工藝標(biāo)準(zhǔn)化在CAPP中的應(yīng)用

摘 要：文章主要探討企業(yè)在應(yīng)用CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)）軟件過(guò)程中，工藝標(biāo)準(zhǔn)化如何發(fā)揮作用。使CAPP在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程不僅是編輯、統(tǒng)計(jì)匯總的工具，更重要的是建立工藝資源庫(kù)，提高工藝設(shè)計(jì)的效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平，降低對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

關(guān)鍵詞：工藝標(biāo)準(zhǔn)化；CAPP；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）20-0032-02

工藝標(biāo)準(zhǔn)化，顧名思義就是運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的理論和方法，對(duì)產(chǎn)品制造工藝過(guò)程中所用的材料、加工裝配工藝、工藝裝備、工藝要素以及工藝文件等所有與工藝過(guò)程有關(guān)的要素所進(jìn)行的技術(shù)和管理活動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，企業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)化在工藝文件、工藝裝備方面比較容易開(kāi)展，但對(duì)工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、工藝余量標(biāo)準(zhǔn)化以及加工和裝配工藝方面的標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)展則較為困難。由于工藝受設(shè)備、加工條件和人員等多種因素的影響，尤其是工藝設(shè)計(jì)傳統(tǒng)上主要依賴(lài)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)，工藝人員的水平和習(xí)慣不同，造成設(shè)計(jì)的工藝在工藝裝備、工藝方法選擇方面不同，使工藝存在多樣性。導(dǎo)致工藝裝備品種規(guī)格繁多，生產(chǎn)管理變復(fù)雜，工人的操作無(wú)法規(guī)范統(tǒng)一。同時(shí)也影響產(chǎn)品的質(zhì)量，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

隨著信息化的發(fā)展，企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)工作采用了CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)軟件，這為開(kāi)展工藝標(biāo)準(zhǔn)化工作提供了有效的共享平臺(tái)。

應(yīng)用CAPP工藝輔助設(shè)計(jì)軟件，不能僅滿(mǎn)足進(jìn)行工藝卡片的編輯、工藝信息的統(tǒng)計(jì)匯總、工藝流程和權(quán)限的管理與控制。而應(yīng)從有效地提高工藝設(shè)計(jì)的效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平出發(fā)，在CAPP中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)企業(yè)工藝實(shí)踐，將經(jīng)驗(yàn)和工藝知識(shí)進(jìn)行總結(jié)優(yōu)化，形成一定的規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)。另外應(yīng)將同類(lèi)工序或同類(lèi)工序操作中的有關(guān)工藝要素制定成標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，滿(mǎn)足不同加工對(duì)象在類(lèi)似工序中的重復(fù)使用，以簡(jiǎn)化工藝文件的編制和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理，便于操作人員掌握工藝技術(shù)。在多品種生產(chǎn)中，更多的應(yīng)用工藝典型化、工序標(biāo)準(zhǔn)化，提高工藝的標(biāo)準(zhǔn)化水平，使CAPP 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有限智能，減少工藝多樣性。

1 在CAPP中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的必要性

由于工藝規(guī)程等工藝文件是一切生產(chǎn)準(zhǔn)備工作、生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度、成本計(jì)劃和核算等的依據(jù)和原始資料，是生產(chǎn)作業(yè)的法規(guī)，工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接對(duì)零件的成本、物耗、質(zhì)量、產(chǎn)量等產(chǎn)生影響，它是工廠生產(chǎn)的一項(xiàng)十分重要的工作。在企業(yè)中工藝規(guī)程設(shè)計(jì)目前都是采用CAPP系統(tǒng)，但CAPP系統(tǒng)在引進(jìn)企業(yè)前，是一種商業(yè)性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，它的服務(wù)對(duì)象不是一個(gè)具體的生產(chǎn)廠家，而是各種不同類(lèi)型的行業(yè)。從這一點(diǎn)來(lái)看，我們?cè)谝M(jìn)CAPP技術(shù)之初，就應(yīng)當(dāng)基于企業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行CAPP應(yīng)用軟件的二次開(kāi)發(fā)，而這恰恰是CAPP應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化手段的開(kāi)始。

從本企業(yè)的CAPP應(yīng)用看，應(yīng)用水平還偏淺，深度不夠，還不能有效地挖掘利用企業(yè)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和資源，解決企業(yè)工藝知識(shí)的積累、優(yōu)化的問(wèn)題，與當(dāng)初引進(jìn)設(shè)想的初衷相去甚遠(yuǎn)。

