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一、背景與選型

陜西柴油機(jī)廠（以下簡稱陜柴廠）隸屬于中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司，是我國最大的中高速大功率柴油機(jī)制造企業(yè)，在柴油機(jī)行業(yè)具有雄厚的技術(shù)實(shí)力和加工能力。公司各級領(lǐng)導(dǎo)對企業(yè)信息化建設(shè)非常重視，也一直在推進(jìn)企業(yè)信息化進(jìn)程。

陜柴廠機(jī)械制造部門種類齊全，涵蓋機(jī)加、鍛造、熱處理、表面處理、鑄造、焊接、裝配等環(huán)節(jié)。柴油機(jī)產(chǎn)品已形成多品種、系列化生產(chǎn)，并多為引進(jìn)機(jī)型，制造難度大，工藝復(fù)雜。應(yīng)用傳統(tǒng)的手工方式進(jìn)行工藝技術(shù)準(zhǔn)備，不僅周期長、效率低，已不能滿足目前激烈的市場競爭環(huán)境和企業(yè)整體信息化要求。根據(jù)目前肩負(fù)著為國家重點(diǎn)工程制造相關(guān)設(shè)備的重任，以及一期信息化工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，為了進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)研制新產(chǎn)品的能力、縮短產(chǎn)品的制造周期、增強(qiáng)企業(yè)的競爭力，企業(yè)著手實(shí)施信息化二期工程，由于在整個工藝系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)工藝信息化的需求非常迫切，所以實(shí)施工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（CAPP系統(tǒng)）已勢在必行。

陜西柴油機(jī)廠計算機(jī)中心及工藝研究所領(lǐng)導(dǎo)在對國內(nèi)CAPP軟件技術(shù)及軟件產(chǎn)品進(jìn)行了廣泛深入的調(diào)查、比較和分析的基礎(chǔ)上，制訂了嚴(yán)格的選型標(biāo)準(zhǔn)，從軟件的實(shí)用性、系統(tǒng)功能、管理規(guī)范、流程、集成性、開放性等方面綜合考慮，結(jié)合陜柴廠產(chǎn)品特點(diǎn)和工藝情況，經(jīng)過一年多的選型，最終選擇CAXA協(xié)同管理業(yè)務(wù)合作伙伴—陜西金葉西工大軟件公司的工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)作為陜柴廠工藝設(shè)計與管理平臺。

二、陜柴工藝分析及存在問題

1）工藝管理

陜柴廠是五十年代建立的國有大型企業(yè)，承擔(dān)軍品、民品的生產(chǎn)加工任務(wù)，由于圖紙來源不同，軍品、民品質(zhì)量體系不同，管理要求存在較大差異，此外，陜柴產(chǎn)品零件多為單件小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品之間、零件之間沒有確定的信息配置，也沒有確定的標(biāo)識，無法形成明確的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系，使得工藝管理、圖檔管理存在很大的隱患。

2）信息共享與集成

陜柴廠工藝類型較多，信息量巨大，各工藝信息錄入、存儲方式不統(tǒng)一，重復(fù)勞動量大，信息點(diǎn)分散，數(shù)據(jù)源頭不唯一，特別是隨著工藝更改次數(shù)的增加，這種孤島式的管理方式，難以保證工藝文件中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性，難以有效地管理利用已有的工藝數(shù)據(jù)和產(chǎn)品信息。

3）系統(tǒng)集成

隨著國家科委“甩圖板”工程的實(shí)施，二維、三維CAD在企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，企業(yè)設(shè)計部門間已通過電子圖檔進(jìn)行交流，而工藝部門仍采用人工方式傳遞信息，難以與CAD、PDM\CAM\MRPII等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享與集成。

4）數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和匯總

基于工藝規(guī)程，工藝人員要完成如“設(shè)備匯總”、“工裝匯總”、“刀、夾、量具”、“材料定額”等匯總統(tǒng)計工作，制造部門及物資供應(yīng)部門將以此為依據(jù)，進(jìn)行物資供應(yīng)及生產(chǎn)的組織、調(diào)度。以往工藝員用手工進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總操作，大部分統(tǒng)計都是個人隨機(jī)行為，勞動強(qiáng)度大，效率低，錯誤率高，使生產(chǎn)無法快速有效的進(jìn)行。

5）人員素質(zhì)

