计算机辅助工艺的应用与发展

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计算机辅助工艺应用与发展南方公司计算中心张招健2004.4.24目录一、CAPP是什么二、CAPP在企业信息化中位置三、CAPP所处的基本环境四、对CAPP的基本需求五、CAPP的基本思想六、实现方式七、国外CAPP的发展八、国内CAPP的发展九、对CAPP的四种认识十、CAPP的体系结构十一、CAPP的解决方法十二、CAPP给企业带来什么十三、CAPP的实施要求十四、CAPP在株航公司的实施效果十五、思考题一、什么是CAPP？传统的狭义CAPP概念:

ComputerAidedProcessPlanning数字化企业环境下的广义CAPP:ComputerAidedProductionPlanning

BOM定义1、狭义的BOM狭义上的BOM(BillofMaterials)通常称为“物料清单”，就是产品结构（ProductStructure)。仅仅表述的是对物料物理结构按照一定的划分规则进行简单的分解，描述了物料的物理组成。一般按照功能进行层次的划分和描述。例如:物料清单/产品结构

BOM定义XABE(2)CD(4)

O

(3)P(2)R(7)狭义BOM的不足之处:由于没有加上工艺成分，根据功能划分BOM层次结构，非常容易出现歧义。各人根据自己的理解或者现实生产情况的不同对于同一产品可能做出不同的BOM定义。

