武昌造船廠機(jī)械制造分廠（下文簡稱“武船機(jī)制”）是中國內(nèi)地最大的現(xiàn)代化綜合性造船企業(yè)武昌造船廠的核心下屬企業(yè)，主要進(jìn)行武船配套零部件的工藝設(shè)計與制造。武昌造船廠是船舶行業(yè)的重點企業(yè)，產(chǎn)品應(yīng)用范圍非常廣泛，尤其在國家多個重點工程中得到了應(yīng)用，如西昌衛(wèi)星發(fā)射塔架、酒泉航天發(fā)射中心技術(shù)廠房標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備及加注系統(tǒng)、葛洲壩船閘、三峽大壩永久船閘閘門、武漢白沙洲大橋大型橋梁鋼結(jié)構(gòu)等。
一、武船機(jī)制工藝信息化系統(tǒng)需求分析
1.產(chǎn)品和工藝特點分析
A)產(chǎn)品的質(zhì)量要求高，工期要求嚴(yán)格，對工藝設(shè)計質(zhì)量和效率有很高的要求。
B)采用按訂單生產(chǎn)的方式，根據(jù)企業(yè)本錢治理的需求，需要按訂單進(jìn)行獨立的本錢核算和控制。
C)需從總廠ERP系統(tǒng)中提取工程任務(wù)樹，建立工藝設(shè)計與制造任務(wù)。設(shè)計完成的工藝數(shù)據(jù)也需按照ERP系統(tǒng)要求的格式進(jìn)行統(tǒng)計并向ERP系統(tǒng)中進(jìn)行傳遞。
D)工藝設(shè)計過程中，不同的訂單中的工藝專業(yè)種類繁多，零部件相似性較高，加工工藝相似。
E)二級工藝治理模式。當(dāng)接到總廠下達(dá)的工藝設(shè)計任務(wù)時，首先按零部件或按專業(yè)進(jìn)行任務(wù)分派。接到任務(wù)的工藝設(shè)計職員先設(shè)計工藝路線，再根據(jù)工藝路線逐個設(shè)計工藝卡片。所有的工藝路線表提交裝訂后就得到總的工藝路線表。
2.傳統(tǒng)工藝設(shè)計與治理方面存在的題目
如何進(jìn)步工藝設(shè)計與治理水平，并且實現(xiàn)與總廠ERP系統(tǒng)的集成，是武船機(jī)制工藝信息化的關(guān)鍵。在應(yīng)用工藝信息化系統(tǒng)之前，武船機(jī)制工藝設(shè)計與治理方面存在如下題目：
A)沒有有效的文檔治理和查詢工具，無法進(jìn)行工藝知識的積累和復(fù)用：
武船機(jī)制的零部件相似性較高。同一零部件在同一訂單的不同位置或不同訂單中可以被多次引用，因而存在較多的工藝文件重復(fù)利用的情況。技術(shù)文件沒有制定共享機(jī)制，在設(shè)計出一套完整工藝路線和工藝卡片后，由于工藝文件數(shù)目過于龐大（一個零件可以衍生出多個工藝規(guī)程卡，甚至多個工藝路線），很難在重復(fù)設(shè)計第二套產(chǎn)品時有效查詢和利用，因此不得不重新設(shè)計，影響了工藝設(shè)計的水平和效率。此外，工藝數(shù)據(jù)的分散保存也使得工藝數(shù)據(jù)的安全性得不到保證。
B)落后的工藝文檔編制方式導(dǎo)致工藝設(shè)計效率低，工藝標(biāo)準(zhǔn)化程度不高：
以往的工藝設(shè)計大多是依靠工藝設(shè)計職員的經(jīng)驗，沒有同一的工藝文件填寫標(biāo)準(zhǔn)，工藝文件的指導(dǎo)作用不足，大量零部件的工藝僅是工藝路線，沒有指導(dǎo)性文字描述，產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證。
隨著有經(jīng)驗老工程師和操縱職員離退和流失，工藝知識積累程度很低，流失多，工藝質(zhì)量水平呈周期性波動，相應(yīng)工藝標(biāo)準(zhǔn)化工作也很難開展，新工藝，新技術(shù)，新標(biāo)準(zhǔn)推廣緩慢。
C)無法在工藝設(shè)計階段進(jìn)行有效的本錢核算和控制：
零部件的本錢定額隨著加工數(shù)目、材料牌號及規(guī)格變化而變化。以往的工藝卡片中只反映零部件代號和加工信息而不反映材料本錢和工時本錢，所有的本錢定額信息只在派工單中反映，使得工藝職員無法把握做工藝的本錢，工藝目標(biāo)本錢無法從根本上得到控制，不能滿足企業(yè)精細(xì)本錢核算的要求，
D)工藝治理過程流于形式，管控不足：
