【转载】TH-CAPP在军工企业的实施与应用

小豆king

1、项目背景
    某军工企业是一家中大型、以生产航天产品为主的制造型企业，现有工艺人员80多名，以往曾经为了提高工艺设计效率，企业自行基于FoxPro开发了计算机辅助工艺系统，并完成了材料定额等汇总统计等功能。随着企业承担的研制任务量增加大，研制周期要求更短，工艺技术准备已成为企业满足任务要求的瓶颈，同时由于CAD软件应用集成等要求，企业希望与一家专业计算机辅助工艺设计软件公司合作，以软件公司的现有系统为基础，合作开发符合企业特色要求的计算机辅助设计系统(CAPP)。
2、CAPP系统实施前企业状态介绍
    从企业的产品特点、工艺设计、工艺管理现状以及企业人员的情况对系统实施前的基本状态进行简要介绍。
    2.1 企业工艺特点
    企业主要承担产品的工艺设计与制造工作，也包括相关的工装设计与制造。制造的产品结构复杂，零部件数量庞大，小批量多品种。产品工艺设计、制造分成多个阶段，采取不同的技术状态管理。工艺内容涉及机加工、焊接、装配、热处理、锻造、数控、表面处理、油漆涂覆等各种专业工艺，工艺设计工作非常繁重。
    2.2 工艺设计现状
    工艺设计效率需要提升，原有工艺文件采取手工、WORD文档方式编制，没有统一的管理，工作量比较大。CAD电子文件没有插入到工艺文件中，主要利用白图或蓝图发放、传递、应用。企业的工艺设备资源状况管理有待提高，企业工艺人员对生产部门实际设备状态不够了解。工艺设计成果的重复利用有待提高。
    2.3 工艺管理现状
    从信息化管理的角度讲，CAPP表格内的内容是有属性定义的，而企业的工艺文件格式属于印刷格式，因此需要改进。同时统计规则在企业中由于人工掌握，因此规则不是很统一，从而计算机汇总存在障碍。
    工艺的工作任务分配基本依赖人工方式，任务分配需要主任工艺师跟计调人员协同解决；任务进度需要专人跟踪。各种单据的流通通过人工操作，跨部门处理、签字，周期长，容易遗漏。
    2.4 信息化集成现状
    企业的工艺相关信息很多是人工处理，存在着大量的重复操作，汇总统计工作量大、出错率高。
    2.5 工艺设计人员现状
    企业一些老工艺人员离职，新的工艺人员对以往的工艺知识继承不够，一些工艺的合理性、可操作性不高，迫切需要一个信息化工具管理企业的工艺知识，促使工艺设计人员成长，提高工艺设计质量。
3、CAPP系统目标
    系统实施制定了总体目标和阶段目标，一步一个脚印地完成，采取滚雪球的模式完成了整个项目，保证了系统实施和企业设计生产任务的完成。
    3.1 总体目标
    全面实现工艺计划管理、工艺过程设计、材料定额、工时定额、工艺文档管理及工装模具设计和图纸管理的计算机化，确保工艺文件的唯一性和安全性；
    全面实现工艺数据的数据库管理，实现关联数据的计算机自动生成、自动汇总等，减少工艺人员的重复性劳动，提高工作效率，减少工艺设计过程中的人为错误，提高工作质量；
    实现由CAPP系统向外部系统提供规范的各种电子工艺数据，实现与PDM系统的数据集成，实现与DNC的数据集成。
    ·工艺设计全部采取电子化、基于数据库系统。