BOM定义

产生歧义的原因：没有考虑工艺流程结论：

工艺流程决定了物料清单/产品结构的划分，而不是功能。BOM定义因此，这里提出广义的BOM概念广义的BOM=产品结构+工艺流程BOM定义2、广义的BOM广义上的BOM是产品结构和工艺流程的结合体，二者不可分割。离开工艺流程谈产品结构，没有现实意义。要客观科学的通过BOM来描述某一制造业产品，必须从制造工艺入手，才能准确描述和体现产品的结构。BOM定义BOM定义二者结结合的的方法法：首先确确定产产品的的工艺艺流程程，然然后描描述每每个工工序（（工艺艺流程程的组组成部部分））上所所使用用的物物料；；由于于生产产组织织方式式的不不同，，各子子物料料有相相应的的生产产子工工艺流流程，，同样样每个个工序序上存存在物物料的的使用用，这这样就就根据据生产产组织织方式式决定定了BOM的层次次。BOM定义按照产产品结结构的的眼光光来看看：外购原材料(相关需求)(半成品决定)自制半成品(相关需求)(产品决定)外购件(相关需求)(产品决定)外购件(相关需求)(产品决定)产品(独立需求)(市场决定)工序10工序20工序30广义的的BOM表述BOM定义BOM（BillofManufacturing)=工艺流流程（（Routing)+产品结结构（（ProductStructure)二、在企业业信息息化中中的位位置CAPP是连接接设计计和生生产的的桥梁梁是制造造业信信息化化的关关键环环节CAD/PDM““What”CAPP““How”ERP/MES“Whenandhere””三、CAPP所处的的基本本环境境工艺设设计是是优化配置工工艺资源，合理编排排工艺过程程的一门艺艺术。它是是生产技术术准备工作作的第一步步，也是连接产品设设计与产品品制造的桥桥梁。以文件形形式确定下下来的工艺艺规程是进进行工装制制造和零件件加工的主主要依据，，它对组织织生产、保保证产品质质量、提高高生产率、、降低成本本、缩短生生产周期及及改善劳动动条件等都都有直接的的影响，因因此是生产产中的关键键性工作。。工艺设计计的主要任务是是为被加工工零件选择择合理的加加工方法和和加工顺序序，以便能能按设计要要求生产出出合格的成成品零件。工艺设计的的主要内容容有：◆选择加工方方法及采用用的机床、、刀具、夹夹具和其他他工装设备备等；◆安排合理的的加工顺序序；◆选择基准，，确定加工工余量和毛毛坯，计算算工序尺寸寸和公差；；◆选用合理的的切削用量量；◆计算时间定定额和加工工成本；◆编制包含上上述所有资资料的工艺艺文件。四、企业对对CAPP的基本需求求1.基于产产品结构：在企业中中，一切生生产活动都都是围绕产产品而展开开的。产品品的生产过过程也就是是产品属性性的生成过过程。工艺艺文件作为为产品的属属性，应在在工艺设计计计划指导导下，围绕绕产品结构构（基于装装配关系的的产品零/部件明细细表）展开开。基于产产品结构进进行工艺设设计，可以以直观、方方便、快捷捷地查找和和管理工艺艺文件。2.工工艺艺管管理理：在在工工艺艺工工作作中中，，工工艺艺管管理理是是非非常常重重要要的的一一部部分分，，它它包包括括产产品品级级的的工工艺艺路路线线设设计计、、材材料料定定额额汇汇总总等等。。对对于于工工艺艺设设计计和和成成本本核核算算起起着着指指导导性性的的作作用用。。3.工工艺艺设设计计：这这是是工工艺艺工工作作的的核核心心工工作作，，CAPP应高高效效率率、、高高质质量量的的保保证证工工艺艺设设计计的的完完成成，，一一般般包包括括工工艺艺过过程程卡卡和和工工序序卡卡的的编编制制、、工工序序图图的的绘绘制制。。4.