試述焊接行業中管理信息化技術的應用

摘 要:半個多世紀以來，計算機技術獲得了巨大的發展和廣泛的應用，滲透到國民經濟的各個領域，進入政治、經濟、國防以及人類社會生活的各個方面，推動了各行各業的信息化。網絡技術的發展更加促進了信息化進程，使信息得以集中管理、高速傳輸、方便共享，提高了信息的利用率和安全程度。目前，除少量計算機仍用于數值計算外，絕大多數計算機作為信息存儲、處理、加工和傳輸的工具。隨著相關學科技術的發展和進步，不斷有新的知識融合在焊接之中。本文在此基礎上，針對信息化在焊接管理中的應用進行了簡要的論述。

關鍵詞:信息化 焊接 生產 發展 系統

信息自古以來就以語言、文字、圖畫等形式存在，自從計算機出現以后人們發現信息可以用數字的形式來表示，從而得以大量地存儲、方便地處理、利用，因此計算機技術的飛速發展推動了各行各業的信息化。國家從“863”和“九五”計劃推進計算機集成制造系統(CIMS)示范工程和CAD應用示范工程十多年來，我國在制造業信息化方面已經取得了相當進展。

1 我國焊接行業發展狀況

我國在焊接應用軟件研制方面，清華大學在上世紀80年代末就為中國石化總公司開發了“弧焊工藝專家系統”，哈爾濱工業大學為哈爾濱鍋爐廠等單位開發了“焊接工藝專家系統”，現在他們對各自的軟件系統不斷地進行改版升級。太原重型機械廠作為原機械部焊接示范單位，曾經在廠內焊接處中建立了計算機應用科，開發了“數控切割自動編程套料系統”等軟件，現在正和清華大學合作開發”焊接零件下料工藝、材料和工時定額制定軟件系統”。在應用計算機對焊接工藝過程、焊縫跟蹤、焊接質量等領域的檢測與控制方面，我國開展了許多工作，其中有的工作達到了國際水平、得到了國家級的獎勵。

在數值分析方面，國內在上世紀八十年代初西安交通大學和上海交通大學等就開始了關于焊接熱彈塑性理論的研究工作。

另外，清華大學潘際鑾院士的“現代弧焊控制”、哈爾濱工業大學吳林等的“智能化焊接技術”、上海交通大學陳楚等的“數據分析在焊接中的應用”等專著，焊接學會計算機應用技術專業委員會組織出版的“計算機輔助焊接技術”一書，都對我國焊接控制、模擬與仿真研究以及焊接計算機應用和信息化方面的工作起了很大的推動作用。

根據以上簡單介紹，可以看出，焊接界所關心的信息化問題可以大體包括以下幾個方面:焊接過程的信息檢測與控制，焊接過程的模擬與仿真，焊接生產過程的組織與管理等。

2 焊接生產過程中的管理信息化

我們對企業信息化應有一個全面的理解，廣義地說，凡是利用電子信息技術于企業的生產、管理、辦公和商務活動的都是企業信息化的一部分。因此，可以把制造業信息化大體分為5個層面，即技術的信息化、數據處理的信息化、管理和辦公的信息化、企業生產、經營、管理一體化的信息化、信息化從企業內部延伸到外部，由于企業本身和現代企業管理的理念不斷發展，企業信息化也必然要不斷地發展和進化。全面的企業信息化涉及面很廣，投入資金和人力很多，因此風險也很大，在沒有做好充分準備之前，通常只能采取漸進的過程。

我們這里的討論只限于與焊接生產過程管理信息化相關的問題，不包括企業的全面信息化。

2.1 制定焊接工藝規程系統在焊接施工過程中焊接工藝規程是最重要的指導性文件。制定焊接工藝規程的依據是焊接工藝指導書(WPS)。凡沒有進行過工藝評定時，工藝人員就要根據相應的標準和自己的經驗提出焊接工藝評定委托書，簡稱PPQR。工藝評定合格后提出焊接工藝評定報告(PQR)。WPS是在PQR的基礎上形成的。由此可見，制定一套焊接工藝規程文件要求嚴格，但過程繁瑣，因此開發能夠編制、檢索焊接工藝規程文件的數據庫軟件系統十分必要。這類軟件經過十多年的發展，國內外都已經幾次改版升級，新版本增加了功能，提高了性能，除了在單機上運行的版本外，有的還發行了網絡版。

