为探索CAPP系统在企业信息化建设中规划与实现的思路,促进推广CAPP系统在航空企业中的应用,本文在调研论证航空企业信息化建设规划的基础上,重点对中小型航空企业CAPP的规划建设与实施的思路进行论述。

    1 引言

    在中小型航空企业(指航空产品的生产、加工和修理企业)中由于产品工艺设计的灵活性及工艺标准化工作的滞后,使CAPP的推广应用也长期停滞不前。为探索CAPP系统在企业信息化建设中规划与实现的思路,促进推广CAPP系统在企业中的应用,本文在调研论证航空企业信息化建设规划的基础上,重点对中小型航空企业CAPP的规划建设与实施的思路进行论述。

    2 适应航空企业CAPP系统的规划和建设

    企业信息化的规划建设包括产品开发信息化CAD、工艺设计信息化CAPP、制造过程信息化CAM、产品数据管理信息化PDM与经营管理信息化ERP,其中工艺设计信息化CAPP是CAD/CAM与ERP的桥梁。中小型航空企业要规划建立和应用CAPP系统,一般要进行以下3项基本工作。

    2.1 建立系统需求目标

    近代科学系统工程理论指出,要建立一个系统,不论其大小,首先都要建立系统需求目标。没有明确的需求目标,不可能做好系统开发与运行,更不可能取得实效,所以CAPP应用首先也要建立系统需求目标。

    2.1.1 工艺人员的需求

    简化工艺文件的编制,提高工作效率,提高工作质量,从繁琐的手工作业、重复劳动中解放出来。

    2.1.2 工艺部门的需求

    缩短工艺准备周期,实现工艺设计的简单化、规范化、标准化,提高工艺文件的质量,为企业生产提供优化工艺信息与数据,简化工艺准备与工艺文件的管理,适应企业信息化的需要。

    2.1.3 企业的需求

    缩短生产技术准备周期,降低制造成本,为ERP提供合格的优化工艺信息与数据,为CAD提供DFM、DFA工艺信息与数据,优化产品设计,为企业信息化起到承上启下的桥梁作用。

    综合以上个人、部门及企业的需求目标,构成CAPP系统的需求目标应是:

    1)优化工艺设计,使企业生产系统获得合理、优化(安全、可靠、经济、快速)的制造工艺信息；

    2)改变工艺设计因人、因时造成的多样化,使工艺设计实现规范化、通用化、标准化；

    3)缩短工艺技术准备周期；

    4)减少工艺人员的重复劳动,从事创造性劳动；

    5)实现工艺系统内部的集成(工艺路线编制,工艺规程设计,材料、工时定额计算,工装设计),简化工艺准备与工艺文件的管理；

    6)为MRP-Ⅱ/ERP/EB提供计算机内部的优化、规范的工艺设计信息,促进CAPP/MRP-Ⅱ/ERP的集成,为MRP-Ⅱ/ERP/EB实现优化生产管理打下基础；

    7)实现CAD/CAPP/NCP的集成。

    2.2 工艺设计的规范化、标准化

    工艺设计的规范化、标准化工作是CAPP系统的基础。现在国内外已开发应用、并取得实效的CAPP系统无不建立在工艺设计的规范化、标准化基础上,计算机及其软件都是实现目标的工具,没有优化的工艺设计基础,计算机及其软件将无法发挥作用。

    工艺设计的规范化、标准化工作是提高企业工艺水平必由之路,也是落实国家提出信息化促工业化方针的具体内容之一。工艺设计的规范化、标准化工作内容包括:

    1)产品工艺工作的流程规范化、标准化

    产品工艺工作的流程规范化、标准化应以产品为核心,以工艺路线为依据,根据工艺路线组织工艺工作的流程。产品工艺工作的流程合理与否将影响各项工艺文件完成的时间与质量。这一问题一般在大型企业中比较规范,但在航空企业和许多中、小企业中比较紊乱,所以在推广应用CAPP时,产品工艺工作的流程规范化、标准化必须予以重视。

