CAPP系统的开发应用

随着计算机的普及应用，通过计算机进行工艺辅助设计已成为可能，CAPP(计算机辅助工艺过程规划系统)的应用将为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，并为广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。

1 CAPP系统开发

1.1 CAPP系统开发的总体要求

根据企业信息化建设的进程，以及工厂生产管理特点，提出了要开发的CAPP系统的总体要求。

1.1.1 实用性

能充分利用工艺设计人员的经验以及已有的成熟工艺，提供工艺知识，辅助工艺师进行工艺计算、工艺决策，能快速高效地生成所需的各类工艺规程。

1.1.2 面向产品

考虑到企业的产品设计、生产准备、生产管理和成本核算等均以产品作为基本对象，因此要求系统能面向产品进行工艺设计与工艺管理，覆盖产品的所有工艺种类，实现一体化的工艺设计与工艺管理。

1.1.3 集成化

从产品及其整个生命周期角度考虑，实现工艺设计与工艺管理集成，并满足PDM 、ERP 环境下的信息集成需求。

1.1.4 规范化

系统必须保证工艺设计的规范化和标准化。

1.2 CAPP系统开发的功能需求

在总体需求的基础上，根据工厂工艺设计与工艺管理的需求，制定了具体的功能要求。

1.2.1 产品数据管理

系统能提供产品数据管理功能，包括产品创建、删除，在产品中增加、删除零部件，浏览、修改零部件信息等功能，可以直接从CAD 系统读取产品数据，避免重复输入带来的低效和不一致性。

1.2.2 工艺卡设计

系统可以方便设计各种工艺卡，包括机加工工艺过程卡、锻造工艺卡、焊接工艺卡、热处理工艺卡、铸造工艺卡、装配工艺过程卡、电镀工艺卡、材料工艺定额明细表及汇总表等。

1.2.3 提供多种工艺设计方法

系统能提供多种工艺设计方法，包括交互式、不同类型的检索方式，以适应不同产品、不同种类的工艺设计要求。对于交互式设计工艺，能够按照工艺专业的不同，分别提供相关数据资源，帮助工艺设计人员进行工艺计算、快速选择所需资源，如机床设备、工装等参数及材料定额自动计算等。

1.2.4 真正起到工艺设计的桥梁作用

系统向上可以直接读取CAD的设计图纸信息和图形信息：系统向下可为PDM、ERP系统提供所需的工时、材料、工艺路线、工艺装备等工艺设计信息，实现真正的信息集成。

1.2.5 自动生成各类汇总表

系统能提供自动生成工艺文件功能，如产品工艺目录、零部件加工路线表、零部件生产加工目录、外协件清单、各类零件明细表、专用工艺装备明细表、材料消耗工艺定额明细表等。

1.2.6 提供工艺基础数据

系统能提供材料库、型材规格库、设备库、标准刀具库、标准量具库等，可以在设计工艺时随时将所需关联信息调人工艺卡相应位置，并维护关联信息的修改一致性。

1.2.7 工艺卡格式绘制和管理

系统能提供符合工厂要求的四十多种工艺卡和管理文件。同时提供工艺卡格式绘制和定义工具，方便以后扩充工艺文件系统。

1.3 系统模型的选用

企业对国内多家CAPP软件商进行综合考察，主要对各公司的实力、软件开发能力、软件功能以及公司对企业的技术支持与服务等进行了认真细致的比较，最终选定了开目CAPP系统。该系统除了满足项目的具体要求外，还具有以下几大特色：(1)典型工艺管理功能，可以在使用系统过程中不断积累企业的典型工艺。这样在设计新工艺时，通过检索典型工艺，并对其作少量修改，即可快速生成新工艺，有利于优秀工艺经验的继承和推广；(2)系统提供工艺提交、工艺审核、工艺标准化、工艺会签和工艺更改功能；(3)强大的工序简图生成功能及标注功能。可嵌入多种格式的图形、图像，并可动态链接进行修改；也可直接读取开目CAD绘制的图形，系统提供局部剖、局部放大及定位夹紧符号库；本身嵌有各种特殊工程标注符号，并可快速新增所需的专用标注符号；(4)系统的公式计算和公式管理器功能。系统提供材料定额计算和工时定额计算公式库，还可自行扩充专用公式；(5)提供基于产品、零部件名称、材料名称等多种设计文件检索方法，使用起来高效可靠；(6)可与多种PDM、ERP等软件集成，实现企业基础数据的自动输入。

1.4 系统开发

依托公司工艺系统技术资源，以公司网络平台为传输介质，以提高工作质量、降低制造成本、缩短生产周期为目的，进行了以下五大模块的本地开发：(1)材料消耗工艺定额计算机辅助设计系统的开发；(2工艺路线计算机辅助编制系统的开发；(3)工艺文件设计系统计算机辅助的开发；(4)产品工艺数据的集成；(5)产品数据服务系统。

根据实际工艺设计管理流程，每个大模块又细分为多个子模块分别进行开发。其中在材料消耗工艺定额辅助系统方面做了大量的工作。在分析了传统于工材料消耗工艺定额编制过程后，我们发现其最大特点是重复劳动，劳动强度大也成了必然，由此引起了一些更深层次的问题，例如，在产品包含零部件较多时除了相当大的工作强度以外，成千上万种零件靠手工分类、汇总也是非常困难的。经过仔细研究其工作过程及结果，我们将材料消耗工艺定额辅助系统细分为三个子模块：材料消耗工艺定额明细表的编制，被借用零部件明细表库的建立，材料消起工艺定额汇总表的生成。

在开发这三个子模块时，主要解决了以下几个问题：(1)数据来源问题，为了减少输入量，将材料的各种特性内容(如材料名称、材料牌号、技术条件、品种规格等)关联起来；(2)标准化问题，材料的书写方式、所采用的表格、材料消超定额的计算方法等均需标准化、规范化，统一专业工艺术语的写法，以便计算机正确分类和汇总；(3)建立各种材料的消耗工艺定额计算公式，保证计算更准确，计算结果一致性更好；(4)解决整件借用、零部件借用、通用件等问题；(5)解决汇总表中一些特殊材料的排序问题；(6)解决材料定额定量的数据正确性校验和纠错问题。

2 CAPP的应用效果

经过一段时间的运行，CAPP系统功能不断扩展完善，系统工艺设计的效率、质量、规范性均有明显提高，具体体现在以下几个方面：(1)提高工艺规程设计效率和设计质量，缩短技术准备周期，把广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来，工艺人员有更多的时间和精力投入到工艺试验和工艺攻关；(2)在材料定额计算机辅助设计方面填补了公司空白，材料工艺消耗定额、材料汇，单表由计算机自动计算生成，大大缩短了整件明细表及汇总表的编制时间，同时准确度大大提高；(3)利用网络权限功能，便于异地浏览和输出工艺文件数据，跨专业、跨部门共事，减少中间环节，提高了工作效率和工作质量；(4)CAPP系统的应用，推进了企业专业术语的标准化工作，保证工艺设计的一致性、规范化；(5)典型工艺的应用，不停地积累和管理优秀的工艺经验和工艺知识，对企业工艺技术的创新和持续发展起到了很大的支持作用；(6)系统可以为生产部门和管理部门提供产品数据服务功能，避免了重复劳动，提高工作效率。

3 结论

随着企业PDM、ERP系统的建成，设计数据流、工艺数据疏、管理数据流将形成对接。该系统从设计图纸(电子文档)上提取产品设计信息，生成产品结构树，经过CAPP系统后将数据流提供给下游部门，大大缩短产品开发生产周期，增强企业竞争力。