CAPP系統(tǒng)的工藝設計過程管理存在問題與對策分析

劉 丹 劉 冬 高成剛

(沈陽興華航空電器有限責任公司制造技術(shù)部 遼寧 沈陽 110144)

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CAPP系統(tǒng)的工藝設計過程管理存在問題與對策分析

劉 丹 劉 冬 高成剛

(沈陽興華航空電器有限責任公司制造技術(shù)部 遼寧 沈陽 110144)

隨著現(xiàn)代企業(yè)信息化的不斷推進，CAPP(計算機輔助工藝規(guī)劃)系統(tǒng)已經(jīng)成為企業(yè)最重要的管理系統(tǒng)之一。CAPP系統(tǒng)可以解決傳統(tǒng)工藝設計過程中存在的效率低、周期長、質(zhì)量波動大等問題，直接決定了零件從毛坯到成品的制造過程。基于此，針對目前企業(yè)的工藝設計過程缺乏協(xié)同工作的組織、控制與協(xié)調(diào)等問題進行深入的分析，并提出了相應的對策，為提高現(xiàn)代制造企業(yè)工作效率、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、快速響應市場提供一條有效途徑。

CAPP;工藝設計過程管理對策

工藝設計是產(chǎn)品制造過程中極其重要的基礎性工作，是一個將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成面向制造的指令性數(shù)據(jù)的重要環(huán)節(jié)[1]。它起到了承上啟下的橋梁作用，連接設計、制造及生產(chǎn)管理，始終貫穿于產(chǎn)品制造的全過程，直接對產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成本以及生產(chǎn)效率等方面都有重要影響。因此，本文針對目前企業(yè)現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)在工藝設計過程管理存在的問題進行深入分析，提出相應的對策，為企業(yè)縮短研發(fā)周期、降低成本提供一條有效途經(jīng)。

一、企業(yè)現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)的工藝設計過程管理存在問題分析

(一)工藝過程設計忽視“協(xié)同”因素

目前現(xiàn)代化企業(yè)的制造過程，不僅需要其工藝設計系統(tǒng)達到模塊化、通用化，同時更需要工藝設計員間或與其他部門人員的協(xié)同工作、甚至是與其他合作企業(yè)(或用戶)間的協(xié)同工作。尤其針對復雜產(chǎn)品的工藝設計，更需要工藝設計人員與研發(fā)、制造、計劃等部門進行協(xié)同工作，共同完成產(chǎn)品的工藝過程設計[1-2]。然而，目前企業(yè)現(xiàn)有的工藝設計系統(tǒng)(如：CAPP等)[3]，僅是實現(xiàn)了工藝設計的通用性和模塊化，而工藝設計過程中的協(xié)同因素卻往往被忽視了，導致工藝設計過程中缺乏協(xié)同工作的組織、控制和協(xié)調(diào)，影響產(chǎn)品的開發(fā)周期。

(二)協(xié)同工藝設計過程中的數(shù)據(jù)難于管理

在協(xié)同工藝設計過程中，既要從研發(fā)設計、設備等部門獲取數(shù)據(jù)，又要向制造、裝配、售后等部分傳輸數(shù)據(jù)，因此，在協(xié)同工藝設計過程中的數(shù)據(jù)類型多種多樣。同時由于協(xié)同工作的原因，可能使多人對同一工藝數(shù)據(jù)進行修改，從而導致工藝數(shù)據(jù)有多個版本，數(shù)據(jù)一致性差，難于管理。

(三)工藝設計過程缺乏對實時群體交互的支持

目前，企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越復雜，從而導致其工藝過程也較為復雜。所以，對于復雜產(chǎn)品的工藝設計過程，不僅需要多個工藝設計人員協(xié)同完成，還需要其他部門(如：研發(fā)、制造、計劃，甚至包括用戶)共同協(xié)作完成。而企業(yè)現(xiàn)有的CAPP系統(tǒng)，僅支持工藝設計人員將零件設計圖紙轉(zhuǎn)化為工藝文件，不支持多人并行、協(xié)同完成產(chǎn)品的工藝過程設計，這極大影響了產(chǎn)品的開發(fā)效率。

