輔助加工技術(shù)

CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì))應(yīng)用三部曲

ainet.cn   2006年02月12日

機(jī)械制造企業(yè)要建立與應(yīng)用好CAPP系統(tǒng),必須進(jìn)行三項(xiàng)基本工作,即所謂CAPP應(yīng)用三部曲。這就是:建立系統(tǒng)目標(biāo);踏踏實(shí)實(shí)地做好工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作;CAPP系統(tǒng)的開發(fā)(引進(jìn))與二次開發(fā)。本文詳細(xì)介紹了CAPP應(yīng)用三部曲的具體內(nèi)容。

制造業(yè)信息化包括產(chǎn)品開發(fā)信息化CAD/CAE、工藝設(shè)計(jì)信息化CAPP、制造過程信息化CAM、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理信息化PDM與經(jīng)營管理信息化ERP,其中工藝設(shè)計(jì)信息化CAPP是CAD/CAM與ERP的橋梁,為了企業(yè)建立與應(yīng)用好CAPP系統(tǒng),必須進(jìn)行三項(xiàng)基本工作,或稱三項(xiàng)工作過程,可以稱為CAPP應(yīng)用三部曲,本文介紹企業(yè)應(yīng)用CAPP三部曲。

建立系統(tǒng)目標(biāo)

要做好任何事情,必須明確為什么要做?這就是說要明確進(jìn)行事情的目的,只有明確進(jìn)行事情的目的,才能做好工作,這是常識。從理論上講:近代科學(xué)──系統(tǒng)工程指出,要建立一個(gè)系統(tǒng),不論其大、小,都要建立系統(tǒng)目標(biāo),這是第一步,沒有明確的目標(biāo),不可能做好系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行,更不可能取得實(shí)效。所以CAPP應(yīng)用首先要建立系統(tǒng)目標(biāo),這是CAPP應(yīng)用三步曲的第一部。企業(yè)應(yīng)用CAPP目標(biāo)是什么?下面做詳細(xì)分析。

一、工藝人員的目標(biāo)


簡化工藝文件的編制,提高工作效率,提高工作質(zhì)量,從繁瑣的手工作業(yè)、重復(fù)勞動中解放出來,使自己有更多時(shí)間從事創(chuàng)造性勞動或?qū)W習(xí),提高自己的工作能力與知識水平。

二、工藝部門的目標(biāo)


縮短工藝準(zhǔn)備周期,實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的簡化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,提高工藝文件的質(zhì)量,為企業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)化工藝信息,簡化工藝準(zhǔn)備與工藝文件的管理,適應(yīng)企業(yè)信息化的需要。

三、企業(yè)的目標(biāo)


縮短生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期,降低制造成本,為ERP提供合格的優(yōu)化工藝信息,為CAD提供DFM、DFA工藝信息與數(shù)據(jù),優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),為企業(yè)信息化起到承上啟下的橋梁作用。

四、CAPP系統(tǒng)的目標(biāo)


綜合以上個(gè)人、部門及企業(yè)的目標(biāo),成為CAPP系統(tǒng)的目標(biāo):

(1)優(yōu)化工藝設(shè)計(jì),使企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)獲得合理、優(yōu)化(安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、快速)的制造工藝信息;
(2)改變工藝設(shè)計(jì)因人、因時(shí)造成的多樣化,使工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化;
(3)縮短工藝技術(shù)準(zhǔn)備周期;
(4)減少工藝人員的重復(fù)勞動,從事創(chuàng)造性勞動;
(5)實(shí)現(xiàn)工藝系統(tǒng)內(nèi)部的集成(工藝路線編制,工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、材料、工時(shí)定額計(jì)算,工裝設(shè)計(jì)),簡化工藝準(zhǔn)備與工藝文件的管理;
(6)為MRP-Ⅱ/ERP提供計(jì)算機(jī)內(nèi)部優(yōu)化、規(guī)范的工藝設(shè)計(jì)信息,促進(jìn)CAPP/MRP-Ⅱ(ERP)的集成,為MRP-Ⅱ/ERP實(shí)現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)管理打下基礎(chǔ);
(7)實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/NCP的集成。
(8)為實(shí)現(xiàn)以PDM為基礎(chǔ)的企業(yè)信息集成提供工藝數(shù)據(jù)。

踏踏實(shí)實(shí)地做好工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作,這是CAPP應(yīng)用三步曲第二部

