浅谈 CAPP系统在上电的应用实施

张静维

(上海电机厂有限公司,上海 200240)

1 前言

伴随着经济全球化和企业信息化的迅猛发展,电机行业也面临着严峻的挑战和巨大的发展机遇。要在激烈的竞争中立于不败之地,精细化管理是必需采取的管理方式。以 CAD、CAPP、PDM、ERP等为切入点的企业信息化工作将企业与现代信息技术、管理技术、制造技术等有机地结合起来,为实现企业对市场变化作出迅速反应,满足多品种、小批量的市场需求,使企业生产达到敏捷性、柔性化等提供了技术上的可能。CAPP是 CAD和 CAM之间的桥梁,是 CAD技术进一步应用的必然趋势,是面向设计制造的信息流与面向生产管理的信息流之间的桥梁。CAPP和 CAD一样,是 PDM、ERP系统最基础的数据源,可以从源头上解决产品数据交换和共享的问题,并为 ERP系统的成本核算、生产计划编制、物料清单等提供基础数据。因此,实施应用 CAPP系统,将会大大促进企业的 PDM/ERP信息化进程,提高企业的信息化水平,从而提升企业的核心竞争力。

2 实施 CAPP系统的必要性

我们公司主要根据订单进行设计和组织生产,产品交货期短,质量要求高,工艺设计和工艺准备的工作量大,工艺技术准备的时间比较长。企业在工艺设计与工艺管理方面亟待解决以下的问题:

(1)如何进一步提高工艺设计的效率和质量企业以前工艺设计尚没有采用专业的 CAPP软件来做,而是以交互式的填卡片方式来编制工艺,重复工作多,工作量大,影响了工艺响应的速度。而且工艺统计汇总工作基本上通过手工进行,通过查找工艺文件已有的信息,手工再重复抄写信息,效率低下,容易造成数据的不一致。

(2)如何促进工艺标准化的工作

目前企业已经建立了一些工艺设计与工艺管理的规范,需要有专业的 CAPP软件进一步建立规范的工艺术语库、材料库、工艺装备库、设备库等。企业典型工艺没有建成共享的资源库。

(3)工艺知识的总结、应用不够

经过多年的工作,企业已经积累了大量的各种产品、零部件的工艺知识,但是缺少专业的 CAPP软件来总结、共享、积累这些宝贵的企业知识财富。

(4)企业实施 SAP系统,需要工艺提供基础数据

SAP系统需要的工艺路线、工时定额、材料定额、物料清单等,均来自于工艺部门。因为没有CAPP软件,实施 SAP软件需要手工录入相关的数据,效率低,而且容易出错,造成数据的不一致性。

(5)企业迫切需要建立电子化的产品工艺管理手段

工艺设计过程中的任务分派、工艺文档审批、工艺更改等流程,目前通过手工方式进行,随意性比较大,过程控制松散。由于手工管理,项目负责人很难弄清楚所负责的工艺设计当前进行到什么阶段,很难即时掌握项目组成员的任务完成情况。

综上所述,从业务建设的角度出发,公司迫切需要实施 CAPP系统,以提高工艺设计的效率,缩短工艺准备周期,促进工艺设计和工艺管理的标准化工作,总结和继承工艺设计知识,提高工艺设计水平和设计质量,并且为 SAP以及 PDM系统的实施提供基础的工艺数据源头。

3 CAPP系统实施过程

2006年 8月开始,武汉开目公司、工艺相关部门以及信息技术部协同工作,通过 1年多时间的现场调研、程序定制开发、系统验证、培训及试运行等工作,CAPP系统终于在 2007年 8月8日正式上线。通过一段时间的系统运行,逐步建立了规范的工艺术语库、工作中心库、设备库等信息,将这些信息统一到了工艺资源库这个平台上,不仅实现了资源共享,而且更好的对工艺资源进行规范,保证工艺人员在编制工艺过程卡时选择的信息是一致的,提高了工艺的规范性。通过 CAPP系统编制工艺过程卡提高了工艺编制的效率和正确性,减少了工艺大量的手工重复劳动,减少了工艺周期;可根据已有的工艺过程卡信息,自动汇总生成工艺路线,避免了手工汇总导致的信息不一致情况。