作為一種能夠適合企業(yè)應(yīng)用的CAPP軟件，不僅要方便工藝人員進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，而且要為企業(yè)其它信息化系統(tǒng)讀取，可與ERP和CAM集成。因此要求該系統(tǒng)數(shù)據(jù)必須符合標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化的要求。要達(dá)到這種要求，首先是工藝設(shè)計(jì)文件格式等必須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，其次是工藝數(shù)據(jù)及編碼等必須按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，第三是技術(shù)文件上出現(xiàn)編號(hào)、書(shū)寫(xiě)必須和產(chǎn)品設(shè)計(jì)統(tǒng)一，保證唯一性。一般體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①工藝路線信息。

②工藝規(guī)程。工藝規(guī)程不但是工人操作的依據(jù)，而且與計(jì)算工時(shí)定額、工序成本與材料定額有密切關(guān)系。在運(yùn)行ERP時(shí)同樣也是安排車(chē)間、班組（單元、機(jī)床）作業(yè)計(jì)劃的依據(jù)，也是數(shù)控編程N(yùn)CP必須信息，所以工藝規(guī)程信息必須標(biāo)準(zhǔn)化和信息數(shù)據(jù)化，包括工序順序、加工方法選擇標(biāo)準(zhǔn)；裝夾方法及工藝裝備的選擇標(biāo)準(zhǔn)；加工精度的選擇標(biāo)準(zhǔn)；加工余量選擇標(biāo)準(zhǔn)；刀具、量具的選擇標(biāo)準(zhǔn)；切削用量的選擇標(biāo)準(zhǔn)。只有規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝信息才能有利于與ERP和CAM集成。

③材料定額。這是加工前下料的必須數(shù)據(jù)，也是ERP產(chǎn)品原材料需求計(jì)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

④工時(shí)定額。工時(shí)定額是按每道工序制訂的，是制訂各級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃也是運(yùn)行ERP的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

⑤工藝信息代碼化與代碼的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。工藝信息代碼包括：工藝路線代碼、設(shè)備代碼、工裝代碼、工序代碼、工藝規(guī)程代碼、零件加工分類(lèi)代碼、材料代碼等。

⑥工藝文件格式及種類(lèi)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。企業(yè)信息化后，對(duì)原來(lái)傳統(tǒng)手工作業(yè)條件下工藝文件格式及種類(lèi)必須做相應(yīng)調(diào)整、修改。由于企業(yè)信息化實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，除了與生產(chǎn)工人直接見(jiàn)面工藝文件保留紙質(zhì)文件外，其他部門(mén)不再要紙質(zhì)各種匯總表、只要提供計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息與數(shù)據(jù)。

由此可以看出，在引進(jìn)CAPP系統(tǒng)之初的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要規(guī)范大量的各種不同類(lèi)型的工藝數(shù)據(jù)，最終才能形成CAPP系統(tǒng)的支撐性文件之一——工藝資源數(shù)據(jù)庫(kù)。如果沒(méi)有工藝資源庫(kù)的支撐，CAPP是無(wú)法使用的。在CAPP系統(tǒng)進(jìn)行企業(yè)化取舍過(guò)程中，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化是十分必要的，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化人員的介入，是不可能做好這項(xiàng)工作的。

2 CAPP應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)化

在CAPP應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)踐中，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化特有的簡(jiǎn)化、統(tǒng)一化、通用化、典型化、系列化、組合化等方法。對(duì)CAPP應(yīng)用當(dāng)中出現(xiàn)的不同事物與對(duì)象開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化工作，使CAPP系統(tǒng)更具科學(xué)性與合理性，更好地服務(wù)于工藝設(shè)計(jì)工作。本企業(yè)所作的標(biāo)準(zhǔn)化工作內(nèi)容主要有以下4個(gè)方面。

2.1 工藝模板的定置與更新

工藝模板是CAPP中重要的組成部分。它是工藝人員進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)不可或缺的重要工具，是工藝設(shè)計(jì)中必須調(diào)用的文件。

對(duì)于本企業(yè)而言，由于組織機(jī)構(gòu)是集團(tuán)、事業(yè)部模式，需要把不同事業(yè)部的工藝文件進(jìn)行統(tǒng)一，形成規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)后再定制CAPP模板。目前本企業(yè)CAPP中有67個(gè)模板，適應(yīng)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)使用。根據(jù)企業(yè)發(fā)展需要，應(yīng)適時(shí)更新或補(bǔ)充工藝文件模板，使工藝模板的內(nèi)容與工藝文件的標(biāo)準(zhǔn)化管理保持統(tǒng)一和一致，保證工藝人員使用CAPP得心應(yīng)手。