资资源源的的利利用用：在在工工艺艺设设计计的的过过程程中中，，常常常常需需要要用用到到资资源源，，所所谓谓资资源源就就是是工工艺艺设设计计需需要要支支配配工工艺艺资资源源数数据据（（设设备备、、工工装装物物料料和和人人力力等等）），，需需要要应应用用工工艺艺技技术术支支撑撑数数据据（（工工艺艺规规范范、、国国家家/企企业业技技术术标标准准）），，需需要要参参考考工工艺艺技技术术基基础础数数据据（（工工艺艺样样板板、、工工艺艺档档案案））。。各各个个企企业业的的资资源源是是不不同同的的，，并并且且使使用用资资源源的的方方式式也也是是不不同同的的。。CAPP系统统应应广广泛泛而而灵灵活活地地提提供供资资源源内内容容和和资资源源使使用用方方式式。。5.工工艺艺汇汇总总：也也是是工工艺艺工工作作的的一一部部分分。。工工艺艺汇汇总总卡卡片片中中的的数数据据基基于于工工艺艺规规程程，，工工艺艺规规程程中中的的工工艺艺数数据据修修改改后后，，必必须须修修改改汇汇总总卡卡片片中中的的相相关关内内容容。。6.工工艺艺设设计计管管理理：诸诸如如"工工艺艺设设计计目目录录"、、"工工艺艺设设计计文文件件封封面面"、、"工工夹夹具具申申请请单单"等等的的填填写写对对于于规规范范工工艺艺文文件件管管理理有有着着极极为为重重要要的的意意义义。。7.流流程程：工工艺艺设设计计要要经经过过设设计计、、审审核核、、批批准准、、会会签签的的工工作作流流程程。。CAPP系统统应应能能实实现现这这种种工工艺艺工工作作中中流流程程作作业业。。8.工艺设计计的后处理：对定型产品品的工艺进行行分类归档以以及归档后的的有效利用。。9.典型工艺艺：CAPP系统中应有标标准或称典型型工艺的存储储。在工艺设设计中根据相相似零件具有有相似工艺的的原理，常常常有作为以后后进行类似工工艺设计的参参考或模板。。手工设计时时，称其为"哑工艺"。。CAPP应用的主要行行业航空/航天制制造汽车制造与装装配重型机械特种机械进行复杂加工工和装配工作作的典型的机机械制造型企企业：五、CAPP的基本思想基于工作流的的工艺设计过过程管理基于工艺流程程和工艺路线线的工艺设计计所见即所得的设计模式面向企业生产产过程设计与与管理六、实现方式式--工艺路线与任任务分解（1）工作流程工艺路线零件类型分车间/中心心专业工艺实现方式--装配工艺特色：图示与与结构树实现方式--工艺设计流程程与评审产品设计阶段段实现方式--工艺设计流程程与评审产品工艺设计计阶段实现方式--工艺设计流程程与评审产品工艺设计计阶段实现方式--工艺设计流程程与评审产品试制阶段段实现方式--工艺设计流程程与评审产品小批试制制实现方式--工艺设计流程程与评审产品批量生产产七、国内外CAPP发展状态(国外)由于加工自动动化程度高，，CAPP已经从“填表表式操作指导导书编写系统统”发展到““从可重复使使用的对象中中创建详细的的工艺路线、、工序安排和和操作指导””，支持“无无纸化制造””模式。八、国内外CAPP发展状态(国内)部分企业的工工艺设计仍然然采用手工设设计的方式有些企业自己己在Word、Excel或AutoCAD上绘制出工艺艺卡片的空白白表格，在此此基础上进行行工艺规程的的设计。部分企业已充充分认识到工工艺设计的重重要性，并购购买了部分商商品化的CAPP系统，但由于于企业对CAPP的认识还存在在一些误区，，所选系统具具有很大的局局限性，CAPP的应用还不尽尽如人意。九、对CAPP的四种错误理理解之一只是出卡片的的工具制造业信息化化过程中数字字化系统中CAPP是连接CAD与CAM之间的桥梁与与纽带。