汽车制造业的工艺设计与管理

刘巍

摘 要：本文针对汽车制造业工艺文件管理系统进行了阐述，工艺文件管理系统是连接设计和生产的桥梁，是制造业信息化的关键环节，企业通过该系统对各车型的工艺规划任务和生产准备阶段工作、工艺编制与管理工作进行统一管理。

關键词：工艺设计 工艺数据 工艺管理 系统功能

Process Design and Management in the Automobile Industry

Liu Wei

Abstract：This article describes the management system of process document of automobile manufacturing industry. The process document management system is a bridge connecting design and production， and is a key link in the informatization of the manufacturing industry. Enterprises use this system not only to process planning tasks and production preparations for each vehicle model， but also unify the management of the process preparation and management work.

Key words：process design， process data， process management， system functions

1 前言

随着市场竞争的日益激烈，为更好的抢占市场份额，缩短新产品投放市场的时间，提高产品装配质量，降低制造成本，同时保证工艺水平持续积累和提高，促使工艺表格电子化，工艺格式标准化，工艺数据资源化，工艺知识参数化，工艺信息集成化等方面的工作，通过实施CAPP系统满足汽车工艺设计与工艺管理方面的要求，并达到设计工艺制造的一体化。

2 系统总体概述

工艺文件管理系统实施，为工艺设计和工艺管理建立一个系统化的工艺管理平台。

1）梳理规划部门目前的业务流程，完善规划部门内部的信息化系统，使各部门的数据得到集成和充分利用，通过数据接口实现上下游数据之间的集成，保证产品数据的正确性和一致性;

2）为工艺人员提供专业的工作平台，为不同专业的工艺人员建立相应的工作环境;

3）管理工艺过程产生的各种数据，将产品的设计数据、工艺数据和制造资源数据联系起来，搭建设计、工艺、生产数据的统一平台;

4）实现设计BOM到工艺BOM转化，并在设计BOM发生变化时，可以进行变更的影响性分析，并可提供多种视图的管理;

5）提供所见即所得的工艺路线编辑环境，通过工艺路线的规则管理，实现工艺路线的快速编制和未做工艺路线零部件的自动提醒;

6）提供方便的工艺文件编辑工具，实现工艺规程文件的归档管理，加强TS16949体系过程的支持;

7）提供对工艺资源的管理，提高工艺知识积累、重用及业务流程优化;

8）实现模具数据的归档管理，实现模具供应商的考评，管理和控制模具的分包过程，能够及时跟踪模具的进度。

3 业务功能及管理方法

3.1 数据管理

1）文档目录管理：支持按照不同的用途建立工艺文档和数据的分类目录，可以由工艺人员定制个人目录，定制的目录自动按照目录过滤要求筛选检索相关工艺文档，方便工艺人员进行查询和处理，支持目录访问权限管理;

2）支持三维模型、RPS、SE、GD&T、模具三维图、CAD工艺模面、检具三维图、模具三维图、工艺文件等集中有效管理和技术数据信息安全共享;

3）能够建立树状的文档分类体系，按类别管理所有的产品、零部件、图文档和其他数据，支持零部件属性定义与编辑;

4）支持版本控制，保证数据的完整性和一致性;

5）支持浏览Office、AutoCAD、CATIA、UG、PRO-E、PDF、MPP、图片等技术文档，并对三维模型和二维图纸可以进行相关操作，如放大、缩小、旋转、批注等操作;

6）支持CAD、Office、工艺文件等文档的圈红批阅;

7）支持数据文件脱机工作，完成后导入到系统中进行管理;

8）支持良好的数据分类检索功能。

9）支持老车型数据管理功能，能够将老车型数据以文档管理的形式放进CAPP系统中。

3.2 工艺BOM管理

1）支持虚拟件（工艺合件）的生成，并加入产品结构中，在设变时，能够对虚拟件（工艺合件）进行结构影响分析;

2）支持产品结构派生式生成，可以在一个现有产品结构基础上快速另存派生出新的产品结构，原有结构装配关系应可继承，新的结构装配关系修改后不影响原来的产品结构;

3）支持产品版本改变后，及时通知到CAPP系统相关权限操作人员;

4）支持不同版本产品结构导入的对比，比较结果能够报表输出（例如试制用明细和生产准备明细的结构对比）;

5）支持同版本或同系列产品结构的比较，比较结构能够报表输出;

6）支持在产品结构树上利用模糊查询快速定位零部件的位置;

7）支持在产品结构树标记未编制工艺的零件以及工艺文件的编制状态，关键工艺文件做必要的提示;

8）能够根据EBOM和各类工艺信息生成PBOM，并以PBOM为基础生成各专业BOM（冲、焊、涂、总、采购等），提供对BOM视图进行管理的专用维护界面;

9）可以按照SE、试制、模具、批产等阶段组织零部件图纸、工艺文件、工艺仿真文件、工艺SE分析文件、模具图纸等其他相关文件，各阶段问题（SE问题、样车制作问题）跟踪管理;

10）支持不同类别的零部件可自定义不同的关联资料类型;

11）支持在工艺关联视图上完成零部件圖纸和各种工艺文件的检出、检入、编辑、打印等功能;

12）产品结构转换为PBOM和各专业工艺BOM后，当新版本的EBOM导入，则产生的新版本PBOM可以将上一版本PBOM的信息和关联的工艺等文件自动关联到新的PBOM结构树上，不需要手工复制;

