开目CAPP在武船机制的应用

开目CAPP在武船机制的应用
2007-8-10 作者：编辑：眼镜丢了点击进入论坛
武昌造船厂机械制造分厂（下文简称“武船机制”）是中国内地最大的现代化综合性造船企业武昌造船厂的核心下属企业，主要进行武船配套零部件的工艺设计与制造。

武昌造船厂是船舶行业的重点企业，产品应用范围非常广泛，尤其在国家多个重点工程中得到了应用，如西昌卫星发射塔架、酒泉航天发射中心技术厂房标准机械设备及加注系统、葛洲坝船闸、三峡大坝永久船闸闸门、武汉白沙洲大桥大型桥梁钢结构等。

一、武船机制工艺信息化系统需求分析
1.产品和工艺特点分析
A)产品的质量要求高，工期要求严格，对工艺设计质量和效率有很高的要求。

B)采用按订单生产的方式，根据企业成本管理的需求，需要按订单进行独立的成本核算和控制。

C)需从总厂ERP系统中提取工程任务树，建立工艺设计与制造任务。

设计完成的工艺数据也需按照ERP系统要求的格式进行统计并向ERP系统中进行传递。

D)工艺设计过程中，不同的订单中的工艺专业种类繁多，零部件相似性较高，加工工艺相似。

E)二级工艺管理模式。

当接到总厂下达的工艺设计任务时，首先按零部件或按专业进行任务分派。

接到任务的工艺设计人员先设计工艺路线，再根据工艺路线逐个设计工艺卡片。

所有的工艺路线表提交装订后就得到总的工艺路线表。

2.传统工艺设计与管理方面存在的问题
如何提高工艺设计与管理水平，并且实现与总厂ERP系统的集成，是武船机制工艺信息化的关键。

在应用工艺信息化系统之前，武船机制工艺设计与管理方面存在如下问题：
A)没有有效的文档管理和查询工具，无法进行工艺知识的积累和复用：
武船机制的零部件相似性较高。

同一零部件在同一订单的不同位置或不同订单中可以被多次引用，因而存在较多的工艺文件重复利用的情况。

技术文件没有制定共享机制，在设计出一套完整工艺路线和工艺卡片后，由于工艺文件数量过于庞大（一个零件可以衍生出多个工艺规程卡，甚至多个工艺路线），很难在重复设计第二套产品时有效查询和利用，因此不得不
重新设计，影响了工艺设计的水平和效率。

此外，工艺数据的分散保存也使得工艺数据的安全性得不到保证。

B)落后的工艺文档编制方式导致工艺设计效率低，工艺标准化程度不高：
以往的工艺设计大多是依靠工艺设计人员的经验，没有统一的工艺文件填写标准，工艺文件的指导作用不足，大量零部件的工艺仅是工艺路线，没有指导性文字描述，产品质量得不到保证。

随着有经验老工程师和操作人员离退和流失，工艺知识积累程度很低，流失多，工艺质量水平呈周期性波动，相应工艺标准化工作也很难开展，新工艺，新技术，新标准推广缓慢。

C)无法在工艺设计阶段进行有效的成本核算和控制：
零部件的成本定额随着加工数量、材料牌号及规格变化而变化。

以往的工艺卡片中只反映零部件代号和加工信息而不反映材料成本和工时成本，所有的成本定额信息只在派工单中反映，使得工艺人员无法把握做工艺的成本，工艺目标成本无法从根本上得到控制，不能满足企业精细成本核算的要求，
D)工艺管理过程流于形式，管控不足：
武船机制的工艺管理包括设计任务分派、工艺文档的编制和审核以及工艺文档的更改。

以往的工艺任务分派大多由企业领导或项目负责人手工进行；工艺文档的编、审、批过程也是采用纸质文档传递，或者共享电子文件同时进行电话或口头通知的方式进行任务的移交；对设计过程中的更改，则采用下发更改通知单的方式，手工进行图纸或者工艺文件的修改。

这种手工传递方式环节损耗高，任务交接过程中容易出现遗漏或延迟，项目负责人无法对编、审、批等各个阶段的进展情况进行即时监控，影响了整个项目的进度完成情况。

手工进行的更改也会导致更改的失控和不可追溯。

E)数据传递、工艺计算和汇总需要手工进行，工作量大，易出错，效率低：
以往武船机制的工艺设计人员根据总厂下发的纸制图纸进行工艺设计。

在工艺设计过程中大量的产品结构信息需要手工查询和填写。

在工艺设计任务完成之后，工艺信息的计算和汇总，如物料清单的提取等也采用手工方式。

此外，有些加工阶段设计任务需要送到指定部门进行设计和生产准备，经常需要从所有零部件工艺路线中筛选出和指定部门相关的工艺路线有关联的零部件。

这些手工统计和传递的方式存在大量重复统计，易出错，影响了生产的及时性，一旦发生设计更改，很难控制更改的影响范围和结果。

二、武船工艺信息化解决方案
根据武船机制的信息化整体建设目标，结合工艺信息化需求特点，本着先进实用、集成开放、安全可靠的指导思想，开目公司提出了武船机制工艺信息化解决方案，对武船机制的工艺设计、工艺管理等进行全面的科学管理和规划。

