CAXA数码大方-CAD软件-PLM系统-数字化转型-三维CAD-PDF转CAD

一、背景與選型

陜西柴油機廠（以下簡稱陜柴廠）隸屬于中國船舶工業集團公司，是我國最大的中高速大功率柴油機制造企業，在柴油機行業具有雄厚的技術實力和加工能力。公司各級領導對企業信息化建設非常重視，也一直在推進企業信息化進程。

陜柴廠機械制造部門種類齊全，涵蓋機加、鍛造、熱處理、表面處理、鑄造、焊接、裝配等環節。柴油機產品已形成多品種、系列化生產，并多為引進機型，制造難度大，工藝復雜。應用傳統的手工方式進行工藝技術準備，不僅周期長、效率低，已不能滿足目前激烈的市場競爭環境和企業整體信息化要求。根據目前肩負著為國家重點工程制造相關設備的重任，以及一期信息化工程實施經驗，為了進一步增強企業研制新產品的能力、縮短產品的制造周期、增強企業的競爭力，企業著手實施信息化二期工程，由于在整個工藝系統內實現工藝信息化的需求非常迫切，所以實施工藝數據管理系統（CAPP系統）已勢在必行。

陜西柴油機廠計算機中心及工藝研究所領導在對國內CAPP軟件技術及軟件產品進行了廣泛深入的調查、比較和分析的基礎上，制訂了嚴格的選型標準，從軟件的實用性、系統功能、管理規范、流程、集成性、開放性等方面綜合考慮，結合陜柴廠產品特點和工藝情況，經過一年多的選型，最終選擇CAXA協同管理業務合作伙伴—陜西金葉西工大軟件公司的工藝數據管理系統作為陜柴廠工藝設計與管理平臺。

二、陜柴工藝分析及存在問題

1）工藝管理

陜柴廠是五十年代建立的國有大型企業，承擔軍品、民品的生產加工任務，由于圖紙來源不同，軍品、民品質量體系不同，管理要求存在較大差異，此外，陜柴產品零件多為單件小批量生產，產品之間、零件之間沒有確定的信息配置，也沒有確定的標識，無法形成明確的產品結構體系，使得工藝管理、圖檔管理存在很大的隱患。

2）信息共享與集成

陜柴廠工藝類型較多，信息量巨大，各工藝信息錄入、存儲方式不統一，重復勞動量大，信息點分散，數據源頭不唯一，特別是隨著工藝更改次數的增加，這種孤島式的管理方式，難以保證工藝文件中數據的準確性、一致性，難以有效地管理利用已有的工藝數據和產品信息。

3）系統集成

隨著國家科委“甩圖板”工程的實施，二維、三維CAD在企業中得到廣泛應用，企業設計部門間已通過電子圖檔進行交流，而工藝部門仍采用人工方式傳遞信息，難以與CAD、PDM\CAM\MRPII等系統實現信息共享與集成。

4）數據的統計和匯總

基于工藝規程，工藝人員要完成如“設備匯總”、“工裝匯總”、“刀、夾、量具”、“材料定額”等匯總統計工作，制造部門及物資供應部門將以此為依據，進行物資供應及生產的組織、調度。以往工藝員用手工進行數據匯總操作，大部分統計都是個人隨機行為，勞動強度大，效率低，錯誤率高，使生產無法快速有效的進行。

5）人員素質

根據陜柴廠的生產特點，工藝設計都由具有豐富經驗的工程師負責。好的工藝師必須具備有豐富生產經驗，熟知企業的各種設備使用情況，掌握企業各種加工方法，了解企業各種加工規范，及各種生產管理制度并具有良好人際關系。而具備這種豐富生產經驗的工程師，數量上往往滿足不了企業的實際需求。由于傳統的工藝設計方式，使他們的經驗和知識得不到充分的利用和繼承。

三、陜柴工藝數據管理（CAPP）系統功能及特點

1. 在綜合考慮陜柴廠的生產類型、產品結構、工藝準備、生產技術及組織管理機構等因素下，陜柴廠CAPP應用系統總體上應具有如下特點：

通用性：支持產品開發中工藝路線、材料定額等各類綜合工藝信息管理，滿足產品裝配、機械加工、鈑金、沖壓、焊接、熱處理、表面處理等各類專業工藝設計要求；

專業化：支持面向企業的工藝信息建模、工藝知識建模和典型工藝管理，可以實現工藝設計的規范化、標準化；

集成性：以產品數據為核心，通過分布式網絡和數據庫，可與企業未來的CAD、CAM、ERP、PDM等進行信息及功能集成，并實現與工程數據庫的動態集成共享；

開放性：具有開放的CAPP體系結構和完整的CAPP技術規范，向企業提供通用的CAPP應用系統基本框架，支持在廣泛應用基礎上不斷進行擴充、完善的快速、漸進應用模式；