2.2 工藝資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

工藝資源數(shù)據(jù)庫(kù)是CAPP重要的支撐性文件，也是工藝過(guò)程設(shè)計(jì)質(zhì)量的有力保證。在工藝文件的編制過(guò)程中，工藝員需要對(duì)大量的資源數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用。如刀具、量具、夾具的工裝庫(kù)，材料庫(kù)、專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)庫(kù)等等工藝資源庫(kù)，在建立這些資源庫(kù)之前進(jìn)行了很多標(biāo)準(zhǔn)化工作。

2.2.1 工裝庫(kù)

在CAPP應(yīng)用前我們的標(biāo)準(zhǔn)工裝都是紙質(zhì)文檔，無(wú)法導(dǎo)入CAPP中，工藝人員編制工藝時(shí)只能查找這些工藝手冊(cè)。為此企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化部門(mén)首先根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和各事業(yè)部的使用工裝情況，將各事業(yè)部的工裝經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化統(tǒng)一，形成公司的工裝標(biāo)準(zhǔn)，并全部采用CAD繪圖和數(shù)據(jù)表的方式，這些工裝經(jīng)過(guò)統(tǒng)一后導(dǎo)入到CAPP庫(kù)，形成公司的CAPP工裝資源庫(kù)。使工藝人員徹底擺脫了工作時(shí)身邊放很多手冊(cè)查找的問(wèn)題，如圖1所示。

2.2.2 設(shè)備庫(kù)

統(tǒng)計(jì)公司所有的機(jī)加設(shè)備，但要導(dǎo)入到CAPP庫(kù)中方便工藝人員使用，必須給這些設(shè)備用一定的編號(hào)規(guī)則表示。為此我們制訂了《工序代碼分類(lèi)明細(xì)表》。通過(guò)工序和設(shè)備的聯(lián)系，形成設(shè)備用代碼。如C01表示該序?yàn)檐?chē)削加工，所用設(shè)備為數(shù)控車(chē)床；Z21表示該序?yàn)殂@削加工，用深孔鉆床。為保證設(shè)備的唯一性，同類(lèi)設(shè)備因所處的位置不同，我們通過(guò)設(shè)備所在的“車(chē)間+工段+工序的代碼+設(shè)備順序號(hào)”形成設(shè)備代碼。如F12C0102，表示F1加工車(chē)間 2工段的第2臺(tái)數(shù)控車(chē)床。

2.2.3 材料庫(kù)

根據(jù)企業(yè)材料標(biāo)準(zhǔn)，把常用的型材規(guī)格導(dǎo)入材料庫(kù)中，工藝人員不用再查標(biāo)準(zhǔn)直接就可以選用。并且可算出所需材料的重量。

2.2.4 工藝術(shù)語(yǔ)庫(kù)

為使工藝人員在工藝編制過(guò)程中描述規(guī)范，用語(yǔ)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明、統(tǒng)一。我們制定了企業(yè)的工藝術(shù)語(yǔ)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)化為工藝規(guī)程中工藝描述的規(guī)范用語(yǔ)。工藝人員可以直接從術(shù)語(yǔ)庫(kù)中調(diào)用，減少輸入量，減少錯(cuò)誤的發(fā)生率，起到了用語(yǔ)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明、統(tǒng)一的作用。

此外對(duì)工藝路線代碼、工裝代碼等制定標(biāo)準(zhǔn)，這些規(guī)范保證了CAPP與ERP的數(shù)據(jù)共享，使集成運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)。

2.2.5 知識(shí)庫(kù)（規(guī)則庫(kù)）

為了支持CAPP智能化，在一定程度上降低工藝人員對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)，彌補(bǔ)企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)工藝人員不足的缺陷，還必須建立知識(shí)庫(kù)（規(guī)則庫(kù)）。這些規(guī)則包括裝夾方法及工藝裝備的選擇標(biāo)準(zhǔn)；加工方法與加工精度的選擇標(biāo)準(zhǔn)；加工余量選擇標(biāo)準(zhǔn)；刀具、量具的選擇標(biāo)準(zhǔn)；切削用量的選擇標(biāo)準(zhǔn)。這些規(guī)則同樣也須進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。是工藝標(biāo)準(zhǔn)化下一步參與的重點(diǎn)工作。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上分析可以看出，CAPP系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化，都是建立在標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上的。從管理到技術(shù)，無(wú)不滲透著標(biāo)準(zhǔn)化的影子。隨著制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，CAPP需要不斷的更新和完善。標(biāo)準(zhǔn)化工作在CAPP應(yīng)用當(dāng)中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳宗舜.工藝標(biāo)準(zhǔn)化與CAPP.現(xiàn)代制造工程[J]，2001，(9).