本方案具有以下特点：
1、建立以标准工艺为基础的工艺设计平台，实现工艺文件复用和成本控制：
2、相同代号的零部件，如果它的数量和材料相同，则工艺路线也相同。

因此，提出了基于标准工艺文件基础之上的工艺设计系统。

对结构和加工工艺相似性较高且应用较广泛的零部件建立标准工艺文件。

在工艺设计过程中，可以引用标准工艺文件，在其中加入加工数量、材料、规格等信息来生成工艺文件。

生成的工艺文件反映了成本信息，因而也实现了工艺设计阶段的成本控制。

这些工艺文件也可以在以后的设计过程中被引用。

对代号相同的零部件，加工数量与其工艺成本定额的计算存在一定的规律，因而可以利用参数化技术自动根据单件定额数据和加工数量得到工艺成本定额。

此外，为了提高工艺设计效率，提高工艺文件的标准化和规范化，还提供工具化的工艺编辑平台，包括表格定义、工艺类型管理、典型工艺管理、工艺资源管理、公式管理、工艺简图绘制等功能组件的工具。

3、基于面向对象的管理思想，将种类繁多的工艺数据管理得井井有条：
武船机制的工艺信息种类繁多，主要包括加工工艺信息、成本定额信息以及工程管理信息等，通过基于面向对象的思想，将所有工艺信息围绕零部件对象进行有机的组织。

加工工艺信息通过代号与零部件对象相关联，在系统中建立零部件的标准工艺信息库；相同代号的零部件对应多个工程信息，反映零部件对应的不同订单的订单号、核算号、加工编号等信息；而成本定额信息通过指定加工数量、材料等信息反映在工艺文件中。

在工艺信息合理组织的基础上，通过快速有效的历史工艺文档检索和查询手段，实现工艺信息的借用和复用。

4、采用项目管理的理念，实现工艺任务的自动分派和工艺过程的可控：
武船机制主要是承接总厂下发的工艺设计和加工任务。

为提高工艺设计任务分派的效率和科学性，在系统中建立工艺路线代号与专业工艺设计任务的对应关系，只要确定了工艺路线，就能自动产生工艺设计任务，再由项目管理模块根据预设的规则自动进行工艺设计任务的逐级分派，从而简化工艺任务的分派。

另外，项目管理模块还提供了监控功能，对设计过程进行监控和管理，同时可以对项目完成情况进行统计汇总，实现技术人员的绩效管理。

5、使用专业和开放的BOM工具，实现工艺信息的自动统计和传播：
武船机制对工艺信息的计算和汇总较多的是工艺任务的统计和成本定额的计算等等，通过专业的BOM汇总和计算工具，可以在工艺路线和工艺规程编制完成后自动生成采购清单、工装明细表、材料定额、工艺路线汇总表等各种工艺汇总数据。

提供报表格式自定义功能，能满足不同部门对工艺数据的统计和应用需求。

提供数据输出接口，可以dbf、Excel、Access、SQL Server、Oracle等多种电子格式传递给其它部门，减少数据的重复录入，提高工艺数据的利用率。

6、与总厂ERP系统的双向集成：
作为武昌造船厂下属的配套生产企业，需要将工艺信息传递给总厂ERP系统，以统一制定生产、采购等各项计划。

由系统自动产生采购清单表、零件表、工序表、清单目录表、技术施工问题处理通知单等各种接口数据，然后传递给总厂ERP系统。

另外，武船机制工艺系统可以从总厂ERP系统中获取工程任务树，该工程任务树是一个动态、不断成长和更改的结构树，武昌机制工艺系统采用增量方式获取工程任务树，依据新增和变化部分进行工艺设计与更改，对于没有变化的任务自动关联原有的工艺路线和工艺规程。

通过这种双向集成，实现了总厂与分厂的信息共享，同时实现了设计与工艺、产品与制造的信息集成。

三、小结
目前武船机制工艺信息化解决方案已经得到了全面的推广和应用，取得了良好的应用效果。

该解决方案基于柔性的系统平台，融合了众多行业和企业的工艺信息化思想和经验，适合于工艺专业种类多、工艺管理复杂、工艺信息量大的大型企业的工艺信息化需求，在船舶、汽车、装备等行业具有很好的推广应用价值。