一、工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作是CAPP系統(tǒng)的基礎(chǔ)。從國外開發(fā)應(yīng)用第一個(gè)CAPP系統(tǒng)起,直到人工智能、專家系統(tǒng)的應(yīng)用,CAPP系統(tǒng)都是建立在工藝設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上。從國內(nèi)上個(gè)世紀(jì)80年代開始直到目前應(yīng)用成功,并取得實(shí)效的CAPP系統(tǒng),無不建立在工藝設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,計(jì)算機(jī)及其所有軟件都是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的工具,沒有優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ),最先進(jìn)計(jì)算機(jī)軟硬件也無法發(fā)揮其作用。

二、工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作是提高企業(yè)工藝工作水平的必由之路,是落實(shí)中央提出信息化促工業(yè)化方針的具體內(nèi)容之一。中央提出信息化促工業(yè)化方針,用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)企業(yè),要求通過信息化,改變不適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)代化的、傳統(tǒng)落后的一切思想、制度與方法,企業(yè)工藝工作通過應(yīng)用CAPP開展工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作,完全體現(xiàn)中央提出信息化促工業(yè)化的方針和用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)企業(yè)的要求。

三、工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作內(nèi)容:


(1) 產(chǎn)品工藝工作的流程規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化

機(jī)械制造企業(yè)賦予產(chǎn)品工藝工作的任務(wù)是:為生產(chǎn)的產(chǎn)品制定既經(jīng)濟(jì)又安全并能保證質(zhì)量、快速完成產(chǎn)品制造的工藝方案、工藝路線、各工種的工藝規(guī)程、材料定額、工時(shí)定額及工裝設(shè)計(jì)等工藝文件,這些工藝工作包括鑄、鍛、鉚、焊、熱處理、機(jī)加工、裝配等多個(gè)專業(yè),它們互相都有嚴(yán)格的內(nèi)在關(guān)系。產(chǎn)品工藝工作的流程,就是根據(jù)這些嚴(yán)格的內(nèi)在關(guān)系,合理組織各專業(yè)工藝人員,在最短時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)工藝文件的編制。所以產(chǎn)品工藝工作的流程合理與否將影響各項(xiàng)工藝文件按期完成的時(shí)間與質(zhì)量。產(chǎn)品工藝工作的流程規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)以產(chǎn)品為核心,以工藝路線為依據(jù),根據(jù)工藝路線安排工藝工作的流程,這一問題一般大型企業(yè)比較規(guī)范,但許多中、小企業(yè)比較紊亂,中、小企業(yè)占我國機(jī)械制造業(yè)80%以上,所以在推廣應(yīng)用CAPP時(shí),對開展產(chǎn)品工藝工作的流程規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化必須予以重視。

(2) 工藝路線的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化


在技術(shù)管理上,產(chǎn)品工藝工路線是面向產(chǎn)品,聯(lián)接各專業(yè)工藝、各生產(chǎn)部門的技術(shù)文件。上與整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān),下與每一個(gè)零部件制造的所有工藝文件有關(guān),既是工藝工作流程的依據(jù),也是各專業(yè)工藝聯(lián)接的紐帶。

在管理上,產(chǎn)品工藝工路線是各生產(chǎn)部門分工的依據(jù),也是企業(yè)生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理、設(shè)備管理、能源管理的依據(jù)。

所以必須制定工藝路線的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),使整個(gè)企業(yè)技術(shù)管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,達(dá)到最優(yōu)化。

(3) 工藝規(guī)程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化


工藝規(guī)程包括鑄、鍛、鉚、焊、熱處理、機(jī)加工、裝配等項(xiàng)工藝規(guī)程,它包含加工工序的順序,每一工序使用的設(shè)備、工裝、加工內(nèi)容與要求,因此工藝規(guī)程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化必須包括加工順序規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化;設(shè)備、工裝選擇規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化;加工余量的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化;工藝要求的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,這些是生產(chǎn)工人操作的依據(jù),也是基層生產(chǎn)管理的依據(jù),是達(dá)到加工質(zhì)量、效率的指導(dǎo)性文件。只有工藝規(guī)程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,才能使生產(chǎn)工人操作優(yōu)化,才能使基層管理優(yōu)化。

(4) 材料定額的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化


材料定額規(guī)定零件毛坯的余量與毛坯尺寸,不但與毛坯制造、下料、材料采購有關(guān),而且是保證零件加工質(zhì)量與效率的重要因素,因此與生產(chǎn)工人操作、零件成本息息相關(guān),所以材料定額必須規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