集成化的CAPP系统核心是工工艺数据与数数据库。CAPP系统必需能够够生成工艺数数据并进行管管理而不只是是完成工艺卡卡片的填写。。对CAPP的四种错误理理解之二可以实现自动动化工艺设计是一一个典型的复复杂问题，所所涉及的因素素是大量的而而且是错综复复杂的。工艺设计对使使用环境有着着极大的依赖赖性，导致工工艺设计具有有很强的动态态性和经验性性。通用的自动化化的CAPP系统还只能处处于研究阶段段，而无法应应用到实际当当中。目前CAPP当中的A是辅助（Aided））而不是自动化化（Automatic）。。对CAPP的四种错误理理解之三只有编制工艺艺文件的人需需要广义的CAPP覆盖了整个工工艺部门的工工艺数据的生生成与管理范范畴其外延伸扩展展到生产管理理等环节，为为这些环节和和部门提供数数据因此，包括作作业计划、产产品设计、劳劳动工时和工工艺管理等各各种不同岗位位都能从CAPP系统中受益。。对CAPP的四种错误理理解之四不用考虑和其其他系统的兼兼容/集成工艺数据是指指导企业生产产活动的直接接依据，被生生产部门和管管理部门大量量使用工艺数据的生生成过程与产产品设计数据据紧密关联这就注定CAPP系统必须与ERP/PDM能够集成，才才能保证企业业各部门能够够有序的协同同工作，最大大限度的提高高生产效率，，降低生产成成本。十、CAPP的体系结构十一、CAPP系统的解决方方法工艺数据工艺文文件数据访访问安安全控控制数据有有效性性控制制数据管理员定制工艺模板基础数据库卡片发布……其他部门人员工艺文件浏览进行工工艺数数据的的集中中管理理、共共享，，使组组织的的利益益能得得到持持续保保障系统管管理员员权限设设定领导量化考核检查数据报表查询、浏览卡片编制编制报表……设计人员工艺路线典型工艺十二、、CAPP给企业业带来来什么么？促进企企业质质量体体系的的有效效实施施更短的的技术术准备备周期期更全面面、准准确的的工艺艺数据据更规范范、有有序的的工艺艺管理理更标准准、高高效的的工艺艺设计计更强的的市场场潜力力和竞竞争力力十三、、CAPP实施要要求要结合合并遵遵循企企业的的质量量保证证体系系严格的的实施施过程程管理理规范的的工作作文档档管理理全企业业的工工程技技术人人员的的共同同参与与CAPP在株航航的应应用1、、CAPP系统配配置2、用用户户权限限管理理定义CAPP系统人人员、、组、、角色色用户：：组：指指车间间或单单位，并把用用户放放在对对应的的组里里角色：：指权权限的的集合合，如如工艺艺员、、工艺艺室主主任、、主工工艺师师、主主管工工艺处处长、、副总总师等等按组给给工艺艺人员员分配配角色色3、、定制制工艺艺文件件模板板（包包括BOM信息来来源））4、工工艺艺基础础数据据维护护建立基基础数数据库库，定定义工工艺文文件模模板与与数据据库的的关系系5、、工工艺参参数表表管理理6、、权限限模块块：定定义工工艺文文件模模板与与资源源库的的使用用权7、、工艺艺报表表设计计系统总总体介介绍：：模块块组成成工艺文文件编编辑用用户户角色色管理理工艺简简图绘绘制工工艺艺文件件定制制工艺参参数表表管理理工工艺BOM管理工艺图图册数数据广广播关关系工艺数数据浏浏览器器基基础数数据维维护工时材材料定定额计计算工工艺系系统配配置十四、、CAPP在株航航公司司实施施的情情况CAPP使用步步骤1工艺艺BOM导入和和编辑辑目前明明细表表主要要从autocad设计图图纸提提取和和PRO/E三维图图提取取，采采用手手工编编辑的的方法法修改改；元元件目目录表表主要要采用用导入入的方方式;2编制工工艺文件件工艺文件件的编制制，工艺艺文件的