一、背景与选型

陕西柴油机厂（以下简称陕柴厂）隶属于中国船舶工业集团公司，是我国最大的中高速大功率柴油机制造企业，在柴油机行业具有雄厚的技术实力和加工能力。公司各级领导对企业信息化建设非常重视，也一直在推进企业信息化进程。

陕柴厂机械制造部门种类齐全，涵盖机加、锻造、热处理、表面处理、铸造、焊接、装配等环节。柴油机产品已形成多品种、系列化生产，并多为引进机型，制造难度大，工艺复杂。应用传统的手工方式进行工艺技术准备，不仅周期长、效率低，已不能满足目前激烈的市场竞争环境和企业整体信息化要求。根据目前肩负着为国家重点工程制造相关设备的重任，以及一期信息化工程实施经验，为了进一步增强企业研制新产品的能力、缩短产品的制造周期、增强企业的竞争力，企业着手实施信息化二期工程，由于在整个工艺系统内实现工艺信息化的需求非常迫切，所以实施工艺数据管理系统（CAPP系统）已势在必行。

陕西柴油机厂计算机中心及工艺研究所领导在对国内CAPP软件技术及软件产品进行了广泛深入的调查、比较和分析的基础上，制订了严格的选型标准，从软件的实用性、系统功能、管理规范、流程、集成性、开放性等方面综合考虑，结合陕柴厂产品特点和工艺情况，经过一年多的选型，最终选择CAXA协同管理业务合作伙伴—陕西金叶西工大软件公司的工艺数据管理系统作为陕柴厂工艺设计与管理平台。

二、陕柴工艺分析及存在问题

1）工艺管理

陕柴厂是五十年代建立的国有大型企业，承担军品、民品的生产加工任务，由于图纸来源不同，军品、民品质量体系不同，管理要求存在较大差异，此外，陕柴产品零件多为单件小批量生产，产品之间、零件之间没有确定的信息配置，也没有确定的标识，无法形成明确的产品结构体系，使得工艺管理、图档管理存在很大的隐患。

2）信息共享与集成

陕柴厂工艺类型较多，信息量巨大，各工艺信息录入、存储方式不统一，重复劳动量大，信息点分散，数据源头不唯一，特别是随着工艺更改次数的增加，这种孤岛式的管理方式，难以保证工艺文件中数据的准确性、一致性，难以有效地管理利用已有的工艺数据和产品信息。

3）系统集成

随着国家科委“甩图板”工程的实施，二维、三维CAD在企业中得到广泛应用，企业设计部门间已通过电子图档进行交流，而工艺部门仍采用人工方式传递信息，难以与CAD、PDM\CAM\MRPII等系统实现信息共享与集成。

4）数据的统计和汇总

基于工艺规程，工艺人员要完成如“设备汇总”、“工装汇总”、“刀、夹、量具”、“材料定额”等汇总统计工作，制造部门及物资供应部门将以此为依据，进行物资供应及生产的组织、调度。以往工艺员用手工进行数据汇总操作，大部分统计都是个人随机行为，劳动强度大，效率低，错误率高，使生产无法快速有效的进行。

5）人员素质

根据陕柴厂的生产特点，工艺设计都由具有丰富经验的工程师负责。好的工艺师必须具备有丰富生产经验，熟知企业的各种设备使用情况，掌握企业各种加工方法，了解企业各种加工规范，及各种生产管理制度并具有良好人际关系。而具备这种丰富生产经验的工程师，数量上往往满足不了企业的实际需求。由于传统的工艺设计方式，使他们的经验和知识得不到充分的利用和继承。

三、陕柴工艺数据管理（CAPP）系统功能及特点

1. 在综合考虑陕柴厂的生产类型、产品结构、工艺准备、生产技术及组织管理机构等因素下，陕柴厂CAPP应用系统总体上应具有如下特点：

通用性：支持产品开发中工艺路线、材料定额等各类综合工艺信息管理，满足产品装配、机械加工、钣金、冲压、焊接、热处理、表面处理等各类专业工艺设计要求；

专业化：支持面向企业的工艺信息建模、工艺知识建模和典型工艺管理，可以实现工艺设计的规范化、标准化；

集成性：以产品数据为核心，通过分布式网络和数据库，可与企业未来的CAD、CAM、ERP、PDM等进行信息及功能集成，并实现与工程数据库的动态集成共享；

开放性：具有开放的CAPP体系结构和完整的CAPP技术规范，向企业提供通用的CAPP应用系统基本框架，支持在广泛应用基础上不断进行扩充、完善的快速、渐进应用模式；