2.2 制定焊接結構材料用量和焊材用量的計算和統計系統焊接結構材料用量和焊材用量計算和統計是每一個企業針對每一個產品都需要作的工作。過去有的企業往往采取根據經驗進行粗估，在當前市場經濟的情況下，如果對產品提不出比較準確的材料預算清單，幾乎無法得到用戶的訂單。按照現代企業管理的要求，對產品中的焊接結構材料用量和焊材用量進行準確的計算，不是一件困難的事，但是如果一個產品是由上千個零件、數百條焊縫焊接而成，用手工計算起來既費時、費力，又非常枯燥繁瑣，采用計算機進行計算并匯總就很方便了。

2.3 焊工技術檔案管理和焊工技能的數字化為了保證焊接質量，根據國家的或行業的規定，不管是手工焊焊工、自動焊焊工，甚至是焊接機器人的操作者，都要進行培訓、經過考試合格后才能持證上崗，才能焊接在資格認可允許范圍內的產品。這些規定與制定弧焊工藝規程的標準類似，各國、各行業均有所不同。因此，一個焊工需要經過多種考試，持有若干證書，才能適應工作的需要。在相應的標準中還對這種資格證書規定了有效期，有效期滿后必須重新考試。此外，授權單位可以根據焊工的焊接工作業績延長證件的有效期或者終止其資格認可。所以，焊接工程管理人員需要隨時掌握所管部門內的焊工各種資格認可以及平時業績的情況。

2.4 焊接結構件焊接裝配CAPP系統CAPP系統，即通過計算機來輔助工藝人員進行工藝過程設計，提高工藝過程設計規范化、標準化水平，使得企業中的工藝經驗和信息資源可以共享，減少工藝人員的重復勞動，提高工藝編制的效率和質量。近年來人們日益認識到CAPP系統的重要性，但是由于焊接工藝的特殊性，以焊接結構件生產過程為主的CAPP系統還有待開發。

焊接結構件生產的全過程應該包括:焊接結構件中每一零件生產工藝路線的確定，零件和部件在裝配焊接時工序和工步的安排和技術要求，最后形成完整的焊接結構件。所以，焊接結構件生產的CAPP可以概括為:在計算機輔助下編制焊接結構件零(部)件工藝路線表、焊接裝配工藝過程卡、焊接裝配工序卡等。

3 建立焊接信息數據庫和互聯網系統

3.1 焊接數據庫許多國家自從上世紀80年代以來就建立了一些和焊接有關的數據庫，例如;焊接母材和焊接材料的化學成分與性能數據庫、焊接CCT圖庫以及與焊接相關的標準和法規庫等，這些數據庫不斷在更新、擴充。例如:日本金屬研究所編制的焊接CCT圖庫中已經收集了200多種材料的CCT圖。這些數據庫大部分免費通過互聯網就可以查閱。由于建立數據庫需要投入較多的人力物力，在我國基本上沒有焊接方面的數據庫。

3.2 焊接技術在互聯網站中的推廣為了利用互聯網這種可以高速傳播信息的工具，國外一些大的焊接學術、研究單位從上世紀90年代初期開始，紛紛建立了自己的網站，如:美國焊接學會AWS(wwv，aws org)，英國焊接研究所TWI(www，twi co，uk)，德國焊接學會(www dvs-ev，de)等，隨后焊接方面的企業也先后建立了自己的網站。現在可以檢索到的有關焊接的網站數以千計。這些網站可以提供我們豐富的焊接信息資源。例如，在AWS、TWI網站上都設有FAQ(常見技術問題解答)，BBS(電子公告系統)等。在BBS中可以根據用戶所關心的問題設立許多專題組，用戶可以在上面進行討論、交流經驗。我國在1999年，中國焊接協會、焊接學會聯合主辦的“中國焊接信息網”(www，weldnet，com，ca)和成都電焊機研究所主辦了“中國焊接資訊網”(www，wekdinfo，net)先后開通，兩個網站各有特色。這幾年，我國有的焊接企業也建立了自己的網站。但總的來看我國各網站內容還有待充實，更新也不夠及時。

焊接生產與研究中的信息化是企業信息化的一部分，但也涉及面很廣，上面只從幾個方面做了簡要地介紹。實施企業信息化的任何一部分都會牽涉許多方面，包括:經費的投入、管理體制的調整、人員習慣的改變等，因而困難都會很大，所以不能求大、求全、求快，在任何情況下都要把提高效益作為信息化的根本目的。焊接學會計算機應用技術不斷地推動信息技術在焊接中的應用，我們應該繼續完善和促進焊接生產和研究的信息化，迎接新世紀的挑戰。