(5) 工時(shí)定額的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化


工時(shí)定額不但是對生產(chǎn)工人效率的要求與考核的依據(jù),而且是各級生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)成本、人力資源管理、設(shè)備管理、能源管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),只有工時(shí)定額的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,才有可能提高工時(shí)定額的準(zhǔn)確率,也只有相對準(zhǔn)確的工時(shí)定額,才能對生產(chǎn)工人準(zhǔn)確的考核,保護(hù)生產(chǎn)工人的勞動積極性,保證生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)成本、人力資源管理、設(shè)備管理、能源管理工作水平的提高,從而優(yōu)化整個(gè)企業(yè)經(jīng)營管理。

(6) 工藝信息代碼化與代碼的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化


以上5個(gè)方面提到是工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,為了適應(yīng)企業(yè)信息化要求,使CAPP系統(tǒng)不但能適應(yīng)常規(guī)工藝工作的要求,也能起到為MRP-Ⅱ/ERP提供計(jì)算機(jī)內(nèi)部的優(yōu)化、規(guī)范的工藝設(shè)計(jì)信息,促進(jìn)CAPP/MRP-Ⅱ(ERP)的集成, 所以工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化必須包括工藝信息代碼化與代碼的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)槟壳拔覀兪褂糜?jì)算機(jī)還是數(shù)字計(jì)算機(jī),處理的信息基本是數(shù)字或字符,只有將信息代碼化,才方便計(jì)算機(jī)處理。另一方面,企業(yè)信息化后,信息系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行,互相傳遞的信息不能再是傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件,而是計(jì)算機(jī)內(nèi)部規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的代碼。

工藝信息代碼包括:工藝路線代碼、設(shè)備代碼、工裝代碼、工序代碼、工藝規(guī)程代碼、零件加工分類代碼、材料代碼等。

(7) 工藝文件格式及種類的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化


企業(yè)信息化后,對原來傳統(tǒng)手工作業(yè)條件下工藝文件格式及種類必須做相應(yīng)調(diào)整、修改。由于企業(yè)信息化實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享,除了與生產(chǎn)工人直接見面的工藝文件保留紙質(zhì)文件外,其他部門不再要紙質(zhì)的各種匯總表,只要提供計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息與數(shù)據(jù)。關(guān)于各種必須保留的文件格式也要方便計(jì)算機(jī)的處理。

以上這些工藝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容,實(shí)際上就是要把傳統(tǒng)工藝標(biāo)準(zhǔn)化體系的內(nèi)容,加上企業(yè)信息化的要求,改造成符合建立CAPP知識庫、規(guī)則庫、數(shù)據(jù)庫的要求,并能應(yīng)用CAPP程序自動調(diào)用知識庫、規(guī)則庫、數(shù)據(jù)庫中的知識、規(guī)則、數(shù)據(jù),貫徹到工藝設(shè)計(jì)中。

CAPP系統(tǒng)的開發(fā)(引進(jìn))與二次開發(fā),這是CAPP應(yīng)用三步曲第三部

應(yīng)用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)建立與實(shí)施CAPP系統(tǒng),達(dá)到CAPP系統(tǒng)的目標(biāo)。這是CAPP應(yīng)用三步曲第第三部,具體工作:

一、CAPP系統(tǒng)的開發(fā)或引進(jìn)。開發(fā)或引進(jìn)CAPP系統(tǒng)必須:


(1)明確對系統(tǒng)功能的要求

  • 能按規(guī)范編制工藝路線,或自動生成工藝路線及有關(guān)報(bào)表;
  • 已使用過的工藝信息能按零件特征進(jìn)行檢索,并進(jìn)行人工編輯;
  • 對通用、標(biāo)準(zhǔn)的工藝設(shè)計(jì)信息能按零件特征進(jìn)行檢索,并進(jìn)行人工編輯;
  • 對符合工藝規(guī)范的零件能利用工藝數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫進(jìn)行自動編輯;
  • 從CAD圖形中讀取圖形,在工藝系統(tǒng)平臺上修改,或進(jìn)行繪制;
  • 系統(tǒng)能自動計(jì)算材料、工時(shí)定額及匯總;
  • 能自動編制工藝路線、工藝規(guī)程、材料、工時(shí)定額有關(guān)報(bào)表;
  • 能與CAD/PDM集成運(yùn)行,也能獨(dú)立運(yùn)行;
  • 能自動生成ERP所需各種工藝數(shù)據(jù)。