武船機(jī)制的工藝治理包括設(shè)計任務(wù)分派、工藝文檔的編制和審核以及工藝文檔的更改。以往的工藝任務(wù)分派大多由企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)或項目負(fù)責(zé)人手工進(jìn)行；工藝文檔的編、審、批過程也是采用紙質(zhì)文檔傳遞，或者共享電子文件同時進(jìn)行電話或口頭通知的方式進(jìn)行任務(wù)的移交；對設(shè)計過程中的更改，則采用下發(fā)更改通知單的方式，手工進(jìn)行圖紙或者工藝文件的修改。這種手工傳遞方式環(huán)節(jié)損耗高，任務(wù)交接過程中輕易出現(xiàn)遺漏或延遲，項目負(fù)責(zé)人無法對編、審、批等各個階段的進(jìn)展情況進(jìn)行即時監(jiān)控，影響了整個項目的進(jìn)度完成情況。手工進(jìn)行的更改也會導(dǎo)致更改的失控和不可追溯。
E)數(shù)據(jù)傳遞、工藝計算和匯總需要手工進(jìn)行，工作量大，易出錯，效率低：
以往武船機(jī)制的工藝設(shè)計職員根據(jù)總廠下發(fā)的紙制圖紙進(jìn)行工藝設(shè)計。在工藝設(shè)計過程中大量的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息需要手工查詢和填寫。在工藝設(shè)計任務(wù)完成之后，工藝信息的計算和匯總，如物料清單的提取等也采用手工方式。此外，有些加工階段設(shè)計任務(wù)需要送到指定部分進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)預(yù)備，經(jīng)常需要從所有零部件工藝路線中篩選出和指定部分相關(guān)的工藝路線有關(guān)聯(lián)的零部件。這些手工統(tǒng)計和傳遞的方式存在大量重復(fù)統(tǒng)計，易出錯，影響了生產(chǎn)的及時性，一旦發(fā)生設(shè)計更改，很難控制更改的影響范圍和結(jié)果。
二、武船工藝信息化解決方案
根據(jù)武船機(jī)制的信息化整體建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合工藝信息化需求特點，本著先進(jìn)實用、集成開放、安全可靠的指導(dǎo)思想，開目公司提出了武船機(jī)制工藝信息化解決方案，對武船機(jī)制的工藝設(shè)計、工藝治理等進(jìn)行全面的科學(xué)治理和規(guī)劃。本方案具有以下特點：
1、建立以標(biāo)準(zhǔn)工藝為基礎(chǔ)的工藝設(shè)計平臺，實現(xiàn)工藝文件復(fù)用和本錢控制：
相同代號的零部件，假如它的數(shù)目和材料相同，則工藝路線也相同。因此，提出了基于標(biāo)準(zhǔn)工藝文件基礎(chǔ)之上的工藝設(shè)計系統(tǒng)。對結(jié)構(gòu)和加工工藝相似性較高且應(yīng)用較廣泛的零部件建立標(biāo)準(zhǔn)工藝文件。在工藝設(shè)計過程中，可以引用標(biāo)準(zhǔn)工藝文件，在其中加進(jìn)加工數(shù)目、材料、規(guī)格等信息來天生工藝文件。天生的工藝文件反映了本錢信息，因而也實現(xiàn)了工藝設(shè)計階段的本錢控制。這些工藝文件也可以在以后的設(shè)計過程中被引用。
對代號相同的零部件，加工數(shù)目與其工藝本錢定額的計算存在一定的規(guī)律，因而可以利用參數(shù)化技術(shù)自動根據(jù)單件定額數(shù)據(jù)和加工數(shù)目得到工藝本錢定額。
此外，為了進(jìn)步工藝設(shè)計效率，進(jìn)步工藝文件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，還提供工具化的工藝編輯平臺，包括表格定義、工藝類型治理、典型工藝治理、工藝資源治理、公式治理、工藝簡圖繪制等功能組件的工具。
2、基于面向?qū)ο蟮闹卫硭枷�，將種類繁多的工藝數(shù)據(jù)治理得井井有條：
