面向制造企业集成的CAPP系统

    一 、制造企业集成与CAPP系统
   
    现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing System,CIMS)将信息技术、管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期的各个阶段。通过信息的共享与集成、过程与资源的优化，实现物质流、信息流、价值流、知识流的集成和优化运行，从而提高工作效率和设计水平，最终提升企业的市场应变能力和核心竞争能力。
   
    制造企业集成是在计算机网络技术、数据库技术和系统技术的支撑下，实现从设计、管理、到制造的数据共享和过程集成，图1是制造企业集成的结构框架。显然，CAD只是负责把设计思想变成图纸，生产过程则是大量离散事件的集合，它们都不能实现企业级集成，也无法给企业决策提供宏观指导。而CAPP通过产品数据的共享和系统间的协调，解决工艺数据的获娶处理、管理和积累等问题，实现快速调集、优化整合、高效利用企业资源，并为企业决策提供支持。可见，CAPP系统是从设计到制造的桥梁，是产品信息的汇集地，是实现制造企业集成的真正有决定意义的关键性技术环节。
   
    二、系统设计要求
   
    1.面向产品全生命周期
   
    在知识经济时代，制造产品在向个性化、多品种、变批量方向发展，企业必须综合考虑产品的TQCSE，甚至还包括文化、社会效应。CAPP系统如果还停留在只是将图纸变成实物的功能，已经远远不能满足现代制造企业对CAPP的需求。作为企业活动的枢纽，CAPP应该参与企业从市场分析到售后服务的整个过程 (如图1所示 )，从产品全生命周期出发，快速提供工艺数据、高效进行知识复用、及时获取相关信息、通盘优化设计结果、全程参与各项活动，实现大工艺流程的设计与管理。这要求CAPP系统能够在工程设计阶段，就考虑到设计的可制造性、可装配性与可维修性、工艺的可行性与可检验性、生产的成本与效益、产品进度与功能等，对产品的全生命周期表现作出评价。
   

    2.支持并行工程
   
    并行工程强调企业各项活动应尽早开始，并争取一次成功;强调系统间的相互联系、相互支持与相互制约;强调通过有效的交流与合作，达到整体优化，提高整个系统的柔性与竞争力。首先，工艺设计内部是多任务、多角色的，CAPP本身就必须是一个并行工作、协调进行、信息共享的平台。其次，CAPP要考虑零件功能要求、制造能力、环境试验、质量检验、生产成本、设备负荷以及计划进度等，是各个系统间功能协调的中心。实现产品全生命周期表现的工艺评价，是CAPP系统支持并行工程的目标与关键。
   
    3.实现企业集成
   
    将PLM,WEB与数据库技术引入CAPP系统，建立一种多层分布式体系结构，实现CAPP系统内部以及与其他系统之间的数据并行传输和信息自动交换，实现知识的共享复用和信息的企业集成。集成是一个多层次、分阶段、循序渐进的过程，关键是做到企业信息在各系统间有序、可控、安全、方便的传递与交换。实现企业集成是CAPP面向产品全生命周期与支持并行工程的技术实现途径。
   
    三、关键技术分析
   
    1.系统规划
   
    工艺设计涉及到企业的生产类型、产品结构、工艺装备、技术水平等，具有很强的动态性和经验性，是企业生产活动中最活跃的因素。同时，在CAPP系统内部又存在机械、电子、基板、总装等多专业分工合作问题。所以，CAPP的实施是典型的复杂问题的求解过程。企业实践经验表明，系统规划需要解决好以下8个方面问题:系统目标、功能要求、体系结构、工作模式、业务流程、实施步骤、人员组织和支撑平台。一个充分、务实的系统规划是CAPP系统顺利实施的首要条件和最大保证。