1 前言

　　二十一世紀是企業信息化建設蓬勃發展的時期，由于現代計算技術、通信技術和微電子技術的迅速發展，計算機輔助技術在制造企業中也得到了廣泛而深入的應用。隨著市場經濟的不斷深入，為順應市場變化，提高企業竟爭能力，就必須努力縮短工藝技術準備周期，提高藝工藝設計質量及工藝快速反應能力。而提高工藝設計質量及工藝快速反應能力的一個重要手段就是全面應用CAPP技術，走工藝信息化的發展道路。

　　CAPP是計算機輔助工藝過程設計(Computer Aided Process Planning)的簡稱，它是以產品數據管理PDM(Products Data Management)為數據來源進行工藝設計與管理，并為產品制造、成本管理等管理系統提供基礎數據的工藝信息化工作平臺。因此，我們在CAPP系統的規劃實施時不僅僅是要求解決工藝的設計與管理問題，同時還要求它能解決與其它數據管理系統進行數據集成的問題，是產品設計和生產經營管理實現信息集成的關鍵性環節。

　　2 應用背景

　　長期以來，我們的信息化基礎相對比較薄弱，產品設計及工藝大多依靠手工完成。產品設計人員與工藝設計人員基本依靠紙質文件來傳遞信息，工藝設計數據不能直接利用產品設計數據，工藝人員之間的信息不能很好地共享，造成極大的資源浪費。隨著公司產品的不斷提升及市場的不斷變化，原有的那種工作方式越來越不能滿足公司產品快速反應的需要。

　　至本世紀初，我們也曾利用CAD、WORD、EXCEL、WPS、V fox等軟件進行過大量的工藝規程設計，積累了一些數據基礎，基本實現了工藝設計、工裝設計“甩圖板”的要求。但此類工藝文件格式不一、分布零亂，而且大多是以文本文件的形式存在的，公司無法對工藝數據進行有效的管理和利用。近幾年來，隨著信息技術的不斷發展及公司內部網絡(Intranet)的逐步完善，公司的計算機技術應用得到了較大程度的普及，為全面應用CAPP技術并實現整個公司信息化創造了條件。

　　3 系統的功能規劃

　　工藝設計工作面廣、數據繁多、管理過程復雜。工藝數據在整個生產管理系統中承擔著重要的基礎數據源的作用，而對于一個制造企業而言，它又往往具有多樣性(不同的工種有其獨特的數據格式)和分散性(分布在多個不同的加工單元)。針對公司多品種、小批量的工藝特點，我們摒棄了一味追示“工藝設計自動化”而實施難度大、成功率極低的所謂派生式及創成式系統，采用了目前通用的基于實例和工藝知識的混合式CAPP系統。經過廣泛調研、比較，我們與代表當今國內CAPP主流發展方向之一的清華天河公司合作。堅持走“以我為主、聯合開發”道路，從整個公司信息集成角度出發，針對自身工藝工作特點及軟件特性，對公司CAPP系統需求進行了周密分析，全面考慮公司的管理模式和工藝特點，與軟件公司共同制定并成功實施完成了我公司CAPP規劃方案。依據我們的工藝設計管理原則，在進行規劃時除了考慮系統的實用性、通俗性外我們重點考慮實現CAPP系統的以下幾個關鍵功能：

　　3.1 數據集成

　　CAPP系統不是孤立存在的，一般來說，它在進行正式的工藝設計之前，首先要從外部系統獲得相關的產品數據，以便為工藝設計提供基本的工藝信息;另外，經CAPP處理后的工藝數據要求傳遞給其它管理系統，作為生產管理系統進行決策的基礎數據。因此系統應具有方便地從外部獲取數據及對內部數據進行處理導出的能力。

　　3.2 產品工藝管理

　　我公司產品具有品種多、系列化程度較高，零部件相互借用、重復頻次較高的特點。為了避免同一個工藝信息在系統中進行多處維護的情況，要求系統在保證產品結構完整性的同時保證每個節點及工藝文件的唯一性要求。

　　3.3 數據格式及工藝卡片

　　我公司工藝種類較多，涉及面廣，擁有如機加、電鍍、熱處理、鑄造、粉冶、冷作、油漆等多種工藝數據，各種工藝數據按其專業特性的不同均具有不同的數據要求。而且不同工藝數據的表現形式(工藝卡片)又是多種多樣的，它既是工藝人員對工藝數據的錄入窗口，又是實現工藝文件紙質傳遞和存檔的打印窗口，因此系統必須要求具有數據格式和工藝卡片能依據公司的具體工藝要求進行定制的能力。