武船機(jī)制的工藝信息種類繁多，主要包括加工工藝信息、本錢定額信息以及工程治理信息等，通過基于面向?qū)ο蟮乃枷耄瑢⑺泄に囆畔@零部件對象進(jìn)行有機(jī)的組織。加工工藝信息通過代號與零部件對象相關(guān)聯(lián)，在系統(tǒng)中建立零部件的標(biāo)準(zhǔn)工藝信息庫；相同代號的零部件對應(yīng)多個工程信息，反映零部件對應(yīng)的不同訂單的訂單號、核算號、加工編號等信息；而本錢定額信息通過指定加工數(shù)目、材料等信息反映在工藝文件中。
在工藝信息公道組織的基礎(chǔ)上，通過快速有效的歷史工藝文檔檢索和查詢手段，實現(xiàn)工藝信息的借用和復(fù)用。
3、采用項目治理的理念，實現(xiàn)工藝任務(wù)的自動分派和工藝過程的可控：
武船機(jī)制主要是承接總廠下發(fā)的工藝設(shè)計和加工任務(wù)。為進(jìn)步工藝設(shè)計任務(wù)分派的效率和科學(xué)性，在系統(tǒng)中建立工藝路線代號與專業(yè)工藝設(shè)計任務(wù)的對應(yīng)關(guān)系，只要確定了工藝路線，就能自動產(chǎn)生工藝設(shè)計任務(wù)，再由項目治理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則自動進(jìn)行工藝設(shè)計任務(wù)的逐級分派，從而簡化工藝任務(wù)的分派。另外，項目治理模塊還提供了監(jiān)控功能，對設(shè)計過程進(jìn)行監(jiān)控和治理，同時可以對項目完成情況進(jìn)行統(tǒng)計匯總，實現(xiàn)技術(shù)職員的績效治理。
4、使用專業(yè)和開放的BOM工具，實現(xiàn)工藝信息的自動統(tǒng)計和傳播：
武船機(jī)制對工藝信息的計算和匯總較多的是工藝任務(wù)的統(tǒng)計和本錢定額的計算等等，通過專業(yè)的BOM匯總和計算工具，可以在工藝路線和工藝規(guī)程編制完成后自動天生采購清單、工裝明細(xì)表、材料定額、工藝路線匯總表等各種工藝匯總數(shù)據(jù)。提供報表格式自定義功能，能滿足不同部分對工藝數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和應(yīng)用需求。提供數(shù)據(jù)輸出接口，可以dbf、Excel、Access、SQL Server、Oracle等多種電子格式傳遞給其它部分，減少數(shù)據(jù)的重復(fù)錄進(jìn)，進(jìn)步工藝數(shù)據(jù)的利用率。
5、與總廠ERP系統(tǒng)的雙向集成：
作為武昌造船廠下屬的配套生產(chǎn)企業(yè)，需要將工藝信息傳遞給總廠ERP系統(tǒng)，以同一制定生產(chǎn)、采購等各項計劃。由系統(tǒng)自動產(chǎn)生采購清單表、零件表、工序表、清單目錄表、技術(shù)施工題目處理通知單等各種接口數(shù)據(jù)，然后傳遞給總廠ERP系統(tǒng)。另外，武船機(jī)制工藝系統(tǒng)可以從總廠ERP系統(tǒng)中獲取工程任務(wù)樹，該工程任務(wù)樹是一個動態(tài)、不斷成長和更改的結(jié)構(gòu)樹，武昌機(jī)制工藝系統(tǒng)采用增量方式獲取工程任務(wù)樹，依據(jù)新增和變化部分進(jìn)行工藝設(shè)計與更改，對于沒有變化的任務(wù)自動關(guān)聯(lián)原有的工藝路線和工藝規(guī)程。通過這種雙向集成，實現(xiàn)了總廠與分廠的信息共享，同時實現(xiàn)了設(shè)計與工藝、產(chǎn)品與制造的信息集成。
三、小結(jié)
目前武船機(jī)制工藝信息化解決方案已經(jīng)得到了全面的推廣和應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。該解決方案基于柔性的系統(tǒng)平臺，融合了眾多行業(yè)和企業(yè)的工藝信息化思想和經(jīng)驗，適合于工藝專業(yè)種類多、工藝治理復(fù)雜、工藝信息量大的大型企業(yè)的工藝信息化需求，在船舶、汽車、裝備等行業(yè)具有很好的推廣應(yīng)用價值。
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本文標(biāo)題：開目CAPP在武船機(jī)制的應(yīng)用
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