13）可在产品结构树上查看零部件的工作流审批状态。

3.3 工艺路线管理

1）提供零部件的工艺路线编辑环境，方便编制新产品工艺路线;

2）方便检索每种产品的零部件的工艺路线，输入任一部件代号，就能生成相应工艺路线汇总表;可按产品、选装件生成工艺路线目录表;

3）提供同一零部件多条路线的支持，提供路线适用范围的支持;在具体产品上自动关联;

4）根据条件导出数据形成综合工艺路线。

3.4 工艺文件设计

1）通过多种方式进行工艺设计，可以引入典型工艺，快速生成符合要求的工艺文件，也可以采用交互方式生成新的工艺;

2）编辑卡片时，方便引用基础资源库中的工艺数据、资源、术语及用户自定义的内容;

3）多视图显示，同时编辑一张卡片的多页或多张卡片，实现工艺文件的混排;

4）调用基础资源库时，根据所选择的内容自动定位，使操作更加方便;

5）卡片编辑显示样式与最终工艺输出格式完全一致;

6）当输入工序、工步内容大于所定义的列宽时，可实现自动换行或压缩字体;

7）方便的特殊符号输入，实现了尺寸公差、形位公差、粗糙度等符号与文字的混排，使工艺内容输入充分体现工艺设计人员的意图，符合工程规范;

8）产品设变时，系统可实现相应的更改影响性分析;

9）工艺文件在系统中实现流程管理，可以方便定制工艺文件的审批流程，工艺文件在流程中自动实现审批签字，保证文件的安全性、一致性;

10）用户可以将工艺编制过程中的资源提交到资源库，形成对企业资源的有效积累，并在新零件进行工艺设计时配合调用，快速成新的工艺文件。

3.5 统计汇总

1）CAPP系统中管理的所有数据，在整车项目的各个阶段都可以按照用户需要的格式处理逻辑输出，如从数据库中产生企业需求的清单，如：零件明细表、标准件明细表、工时定额表、材料消耗定额明细表、工艺装备明细表等;

2）支持对数据进行复杂的汇总、统计、分析和计算，报表可以定制格式、打印，也可以导出为Excel等其它格式的文件;

3）支持根据产品零部件、车间等生成各种工艺信息（如工艺装备、工艺文件、材料定额、投料明细、工具明细）汇总统计报表;

4）支持工艺汇总和工艺编制并行开展。

3.6 更改管理

1）支持工艺设计变更流程管理（从产品设变接收至文件更改完毕）;

2）可根据需要对不同类别的文档定制不同的变更控制方式，例如直接更改权限控制、更改审批控制;

3）支持定义更改单的审批流程;

4）更改单流程通过后关联到相关对象上，并提示相关文件的更改;

5）更改单流程通过后自动通知相关工艺负责人启动版本更改。

3.7 TS16949支持

1）支持编制和打印工艺流程图、PFMEA、控制计划等;

2）支持工艺流程图、PFMEA、控制计划之间的链接关系，对应关系明确;

3）支持工艺流程图和控制计划与工艺卡片的关联;

4）支持提供检索方式，利用已有典型数据设计新的PFMEA，提高PFMEA的设计效率。

3.8 工艺管理

1）系统以产品树的形式，根据企业实际情况，按零件类别、系列产品或工艺种类灵活组织典型工艺;

2）系统允许通过插入典型工艺分支节点建立典型工艺分类管理树，对于每一种典型零件，分别关联相应的典型工艺卡片，以方便查找和引用;

3）组织典型工艺时，其内容可以方便的从资源库中调用;

4）在工艺设计过程中，可以方便的将工艺卡片添加到典型工艺中，方便工艺人员在设计中进行调用，有效积累经验。

3.9 版本管理

1）版本升级后，当前节点的版本号自动加1，并且将原最高版本的工艺文件复制到最新版本的节点下（工艺文件之间的关联关系同时复制），原版本的工艺文件作为备份保存;

2）可同时浏览工艺文件的各个版本，提供有利参考;

3）对工艺文件进行有效的管理;

当工艺文件包含多页，而版本升级只需更改其中部分页码内容，版本变化时避免重复数据内容，未更改页不再重新生成，只生成更改或增加部分的页码。

3.10 模具管理

1）提供标准件目录管理;

2）支持标准件库分类管理;

3）支持标准件分类属性定义。

4 系统管理与权限设置

通过组织机构树形象的表达企业组织机构关系，对企业组织机构人员进行统一管理，同时为每一个部门和人员赋予唯一的编号，方便管理。

1）对于角色的设置，可以根据需要对不同角色设置不同的权限。设置角色的工艺编辑权限时，还可以设置该角色权限能够编辑的卡片类型;（可以设定查阅权限，但没有下载权限）

2）按照部门和角色权限管理人员，设置人员角色后，该人员便自动具有了该角色所拥有的权限;

3）每一个用户进入系统，都需要提供相应的用户名和口令，从而拥有相应的权限，系统通过对角色授权实现对用户不同权限的管理;

4）系统提供日志管理功能。可以将系统内所有操作都进行保存记录，方便事后反查。另外，可以对日志进行过滤、导出等操作。有权限的人也可以对日志进行周期性的备份、删除等操作。

5 结论

本文运用工艺文件管理系统，实现了汽车工艺的知识共享与积累，提高了对汽车工艺管理水平，与传统工艺管理相比，更大的提高了工作效率及工作可追溯性，满足了现代化汽车制造的工艺设计的指标要求。

芜湖市重大科技攻关计划项目（2013ZD01）

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