機械制造企業(yè)要建立與應用好CAPP系統(tǒng),必須進行三項基本工作,即所謂CAPP應用三部曲。這就是:建立系統(tǒng)目標;踏踏實實地做好工藝設計的規(guī)范化、標準化工作;CAPP系統(tǒng)的開發(fā)(引進)與二次開發(fā)。本文詳細介紹了CAPP應用三部曲的具體內(nèi)容。
制造業(yè)信息化包括產(chǎn)品開發(fā)信息化CAD/CAE、工藝設計信息化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,其中工藝設計信息化CAPP是CAD/CAM與ERP的橋梁,為了企業(yè)建立與應用好CAPP系統(tǒng),必須進行三項基本工作,或稱三項工作過程,可以稱為CAPP應用三部曲,本文介紹企業(yè)應用CAPP三部曲。
建立系統(tǒng)目標
要做好任何事情,必須明確為什么要做?這就是說要明確進行事情的目的,只有明確進行事情的目的,才能做好工作,這是常識。從理論上講:近代科學──系統(tǒng)工程指出,要建立一個系統(tǒng),不論其大、小,都要建立系統(tǒng)目標,這是第一步,沒有明確的目標,不可能做好系統(tǒng)開發(fā)與運行,更不可能取得實效。所以CAPP應用首先要建立系統(tǒng)目標,這是CAPP應用三步曲的第一部。企業(yè)應用CAPP目標是什么?下面做詳細分析。
一、工藝人員的目標
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)、重復勞動中解放出來,使自己有更多時間從事創(chuàng)造性勞動或?qū)W習,提高自己的工作能力與知識水平。
二、工藝部門的目標
縮短工藝準備周期,實現(xiàn)工藝設計的簡化、規(guī)范化、標準化,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,簡化工藝準備與工藝文件的管理,適應企業(yè)信息化的需要。
三、企業(yè)的目標
縮短生產(chǎn)技術準備周期,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)品設計,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
綜合以上個人、部門及企業(yè)的目標,成為CAPP系統(tǒng)的目標:
(1)優(yōu)化工藝設計,使企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)獲得合理、優(yōu)化(安全、可靠、經(jīng)濟、快速)的制造工藝信息;
(2)改變工藝設計因人、因時造成的多樣化,使工藝設計實現(xiàn)規(guī)范化、通用化、標準化;
(3)縮短工藝技術準備周期;
(4)減少工藝人員的重復勞動,從事創(chuàng)造性勞動;
(5)實現(xiàn)工藝系統(tǒng)內(nèi)部的集成(工藝路線編制,工藝規(guī)程設計、材料、工時定額計算,工裝設計),簡化工藝準備與工藝文件的管理;
(6)為MRP-Ⅱ/ERP提供計算機內(nèi)部優(yōu)化、規(guī)范的工藝設計信息,促進CAPP/MRP-Ⅱ(ERP)的集成,為MRP-Ⅱ/ERP實現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)管理打下基礎;
(7)實現(xiàn)CAD/CAPP/NCP的集成。
(8)為實現(xiàn)以PDM為基礎的企業(yè)信息集成提供工藝數(shù)據(jù)。
踏踏實實地做好工藝設計的規(guī)范化、標準化工作,這是CAPP應用三步曲第二部
一、工藝設計的規(guī)范化、標準化工作是CAPP系統(tǒng)的基礎。從國外開發(fā)應用第一個CAPP系統(tǒng)起,直到人工智能、專家系統(tǒng)的應用,CAPP系統(tǒng)都是建立在工藝設計規(guī)范化、標準化的基礎上。從國內(nèi)上個世紀80年代開始直到目前應用成功,并取得實效的CAPP系統(tǒng),無不建立在工藝設計規(guī)范化、標準化的基礎上,計算機及其所有軟件都是實現(xiàn)目標的工具,沒有優(yōu)化的工藝設計基礎,最先進計算機軟硬件也無法發(fā)揮其作用。
二、工藝設計的規(guī)范化、標準化工作是提高企業(yè)工藝工作水平的必由之路,是落實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,用信息技術改造傳統(tǒng)企業(yè),要求通過信息化,改變不適應企業(yè)現(xiàn)代化的、傳統(tǒng)落后的一切思想、制度與方法,企業(yè)工藝工作通過應用CAPP開展工藝設計的規(guī)范化、標準化工作,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改造傳統(tǒng)企業(yè)的要求。
三、工藝設計的規(guī)范化、標準化工作內(nèi)容:
(1) 產(chǎn)品工藝工作的流程規(guī)范化、標準化
機械制造企業(yè)賦予產(chǎn)品工藝工作的任務是:為生產(chǎn)的產(chǎn)品制定既經(jīng)濟又安全并能保證質(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、工時定額及工裝設計等工藝文件,這些工藝工作包括鑄、鍛、鉚、焊、熱處理、機加工、裝配等多個專業(yè),它們互相都有嚴格的內(nèi)在關系。產(chǎn)品工藝工作的流程,就是根據(jù)這些嚴格的內(nèi)在關系,合理組織各專業(yè)工藝人員,在最短時間內(nèi)完成各項工藝文件的編制。所以產(chǎn)品工藝工作的流程合理與否將影響各項工藝文件按期完成的時間與質(zhì)量。產(chǎn)品工藝工作的流程規(guī)范化、標準化應以產(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)占我國機械制造業(yè)80%以上,所以在推廣應用CAPP時,對開展產(chǎn)品工藝工作的流程規(guī)范化、標準化必須予以重視。
(2) 工藝路線的規(guī)范化、標準化