    二、明確對軟件性能的要求

  • 能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)(可以按情況分步實(shí)現(xiàn))。
  • 易學(xué)易用。
  • 運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,既能單機(jī)運(yùn)行也能聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。
  • 維護(hù)方便,便于系統(tǒng)的用戶化及二次開發(fā)、擴(kuò)充提高。
  • 對大批量生產(chǎn),批量生產(chǎn)及單件中小批量生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)要求有不同的解決方案。
  • 系統(tǒng)能從檢索、派生、直到自動生成,逐步升級。

    三、明確對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求:

    1. 具有支持實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的基礎(chǔ)、通用工藝數(shù)據(jù)庫,包括:
  • 典型工藝路線庫;
  • 典型(標(biāo)準(zhǔn))工藝規(guī)程庫;
  • 典型(標(biāo)準(zhǔn))工序內(nèi)容庫;
  • 機(jī)床(設(shè)備)庫;
  • 工裝庫。

    2. 具有知識庫(規(guī)則庫),包括:
  • 工藝路線規(guī)范;
  • 零件分類規(guī)范;
  • 加工路線規(guī)范;
  • 機(jī)床(設(shè)備)選用規(guī)范;
  • 工裝選用規(guī)范;
  • 工藝參數(shù)規(guī)范;
  • 工序內(nèi)容選用規(guī)范;
  • 材料、工時(shí)定額計(jì)算規(guī)范。

    3. 具有零件信息、工藝信息描述規(guī)范及代碼系統(tǒng)。

    四、明確輔助工藝設(shè)計(jì)的方式

  • 對已使用過的工藝信息能按零件特征進(jìn)行檢索,并進(jìn)行人工編輯。
  • 對通用、標(biāo)準(zhǔn)的工藝設(shè)計(jì)信息能按零件特征進(jìn)行檢索,并進(jìn)行人工編輯。
  • 對符合工藝規(guī)范的零件能利用工藝數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫進(jìn)行人工編輯及自動編輯。
  • 從CAD圖形中讀取圖形,在工藝系統(tǒng)平臺上修改,并進(jìn)行繪制。

    只有了解以上問題,才能開發(fā)或引進(jìn)CAPP系統(tǒng)。

    五、CAPP系統(tǒng)二次開發(fā)與試運(yùn)行

    二次開發(fā)與試運(yùn)行必須熟練掌握系統(tǒng)的原理、處理模式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、推理過程及程序文本,這些內(nèi)容一般在用戶培訓(xùn)時(shí)進(jìn)行,但是為了掌握原型系統(tǒng),便于二次開發(fā)還必須詳細(xì)閱讀原型系統(tǒng)的文檔與程序,掌握輸入信息的方法。二次開發(fā)內(nèi)容:

    (1)工具型軟件的二次開發(fā)。按照軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),將各種規(guī)范、數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)、典型、通用工藝、圖樣建庫(知識庫、數(shù)據(jù)庫、圖形庫)。

    (2)原型化軟件的二次開發(fā)。
  • 標(biāo)準(zhǔn)化了的工藝文件內(nèi)容的適應(yīng)性開發(fā)。
  • 工藝規(guī)則的補(bǔ)充與修改。
  • 設(shè)備、工裝及生產(chǎn)部門數(shù)據(jù)的補(bǔ)充與修改。
  • 輸入信息方式的修改或增加接口。
  • 輸出格式、輸出方法的修改或補(bǔ)充。

    結(jié)束語

    以上是CAPP應(yīng)用三部曲,這是應(yīng)用CAPP基本、必須的步驟,是我國從上個(gè)世紀(jì)80年代第一批應(yīng)用CAPP的濟(jì)南第二機(jī)床廠起至2003年東方鍋爐廠應(yīng)用CAPP的20多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。在實(shí)施過程中目標(biāo)可以根據(jù)各企業(yè)情況分解,項(xiàng)目內(nèi)容、時(shí)間具體安排要根據(jù)各企業(yè)情況制定實(shí)施方案,也可以稱“CAPP實(shí)施三部曲”,將另有一文論述。任何事情都有客觀規(guī)律性,人們只能認(rèn)識客觀規(guī)律,按客觀規(guī)律辦事,才能取得事業(yè)的成功,否則不可能取得應(yīng)有的效果。
  • (轉(zhuǎn)載)

    泰科電子ECK、ECP系列高壓直流接觸器白皮書下載
    ABB協(xié)作機(jī)器人,自動化從未如此簡單
    優(yōu)傲機(jī)器人下載中心
    億萬克
    專題報(bào)道