的借用;3生成工工艺报表表各种报表表的生成成，注意意产品报报表和工工艺报表表的区别别，批次次报表的的生成;4文件成成册5工艺文文件打印印以成册文文件的打打印为主主工艺文件件编辑模模块1、工艺文件件编辑界界面介绍绍2、产品和工艺结构构树的显显示及零部件件属性3、工艺艺文件的的编制4、零件和部部件的工艺文件件借用5、工艺卡片片的另存存6、工艺文件件的查找找按设计信信息查找找（标题题查找和和明细查查找）、工艺信息息查找7、工艺艺文件的的下载与与导入8、本地地工艺文文件的建建立与导导入工艺文件件编辑界界面部件工具条下拉菜单单零件标准件图纸未入入库当前件规程页码码，用户户信息手工调用用基础数数据文件信息息列表工艺规程程编制顺序序：1、在工工艺规程程中，首首先编制制封面，，然后是是主要材材料定额额卡，公公用的部部分需要要先填上上。如单单位，版版次，页页数，底底图编号号等。2、然后后开始编编制其它它工序卡卡，工序序卡与主主要材料料定额卡卡相似的的内容自自动继承承3、根据据工序卡卡编制关关键工序序控制卡卡；4、根据据主要材材料定额额卡生成成材料定定额数据据；根据据工序卡卡生成加加工计划划和工装装汇总表表；根据据关键工工序控制制卡生成成关键工工序目录录工艺规程程添加规程程内的文文件调整卡片片顺序获得规程程总页数数增加卡片删除当前卡片卡片位置上移卡片位置上移规程文件管理典型工艺艺和其他他功能1、典型型工艺管管理的概概念及使使用2、工艺艺卡片的的借用结构树：：部件借借用，部部件及下下属零部部件同时时借用关联工艺艺：单个个零件的的工艺文文件借用用3、工艺艺文件另另存（卡卡片空白白处右键键）4、定额额计算器器、毛重重计算器器等的使使用5、本地地文件编编辑6、更改改密码、、系统锁锁定7、卡片配置置：（（下拉菜菜单“辅辅助”-“卡片片配置选选项”））编辑界面面颜色设设置，工工序间隔隔空行的的设置等等工艺报表表生成的的功能1工艺报报表与产产品报表表的区别别产品报表表的数据据直接从从结构树树获得工艺报表表的数据据从工艺艺卡片或或工艺报报表获得得2产品报报表生成成的方法法配套表、、零部件件目录、工艺分工工目录等等3工艺报报表生成成的方法法加工计划划，工装装汇总表表，关键键工序目目录，工工艺文件件目录4产品报报表与工工艺报表表的打开开与删除除确认“关关联工艺艺”的属属性中有有“显示示报表卡卡片”报表删除除在下拉拉菜单““工艺报报表”““报表维维护”中中5工艺报报表的批批量生成成a批量生成成某种报报表b批量生成成某个部部件的多多种报表表报表编辑辑生成界界面选中的部部件及下下属全部部零部件件左侧的全全部产品品选中部件件下属的的单层零零件去除右侧侧整件清空右侧侧所选去除选中中的部件件及下属属全部零零部件生成报表表选择需要要生成报报表的产产品工艺简图图绘制1首次使用用时，检检查简图图置：下下拉菜菜单“辅辅助”→→“卡片片配置选选项”→→“其它它配置””OLE配置项全全部打勾勾2在autocad中，调整整视口显显示属性性为“锁锁定”（（双击视视口边框框）3绘制工艺艺简图请请前先启启动autocad4在autocad中做一个个工艺简简图模版版文件，，设定好好常用图图层及颜颜色、线线形、线线宽，存存为acadiso.dwt5在“工艺艺简图””→““加粗实体体”中，设置置默认线线宽加粗粗方式为为：按autocad图层设置置的线宽宽加粗工艺简图图绘制1在工艺艺文件简简图区，，按鼠标标右键，，“工艺艺简图””→“新建dwg工艺简图图”。系系统将自自动切换换到autocad,并创建与与简图区区大小对对应的视视口2设定绘绘图比例例

