——北方信息控制集团工艺中心（太原）高级工程师—武相中

背 景

近年来，北方自动控制技术研究所（以下简称北自控）随着产品、设备的不断更新，管理者对工艺技术创新越来越重视。通过多次市场调研和与业内领先的工艺软件服务商交流，决定建立CAPP工艺数据管理平台，旨在大幅提高工艺文件的设计效率和质量，推进工艺的标准化、规范化，保证工艺资料的完整性、正确性和统一性，实现产品设计和工艺信息的共享。

选择适合的工艺系统

北自控经过对市场上众多CAPP厂商的优势评估，最终决定选用Extech公司的CAPP工艺规划管理系统作为数字化工艺的应用平台，主要原因如下：

结合Extech公司的TeamDesigner 设计之星软件快速生成工艺简图，得到产品的设计信息，生成工艺BOM结构树，避免重复输入产生的数据错误。对现有工艺文件，包括机械加工工艺过程卡、装配工艺过程卡、电气装联工艺过程卡、调试工艺过程卡、三防工艺过程卡、整车装配工艺过程卡等工艺卡片可做到快速设计，同时支持各种特殊符号和工程标注，编辑卡片时自动调用基础数据，最大限度的降低重复工作。

基于产品结构树组织和管理工艺文件并相互关联，CAPP提供的附加文档功能可以将二维图纸、三维模型、产品图片、技术文档、多媒体等作为附件统一管理,便于设计及工艺人员随时查阅。

CAPP系统能提供材料库、设备库、工艺装备库、工艺术语库（包括工序名称库、工艺内容库等）等基础数据库，并且因需可随时扩展。库中数据可全面共享，便于工艺设计时将数据快速置入工卡中。

CAPP系统能自动生成各类统计汇总表，支持多种格式的报表编辑及输出定义，并提供向导式的报表定义工具和超凡的公式管理工具，为报表与数据汇总提供便利条件。CAPP生成的报表可再次编辑和汇总，彻底避免手工统计的低效和错误率。

提供开放的典型工艺和通用工艺管理功能，提供产品级/部件级/零件级的工艺文件借用，对于同类产品的工艺设计，能够最大限度的减少重复设计，从而提高工作效率。

提供工艺文件模板定制工具，可以定制符合北自所对各种工艺卡片的标准化和文件管理需要，对工艺文件做到增删改查。

工艺文件的安全性由CAPP中“组织”和“角色”进行管理，可以对工艺数据、基础数据等进行分别授权，保证工艺数据的安全。CAPP提供全面的日志管理功能，详细记录用户对工艺数据的操作，实现数据变迁的可追溯性。

CAPP在北自所的实际应用情况

在工艺设计和工艺管理中的应用

在日常工作中，通过CAPP系统工艺模板定制了多种卡片、报表等，利用其相互之间的数据关联定义大量的应用计算公式，可快速自动生成工作所需的工艺报表及管理报表。解决了原来手工统计繁琐、易出错的问题。

工艺资源库的优化整合，定制材料库、机床设备库、工艺装备库（包括刀具库、量具库、夹具库、辅具库）、标准件库，工序名称库、典型工序内容库、整车装配工艺数据库、常用技术要求库等工艺资源库，在填写工艺卡片时，能自动地将库里的内容填入工艺卡片的相应位置，实现了数据信息一次输入、全程共亨、互相关联、杜绝数据重复输入操作，最大限度的减少了重复性劳动，大幅提高了工作效率。

典型工艺的管理和使用，经过长期的探索和总结，工艺部门积累了大量有代表性的工艺文件，通过对多种类型零、部件的工艺文件进行整理、优化、验证，将其分类建立了典型工艺文件模板库，这样在新产品的工艺设计时，采取检索典型工艺文件，并按需要对局部进行调整，即可快速完成新工艺文件编辑。

例如，典型工艺文件可通过工艺卡片编辑模块中“辅助菜单→典型工艺管理”来查看，经过整理的典型工艺文件有：整车装配、弹簧、插件、标牌、三防等。

在结构、电气设计中的应用

利用CAPP的基础数据库、全真参数表等功能，把设计人员需要的数据如机床、刀具的参数和设计要求、标准件等制作成手册，辅助以插图方便查询，为设计人员提供理论依据。

在科研、生产管理中的拓展应用

生产调度：利用工艺设计时生成的产品零部件工艺路线表，可快速了解零、部件的工艺路线，科学组织安排生产。 进度查询：利用工艺结构树以及CAPP提供的查询功能，结合入库零、部件明细表、零部件生产进度表，完成生产进度查询。 生产统计：应用CAPP生成操作人员工时明细表、班组工时明细表、工时统计汇总表，快捷准确的完成生产统计。 成本核算：CAPP产生材料消耗定额明细表，工时定额明细表和单位产品材料消耗定额汇总表，完成产品的成本核算和审价工作。 原材料采购：根据单位产品材料消耗定额汇总表进行原材料采购。

企业收益

北自控是一个科研试制型研究所，生产特点是典型的多品种、小批量生产模式。每年新研制的产品有三十多种，加上已投入生产的产品，总计有一百二十多种，近两万个零部件进行生产，而工艺人员仅仅有十人，要完成这么大的工作量，在实施CAPP以前，是不可想象的。以去年研发试制的××系统为例，该系统涉及图纸963张，需要设计工艺技术文件1340份，原来使用OFFICE软件需要将近三个月才能设计完成，如今不到二十天的时间便完成了，工作效率提高4倍以上。突出表现在材料消耗定额的统计汇总工作上，设计完成加工工艺过程卡后，便可自动统计出材料消耗定额并对材料消耗定额分类汇总，同时还可自动生成相关的各类管理性工艺文件，原来一个人来完成的这些计算统计汇总工作约需20天的时间，现在仅2、3个小时便可完成，提高工作效率60－80倍，如此高效快捷的工艺编制设计能力，只有在实施CAPP系统后才能得以实现。

通过实施CAPP系统，工艺设计和生产管理取得了显著效果，具体表现在以下几方面：

工艺文件格式和工艺用语实现规范化，工艺一致性得到改善，工艺标准化程度进一步提高。 工艺文件设计、修改工作量大大减少，周期缩短，工作效率大幅提高。 工艺路线表、材料消耗定额、工时工艺定额等各种报表实现自动统计汇总，高效、无差错。 工艺设计人员从繁琐的基础工作中得到解放，有更多的时间考虑工艺的改进、创新和进行工艺性试验，用以提高工艺技术水平和工艺文件设计的质量。 典型工艺不断积累，继承和共享工艺专家的知识经验，大大缩短专业工艺师的培养时间。 实现了工艺部门、设计部门、生产部门、管理部门等信息协同工作，提高了管理水平。 为计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)一体化及建立计算机生产管理系统(PDM)打下基础。

Extech公司的CAPP工艺规划管理系统已在北自控全面推广应用了10年，包括产品研发部、产品试制部、生产管理部、科研管理部都统一利用本系统进行工艺设计与管理、科研生产管理，全面提高了工艺技术及管理水平，增强了市场竞争实力，取得了高价值的企业回报。