工具化：提供豐富的應用支持模塊和二次開發工具，可以支持企業多方面和深層次CAPP應用和信息集成的開發需求；

工程化：具有整套的實施與技術服務規范和完善的實施質量保證體系，為企業提供專業化的技術和服務，全面支持企業工藝信息系統的構建；

先進性：廣泛采用數據庫、面向對象(O-O)等成熟的先進技術，為企業CAPP系統深入應用和進一步制造工藝信息系統的建立奠定良好的基礎。

陜柴廠工藝數據管理（CAPP）應用系統如圖所示，是根據其加工的特點構建的。企業內部實現公共信息共享，加速信息流的暢通，減少信息溝通的不及時、不準確，形成面向柴油機大型企業的行業應用模式，為實現行業制造業信息化提供單元技術平臺。　

陜柴廠工藝數據管理系統（CAPP）是以建立工藝規范化、標準化、集成化及工藝設計與信息管理一體化的制造工藝信息系統為目標，采用Windows編程技術、面向對象、專家系統、工程知識處理技術、網絡數據庫與信息系統等先進成熟技術，實現面向柴油機的專業化工藝設計、集成工藝信息管理、與工程數據庫的動態集成共享、易于擴充的開放體系結構。

陜柴廠工藝數據管理系統（CAPP）功能主要分為三大部分：用戶系統定制、工藝設計和工藝BOM。用戶系統定制是使用工藝數據管理平臺提供的系統工具應用程序，根據用戶需要以及特殊要求，建立用戶應用系統的用戶信息模型和工藝信息模型；工藝設計是使用工藝數據管理平臺提供的應用程序，進行工藝的編制；工藝BOM是根據工藝設計的內容，將其數據經過過濾、統計或者匯總，形成BOM報表，提交生產管理部門或系統。在用戶系統定制完成后，即可以進行工藝設計，工藝設計完畢即可生成工藝BOM。

陜柴廠工藝數據管理系統（CAPP）以實現企業工藝設計與管理的計算機化為目標，可快速有效編制企業工藝文檔，實現工藝的信息化、集成化，提高工藝的規范化、標準化；基于數據庫平臺編制各種的工藝數據，并最終可納入PDM管理，能保證數據的集中、安全、完整、一致。系統具有較強的工藝編輯功能，編制工藝準確、快速、方便，并具有工藝資源庫和工藝知識庫支持, 具有適應性和可擴展性。系統具有圖文混合的編輯功能，查詢工藝信息資源庫，繪制工藝簡圖，打印輸出等功能。系統支持多部門、多角色的管理模式（工藝、檢驗、各級領導）。系統能較方便地定義用戶角色及各種文檔表格格式，方便地修改補充工藝信息資源。系統具有匯總統計功能，能自動生成各種工藝匯總表。系統能集成產品設計CAD文檔及相關信息，實現工藝信息的共享與集成。

四、應用實施效果

陜柴廠工藝數據管理（CAPP）充分利用了已有的成熟工藝數據和工藝管理模式，并滿足了信息集成要求，系統的智能化水平得到了顯著提高。隨著逐步的應用，工藝人員充分了解到了新系統所具有的優點——豐富的機床設備庫、工藝裝備庫、典型工序庫，并可根據實際需要，方便快捷地進行補充完善。強大的知識庫支持，實現了工藝的快速編制。典型工藝的應用更使工藝編制效率得到了極大提高，并極大保證了工藝數據的一致性和完整性。目前，工藝數據管理軟件已全面應用于陜柴廠的工藝編制，覆蓋范圍涉及機加、鍛造、熱處理、表面處理、鑄造、焊接、裝配、等專業工藝及材料定額、工藝路線等綜合工藝管理，并實現了工藝裝備、工藝文件目錄等各類統計報表的自動生成，不僅提高了工藝文件的編制效率，而且能夠最大限度的減少不必要的人為失誤，使工藝人員從繁重的、重復性的工作之中解脫出來。此外，系統提供的動態交互知識獲取功能，使得工藝人員在編制工藝時隨時向各種資源庫中添加數據，從而實現資源庫的動態擴充，把陜柴廠工藝人員的寶貴經驗逐步積累下來。隨著新系統的不斷開發與應用，在實際生產過程中，它的價值得到了充分體現，產品工藝準備周期由原來的1個多月縮短到1 ~ 2個星期，,取的了顯著的經濟效益和社會效益。這使得工藝人員有更多的時間投入到新產品的研制與開發當中，從而不斷推動陜柴廠的發展，進一步提高該廠在市場中的競爭力。

五、結束語

CAXA協同管理業務合作伙伴—陜西金葉西工大的工藝數據管理系統是以企業的現實需求為基礎，為適應企業目前對CAPP的需求由傳統的計算機輔助填卡片式CAPP產品向工藝規范化、標準化、集成化及工藝設計與信息管理一體化的制造工藝信息系統這一發展趨勢而開發的CAPP系統。并在國內率先提出“以交互式設計為基礎、以產品數據為核心、工藝設計與管理一體化”的CAPP方法論和應用解決方案。其用戶遍及機械、航空、航天、電器、船舶等領域，已取得了令人矚目的成績。