在当前竞争激烈、需求变化非常迅速的市场环境下，先进制造技术正显著提高企业的产品质量、经济效益和市场竞争力。越来越多的企业将先进制造技术作为企业适应迅速多变的市场需求和提高竞争力的主要手段。先进制造技术还在大幅度改善企业产品结构、生产过程和经营管理模式上发挥重要的作用。
传统制造技术一般仅指加工制造的工艺方法，实际上只是制造全过程中的一部分，其考虑加工工艺时通常是孤立的。尽管工艺设计问题是孤立的，然而，影响工艺的因素错综复杂，用户需求的多元化，产品结复杂和修正变动，加工方法和加工设备多种多样，这使工艺设计成为制造技术和企业信息化发展的瓶颈。
然而，在先进制造战略下的工艺设计问题就显得更为突出了。在先进制造战略下的工艺设计不仅仅考虑加工制造的工艺，还要涉及先进制造技术的整个过程的信息，从市场需求、产品设计、生产经营、采购、生产经营理、制造装配、质量保证、市场销售、售后服务、报废处理，甚至回收利用等整个制造过程，这样影响工艺的因素就更多了。在日益剧烈的市场竞争中，解决先进制造战略下的工艺问题迫不急待。
本文基于先进制造战略来研究和实现工艺管理系统，从集成角度考虑，先进制造技术注重技术、管理、人员三者的有机集成，使制造全过程能够达到优化运行，使组织管理模式更加灵活合理。本研究考虑工艺管理系统与ERP、CAD、CAPP 和CAPPS 的集成，包括用户信息、设备信息、工艺信息、报表编辑、图纸浏览、相似零件库和BOM 信息7 个功能模块。从柔性角度考虑，柔性化可以使整个设计和生产过程更加优化，是先进制造过程的要求。本研究中的工艺管理系统的一个重要作用是为车间作业计划与调度监控系统（CAPPS）提供工艺数据的，在车间作业计划与调度监控系统中，作业计划与实际企业的生产经常是不同步的，作业计划需要根据车间的实际情况作调整，这样也要求工艺管理系统必需具有柔性。本文采用了柔性化CAD 软件T-Flex CAD，实现产品的结构设计、工艺设计过程的柔性化。
1 系统框架设计
信息化进程中，企业信息程度不同，如果企业已存在信息系统，则本工艺管理系统可以与企业信息系统集成；如果企业还没有信息系统，也可以把工艺管理系统作为信息交换的中心，因此工艺数据库是CAD、CAPP、ERP、CAPPS 信息交换中心。设计部门产生的设计信息通过图形和图素转换，导到工艺数据库中。同时从ERP 系统中读取BOM 导到工艺数据库中，在CAPP 编辑好的工艺信息就是为排产调度作准备。其架构如图1。
本系统包括用户信息、设备信息、工艺信息、报表编辑、图纸浏览、相似零件库和BOM 信息7 个功能模块。用户信息：包括用户信息的管理以及用户权限的控制。设备信息：建立并管理设备结构树，可以生成设备信息报表。工艺信息：工艺数据库建库的最基本方法。实现手工录入产品、零件和工艺信息并对其管理。报表编辑：强大的报表编辑功能，用户可以自已定制报表的格式和内容。图纸浏览：产品设计人员把图纸信息保存在工艺数据库中，工艺设计人员可以浏览零件图纸。相似零件库：保存和调用相似零件库的标准件或常用件的工艺卡。BOM 信息：读取ERP 产生的制造BOM 信息，存放到工艺数据库中。
2 系统开发环境
（1）Delphi 7.0 是一个全新的可视化编程环境，它使用了Microsoft Windows图形用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言、当今世界上最快的编辑器、最为领先的数据库技术。
（2）SQL server2000是一个基于c/s 模式的关系数据库管理系统。其有强大的数据库管理功能，它提供了丰富的管理工具以支持数据安全性管理、完整性管理和作业管理。
（3）AutoVue 是一个多用途的应用软件，可以提供一致的单一界面和一组内容丰富的工具，可以很容易地检视、标注、打印和转换你的各种电子文档。AutoVue可以直接在超过200 种不同文件格式的文档上工作，而不用原来的编辑软件，并且完全保留原来文档的完整性。AutoVue支持超过200 种常用的工程和商业文档格式，直觉的使用者界面及特色丰富的功能性。
（4）T-Flex CAD 是一个具有全参数化的CAD软件，它提出的全参数化功能在参数化设计方面独树一帜，可以将CAD 文件中的所有图素进行参数化。
3 系统主要功能的实现
3.1 数据表的建立
根据系统功能，本系统必须要有产品的结构树的数据、产品设计产生的数据（ 包括工艺数据）、设备的信息数据和员工的信息数据等等。其ER 图如图2 所示。所以，在工艺数据库必须建立以下的表：
