引言
CAPP作為實現(xiàn)產(chǎn)品由設計過程向制造過程轉(zhuǎn)化的關鍵技術，對整個CIMS信息集成起著重要的作用。同時，工藝信息的管理是整個CIMS信息管理的一個重要方面。它對于提高工藝設計的質(zhì)量和效率、促進工藝規(guī)程的標準化和優(yōu)化、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、減少設計差錯等方面都具有明顯的作用。目前，針對CAPP的研究已不單純集中在產(chǎn)品設計與工藝設計或工藝設計與生產(chǎn)計劃調(diào)度之間的信息共享與通訊，而是融合了完善的管理機制和基于網(wǎng)絡環(huán)境下的分布協(xié)調(diào)機制。這一趨勢主要由以下兩方面原因造成:
(1)實施CAPP的企業(yè)對工藝的計算機化有了更完善、更實際的要求.企業(yè)所需要的不再是處處追求自動化但根本不適應自身動態(tài)柔性環(huán)境的自動工藝生成器，而是能全面管理工藝的規(guī)劃、設計、評審、歸檔任務流程的工藝管理系統(tǒng)。
(2)隨著市場對產(chǎn)品個體化、多元化和小批量生產(chǎn)的要求，迫使制造企業(yè)加速新產(chǎn)品的開發(fā)制造周期，在此前提下企業(yè)為尋求發(fā)展，往往聯(lián)合成企業(yè)集團或以動態(tài)聯(lián)盟的形式合作生產(chǎn)。因此，基于網(wǎng)絡分布環(huán)境下的工藝系統(tǒng)的研究開發(fā)將符合實際需求。
本文將致力于研究分布環(huán)境下工藝管理流程的分解與協(xié)調(diào)方式，并構筑了符合分布環(huán)境的集成工藝管理模型。基于本文思想所開發(fā)的原型系統(tǒng)目前已應用于具體的企業(yè)中。
l.工藝管理過程中的分布特色
工藝任務的實施一般由工藝方案、工藝過程規(guī)劃、結構工藝審查、工藝路線描述、工藝編制等階段構成。工藝編制完成后還應進行會審才能歸檔，另外.用于生產(chǎn)加工的工藝卡片還需制造加工部門的會簽才能指導生產(chǎn)。在制訂工藝的整個流程中，不同部門、不同職位的工作人員必須密切配合才能有效正確的完成工藝編制。典型的工藝開發(fā)如圖1所示，其中，從工藝設計任務下達到工藝會簽結束的整個流程由工藝負責人:工藝設計員工藝簽審員，以及制造部門、市場銷售部門的工作人員共同完成.工藝負責人工藝任務的規(guī)劃，以及工藝路線的制訂;工藝設計員負責具體工藝的編制;工藝簽審員與工藝負責人一起對工藝設計員編制的工藝卡片進行多級簽審。
在實際生產(chǎn)中，進行工藝開發(fā)的相關人員往往分屬不同的部門，在不同的地點完成規(guī)定的工藝開發(fā)任務。例如。對于由多個分廠組成的集團企業(yè)，某一產(chǎn)品的生產(chǎn)往往需要各個分廠對工藝進行協(xié)同設計才能實施。此時，需由總廠技術統(tǒng)籌生產(chǎn)工藝的整體規(guī)劃，協(xié)調(diào)各分廠的工藝任務，同時監(jiān)控分廠的任務完成情況。各分廠技術部門在總廠的統(tǒng)一指揮調(diào)度下，結合本廠的實際設備使用情況，進行工藝的編制。
一般來說，在總廠完成的工藝設計規(guī)劃工作有:(1)產(chǎn)品設計信息在產(chǎn)品工藝BOM表的轉(zhuǎn)換;(2)總廠技術部內(nèi)部的任務規(guī)劃與實施;(3)制訂工藝方案，(4)完成產(chǎn)品的結構工藝性審查。(5)制訂過程開發(fā)計劃;(6)制訂工藝路線圖描述表，構劃各分廠的工藝任務;(7)對各分廠返還的工藝文檔進行會審和會簽;($)對歷史文檔進行管理。由分廠完成的工藝設計任務有:(1)零件圖紙的信息分析，(2)毛坯設計;(3)加工方法選擇; (4)加工階段劃分;(5)加工順序安排;(6)工序制訂;(73設備及工藝裝備選擇;(8)加工余量、工序尺寸和公差計算;(9)切削用量計算;(10)工時定額計算;（11）生成工藝文件、繪制工序圖。
2.具有分布特色的計X機輔助工藝管理系統(tǒng)結構
為適應實際企業(yè)生產(chǎn)中的工藝分布管理特性，計算機輔助工藝設計系統(tǒng)也應具有分級、分由的體系結構。圖2表示了具有兩級結構的分布CAPP系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了宏級工藝管理子系統(tǒng)和微級工藝設計子系統(tǒng)。宏級工藝管理子系統(tǒng)控制了產(chǎn)品的設計信息向BOM圖的轉(zhuǎn)換、方案制訂、結構工藝審查、開發(fā)計劃、工藝路線描述、會審、系統(tǒng)管理、權限管理等操作;微級工藝管理子系統(tǒng)負責工藝任務的獲取、工藝設計、工藝卡片的生成、工藝文檔的提交等操作。在企業(yè)實施中，宏級工藝管理子系統(tǒng)安裝在總廠工藝管理部，微級工藝設計子系統(tǒng)安裝在各分廠設計部。它們之間通過網(wǎng)絡聯(lián)結成一主多從的分布式體系統(tǒng)結構。同時宏級工藝管理系統(tǒng)與微級工藝設計系統(tǒng)之間通過以下接口進行信息和功能的集成;