根據(jù)陜柴廠的生產(chǎn)特點(diǎn)，工藝設(shè)計都由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師負(fù)責(zé)。好的工藝師必須具備有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，熟知企業(yè)的各種設(shè)備使用情況，掌握企業(yè)各種加工方法，了解企業(yè)各種加工規(guī)范，及各種生產(chǎn)管理制度并具有良好人際關(guān)系。而具備這種豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的工程師，數(shù)量上往往滿足不了企業(yè)的實(shí)際需求。由于傳統(tǒng)的工藝設(shè)計方式，使他們的經(jīng)驗(yàn)和知識得不到充分的利用和繼承。

三、陜柴工藝數(shù)據(jù)管理（CAPP）系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

1. 在綜合考慮陜柴廠的生產(chǎn)類型、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)技術(shù)及組織管理機(jī)構(gòu)等因素下，陜柴廠CAPP應(yīng)用系統(tǒng)總體上應(yīng)具有如下特點(diǎn)：

通用性：支持產(chǎn)品開發(fā)中工藝路線、材料定額等各類綜合工藝信息管理，滿足產(chǎn)品裝配、機(jī)械加工、鈑金、沖壓、焊接、熱處理、表面處理等各類專業(yè)工藝設(shè)計要求；

專業(yè)化：支持面向企業(yè)的工藝信息建模、工藝知識建模和典型工藝管理，可以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；

集成性：以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，通過分布式網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫，可與企業(yè)未來的CAD、CAM、ERP、PDM等進(jìn)行信息及功能集成，并實(shí)現(xiàn)與工程數(shù)據(jù)庫的動態(tài)集成共享；

開放性：具有開放的CAPP體系結(jié)構(gòu)和完整的CAPP技術(shù)規(guī)范，向企業(yè)提供通用的CAPP應(yīng)用系統(tǒng)基本框架，支持在廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行擴(kuò)充、完善的快速、漸進(jìn)應(yīng)用模式；

工具化：提供豐富的應(yīng)用支持模塊和二次開發(fā)工具，可以支持企業(yè)多方面和深層次CAPP應(yīng)用和信息集成的開發(fā)需求；

工程化：具有整套的實(shí)施與技術(shù)服務(wù)規(guī)范和完善的實(shí)施質(zhì)量保證體系，為企業(yè)提供專業(yè)化的技術(shù)和服務(wù)，全面支持企業(yè)工藝信息系統(tǒng)的構(gòu)建；

先進(jìn)性：廣泛采用數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο?O-O)等成熟的先進(jìn)技術(shù)，為企業(yè)CAPP系統(tǒng)深入應(yīng)用和進(jìn)一步制造工藝信息系統(tǒng)的建立奠定良好的基礎(chǔ)。

陜柴廠工藝數(shù)據(jù)管理（CAPP）應(yīng)用系統(tǒng)如圖所示，是根據(jù)其加工的特點(diǎn)構(gòu)建的。企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)公共信息共享，加速信息流的暢通，減少信息溝通的不及時、不準(zhǔn)確，形成面向柴油機(jī)大型企業(yè)的行業(yè)應(yīng)用模式，為實(shí)現(xiàn)行業(yè)制造業(yè)信息化提供單元技術(shù)平臺。　

陜柴廠工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（CAPP）是以建立工藝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化及工藝設(shè)計與信息管理一體化的制造工藝信息系統(tǒng)為目標(biāo)，采用Windows編程技術(shù)、面向?qū)ο?、專家系統(tǒng)、工程知識處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)等先進(jìn)成熟技術(shù)，實(shí)現(xiàn)面向柴油機(jī)的專業(yè)化工藝設(shè)計、集成工藝信息管理、與工程數(shù)據(jù)庫的動態(tài)集成共享、易于擴(kuò)充的開放體系結(jié)構(gòu)。

陜柴廠工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（CAPP）功能主要分為三大部分：用戶系統(tǒng)定制、工藝設(shè)計和工藝BOM。用戶系統(tǒng)定制是使用工藝數(shù)據(jù)管理平臺提供的系統(tǒng)工具應(yīng)用程序，根據(jù)用戶需要以及特殊要求，建立用戶應(yīng)用系統(tǒng)的用戶信息模型和工藝信息模型；工藝設(shè)計是使用工藝數(shù)據(jù)管理平臺提供的應(yīng)用程序，進(jìn)行工藝的編制；工藝BOM是根據(jù)工藝設(shè)計的內(nèi)容，將其數(shù)據(jù)經(jīng)過過濾、統(tǒng)計或者匯總，形成BOM報表，提交生產(chǎn)管理部門或系統(tǒng)。在用戶系統(tǒng)定制完成后，即可以進(jìn)行工藝設(shè)計，工藝設(shè)計完畢即可生成工藝BOM。