（1）产品结构树：产品，零件，工艺
（2）设备结构树：设备，设备组，工作中心，车间
（3）相似零件库：典型零件，典型零件工艺
（4）用户登录：员工
3.2 读取BOM信息
CAPP 与ERP 和CAD 之间的集成主要是通过BOM 表来实现的。本系统的一个特色的功能是从ERP 读取BOM 信息，工艺设计人员把ERP 系统保存的BOM 表导入到工艺数据库，然后调出来到工艺信息中，可以实现ERP 和CAPP 的连接。此外，为了使工艺人员更好的了解产品的结构，查询产品及部件的组成，系统提供查询BOM 信息功能。
本文采用的接口是ERP 系统最通用的Microsoft Excel文件格式作为接口，采用的开发工具Delphi 7.0封装了很多对Microsoft Excel操作的类，使用Create Object method 可以很好地操作Excel 格式的文档。
先把ERP 产生的Excel 表读到应用程序界面中，如果有必要还可以对其进行修改，然后保存到工艺数据库中，这样就完成了读取BOM 表的操作。
3.3 相似零件库
传统企业中工艺工作过分依赖人的经验，过去工艺知识、经验集中在少数工艺员脑子里，一个适合企业合格的工艺员要经过十几年的积累，参数的摸索，设备、气候、原辅材料甚至操作者的情绪都可造成工艺因素的不稳定。而这些工艺经验不是哪一本教科书上可以总结出来的。为了能够保存工艺信息，本系统建立一个相似零件库。随着零件数量不断增加，在检索零件信息时会遇到很大的麻烦。本系统利用成组技术思想，把零件按照特征信息进行分类，方便使用时检索。
根据各种产品零件组成规律，可发现占产品零件大多数的相似件之间，在功能结构和加工工艺等方面存在着大量的相似性，这些相似性包括结构形状及其要素、尺寸、精度、材料、毛坯形式、加工方法及工艺顺序等方面。零件相似性分析是把产品零件这个整体分解为零件结构、材料和工艺三方面进行相似性分析，再把零件结构、材料和工艺相似性进一步细分。
3.4 图形浏览
从CAD导到CAPP 的信息有两类：
（1）零件图的标题栏信息与装配图明细栏信息T-Flex CAD具有很强的二次开发功能，在T-Flex CAD中把零件图的标题栏信息与装配图明细栏信息设成变量参数，可以文本的格式提取这些变量参数，再把文本格式转成二进制数据，存放在工艺数据库中。
（2）图素信息由于AutoVue不能直接浏览T-Flex 的图形格式，所以先将T-Flex格式的图形转换成AutoCAD格式的图形，再以二进制的数据格式保存到工艺数据库中，字段的数据类型为image，数据的长度为16。图形浏览时从数据库中提取二进制的数据格式出来，转化为AutoCAD图形格式，然后用AutoVue浏览，如图3所示。
4 系统特点与创新
面向先进制造技术战略的工艺设计及管理系统不是工艺规划系统，而是一个工艺环境。与传统CAPP系统相比，本系统具有以下不同之处：
（1）与ERP 集成传统的CAPP 系统不能与ERP系统相连。本工艺系统与ERP 的连接是通过ERP 的最常用接口Microsoft Excel来实现的。企业的ERP 系统包含了企业的物料和订单信息，同时也保证数据的一致性，避免由于人为的输入错误。
（2）与调度系统集成本工艺系统是车间作业计划和调度监控系统（CAPPA）的基础，为其提供工艺规程、工艺路线、工时定额、设备要求和工装等信息，它们的集成是通过集成数据库来实现的。
（3）柔性化CAD本系统是在先进制造技术战略下开发的一套实用的系统。在T-FlexCAD的图形中，尺寸、标注、形位公差等都可以实现参数化，只需要改变图形相应的变量，就可以改变相应的尺寸、标注、形位公差，然后通过参数接口把信息传递到工艺设计及管理系统。同样，也通过改变工艺设计及管理系统的信息来改变车间作业计划与调度监控系统，实现全柔性化CAD/CAPPCAPPA 的集成。
5 结语
面向先进制造技术战略的工艺管理系统的实现，有效地集成了CAD、CAPP、ERP 和CAPPA，实现CAD/CAPP/CAPPA 的柔性化，为工艺设计人员提供设备信息、零件图纸信息、BOM信息和相似零件信息，大大减少了工艺人员的劳动工作，并且保持数据的一致性，可以为车间作业计划和调度监控系统提供作业信息。企业可以提高生产效率，节约成本，缩短产品的开发周期，从而增强了企业的市场竞争力。