(1) BOM數(shù)據(jù)同步微級工藝設計子系統(tǒng)對宏級工藝管理子系統(tǒng)的BOM信息表進行映射，并通過定期檢查BOM日志表中來維護兩級體系中的I30M數(shù)據(jù)
(2)工藝路線描述信息獲取宏級工藝管理子系統(tǒng)通過繪制工藝路線圖，來指定執(zhí)行某一工藝任務的分廠、加工種類、生產(chǎn)類型、以及工藝設計結束后的簽審會審方式。該工藝路線圖將自動轉(zhuǎn)化為對應的任務信息并發(fā)布給相應的微級工藝設計子系統(tǒng)。
(3)工藝文檔的提交與歸檔微級工藝設計子系統(tǒng)在完成工藝設計后，進行工藝文檔的提交并由宏級工藝管理子系統(tǒng)對提交的工藝文檔進行會審。會審通過的文檔轉(zhuǎn)人歸檔庫，會審未通過的文檔將打架微級工藝設計子系統(tǒng)進行再設計。
由上述分級結構規(guī)劃的分布式集成工藝管理系統(tǒng)如圖3所示。其結構共分四層:① GUI界面層，該層提供統(tǒng)一的用戶操作界面，以達到操作的一致性與相似性;②宏工藝管理與微工藝設計層，該層提供分級的工藝管理與設計功能，圖3中標示了宏工藝管理與微工藝設計子系統(tǒng)的功能模塊，兩個子系統(tǒng)之間的信息結構與流向如圖中箭頭所示。同進，該層也是整個系統(tǒng)的核心，其規(guī)劃和實施的質(zhì)量將直接影響整個工藝管理系統(tǒng)的運作。③數(shù)據(jù)管理層，該層存儲所有的系統(tǒng)數(shù)據(jù)、工藝信息與管理數(shù)據(jù)。通過專用數(shù)據(jù)接口或ODBC，該層可以與任意關系數(shù)據(jù)庫相并連并可維護分布、異構的數(shù)據(jù)庫結構。④網(wǎng)絡通訊層，該層調(diào)用相應的網(wǎng)絡通訊協(xié)議，保證分布環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_。
采用分級結構規(guī)劃計算機工藝管理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
(1)任務分工明確。分級結構將工藝管理與工藝設計進行了合理的劃分，使得該結構體系更能適合企業(yè)尤其是具有分廠或子公司的集團型企業(yè)的需求。同時，合理的任務分工也能減小計算機工藝管理系統(tǒng)的實施規(guī)模與難度。
(2)數(shù)據(jù)存儲合理、傳輸迅速。由于企業(yè)實際生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的工藝管理與設計文檔，所圳如何管理(存儲、更新 .檢索〕工藝信息非常重要。采用分布的工藝管理結構以及分布數(shù)據(jù)庫的實施，可以將數(shù)據(jù)的管理縮小到子系統(tǒng)內(nèi)，而整個系統(tǒng)之間只傳送相應的接口信息。這樣可以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率并通過只對關鏈數(shù)據(jù)進行鏡像與雙工操作，提高系統(tǒng)安全性。
(3)適應企業(yè)的動態(tài)性、多變性。分布、層次化的結構不僅為企業(yè)實施該類系統(tǒng)提供了方便，同時也適應了企業(yè)管理流程的動態(tài)變化(例如分廠的重組或動態(tài)添加)。
3.結論
基于上述思想，我們開發(fā)了應用于上海市汽車工業(yè)總公司下屬集團企業(yè)的集成工藝管理系統(tǒng)HZCAPP，該系統(tǒng)目前經(jīng)過側(cè)試和評審，已進入實際使用階段。經(jīng)過系統(tǒng)開發(fā)和試運行，充分證實了基于分布環(huán)境的、包含宏工藝管理子系統(tǒng)與徽工藝設計子系統(tǒng)的分級、分布的體系的可行性和先進性。我們下一步的將構筑出分布粒度更小的工藝管理體系，以適應動態(tài)聯(lián)盟等企業(yè)結構的要求，設計更符合企業(yè)動態(tài)性需求的分布工藝管理系統(tǒng)。
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本文標題：分布環(huán)境下的集成工藝管理系統(tǒng)
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