1 引言

　　計算機輔助工藝過程設(shè)計(Computer Aided Process Planning)即CAPP，通常指機械產(chǎn)品零件制造工藝過程的計算機輔助設(shè)計與文檔編制。它是連接產(chǎn)品設(shè)計與產(chǎn)品制造的橋梁，是將企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)的一種技術(shù)，是制造系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。

　　CAPP在現(xiàn)代制造業(yè)中，具有重要的理論意義和廣泛迫切的實際需求。因為CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅可以提高工藝規(guī)程設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量，縮短技術(shù)準備周期，為廣大工藝人員從繁瑣、重復(fù)的勞動中解放出來提供了一條切實可行的途徑，而且可以保證工藝設(shè)計的一致性、規(guī)范化，有利于推進工藝的標準化。更重要的是工藝BOM(Bill of Material，物料清單)數(shù)據(jù)是指導(dǎo)企業(yè)物資采購、生產(chǎn)計劃調(diào)度、組織生產(chǎn)、資源平衡以及成本核算等的重要依據(jù)，CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用將為企業(yè)數(shù)據(jù)信息的集成打下堅實的基礎(chǔ)。

　　2 EJ—CAPP簡介

　　EJ—CAPP系統(tǒng)是由我公司自行開發(fā)的基于PDM(Products Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)環(huán)境下的面向并行工程的集成化CAPP。該系統(tǒng)提供了工藝人員一個在線的、集成的并行工作環(huán)境，能進行工藝的設(shè)計與管理工作。

　　EJ—CAPP系統(tǒng)主要包括工藝數(shù)據(jù)錄入模塊、工藝數(shù)據(jù)管理模塊、技術(shù)文檔管理模塊及各類查詢報表等。EJ—CAPP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1 EJ—CAPP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　EJ—CAPP系統(tǒng)具有文件、導(dǎo)向、工藝信息、工藝表、材料定額、校核、查詢、報表和幫助九個功能模塊。

　　2.1工藝數(shù)據(jù)錄入

　　2.1.1材料定額

　　系統(tǒng)提供對加工零件的材料進行配置，從而產(chǎn)生零件加工的材料定額卡。材料定額卡信息包括材料規(guī)格、數(shù)量、加工尺寸和材料定額等。材料定額錄入的操作界面如圖2所示。

　　圖2材料定額錄入

　　材料定額卡能適應(yīng)多品種規(guī)格的材料配置，并自動計算材料定額。

　　2.1.2工藝路線

　　系統(tǒng)提供對零件的工藝路線進行劃分，從而產(chǎn)生工藝過程的總體布局。工藝路線錄入的操作界面如圖3所示。

　　圖3工藝路線錄入

　　工藝路線的擬定確定了零件加工所要經(jīng)過的有關(guān)部門和工序的先后順序。

　　2.1.3工藝加工文件

　　系統(tǒng)提供常用工藝加工過程的文件錄入、修改、查詢和打印輸出功能。主要包括機械加工工藝過程卡、工具明細表(外購、標準)、工裝明細表(專用工藝裝備、組合夾具)、加工設(shè)備以及加工定額等，實現(xiàn)工藝文件的電子化和信息化管理。工藝加工過程卡分主表頭與副表頭二部分。主表頭的數(shù)據(jù)由PDM系統(tǒng)提供，CAPP系統(tǒng)自動獲取，副表頭的數(shù)據(jù)由工藝人員根據(jù)工藝路線的劃分按要求逐項錄入。副表頭錄入的操作界面如圖4所示。

　　圖4工藝加工過程卡副表頭錄入

　　在工藝文件設(shè)計完成后，將所有的工藝數(shù)據(jù)入庫，便可進行設(shè)備清單、工具清單、工裝清單以及加工定額清單等的匯總。

　　2.2工藝數(shù)據(jù)管理

　　2.2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

　　系統(tǒng)對工藝加工過程中所需的零件材料屬性、工作中心、機床設(shè)備、工藝裝備(包括專用工裝、標準刀量輔具)、工繳和部門劃分等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行集中管理和維護，使之最大限度地實現(xiàn)資源共享。

　　2.2.2工作流程

　　工作流程由PDM系統(tǒng)建立，它維護并記載工作流程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，向相關(guān)人員提供信息，保障工作的順利進行。工作流程如圖5所示。

　　圖5工作流程

　　在臨時庫中，當工藝設(shè)計人員完成設(shè)計工作時，系統(tǒng)提交相關(guān)的文檔，供校對人員在線校對，校對通過后，經(jīng)審核人員在線發(fā)放，將文檔發(fā)放提交到正式庫中。正式庫中的數(shù)據(jù)是生產(chǎn)中可用數(shù)據(jù)，不可修改。在設(shè)計過程中，每一零件的工藝過程卡經(jīng)發(fā)放后，形成一個版本，如果要在該版本上進行修改，系統(tǒng)自動在臨時庫中建立該版本的副本，只有在臨時庫中的副本才能被修改，修改完成后經(jīng)發(fā)放形成一個新版本，代替正式庫中的原版本。PDM系統(tǒng)記錄了版本更改的有關(guān)信息，如果需要可追溯恢復(fù)原版本的信息。鑒于以前版本的利用率不是很大，又占用著大量的儲存空間，目前系統(tǒng)只保留最近的三個版本。

