工艺管理系统在煤矿坑道钻机制造企业的实施与应用

吕孟

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077）

工艺管理系统在煤矿坑道钻机制造企业的实施与应用

吕孟

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077）

针对煤矿坑道钻机制造企业多品种小批量生产、工艺现状落后以及市场竞争压力的增大等问题，开展了工艺管理系统的实施和应用工作。介绍了系统的预定目标、实施步骤、主要结构与功能，该系统在应用后效果良好。

煤矿坑道钻机；工艺管理系统；CAPP

煤矿坑道钻机主要用于煤矿井下瓦斯的抽采，是煤矿生产过程中必不可少的安全设备。由于各个煤矿井下巷道及地质结构的不同，客户对钻机的需求出现了多样性，因此其生产模式为多品种小批量生产。这对其工艺的快速反应能力提出了更高的要求。传统的手工工艺设计及管理方式存在效率低、规范性差、管理混乱等问题，已远远不能适应市场的需求。为解决以上问题，急需实施和应用工艺管理系统，实现工艺信息化，进而提高煤矿井下坑道钻机市场竞争力。CAPP的有效实施与应用，充分解决了这些问题[1]。

1 工艺管理系统要实现的目标

（1）实现产品BOM结构及关联的工艺文件及其他技术文档的关联管理，便于查询和使用。

（2）优化工艺设计，使企业生产系统获得合理、优化（安全、可靠、经济、快速）的制造工艺信息[2]。

（3）建立工艺文件编辑平台，规范工艺文件格式和数据，提高工艺编制的效率和相关数据的规范性和准确性。

（4）规范工艺审批流程，对任务进行统一管理和监控。

（5）支持进行工艺数据的快速统计汇总，减少手工错误和工作量，提高工作效率。

2 工艺管理系统实施的基本步骤[3]

2.1 需求分析

主要调研工艺部门的组织结构、工艺类型、工艺流程、相应的工艺卡片，分析工艺资源和工艺汇总要求等内容。主要需求包括：工艺文档管理、产品设计BOM的导入、工艺文件版本管理、工艺审签管理、工艺变更管理、组织用户和权限管理、工艺数据和设计数据汇总、打印管理等。

2.2 总体规划

根据需求分析，确定系统实施方案及计划，对工艺部门的个性化需求，还需进行适当的定制开发。系统主体采用武汉开目公司的工艺管理系统开目CAPP，并根据实际对标准模板进行了适当的定制开发。

2.3 实施与培训

在系统实施的总体方案确定以后，实施人员和工艺人员定制各类工艺卡片，建立网络化的工艺资源库。在实施过程中，工艺人员对已开发好的模块进行测试，排除问题。软件的培训，主要包括BOM结构的搭建、工艺卡片的编制、审批流程和工艺数据的汇总等。

3 工艺管理系统的主要结构和功能

工艺管理系统（CAPP）的主要结构如图1所示，其主要功能如下：

图1 工艺管理系统（CAPP）的主要结构

3.1 组织和权限设定

工艺管理系统通过创建组织结构树对组织和人员进行管理，如图2所示，以实现用户权限和角色划分。

图2 工艺管理系统组织结构树

3.2 产品BOM结构的搭建和管理

产品BOM结构的搭建包括：批量导入和手工搭建两种方式。批量导入是将产品零部件所属装配关系，以及零部件的名称、图号、版本、材料、产品型号等属性信息在Excel中维护好，通过系统中的数据批量导入工具导入，这样就搭建好了产品的树形结构，对于系统中已有的结构，再次导入时，按照图3进行选择导入。当没有产品设计结构或者需要修改产品设计结构时就需要手动搭建设计BOM，可以通过添加子零部件手动搭建。

图3 产品BOM结构批量导入选项设置

在工艺管理系统中实现产品BOM结构的管理，保证了物料信息在各部门的准确传递，方便了零部件及其相关数据的查询，保证了信息的准确性。

3.3 工艺卡片模板的标准化与工艺文件的编制

CAPP定制开发工艺卡片模板，确保了工艺卡片的规范性和标准化。CAPP可以直接填写各种特殊工程图形符号，对于卡片上的产品名称、产品型号、零部件名称、零部件代号等公共信息可以根据BOM结构自动关联填写，提高了工艺文件编制的效率和准确性。其中机械加工工艺过程卡片如图4所示。

图4 机械加工工艺过程卡片

3.4 工艺审批流程管理和变更管理

工艺管理系统中创建的工艺文件及技术文件审批流程如图5所示，对于修改发布的工艺文件或技术文件，需要编制该工艺文件的工艺更改单，完成后走审批流程。这样缩短了审批流程的周期，规范了流程。

图5 审批流程

3.5 设计文件的管理

该工艺管理系统开发了与三维设计软件Solid Edge的集成，通过批量导入工具导入设计结构同时自动将模型图和工程图加到对应设计节点的文卷下，对于图纸修改而引起的设计结构的变化，可以实现自动刷新设计结构。对于CAD、UG等其他格式的图纸，在BOM结构搭建完成后，可以逐个上传到对应节点的文卷下，可完成编辑和保存、创建新版本的功能。实现了设计文件的电子化管理，提高了管理水平。

3.6汇总功能

在完成工艺文件编制签审后，工艺管理系统能够进行工艺路线表、工时定额、材料定额、工装夹具、各类明细表等的快速统计，避免了手工汇总的错误，减少了工作量，提高了工作效率。

4 结束语

工艺管理系统的实施与应用，使煤矿坑道钻机这种多品种小批量生产模式工艺工作量大的工艺工作有了极大的改善，可将工艺设计人员从繁琐和重复的劳动中解放出来，转而从事新工艺的开发工作；可以大大缩短工艺设计周期，提高产品对市场的响应能力；并且有利于工艺设计的最优化和标准化。整体效果良好，为煤矿坑道钻机提升市场竞争力提供了有力的支撑。

[1]褚立虎，吴波，卢左勇.CAPP系统在中小型机械制造企业的实施与应用[J].煤矿机械，2010，32（5）：268-269.

[2]陈宗舜，刘方荣.CAPP的应用与实施[J].承租技术与生产现代化，2006，23（1）：1-5.

[3]张月芹.CAPP技术及应用[J].硅谷，2009（15）：40.

The Implementation and Application of Technology Management System of Manufacturing Enterprises in the Coal Mine Tunnel Drilling Rig

LV Meng
（Xi’an Research Institute of Coal Science and Industry Group Co.，Ltd.，Xi’an Shaanxi 710077，China）

Aiming at the problem of increasing drilling for underground coal mine enterprises，many varieties of small batch production process status is backward and the pressure of market competition，to carry out the process management system implementation and application.This paper describes the system's intended target，the implementation steps，the main structure and function，and the system has good effect after application.

drilling for underground coal mine；process management system；CAPP

TP391.7

：A

：1672-545X（2017）01-0230-03

2016-10-05

吕孟（1984-），男，陕西咸阳人，工程师，硕士研究生，主要从事于煤矿井下坑道钻机相关技术工作。