绘图图比例为为：“实实体最大大长度（（高度））”/““简图区区最大长长度（高高度）””

3复复制粘贴贴已经绘绘制的图图形到创创建的简简图视口口

如果果有必要要调整绘绘图比例例和尺寸寸文本高高度移移动图形形时，采采用move命令，选选择实体体时输入入“all””4绘制和和修改工工艺简图图5工艺卡卡片简图图区已经经有简图图，双击击简图切切换到autocad进行编辑辑修改工艺图册册1封面、、序言、、目录、、正文、、附页的的概念2添加本本地文件件（批量量下载））和添加加数据库库文件排序配置置“图号号”位于于最顶，，报表图图册需要要将“条条件下载载”-““协作””-“报报表”选选上3排版的的方法：：“排版””对齐手手工拖动动后的卡卡片，““优化化”根据据纸张大大小自动动拼图4显示模模式：快快速显示示导入卡卡片、正正常显示示模式查查看5整页显显示、局局部放大大等的使使用方法法6卡片调调整与页页面调整整的7页面属属性设置置和打印印设置的的区别与与设置方方法图册打印印预浏览览如为空空白请点点“排版版”，注注意纸张张放置横横置工艺文件件成册方方法和步步骤1选“增增加数据据库文件件”，从从数据库库中选择择工艺文文件2选择需需要出图图册的产产品3在整件件节点上上按鼠标标右键去去除整件件（多次次操作去去除多个个）4检查图图册成册册顺序的的定义排序配置置1“图图号”2“卡片片标识””，按鼠鼠标右键键设置排排序类别别5条件下下载：根根据作者者、工艺艺文件模模板选择择（当前前物料下下的）工工艺文件件6保存图图册文件件显示模式式：快速速显示导导入卡片片、正常常显示模模式查看看7页面属属性设置置和打印印设置的的区别与与设置方方法②工艺文件件成册方方法和步步骤选择需要要成册的的产品①④⑤③选择工艺艺文件模模板，编编制者，，编制时时间等实施结果果汇总表表一、建立CAPP环境1安装装服务器器，完成成数据由由计算中中心向3318服务器器迁移2调整整加密琐琐以服务务方式启启动，提提高了加加密锁的的可靠性性3制定定数据备备份策略略二、软件安装装、配置置1安装装配置设设计之星星28套套：其中407安装装10套套，416共15套，，计算中中心3套套2安装配配置CAPP共27套；；其中407安装（配配置）10套，416共15套，工程程技术部4套，计计算中心3套三、权限管管理按用户、组组、角色的的建立和权权限设定，，按组设定定了全部模模板权限，，其中：1注册用用户66个个2工艺组组（车间））13个3工艺角角色6种四、CAPP软件使用培培训培训共8次次，计102人次，，其中：1、管理层层培训：CAPP软件介绍2、项目组组成员培训训：模板定定制，基础础数据维护护，数据关关联3、工艺员员培训：CAPP使用，TD培训，工艺艺文件评审审。407车间、416机加加中心各2次4、材料料定额和工工艺分工培培训1次次五、CAPP二次开发培培训1、Vbscript培训2、CAPP开发脚本培培训，以材材料定额脚脚本为例进进行讲解3、材料料定额脚本本测试六、BOM建立、维护护产品数据整整理：1、WZ8A，，WZ8D，WZ8F全部入库，，2、60B部分入库（（装配关系系不全），，407车车间和416机加中中心的所需需的60B数据基本进进入数据库库3、建立立60B分工结构树树，407车间分工工到人，416机加加中心分工工到线七、工艺文文件模板定定制完成A类卡片104张，B类1张等模板定定制工作，，确定了大大部分工艺艺文件格式式的标准1、定义全部卡卡片零件数数据来源，，与数据库库的关联（（成块，设设备库的过过滤）2、定制工艺规规程19种3、定制、机加加规程、材材料定额和和工艺分工工报表关系系4、完成全部冷冷加工工艺艺文件（20多张）模板板格式的更更改和更新新；更新数数据库有关关模板的数数据结构八、工艺基基础数据准准备建立常用工工艺基础数数据结构，，导入工艺艺基础数据据：1、航部设备：：约2500条，编制工工艺时可自自动按车间间过滤2、专用工装：：约23,000条，数据导导入3、材料：746条，WZ8A部分材料数数据，4、工序名称：：291条，数据导导入5、车间名称：：手工建立立各个车间间，现有更更多车间要要求安装九、工艺管管理工艺分工、、材料定额额和工艺文文件审签：：1、工艺分工、、材料定额额和工艺文文件审签流流程2、提交工艺分分工、材料料定额和工工艺文件审审签的技术术路线并得得到了应用用车间和工工程技术处处的认可3、制定工艺分分工和工艺艺BOM管理办法4、完成材料定定额部分和和工艺分工工的脚本开开发。以上是本人人对计算机机辅助工艺艺技术应用用的初步理理解，对于于南方公司司来说刚起起步，有待待工程技术术人员去实实践和体会会，各方面面的管理工工作为他们们创造条件件，共同提提高水平、、分享高科科技带来的的高效和乐乐趣！谢谢，欢迎迎指教十五——思考题思考题1什么么是BOM？2制造造BOM与设计BOM有何异同？？（MBOM，，EBOM）3请举举一个BOM的例子。实施CAPP需要的基础础数据库？？单位库、设设备库、材材料库、专专用工装库库、工序名名称库等5CAPP系统的实施施与是技术术人员有关关，还是那那些人员有有关？6CAPP系统主要是是那些人员员使用？7CAPP在企业信息息化中的作作用？8你认认为工艺分分工、工艺艺评审能否否在CAPP系统中实现现吗？9CAPP系统中那几几种岗位特特别关健？？理由是什什么？10网网络系统、、数据库系系统在CAPP中的作用，，试说明理理由？11CAPP与ERP的关系？9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。20:50:1720:50:1720:5012/29/20228:50:17PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2220:50:1720:50Dec-2229-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。20:50:1720:50:1720:50Thursday,December29,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2220:50:1720:50:17December29,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。29十十二二月月20228:50:17下下午午20:50:1712月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月228:50下午午12月-2220:50December29,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/2920:50:1720:50:1729December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。8:50:17下下午午8:50下下午午20:50:1712月月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。20:50:1720:50:1720:5012/29/20228:50:17PM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。