陜柴廠工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（CAPP）以實(shí)現(xiàn)企業(yè)工藝設(shè)計與管理的計算機(jī)化為目標(biāo)，可快速有效編制企業(yè)工藝文檔，實(shí)現(xiàn)工藝的信息化、集成化，提高工藝的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；基于數(shù)據(jù)庫平臺編制各種的工藝數(shù)據(jù)，并最終可納入PDM管理，能保證數(shù)據(jù)的集中、安全、完整、一致。系統(tǒng)具有較強(qiáng)的工藝編輯功能，編制工藝準(zhǔn)確、快速、方便，并具有工藝資源庫和工藝知識庫支持, 具有適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。系統(tǒng)具有圖文混合的編輯功能，查詢工藝信息資源庫，繪制工藝簡圖，打印輸出等功能。系統(tǒng)支持多部門、多角色的管理模式（工藝、檢驗(yàn)、各級領(lǐng)導(dǎo)）。系統(tǒng)能較方便地定義用戶角色及各種文檔表格格式，方便地修改補(bǔ)充工藝信息資源。系統(tǒng)具有匯總統(tǒng)計功能，能自動生成各種工藝匯總表。系統(tǒng)能集成產(chǎn)品設(shè)計CAD文檔及相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)工藝信息的共享與集成。

四、應(yīng)用實(shí)施效果

陜柴廠工藝數(shù)據(jù)管理（CAPP）充分利用了已有的成熟工藝數(shù)據(jù)和工藝管理模式，并滿足了信息集成要求，系統(tǒng)的智能化水平得到了顯著提高。隨著逐步的應(yīng)用，工藝人員充分了解到了新系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)——豐富的機(jī)床設(shè)備庫、工藝裝備庫、典型工序庫，并可根據(jù)實(shí)際需要，方便快捷地進(jìn)行補(bǔ)充完善。強(qiáng)大的知識庫支持，實(shí)現(xiàn)了工藝的快速編制。典型工藝的應(yīng)用更使工藝編制效率得到了極大提高，并極大保證了工藝數(shù)據(jù)的一致性和完整性。目前，工藝數(shù)據(jù)管理軟件已全面應(yīng)用于陜柴廠的工藝編制，覆蓋范圍涉及機(jī)加、鍛造、熱處理、表面處理、鑄造、焊接、裝配、等專業(yè)工藝及材料定額、工藝路線等綜合工藝管理，并實(shí)現(xiàn)了工藝裝備、工藝文件目錄等各類統(tǒng)計報表的自動生成，不僅提高了工藝文件的編制效率，而且能夠最大限度的減少不必要的人為失誤，使工藝人員從繁重的、重復(fù)性的工作之中解脫出來。此外，系統(tǒng)提供的動態(tài)交互知識獲取功能，使得工藝人員在編制工藝時隨時向各種資源庫中添加數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)資源庫的動態(tài)擴(kuò)充，把陜柴廠工藝人員的寶貴經(jīng)驗(yàn)逐步積累下來。隨著新系統(tǒng)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，它的價值得到了充分體現(xiàn)，產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備周期由原來的1個多月縮短到1 ~ 2個星期，,取的了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。這使得工藝人員有更多的時間投入到新產(chǎn)品的研制與開發(fā)當(dāng)中，從而不斷推動陜柴廠的發(fā)展，進(jìn)一步提高該廠在市場中的競爭力。

五、結(jié)束語

CAXA協(xié)同管理業(yè)務(wù)合作伙伴—陜西金葉西工大的工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是以企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求為基礎(chǔ)，為適應(yīng)企業(yè)目前對CAPP的需求由傳統(tǒng)的計算機(jī)輔助填卡片式CAPP產(chǎn)品向工藝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化及工藝設(shè)計與信息管理一體化的制造工藝信息系統(tǒng)這一發(fā)展趨勢而開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。并在國內(nèi)率先提出“以交互式設(shè)計為基礎(chǔ)、以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心、工藝設(shè)計與管理一體化”的CAPP方法論和應(yīng)用解決方案。其用戶遍及機(jī)械、航空、航天、電器、船舶等領(lǐng)域，已取得了令人矚目的成績。