0 引言
工藝工作是企業(yè)的一項基礎(chǔ)工作，任何一個企業(yè)、任何一個工業(yè)產(chǎn)品都離不開工藝活動�？萍际堑谝簧a(chǎn)力，工藝是工業(yè)科技構(gòu)成的主要內(nèi)容，屬于生產(chǎn)力的基本要素。工藝是科技成果變?yōu)楝F(xiàn)實生產(chǎn)力的物化手段基礎(chǔ)，因此人們向工藝要質(zhì)量、要品種、要效益。工藝在企業(yè)生產(chǎn)中具有多樣化職能、多元化功能和不可取代的基礎(chǔ)作用，工藝技術(shù)是加工的方法和過程，是人類勞動的積累，并且經(jīng)過總結(jié)的操作技能經(jīng)驗。它是應(yīng)用科學(xué)、生產(chǎn)實踐、勞動技能的總和。
目前國際上公認日本在生產(chǎn)技術(shù)方面要比美國強。因為日本與美國對制造工藝技術(shù)的重視程度不同，美國在工藝上投入少，他們把開發(fā)費用的60%用于設(shè)計，30%用于工藝，而工藝技術(shù)人員又往往是二流水平；但日本卻相反，日本把一流水平的技術(shù)人員安排在工藝崗位上，開發(fā)費用的60%用于工藝，30%用于設(shè)計試驗。例如，美國福特汽車的設(shè)計與日本五十鈴或三菱汽車比較，差別不大，但美國的制造技術(shù)落后于日本，制造一臺汽車所花的工時是日本的1.5倍。制造成本高，自然競爭能力低，結(jié)果日本的汽車占領(lǐng)了美國市場。由此可見，工藝技術(shù)是企業(yè)競爭能力的重要因素。
近幾年，隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的建立和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，企業(yè)之間的競爭愈演愈烈。企業(yè)要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就要不斷地根據(jù)市場的需求，以市場為導(dǎo)向建立先進的產(chǎn)品開發(fā)模式，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，使產(chǎn)品盡快占領(lǐng)市場，提高企業(yè)生存和發(fā)展的能力。產(chǎn)品開發(fā)周期長、交貨期長是我國機械產(chǎn)品在市場競爭中不斷失利的主要原因。隨著國際產(chǎn)品市場競爭的加劇，要想使我國的民族工業(yè)在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，就必須縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，而產(chǎn)品開發(fā)周期除了受產(chǎn)品設(shè)計能力制約外，工藝快速反應(yīng)能力是影響產(chǎn)品開發(fā)周期的重要因素。新產(chǎn)品開發(fā)具有時效性。如果產(chǎn)品開發(fā)周期過長，競爭對手的同類產(chǎn)品早已上市了，必將使企業(yè)痛失良機。新產(chǎn)品不“新”了，也將使企業(yè)背上沉重的新產(chǎn)品開發(fā)投入的包袱。究其原因既非設(shè)計問題，也非技術(shù)和財力問題，大多數(shù)是因為在產(chǎn)品開發(fā)中工藝快速反應(yīng)能力差所致，當然這里也有組織協(xié)調(diào)問題。因此產(chǎn)品的開發(fā)要充分利用本企業(yè)已有的新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗。利用現(xiàn)有的有使用價值的管理系統(tǒng)，采用“并行工程”的先進開發(fā)模式，周密考察本企業(yè)人員、設(shè)備、資金、負荷情況，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，滿足市場競爭的需要。這方面，國內(nèi)很多老國企，由于底蘊厚實，人員結(jié)構(gòu)相對合理（指開發(fā)、工藝、生產(chǎn)），一旦找到命門，很快就會改觀，提高了運作效率，比較典型的諸如濟南二機床集團有限公司等；而對一些新型企業(yè)（包括很多知名民企），其運作理念中對工藝方面的重視程度甚至超過國企，因此其運作速率完全適應(yīng)市場競爭的需要，諸如三一重工等。
但對于改制院所來說，隨著企業(yè)的發(fā)展壯大，產(chǎn)業(yè)規(guī)模的提升，其在技術(shù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢往往能夠得到較好的發(fā)揮，但在復(fù)雜的市場環(huán)境面前，其因歷史原因形成的工藝管理等方面的固有不足則會削弱市場競爭能力的提升，減緩了企業(yè)的反應(yīng)速度，降低了企業(yè)適應(yīng)市場的能力。同時，今年底或明年初，《GB/T 24737.X-20XX》關(guān)于工藝管理系列國標即將頒發(fā)。該標準屬于強制推薦性國標，要求企業(yè)貫徹執(zhí)行。這是企業(yè)乘此東風(fēng)快速跨人現(xiàn)代化工藝管理企業(yè)的良好契機。
1 工藝工作的重要作用