经过第一阶段的 CAPP项目实施,技术部的工艺相关信息能够在 CAPP系统中实现共享。但是零部件工时信息是由各车间工时定额员根据纸质的工艺过程卡,在自行开发的工时系统中维护工时信息。这种处理方式造成部分信息的重复输入,降低了编制效率;工艺过程卡与工时定额数据可能不一致,不利于信息的整合。经过企业多方面的考虑,将工时定额维护纳入 CAPP系统管理。工艺过程卡归档后,工时定额员可根据机规或单个图号检索出相应的工艺定额卡,根据工艺过程卡的信息编制后续的工时定额信息。通过整合,减少了工时定额员的重复输入工作,提高了工作效率,进一步确保工艺信息与工时定额信息的一致性,为我们企业工艺管理提供了一个共用的平台,加强了各部门数据之间的规范与标准。

随着 CAPP的深入应用,企业对信息的管理要求也不断提高,对信息正确性及一致性的要求越来越高。以往在企业内存在三本工装台账,不同的地方使用各自的台账,难免造成信息不一致,不能都及时更新,而且查找纸质文件效率也比较低。将工装信息纳入 CAPP系统是企业实现整体信息化和集成的必然要求。2008年 12月开始启动工装管理系统,通过开目公司、工具分厂、工艺、信息技术等相关部门一同协作,经过 1年不到的调研、程序开发、测试验证、试运行,将工装任务书流程、自制工装台帐、各类台帐统计等功能纳入了 CAPP工装系统中管理。建立了与 CAPP统一的工装信息管理系统,各部门能够查询到统一、最新的工装信息。可以通过查询避免重复开设计工装任务书,及时查询到各车间工装的情况,实现企业工装技术资源规范化、系列化、标准化。

通过实施 CAPP项目,不仅规范了和建立了企业工艺基础数据,而且促进了企业内部的信息集成和信息共享。与已有的 PDM系统的信息集成,CAPP可以获取 PDM中的产设计信息并在此基础上展开工艺设计,缩短了工艺设计周期,同时产生的工艺信息业可以纳入 PDM系统中进行统一管理。CAPP系统也与 SAP系统集成,将工艺路线以及每个零部件在各个工序上的工序名称、工序内容、工时定额、工装、原材料等工艺信息快速、准确的传递给后续生产制造阶段作为生产指导的依据,提高排产、生产准备以及成本控制的及时性和准确性,为企业的全面信息化又推进一步。

4 CAPP系统成功实施的关键因素

CAPP项目推进实施到现在有 4年的时间了,这个项目能够成功实施需要各方面资源的配合,从上电的实施来看,能取得现在的成绩,以下两方面的因素起着关键作用:

(1)获得企业高层领导的支持,成立项目推进小组

信息化系统实施是一项系统工程,需要与工艺设计相关的各级部门负责人、技术人员、IT人员等的参与,涉及的部门和人员比较多,存在着组织协调的风险。为降低风险,上电公司成立了 CAPP项目小组,由公司高层领导亲自挂帅,充分重视并积极参与。小组成员由各业务部门的技术骨干、信息中心的骨干、软件供应商参与,负责项目实施过程中的需求分析、技术方案讨论、实施培训等工作,以点代面,重点突破,定期由项目负责人召集项目组开会,沟通项目进度及讨论项目推进中的问题,落实下一阶段的工作任务。项目组通过 KOA系统的项目管理平台,将项目实施中的相关文档集中在“CAPP项目”中管理,既方便了项目组成员之间的沟通,又做到了资源共享,也有利于整个项目文档的管理。

(2)规范正确的基础数据

CAPP系统的成功实施需要企业准确、全面、规范化的基础数据。基础数据的整理和录入涉及到企业的各个部门,工作量大,组织协调困难,存在一定的实施风险。系统的硬件、软件都是可以花钱买到的东西,唯有企业的基础数据,只有靠企业自身在软件公司的帮助下自己整理和规范,是企业用钱买不到的宝贵财富,也是关系到系统能否成功运行的关键。CAPP系统就好比是一个数据加工厂,没有高质量的数据“原材料”,是不可能有高质量的数据“产品”共享的。

5 结语

信息化系统是一项持续的工作,需结合企业的自身的情况,不断提出需求改进程序,满足企业发展的需要,使信息化工作为企业的发展启到进一步的推进作用。后续还需要深化 CAPP的三维可视化和参数化应用,帮助规划复杂产品的完整装配过程,根据装配线的工位配置来定义装配的每个步骤,确定每个步骤的装配件清单及使用的工艺装备,定义有工艺装备参与的装配活动,仿真整个装配活动,验证装配工艺规程的合理性,计算装配生产线节拍,提高装配生产线效率。通过实施参数化工艺,定义工艺流程知识,对工时进行规范化定义,并结合工艺文件的编制,在促进工时编制的规范化、标准化的同时,减少工时编制的工作量。