在技術管理上,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)部門的技術文件。上與整個產(chǎn)品設計有關,下與每一個零部件制造的所有工藝文件有關,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、財務管理、人力資源管理、設備管理、能源管理的依據(jù)。
所以必須制定工藝路線的規(guī)范、標準,使整個企業(yè)技術管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理規(guī)范化、標準化,達到最優(yōu)化。
(3) 工藝規(guī)程的規(guī)范化、標準化
工藝規(guī)程包括鑄、鍛、鉚、焊、熱處理、機加工、裝配等項工藝規(guī)程,它包含加工工序的順序,每一工序使用的設備、工裝、加工內(nèi)容與要求,因此工藝規(guī)程的規(guī)范化、標準化必須包括加工順序規(guī)范化、標準化;設備、工裝選擇規(guī)范化、標準化;加工余量的規(guī)范化、標準化;工藝要求的規(guī)范化、標準化,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),是達到加工質(zhì)量、效率的指導性文件。只有工藝規(guī)程的規(guī)范化、標準化,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、標準化
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,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,所以材料定額必須規(guī)范化、標準化。
(5) 工時定額的規(guī)范化、標準化
工時定額不但是對生產(chǎn)工人效率的要求與考核的依據(jù),而且是各級生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)成本、人力資源管理、設備管理、能源管理的基礎數(shù)據(jù),只有工時定額的規(guī)范化、標準化,才有可能提高工時定額的準確率,也只有相對準確的工時定額,才能對生產(chǎn)工人準確的考核,保護生產(chǎn)工人的勞動積極性,保證生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)成本、人力資源管理、設備管理、能源管理工作水平的提高,從而優(yōu)化整個企業(yè)經(jīng)營管理。
(6) 工藝信息代碼化與代碼的規(guī)范化、標準化
以上5個方面提到是工藝設計內(nèi)容的規(guī)范化、標準化,為了適應企業(yè)信息化要求,使CAPP系統(tǒng)不但能適應常規(guī)工藝工作的要求,也能起到為MRP-Ⅱ/ERP提供計算機內(nèi)部的優(yōu)化、規(guī)范的工藝設計信息,促進CAPP/MRP-Ⅱ(ERP)的集成, 所以工藝設計的規(guī)范化、標準化必須包括工藝信息代碼化與代碼的規(guī)范化、標準化。因為目前我們使用計算機還是數(shù)字計算機,處理的信息基本是數(shù)字或字符,只有將信息代碼化,才方便計算機處理。另一方面,企業(yè)信息化后,信息系統(tǒng)在計算機網(wǎng)絡上運行,互相傳遞的信息不能再是傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件,而是計算機內(nèi)部規(guī)范化、標準化的代碼。
工藝信息代碼包括:工藝路線代碼、設備代碼、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、標準化
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調(diào)整、修改。由于企業(yè)信息化實現(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,只要提供計算機內(nèi)的信息與數(shù)據(jù)。關于各種必須保留的文件格式也要方便計算機的處理。
以上這些工藝規(guī)范化、標準化的內(nèi)容,實際上就是要把傳統(tǒng)工藝標準化體系的內(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),貫徹到工藝設計中。
CAPP系統(tǒng)的開發(fā)(引進)與二次開發(fā),這是CAPP應用三步曲第三部
應用信息技術、計算機技術建立與實施CAPP系統(tǒng),達到CAPP系統(tǒng)的目標。這是CAPP應用三步曲第第三部,具體工作:
一、CAPP系統(tǒng)的開發(fā)或引進。開發(fā)或引進CAPP系統(tǒng)必須:
(1)明確對系統(tǒng)功能的要求
二、明確對軟件性能的要求
三、明確對系統(tǒng)結構的要求:
1. 具有支持實現(xiàn)目標的基礎、通用工藝數(shù)據(jù)庫,包括:
2. 具有知識庫(規(guī)則庫),包括:
3. 具有零件信息、工藝信息描述規(guī)范及代碼系統(tǒng)。
四、明確輔助工藝設計的方式
只有了解以上問題,才能開發(fā)或引進CAPP系統(tǒng)。
五、CAPP系統(tǒng)二次開發(fā)與試運行
二次開發(fā)與試運行必須熟練掌握系統(tǒng)的原理、處理模式、數(shù)據(jù)結構、推理過程及程序文本,這些內(nèi)容一般在用戶培訓時進行,但是為了掌握原型系統(tǒng),便于二次開發(fā)還必須詳細閱讀原型系統(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)的結構,將各種規(guī)范、數(shù)據(jù)、標準、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)。
結束語
以上是CAPP應用三部曲,這是應用CAPP基本、必須的步驟,是我國從上個世紀80年代第一批應用CAPP的濟南第二機床廠起至2003年東方鍋爐廠應用CAPP的20多年的經(jīng)驗總結。在實施過程中目標可以根據(jù)各企業(yè)情況分解,項目內(nèi)容、時間具體安排要根據(jù)各企業(yè)情況制定實施方案,也可以稱“CAPP實施三部曲”,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,否則不可能取得應有的效果。
(轉(zhuǎn)載)