　　2.2.3權(quán)限設(shè)置

　　權(quán)限設(shè)置由PDM系統(tǒng)建立。當某個用戶進入系統(tǒng)后，PDM系統(tǒng)自動完成對用戶的識別、對用戶存取數(shù)據(jù)的權(quán)限確認等。用于保證信息的完整性、安全性及正確性，防止合法用戶有意或無意的越權(quán)訪問，更能防止非法用戶的人侵。

　　2.3技術(shù)文檔管理

　　系統(tǒng)提供對技術(shù)文檔的錄入和維護。對工藝設(shè)計過程中的所有技術(shù)文檔進行管理，包括工藝簡圖、零件展開圖以及工裝圖(含三維圖、裝配圖、零件圖)等。系統(tǒng)采用對象連接與嵌入(OLE)技術(shù)，能瀏覽各種類型的圖檔、office文檔和圖片文件等。技術(shù)文檔錄入的操作界面如圖6所示。

　　圖6技術(shù)文檔錄入

　　2.4查詢報表

　　系統(tǒng)提供了各種數(shù)據(jù)的查詢功能及報表生成功能。包括設(shè)計BOM數(shù)據(jù)及工藝BOM數(shù)據(jù)，供工藝人員及相關(guān)管理部門及時了解各類信息。產(chǎn)品組合件明細表的界面如圖7所示;工藝過程卡報表的界面如圖8所示;產(chǎn)品工裝匯總表的界面如圖9所示。

　　圖7產(chǎn)品組合件明細表

　　圖8工藝過程卡報表

　　圖9工裝匯總表

　　3 系統(tǒng)特點

　　3.1采用Client/Server體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用平臺，有效地利用計算機網(wǎng)絡(luò)資源，支持并行設(shè)計，支持分布式的數(shù)據(jù)管理。可同時打開和編輯多個不同零件的工藝設(shè)計。

　　3.2采用網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)，集成地管理相關(guān)信息和過程，共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)。能自動獲取產(chǎn)品設(shè)計方面的信息，供工藝過程卡用。

　　3.3 極強的查詢功能。系統(tǒng)提供了分類查詢、組合查詢和模糊查詢?nèi)N手段，使用戶在龐大的信息庫中，快速準確地找到所需資料。

　　3.4采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、對象連接與嵌入技術(shù)(OLE)，集成常用繪圖軟件(如AutoCAD、UG、Solidworks等)及字處理軟件(0ffice)，增強系統(tǒng)功能，方便用戶使用。

　　3.5操作簡便易用，用戶界面友好，實用性強。圖表格式與用戶需求一致，屏幕顯示格式與打印格式一致，實現(xiàn)所見即所得。

　　3.6運行、存取速度快。在存儲容量上，能進行大到十幾兆信息的圖形、文本存儲。

　　3.7完備的版本控制，支持工藝文件的自動升級，同時提供版本恢復(fù)的功能。

　　3.8提供二次開發(fā)接口，滿足公司深層次需求，支持CAPP的后續(xù)發(fā)展。

　　4 實施效果

　　4.1可以使工藝人員方便、快捷地檢索查詢所需的資料，編制新的產(chǎn)品工藝及進行工藝文件的修改，并快速、高質(zhì)量地打印出產(chǎn)品工藝過程卡，從而大大減少工藝人員的重復(fù)性勞動，提高工藝人員的工作效率，縮短產(chǎn)品的工藝編制周期。最大限度地避免了人為造成的各種錯誤，保證產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性。

　　4.2提高了工藝設(shè)計的規(guī)范化，提高了工藝設(shè)計質(zhì)量，有利于推廣先進的工藝技術(shù)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　4.3隨著產(chǎn)品工藝文件不斷進人CAPP系統(tǒng)，在編制一個新的工藝文件時，結(jié)合典型工藝和借用復(fù)制老工藝文件及相關(guān)工藝資源，能迅速形成一份新的工藝文件。

　　4.4由于支持常用繪圖軟件及辦公軟件，因此工藝過程卡中所涉及的工藝簡圖、工裝圖，零件展開圖及各類工藝規(guī)程等都能及時入庫，供各類相關(guān)人員方便查閱。電子化的查詢方式，避免了需借閱資料且不能共享的弊端，使查詢變得更安全、快捷。

　　4.5為管理部門及時提供有效的工藝BOM數(shù)據(jù)，能對工藝文件進行自動統(tǒng)計匯總、自動生成各種報表。例如，帶工藝路線的產(chǎn)品單級(多級)BOM表;零件材料消耗卡;產(chǎn)品工裝匯總表;產(chǎn)品加工定額(工繳)匯總表等。

　　4.6利用產(chǎn)品設(shè)計與工藝信息的共享與集成，從工藝部門向生產(chǎn)部門傳遞數(shù)據(jù)，指導(dǎo)企業(yè)物資采購、生產(chǎn)計劃調(diào)度、組織生產(chǎn);從工藝部門向財務(wù)部門傳遞數(shù)據(jù)，使之成為成本核算的重要依據(jù)。

　　5結(jié)束語

　　EJ—CAPP系統(tǒng)提供了一個集成化、網(wǎng)絡(luò)化的工藝設(shè)計與管理環(huán)境。它不僅僅是完成了工藝文件的編寫，提高了工藝設(shè)計效率，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期，同時積累了大量的工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高了企業(yè)信息化應(yīng)用水平，更重要的是為企業(yè)推廣先進的工藝技術(shù)打下了扎實的基礎(chǔ)。EJ—CAPP系統(tǒng)的成功實施與應(yīng)用，使二紡機工藝部門的企業(yè)信息化推向了一個新的高度。