工藝工作是機械工業(yè)技術(shù)進步的主要內(nèi)容之一，機械工業(yè)要發(fā)展，要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，就必須依靠技術(shù)進步，這是機械工業(yè)真正實現(xiàn)振興的必由之路。其次要把握住工藝工作也是企業(yè)技術(shù)進步的主要內(nèi)容的這一理念。企業(yè)要解決制造什么和怎么制造兩大問題，制造什么取決于國家的發(fā)展和市場的需要；怎樣制造，用什么生產(chǎn)資料去制造，采用什么樣的方法、手段制造出適合需要的產(chǎn)品，更是企業(yè)要解決的最根本的問題，而能夠解決這些問題的，就是科研設(shè)計和工藝工作，缺一不可。工藝工作有四大要素：工藝管理、制造技術(shù)、工藝裝備和材料，以及工人的技能。工藝工作是科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中作為生產(chǎn)力的最為活躍的部分。工藝工作在企業(yè)的重要作用在以下幾個方面已由許多現(xiàn)代化企業(yè)的實踐中得以體現(xiàn)：①發(fā)展裝備技術(shù)的基礎(chǔ)；②企業(yè)組織生產(chǎn)、經(jīng)營管理的主要依據(jù)；③產(chǎn)品質(zhì)量的根本保證；④縮短產(chǎn)品研制和生產(chǎn)周期的主要手段；⑤節(jié)約成本、降低消耗的重要途徑；⑥市場競爭能力和可持續(xù)發(fā)展的保證。
對于改制院所來說，工藝管理尤其具有迫在眉睫的重要意義。之所以這樣說，依個人之見，主要是基于以下原因：①對工藝工作的認識先天不足，專業(yè)人才缺乏。其中，尤其是工藝管理人才的缺乏，是一個非常值得注意的問題。②工藝人員缺乏系統(tǒng)的工藝知識培訓(xùn)，在外購、外協(xié)等過程中的工藝管理不到位，帶來質(zhì)量、工期等問題。③工藝工作管理不到位，難以進行有效的成本控制，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本控制基本未能通過工藝管理這一必要的手段過濾，成本管理粗放。④工藝工作管理不善，嚴重影響企業(yè)的科研和新產(chǎn)品研發(fā)速度。在生產(chǎn)任務(wù)重的情況下。往往優(yōu)先滿足生產(chǎn)業(yè)務(wù)需要，使科研項目或新產(chǎn)品開發(fā)受到影響。
基于此，提高和加強工藝工作在改制院所式企業(yè)的地位和作用勢在必行，合理利用改制院所的優(yōu)勢來彌補其在這方面的劣勢成為當務(wù)之急。工藝管理應(yīng)該或者說必須放在議事日程中優(yōu)先考慮，考慮的越早產(chǎn)生的效率會越高，達到“事半功倍”的效果。
2 現(xiàn)代化的工藝手段——CAPP
加強工藝工作，一方面要提高對工藝工作的組織、認識，加強人才隊伍建設(shè)，合理調(diào)配設(shè)計和工藝人員的比例匹配，招聘社會人才或?qū)⒉糠钟薪?jīng)驗的設(shè)計人員通過必要培訓(xùn)轉(zhuǎn)崗為工藝人員，并制定出相應(yīng)的激勵政策，鼓勵工藝人員愛崗敬業(yè)，發(fā)揮其對在制產(chǎn)品熟悉的能力和優(yōu)勢，盡快彌補工藝管理的缺陷，使工藝工作發(fā)揮應(yīng)用作用。
在此基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代化的工藝手段——計算機輔助工藝設(shè)計Computer Aided Process Planning(CAPP)來實現(xiàn)工藝管理的突破。結(jié)合改制院所技術(shù)人員多、起點高、數(shù)字化設(shè)計比較到位的特點，利用計算機技術(shù)輔助工藝人員完成工藝性審查、工藝方案設(shè)計、工藝路線制訂、工藝規(guī)程設(shè)計、工藝定額編制、工藝管理等數(shù)字化工藝工作的活動。
下面簡單對CAPP的發(fā)展及特點進行闡述。
(1)CAPP的發(fā)展過程及現(xiàn)狀。CAPP始于20世紀60年代，在經(jīng)歷探索研究階段、智能化研究階段、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)階段后現(xiàn)已進入基本成熟期——產(chǎn)品工程化階段，其目的是提高工藝設(shè)計的效率與質(zhì)量，促進工藝的標準化、規(guī)范化，促進工藝優(yōu)化，滿足產(chǎn)品全生命周期中對工藝設(shè)計的要求，保證工藝數(shù)據(jù)的完整性、一致性和可重用性，實現(xiàn)工藝知識和經(jīng)驗的積累、共享和管理，促進產(chǎn)品的并行設(shè)計和協(xié)同設(shè)計，CAPP可以涵蓋企業(yè)工藝工作的全過程。
(2)CAPP數(shù)據(jù)管理要求。工藝數(shù)據(jù)和工藝資源數(shù)據(jù)是現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，企業(yè)應(yīng)按照質(zhì)量保證體系的要求，利用計算機輔助技術(shù)可保障工藝數(shù)據(jù)的一致性、完整性、規(guī)范性、及時性、安全性和可追溯性。