　　3.4 權限系統

　　在我公司，與工藝相關的部門、人員繁多，不同的部門、不同的專業、不同的人員對系統所擁有的操作權限各不相同。所以系統必須保證在協同工作環境中數據操作的安全，并能對不同的人員依據公司實際進行相應操作、訪問權限的控制。

　　3.5 資源利用

　　在長期的工藝工作中，我們積累了一定的包括工藝術語、工藝守則、工藝規范、工藝設計手冊、設備、工裝等工藝設計資源。我們在工藝設計時，往往需要查詢或調用公司已有的相關資源，以提高工藝設計效率及工藝標準化，與其它系統進行信息共享。因此我們要求在系統中可方便地對相關資源進行實時查詢和調用。

　　4 系統的體系結構

　　根據以上的總體方案，我們與軟件公司一道，在軟件提供的基本功能上按公司信息化的整體要求進行了二次開發，搭建完成了具有公司特色的基于大型數據庫(Oracle)的網絡化工藝工作平臺。在該系統中，與工藝相關的人員依據各自的權限密碼登錄進入工作界面，按系統分配的操作權限進行諸如PDM數據集成、瀏覽PDM圖紙、工藝設計、工藝瀏覽及工藝流程審核、打印等操作。工藝設計圍繞產品結構樹展開，清晰明了。工藝卡片實現了完全的“所見所得”功能，通俗實用。在進行工藝編制過程中，系統可隨時查詢或調用公司自身定義的各種工藝資源，并能智能地按工藝編制的內容進行篩選。形成了一套數據與數據、人與數據、管理與數據、管理與人之間有機結合、滿足基于知識積累的快速交互、具 有一定智能的工藝設計系統(見圖1)。

　　5 數據集成模式

　　CAPP做為一個輔助工藝設計平臺，不僅要實現內部數據的有效管理，而且還要與其它數據管理系統進行信息交換。因此它除了其內部的各種組件、插件及專業化模塊要有高度集成性外，同時還要求與系統外部的其它數據管理系統進行數據集成(見圖2)。

　　5.1 上游數據

　　數據集成的基礎是物料清單BOM(Bill of Material)。在我公司的PDM中創建有工程物料清單EBOM(Engineering Bill of Material，我們也稱為設計BOM)和計劃物料清單PBOM(Plan Bill of Material，我們也稱為工藝BOM)，工程物料清單依次反映的是由零件、結合件、部件、組件至產品的裝配關系。計劃物料清單中進一步反映了由原材料至毛坯再至零件的制造來源關系。工程物料清單與計劃物料清單采用了單向聯動技術(即EBOM的改變會反映在PBOM上，但PBOM的改變反過來不會影響EBOM改變)，保證了構成產品的數據源頭即工程物料清單的準確性。

　　5.2 與上游數據的集成

　　計劃物料清單PBOM是其它數據管理系統(如CAPP、MRPⅡ、ERP等)進行集成的基礎數據。在CAPP的工作界面上可直接進入PDM系統集成其任意級的產品信息，從而在CAPP中形成了與PBOM相對應的產品結構樹。在CAPP中，系統保證每一自制件產品樹的結構完整性，但同時也保證每個節點的唯一性要求。

　　5.3 與下游其它系統的數據傳遞

　　利用CAPP產生的所有工藝數據是整個企業信息化的重要基礎數據來源之一，是指導企業生產經營活動的主要依據。按ERP對藝數據的要求，我們進行了工藝數據匯總二次開發，通過CAPP的數據處理模塊可直接訪問CAPP底層工藝數據庫，并自動按公司需要的工藝數據格式進行規則處理后直接導入到相關系統的數據庫(SQL-SERVER或ORACLE等)，從而實現與其它數據管理系統(如MIS、MRPⅡ、ERP)的數據交換。

　　6 結束語

　　目前大部分企業都已經意識到了CAPP技術應用的必要性和重要性，但在CAPP系統的規劃、選擇及應用上還存在較多的誤區和較大的盲目性，主要表現在盲目追求設計的自動化、最優化。而不注重企業的現實情況、基礎數據的準備、基礎技術的穩固發展和與其它系統的數據集成。極易對內造成管理上的混亂、效率不高甚至失敗，對外造成數據無法集成、共享以至于形成“信息孤島”。本文結合工作實際，就CAPP系統在企業信息化中的整體規劃、實施及應用方面進行了總結，是一種簡單、有效的實施方案，對實現企業信息化特別是工藝信息化具有一定的借鑒意義。