    ·建立适应军工企业工艺管理特点的信息化运作模式。

    ·培养一支有专业知识的企业信息化建设的人才队伍。
    3.2 阶段目标
    ·第一阶段完成卡片格式设计、工艺资源管理、原有的工艺数据的转换。
    ·第二阶段规范企业工艺管理流程，实现电子签名管理，实现工艺汇总统计，并在全企业范围普及应用。
    ·第三阶段完成与NC系统、PDM系统集成。
4 CAPP系统实施方案
    4.1 CAPP系统选型思路
    ·系统必须符合企业的需求，企业详细分析了自身需求，建立与软件公司提供的软件功能进行比对。
    ·系统必须能够充分利用、整合企业的各种工艺资源。
    ·CAPP系统必须基于网络、大型数据库，具备二次开发能力。
    4.2 CAPP系统的实施原则
    企业在系统实施之前就制定了几项基本规则，总结来看这几条基本原则是企业顺利实施并不断发展应用的良好保证。
    ·合作开发：CAPP系统也是一套复杂的大型信息化应用系统，合作开发是保证软件的实用性、先进性、可靠性的有效途径，也是缩短实施开发周期的最好方法。
    ·以我为主：系统实施时，工艺资源的建立、已有系统数据批量转入、工艺格式定制等工作全部以天河公司技术人员指导，企业工艺人员执行的模式。
    ·边实施边应用：在CAPP实施期间，企业研制生产任务也必须完成，因此采取滚动式、分阶段的实施方案。首先搭建基础模块，使工艺人员用上CAPP软件，从而提高效率，然后利用节约出的人力集中精力进行基础工艺资源整理、二次开发工作，从而保证系统总体目标。
    4.3 系统实施流程
　　为确保项目的顺利实施，降低实施风险，针对三个阶段目标的要求，采用统一规划，分步实施的方法。系统实施流程如下图：
　　
5 系统实施总结
    5.1 系统实施过程
    ·CAPP系统项目申报，确定项目目标。
    ·CAPP项目评审会，由企业上级规划部门、信息化管理部门、兄弟单位专家组审定通过了项目总体框架，项目正式启动。
    ·制定系统32种工艺文件格式，确立软件系统部署环境，组织全体工艺人员完成了CAPP操作培训，部署应用了50个节点的CAPP软件。
    ·完成原CAPP系统工艺数据转换、WORD格式工艺信息转换。
    ·完成各种资源库构建及企业工艺资源输入。
    ·建立企业工艺图册；规范企业汇总规则，完成企业需要的各种工艺统计，对企业所有工艺人员进行第二轮培训。
    ·完成CAPP与成本核算系统的数据集成。
    ·对企业所有工艺人员再次培训，结合，深化CAPP系统应用。
    ·协助用户制定相应的企业标准，规范CAPP的使用流程和规章制度。如：工艺文件的审批流程、工艺文件完整性的控制、CAPP系统管理细则等。
    ·召开企业CAPP系统验收会暨行业CAPP应用现场演示会。
    ·CAPP与NC管理系统集成开发实施完成。
    ·CAPP与PDM系统集成应用开发实施完成。
    ·目前所有工艺相关工作均在CAPP中完成。所有产品的工艺文件均在系统中完成。
    5.2 系统实施要点
    CAPP系统实施是个系统工程，但是很多基本功能是一致的，因此笔者只从项目的实施过程中列出有一定特色的应用。
    5.2.1 工艺卡片格式的统一
    ·建立企业内部的统一的工艺卡片格式；
    ·配合企业上级部门质量控制部门完成工艺卡片标准的制定，这项工作也促进工艺信息在更大范围的集成化应用。
    5.2.2 基础数据库和文件标准的建立
    ·规范的工艺设计，建立了企业材料库、设备库、仪器仪表库、工艺装备库、专业工艺术语、常用符号等工艺资源库；
    ·数据汇总统计的定义，根据企业相关部门的需求，结合CAPP系统的特点，规范企业的算法、规则，完成各种电子工艺数据汇总统计定义；
    5.2.3 CAPP-NC集成实施方案
    ·将NC代码作为CAPP系统的一部分，实现了工艺代码与零部件信息的统一管理。
    ·根据生产的需要，CAPP系统将NC代码发送到指定的网络服务位置，通过DNC系统，供数控设备加工应用。
    5.2.4 CAPP与PDM系统集成的实施方案
    ·CAPP作为工艺文件编制和工艺数据处理的运行环境，可以在PDM系统中实现调用。
    ·CAPP产生的设计结果，即工艺文件，作为产品数据管理的一部分存储到PDM系统中。
    ·PDM系统作为企业的集成应用的统一平台，用户可以对工艺信息（以工艺卡片作为存储形式）进行版本、技术状态、审批、更改、资料分发及归档的管理。而CAPP中也可以调用PDM系统中的签审信息，实现系统之间的集成化应用。
    5.2.5 CAPP系统应用环境
    企业制定了系统的操作文件、规章制度、企业标准，是保证CAPP系统正常稳定运行的基础。
    5.3 系统实施体会
    在项目的实施过程中，企业领导的正确决策和大力支持是CAPP系统实施开发成功的关键，企业中的专业负责的工艺信息化队伍和软件公司的专业技术人员起到了组织保证，而企业与天河公司面对理解差异，表现出的共同协作、共同努力，通过相互沟通、相互理解、相互信任，这样从思想上、观念上、态度上、行为上保证了项目的顺利实施，最终达到双赢的目标。
6 实施效果
    ·CAPP系统成功实施后，大幅度提高了工艺文件的设计效率，缩短了工艺技术准备周期。
    ·由计算机自动计算汇总，减少了大量繁琐的手工数据计算，提高了工时、材料定额的编制效率。
    ·提高了工艺设计质量。例如规范了企业的工艺术语，工艺设计人员不是靠记忆、靠经验输入工艺术语，而是从系统中选择输入，这样就减少了输出的错误，避免了工艺用语的不一致，从而提高了设计质量。
    ·实现了电子版工艺文件的管理，由专门部门输出规范的电子版工艺数据。实现了数据的共享应用。
    ·实现了CAPP向其他管理系统，如DNC、成本核算系统等提供有效的工艺数据，为企业信息一体化建设打下了坚实的基础。
    ·培养了一批既懂工艺又懂计算机的信息化人才。
7 结束语
    经过三年的时间，CAPP系统经过开发、实施、应用、改进，体现了企业的特色，工艺设计人员应用方便、符合军工管理规范，企业与天河公司的合作不断深化，双方合作共赢，是军工制造型企业与软件企业成功应用CAPP系统的典型案例，具有广泛的推广价值。
　　

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