    2)工艺路线的规范化、标准化

    在技术管理上,产品工艺工作路线是面向产品,联接各专业工艺、各生产部门的技术文件。上与整个产品设计有关,下与每一个零部件制造的所有工艺文件有关,既是工艺流程的依据,也是各专业工艺联接的纽带。在管理上,产品工艺路线是各生产部门分工的依据,也是企业生产管理、财务管理、人力资源管理、设备管理、能源管理的依据。

    3)工艺规程的规范化、标准化

    工艺规程包括各专业工艺铸、锻、铆、焊、热处理、机加工、装配等的工艺规程,它包含各加工工序的顺序,每一工序使用设备、工装、加工内容与要求,是生产工人操作的依据,也是基层生产管理的依据,是达到加工质量、效率的指导性文件。因此,必须包括加工顺序、设备工装选择、加工余量、工艺要求等的规范化、标准化。

    4)材料定额的规范化、标准化

    材料定额是规定零件毛坯的余量与毛坯尺寸,不但与毛坯制造、下料、材料采购有关,而且是保证零件加工质量与效率的重要因素,与生产工人操作、零件成本息息相关,所以材料定额必须规范化、标准化。

    5)工时定额的规范化、标准化

    工时定额不但是对生产工人效率的要求与考核的依据,而且是各级生产计划、生产成本、人力资源管理、设备管理、能源管理的基础数据,只有工时定额的规范化、标准化,才有可能提高工时定额的准确率,只有相对准确的工时定额,才能对生产工人准确地考核,保护生产工人的劳动积极性,保证生产计划、生产成本、人力资源管理、设备管理工作水平的提高,从而为实施ERP及优化整个企业经营管理奠定基础。

    6)工艺信息代码化与代码的规范化、标准化

    为了适应企业信息化要求,使CAPP系统不但能适应常规工艺工作的要求,也能起到为MRP-Ⅱ/ERP/EB提供计算机内部的优化、规范的工艺设计信息,促进CAPP/MRP-Ⅱ/ERP的集成,所以工艺设计的规范化、标准化必须包括工艺信息代码化与代码的规范化、标准化。工艺信息代码包括:工艺路线代码、设备代码、工装代码、工序代码、工艺规程代码、零件加工分类代码和材料代码等。

    7)工艺文件格式及种类的规范化、标准化

    企业信息化后,上、下工序也实现了信息化,所以对原来传统手工作业条件下工艺文件格式及种类必须做相应调整、修改。由于企业信息化实现了数据共享,除了与生产工人直接见面的工艺文件保留纸质文件外,其它工序不再要纸质文件,只需提供计算机内的信息与数据。

    2.3 CAPP系统的开发与试运行

    2.3.1 CAPP系统的开发或引进

   1)明确系统功能要求

    a.能按规范编制工艺路线,或自动生成工艺路线及有关报表；

    b.已使用过的工艺信息能按零件特征进行检索,并进行人工编辑；

    c.对通用、标准的工艺设计信息能按零件特征进行检索,并进行人工编辑；

    d.对符合工艺规范的零件能利用工艺数据库、规则库进行自动编辑；

    e.从CAD图形中读取图形,在工艺系统平台上修改,或进行绘制；

    f.系统能自动计算材料、工时定额及汇总；

    g.能按编制工艺路线、工艺规程、材料、工时定额自动生成有关报表；

    h.能与CAD/PDM集成运行,也能独立运行；

    i.自动生成ERP所需各种工艺数据。

  2)明确软件性能要求

    a.易学易用；

    b.运行稳定、可靠,维护方便,既能单机运行也能联网运行；

    c.便于系统的用户化及二次开发、扩充提高；

    d.系统能检索、派生,并自动生成,逐步升级。

   2.3.2 CAPP系统二次开发与试运行

   二次开发与试运行必须熟练掌握原型系统的原理、处理模式、数据结构及实现程序文本,同时还必须详细阅读原型系统的文档与程序,掌握输入信息的方法。二次开发内容包括:

