了建立这个数据库，使该项目得到有效推广，我公司各部门做了大量原始数据搜集整理的基础工作，项目实施后，所有人员调用的数据均来自该产品在数据库中的信息。3 建立CAPP系统数据库3.1 制作各种工艺流程模板在CAPP系统中重新设计符合企业需求的各类工艺卡片模板。(1)根据我公司制定的工艺文件完整性要求，绘制各种管理工艺文件格式、工艺规程格式的外形，建立各种工艺文件、工艺流程图形文件；(2)在各工艺规程图形文件中，对各项填写区域的属性进行定义；(3)建立各种工艺的模板文件。绘制工艺流程图形文件时，图像格式、字体和符号等需符合企业标准规范的要求。主要的工艺设计文件模板有：工艺流程图、控制计划、潜在实效模式和效果分析等10种，机加工工序卡4种，装配工序卡5种，钎焊工艺卡3种，零部件分类明细表8种，工艺装备明细表6种，共计几十种。3.2 扩建工艺资源为了解决工装、工具和设备的管理问题，同时方便工艺开发过程中查询工艺资源，并使工艺设计经验得到很好地继承，高效适应现代企业发展的需要，还要更新和扩建与各类工艺卡片有关的工艺资源数据库。软件中现有数据库包括工序名称库、机床设备库、刀具库、夹具库、量具库等，但还需按照我公司的实际情况进行补充、修改和扩建，从而把我公司专有的设备、检具、夹具和工艺制造方法记录在CAPP系统中。在工艺资源管理中，使用结构树形式表示工艺资源，采用分级方式形象地表示各种工艺资源之间的关系。例如：装配工序内容有工步内容、工艺装备等，我们把装配工序作为结构树上的一个节点，而把设备、工具、检具等作为装配工序这个分支上的子结点。实际上，工艺结构树就是由相关子节点组成的。数据表与统一标准化模板结合，在填写完各种数据表的内容之后，便可形成工艺资源库，编制工艺时直接调用库内的相关内容即可。目前，除对已有的工艺资源内容进行补充、修改和扩建外，还需增加多种新的工艺资源数据库，包括：材料规格库、工具库、工艺辅料库、加工内容库、装配内容库、定位夹具库等。利用这些工艺资源库的内容，在日常的工艺过程编制中，文字输入量可减少70％左右。3.3 建立零件库等其他图库为节省工艺过程编制时间，减少生产浪费，缩短生产准备周期，提高相似和相同零件工艺过程的一致性，提高工艺设计的优化程度，还需要建立各种常见零件库、常用定位支撑图库、定位夹紧图库、常用装置图库、工艺流程图用图形库、各类刀具图库。这样，在编制工艺过程中，CAPP就可直接调用库图插入工艺文件简图，从而节省了设计时间，提高了工艺设计效率，使工艺文件设计实现自动化、规范化、标准化。4 实施CAPP项目的目标(1)建立工艺管理合作平台，通过网络实现工艺资源共享，把共享资源运用到工艺设计的日常工作中，大力提高工艺设计效率，并充分整合企业内各类信息资源；(2)建立工艺信息、资源的快速查询和灵活应用平台；(3)以工艺知识管理为基础，积累工艺数据，归纳和标准化工艺规程，保存和共享关键的工艺技术；(4)使技术人员无需在几个系统中重复录入工艺数据，减少人为输入错误，满足ERP系统与CAPP系统对工艺数据的要求。5 结语我公司引进的CAPP项目， 具体包括工艺文件生成与管理、工艺过程管理2方面，它能将产品的设计信息直接转化为生产管理信息。作为参与该项目的实施人员，笔者深刻体会到在其推广过程中，基础数据库建设即工艺资源的收集和整理工作量最大最繁琐，将这些基础数据整理入库后，就像为高楼准备好了原材料，设计师就可以充分发挥设计能力，建成高楼大厦。目前，CAPP项目的实施已取得一定成效，它在工艺设计中的应用缩短了设计周期，使得新产品能够更快更及时地投放市场，从而为企业增加了竞争优势。

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