其中特別強調(diào)的是CAPP能夠為PDM(Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、ERP(EntERPrise Resource Planning，企業(yè)資源規(guī)劃)、MES(Manufacturing Execution System，制造執(zhí)行系統(tǒng))等相關(guān)軟件系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
(3)CAPP系統(tǒng)功能。①能夠定義用戶、角色、工作組，以及劃分管理權(quán)限；②能夠按照工作組、角色、用戶權(quán)限的不同對工藝數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、修改和使用進行授權(quán)；③能夠按照企業(yè)工藝業(yè)務(wù)流程建立不同工藝活動的過程模型，確定工藝業(yè)務(wù)過程節(jié)點和各節(jié)點的用戶角色，滿足各類工藝業(yè)務(wù)活動的管理需要；④能夠建立工藝數(shù)據(jù)模型并進行管理和維護；⑤能夠定制CAPP系統(tǒng)所管理的各種工藝文檔的模板；⑥能夠進行數(shù)據(jù)備份管理，除數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已具有功能外，還可實現(xiàn)產(chǎn)品及其零部件工藝數(shù)據(jù)、車間或工作組工藝數(shù)據(jù)等的選擇性備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能；⑦能夠按照企業(yè)技術(shù)文件分類和編碼的要求，以及相關(guān)標準和規(guī)范的要求，對工藝文件、工裝設(shè)計文件等進行編碼管理；⑧提供系統(tǒng)介紹、使用幫助、功能說明等幫助功能。
(4)CAPP系統(tǒng)集成要求。基于以上要求，目前市場提供的高端CAPP系統(tǒng)已具有數(shù)據(jù)交換和二次開發(fā)接口，支持與其他軟件系統(tǒng)（如PDM、ERP、MES等）集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和重用。
(5)CAPP發(fā)展趨勢。①體系結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化、并行化、組件化、工具化方向發(fā)展；②系統(tǒng)功能將覆蓋企業(yè)整個工藝領(lǐng)域，向敏捷化工藝信息集成系統(tǒng)發(fā)展；③工藝設(shè)計模式向基于知識的快速工藝設(shè)計模式發(fā)展；④基于一體化的PLM平臺開發(fā)；⑤系統(tǒng)的集成性、開放性將進一步提高；⑥支持3D CAD模型的定量化工藝設(shè)計技術(shù)；⑦基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的裝配工藝規(guī)劃。
(6)CAPP在產(chǎn)品形成過程中的位置簡圖(圖1)。在正常的生產(chǎn)運作中，BOM貫穿始終。狹義上的BOM(Bill of Materials)通常稱為“物料清單”，就是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(Product Structure)，廣義上的BOM是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝流程的結(jié)合體，二者不可分割。離開工藝流程談產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，沒有現(xiàn)實意義。要客觀科學(xué)地通過BOM來描述某一制造業(yè)產(chǎn)品，必須從制造工藝人手，才能準確描述和體現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
圖1 CAPP在產(chǎn)品形成過程中的位置
由此可見，在整個產(chǎn)品形成過程中，設(shè)計BOM是龍頭，工藝BOM是穿線，制造BOM是條件。這也是CAPP能夠起到上連PDM、下傳MES、溝通ERP的作用所在。
通過對CAPP的了解和分析，認為其成熟度、數(shù)據(jù)源的處理、系統(tǒng)功能、集成要求以及發(fā)展趨勢都比較合理和超前，感到該項技術(shù)是現(xiàn)代化企業(yè)必須具備的基本功能之一，并且非常適合改制院所用來加強工藝管理工作，是提高工藝管理水平的一個捷徑。隨著制造業(yè)競爭的加劇，越來越多的企業(yè)需要應(yīng)對用戶多品種、小批量的供貨要求；在改制院所，很多產(chǎn)品需要快速重新設(shè)計、快速生產(chǎn)，然后改進，直至定型；這就給生產(chǎn)技術(shù)部門帶來了新的挑戰(zhàn)，需要應(yīng)對快速交貨的壓力；需要應(yīng)對未定型產(chǎn)品邊設(shè)計、邊改進的生產(chǎn)管理問題。為了適應(yīng)這些挑戰(zhàn)，工藝技術(shù)部門采用專業(yè)的CAPP系統(tǒng)，可以極大地提高工藝技術(shù)的管理水平，及時向生產(chǎn)系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)，及時向生產(chǎn)部門傳遞更改數(shù)據(jù)，從而保證每個生產(chǎn)批次的順利進行。