  1)工具型软件的二次开发　按照软件系统的结构,将各种规范、数据、标准、工艺、图样建立数据库、图形库；

  2)原型化软件的二次开发　包括标准化了的工艺文件内容的适应性开发,工艺规则的补充与修改,设备、工装及生产部门组织的补充与修改,输入信息方式的修改或增加接口,输出格式、输出方法的修改或补充；

  3)试运行必须包含以下工作内容

    a.试运行系统。按照新制定的产品工艺工作的流程,用本企业各种有代表性的产品零件进行试运行,在试运行中一定要按照系统的要求处理；

    b.分析试运行的结果。包括已处理生成的工艺路线、工艺规程的适应性以及试运行未能处理零件或处理结果不正确的原因；

    c.研究未能处理零件的处理方案,并改善其适应性；

    d.根据企业的需要修改输入、输出格式及与其它系统的接口。

    3 航空企业CAPP系统的实施

    3.1 CAPP系统单项应用

    要应用好CAPP,使之达到企业信息化的总目标,又能根据航空企业的实际情况开展工作,在CAPP实施方案中可按工艺类型如机加工、装配、锻造、焊接等一项一项地进行,也可根据CAPP系统的内容即CAPP系统的模块(子系统)如工艺路线、工艺规程、材料定额、工时定额等一个一个地实施,但要注意这些单项应用在系统结构、数据结构、应用程序中必须在统一整体设计规划下开发或引进。通过企业信息化的整体规划与设计,统一各分系统、子系统的目标和系统结构、数据结构及基础软硬件(操作、网络系统、数据管理系统、编程语言及硬件设备等)。虽然各分系统、子系统项目在实施时是一项一项进行的,但由于事先进行了整体规划与设计,只要在一项一项的实施时进行控制,遵守整体规划与设计的约定,这样的单项应用既能符合企业的实际情况,又能保证将来整体系统的集成。

    目前很多航空企业在应用CAPP系统时只是工艺部门用来解决工艺设计问题,没有考虑企业信息集成的要求,有的连工艺部门内部的集成也没有考虑,只是工艺部门某一岗位独立地应用,而且也没有开展规范化、标准化工作,只起了“甩图板”的作用,这样的单项应用肯定不能达到CAPP的真正目标。

    3.2 CAPP系统集成应用

    要发挥信息系统的作用,实现数据、资源共享是关键,尤其是航空企业,产品加工制造过程属离散型,这些过程实际上形成大量的数据流,只有应用信息技术,解决数据共享,才能改变传统航空企业技术、生产、经营管理状态,这是航空企业信息化的重要目标。要解决数据共享,最佳方案就是系统集成。企业信息化系统集成,要做大量的技术基础工作,需较长时间,企业不可能一气呵成,所以应根据航空企业自身的实际情况和特点,分步实施。

    1)有条件的企业可以按上述建立CAPP系统的基本工作内容和步骤进行,制定具体实施工作计划。这样每一步的工作内容单一,容易组织工作,系统性强,实施容易。因为首先实施工艺规范化、标准化部分,再实施CAPP就不会有规范化、标准化方面的问题,实施比较容易。

    2)在单项应用基础上进行集成应用。各种单项应用,如能按照以上CAPP系统内部与外部集成条件下单项应用的程序与方法进行,采用面向企业的PDM系统(可根据需要进行二次开发),将各种数据集中到PDM系统的统一数据库内,适当修改各模块与数据库的接口,系统就能实现数据共享；按照生产技术准备程序,运行CAD/PDM/CAPP/ERP/CAM各模块,系统就能集成运行。

    4 结束语

    通过以上分析,中小型航空企业在目前的信息技术支持下,按照系统工程的原理,通过大量、复杂的基础性工作,完成CAPP系统的建设、应用及集成是完全可以实现的。至于采用什么样的CAPP方式,这要根据企业自己的生产实际需要和企业技术力量的分析,有针对性地选用。在实施过程中,项目规划建设目标可以根据各企业情况分解,项目内容、时间具体安排要根据各企业情况制定实施方案。

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