二、完善CAPP系統(tǒng)的工藝設計過程管理的對策

(一)構(gòu)建跨部門的協(xié)同工藝設計小組

企業(yè)根據(jù)每個產(chǎn)品對應研發(fā)設計人員、工藝設計人員、制造人員、裝配人員以及售后服務人員，甚至包括用戶，構(gòu)建跨部門的工藝設計小組，從而保證產(chǎn)品在工藝設計階段就能發(fā)現(xiàn)制造、裝配過程中潛在的問題，并能及時解決。甚至通過用戶參與工藝設計，可以在工藝設計階段發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在使用過程中可能發(fā)生的失效風險，從而避免產(chǎn)品存在使用缺陷的風險。從而大幅減少了工藝設計更改的次數(shù)，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

(二)有效建立工藝數(shù)據(jù)訪問與權(quán)限管理機制

在進行協(xié)同工藝設計過程中，在多人協(xié)同工藝設計時，應建立工藝數(shù)據(jù)訪問控制機制、有效分配工藝數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，擁有相應權(quán)限的工藝設計人員，才能對工藝數(shù)據(jù)進行建立、更新，不僅避免多用戶管理而導致的數(shù)據(jù)復雜性，還能夠避免工藝設計人員管理誤差帶來的CAPP系統(tǒng)安全隱患，從而也保證工藝數(shù)據(jù)的一致性。在此基礎上，構(gòu)建工藝數(shù)據(jù)的交換途徑，提高工藝數(shù)據(jù)的可交流性，實現(xiàn)工藝與設計、生產(chǎn)等其他相關部門協(xié)同。

(三)構(gòu)建基于CSCW的協(xié)同工藝設計平臺

計算機支持協(xié)同工作(computer-supported collaborative work，CSCW)技術(shù)[4]，即有效利用計算機、網(wǎng)絡信息技術(shù)，能夠支持跨部門、跨地域的用戶構(gòu)建動態(tài)小組，并進行交互與協(xié)同工作。因此，要實現(xiàn)協(xié)同工藝設計過程管理，需要構(gòu)建工藝設計過程的CSCW環(huán)境，而CSCW環(huán)境主要是包括如下層次：

通信層為協(xié)同工藝設計人員對某一產(chǎn)品進行多人協(xié)同工藝過程設計時，提供了異步通信工具和同步通信工具集，實現(xiàn)異步的產(chǎn)品圖紙與工藝文件的瀏覽與批注、召開小組網(wǎng)絡會議、論壇等。

信息層在協(xié)同工藝設計全過程中，能記錄工藝設計的進程并允許協(xié)同工藝設計人員容易查閱產(chǎn)品、設備以及用戶的共享信息。實施時，還應充分考慮傳統(tǒng)的工藝資料，以及安全機制。

協(xié)同工作層為各協(xié)同工藝設計人員提供共享的工作空間，使他們能就某一共同的目標實現(xiàn)工藝過程協(xié)同編輯、工藝路線討論以及工藝參數(shù)的優(yōu)化等。

應用層為面向跨部門、跨地域的協(xié)同工藝設計活動模型的交互層，能夠有效將工藝設計的功能和應用程序組合起來，為工藝設計人員提供較為便捷的協(xié)同環(huán)境。

三、結(jié)束語

綜上，CAPP系統(tǒng)是現(xiàn)代企業(yè)銜接設計與制造的關鍵環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的性能、成本與質(zhì)量。因此，本文通過分析我國企業(yè)現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)的工藝設計過程管理存在的問題，提出了有效對策，為企業(yè)能夠滿足復雜產(chǎn)品的多模式協(xié)同工藝設計要求，同時提高產(chǎn)品工藝設計的智能化、協(xié)同化與實用化水平開辟了一條有效的途徑。

[1]王嬋.敏捷制造模式下產(chǎn)品型中小企業(yè)的協(xié)同工藝設計.產(chǎn)業(yè)與科技論壇, 2012, (1): 75-76.

[2]王桂靜.協(xié)同工藝設計與管理技術(shù)研究與實現(xiàn)[D].西北工業(yè)大學, 2005.

[3]Wang Lihue, Shen Weaning, Xie Helen, Neelam kavil Joseph, Pardasani.Collaborative conceptual design-state of the art and future trends[J], Computer-Aided Design, 2002, 34(13): 981-996.

[4]王宏典，張友良．面向先進制造的CSCW研究與實踐[J]．中國機械工程，1998, 9(10):27-29．