3 應(yīng)用案例
某企業(yè)是典型的科研試制型企業(yè)，大量產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)繁重，新產(chǎn)品均需要嚴格的工藝流程來保證生產(chǎn)進度、質(zhì)量分析存在的不足，來保證產(chǎn)品的持續(xù)改進。
企業(yè)急需解決工藝文件的快速編制、批次報表的自動生成和產(chǎn)品轉(zhuǎn)階段時工藝文件的更新問題，從而向生產(chǎn)部門提供準確的數(shù)據(jù)，使生產(chǎn)順利按計劃進行。根據(jù)目前國內(nèi)CAPP發(fā)展水平，企業(yè)選擇了知名企業(yè)的CAPP作為應(yīng)用平臺開展工藝管理工作，結(jié)合部分個性定制，從而實現(xiàn)企業(yè)的具體需求。
通過幾年的努力，該企業(yè)達到了以下實施結(jié)果：
(1)完成了所標全部工藝文件的定制工作。企業(yè)工藝文件的格式比較多，加上工藝部門負責(zé)的生產(chǎn)用的報表，共有多種，這些工藝文件基本都有續(xù)頁，模板定制和修改的工作量非常大。雙方采取了分工合作的方法，在很短的時間內(nèi)，正確完成了工藝文件的全部定制工作。
(2)實現(xiàn)了與設(shè)計文件的全面集成。提取設(shè)計文件的信息，在CAPP中自動生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹并實現(xiàn)設(shè)計文件的瀏覽。在編制工藝文件中可以靈活提取產(chǎn)品信息，并實現(xiàn)三維圖、二維圖、word文件等的瀏覽。
(3)加強了CAPP系統(tǒng)的權(quán)限管理。系統(tǒng)提供了安全可靠的權(quán)限管理，包括產(chǎn)品權(quán)限，卡片的權(quán)限，人員權(quán)限、組的權(quán)限，甚至可以做到一張卡片的不同區(qū)域的權(quán)限控制。
(4)提供靈活方便的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理；可根據(jù)企業(yè)習(xí)慣建立工藝資源結(jié)構(gòu)樹，方便地把企業(yè)原有的word、excel格式的工藝數(shù)據(jù)導(dǎo)人到工藝數(shù)據(jù)庫，并能靈活定義過濾條件，在調(diào)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時只顯示必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(5)各種工藝報表的自動生成。企業(yè)的工藝文件中報表非常多，CAPP系統(tǒng)提供了強大的報表工具，可以按企業(yè)的填寫習(xí)慣直接自動生成各種報表。
生成報表時可以靈活配置BOM，根據(jù)配置的BOM生成各種報表；自動生成各種明細表和匯總表，工藝文件目錄，自動生成批次報表：不同的生產(chǎn)批次，需要重新做成套的工藝報表，對每個批次的物料進行統(tǒng)計。用CAPP的報表功能，不但可以實現(xiàn)能對批次報表進行自動計算，還能一次生成多種批次報表，大大提高了工藝報表的編制效率。
(6)工藝文件自動更新階段。企業(yè)需要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的情況，對設(shè)計圖紙集中整理后轉(zhuǎn)階段，設(shè)計圖紙和設(shè)計BOM發(fā)生更改，此時要求工藝卡片中與設(shè)計BOM對應(yīng)的信息也能自動更新，完成后轉(zhuǎn)階段的零件BOM的自動刷新。
(7)為ERP接口傳遞數(shù)據(jù)。能夠根據(jù)工藝文件和設(shè)計BOM，形成制造BOM，并能提取和統(tǒng)計出工藝裝備、工藝材料等信息，能夠直接生成工藝路線，向ERP系統(tǒng)傳遞接口數(shù)據(jù)。
4 小結(jié)
工藝快速反應(yīng)是企業(yè)運作不可或缺的重要一環(huán)，企業(yè)應(yīng)予以高度重視，只要下大力氣理順并持之以恒必將給企業(yè)帶來生機和活力。CAPP系統(tǒng)不僅幫助企業(yè)工藝人員快速編制大量的工藝文件，還對企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了很好地支持，快速輸出大量報表，并能生成批次報表，滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要。
轉(zhuǎn)載請注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.oesoe.com/
本文標題：CAPP計算機輔助工藝設(shè)計在現(xiàn)代企業(yè)中的應(yīng)用
本文網(wǎng)址：http://www.oesoe.com/html/solutions/14019312093.html
相關(guān)文章