工具化：提供丰富的应用支持模块和二次开发工具，可以支持企业多方面和深层次CAPP应用和信息集成的开发需求；

工程化：具有整套的实施与技术服务规范和完善的实施质量保证体系，为企业提供专业化的技术和服务，全面支持企业工艺信息系统的构建；

先进性：广泛采用数据库、面向对象(O-O)等成熟的先进技术，为企业CAPP系统深入应用和进一步制造工艺信息系统的建立奠定良好的基础。

陕柴厂工艺数据管理（CAPP）应用系统如图所示，是根据其加工的特点构建的。企业内部实现公共信息共享，加速信息流的畅通，减少信息沟通的不及时、不准确，形成面向柴油机大型企业的行业应用模式，为实现行业制造业信息化提供单元技术平台。　

陕柴厂工艺数据管理系统（CAPP）是以建立工艺规范化、标准化、集成化及工艺设计与信息管理一体化的制造工艺信息系统为目标，采用Windows编程技术、面向对象、专家系统、工程知识处理技术、网络数据库与信息系统等先进成熟技术，实现面向柴油机的专业化工艺设计、集成工艺信息管理、与工程数据库的动态集成共享、易于扩充的开放体系结构。

陕柴厂工艺数据管理系统（CAPP）功能主要分为三大部分：用户系统定制、工艺设计和工艺BOM。用户系统定制是使用工艺数据管理平台提供的系统工具应用程序，根据用户需要以及特殊要求，建立用户应用系统的用户信息模型和工艺信息模型；工艺设计是使用工艺数据管理平台提供的应用程序，进行工艺的编制；工艺BOM是根据工艺设计的内容，将其数据经过过滤、统计或者汇总，形成BOM报表，提交生产管理部门或系统。在用户系统定制完成后，即可以进行工艺设计，工艺设计完毕即可生成工艺BOM。

陕柴厂工艺数据管理系统（CAPP）以实现企业工艺设计与管理的计算机化为目标，可快速有效编制企业工艺文档，实现工艺的信息化、集成化，提高工艺的规范化、标准化；基于数据库平台编制各种的工艺数据，并最终可纳入PDM管理，能保证数据的集中、安全、完整、一致。系统具有较强的工艺编辑功能，编制工艺准确、快速、方便，并具有工艺资源库和工艺知识库支持, 具有适应性和可扩展性。系统具有图文混合的编辑功能，查询工艺信息资源库，绘制工艺简图，打印输出等功能。系统支持多部门、多角色的管理模式（工艺、检验、各级领导）。系统能较方便地定义用户角色及各种文档表格格式，方便地修改补充工艺信息资源。系统具有汇总统计功能，能自动生成各种工艺汇总表。系统能集成产品设计CAD文档及相关信息，实现工艺信息的共享与集成。

四、应用实施效果

陕柴厂工艺数据管理（CAPP）充分利用了已有的成熟工艺数据和工艺管理模式，并满足了信息集成要求，系统的智能化水平得到了显著提高。随着逐步的应用，工艺人员充分了解到了新系统所具有的优点——丰富的机床设备库、工艺装备库、典型工序库，并可根据实际需要，方便快捷地进行补充完善。强大的知识库支持，实现了工艺的快速编制。典型工艺的应用更使工艺编制效率得到了极大提高，并极大保证了工艺数据的一致性和完整性。目前，工艺数据管理软件已全面应用于陕柴厂的工艺编制，覆盖范围涉及机加、锻造、热处理、表面处理、铸造、焊接、装配、等专业工艺及材料定额、工艺路线等综合工艺管理，并实现了工艺装备、工艺文件目录等各类统计报表的自动生成，不仅提高了工艺文件的编制效率，而且能够最大限度的减少不必要的人为失误，使工艺人员从繁重的、重复性的工作之中解脱出来。此外，系统提供的动态交互知识获取功能，使得工艺人员在编制工艺时随时向各种资源库中添加数据，从而实现资源库的动态扩充，把陕柴厂工艺人员的宝贵经验逐步积累下来。随着新系统的不断开发与应用，在实际生产过程中，它的价值得到了充分体现，产品工艺准备周期由原来的1个多月缩短到1 ~ 2个星期，,取的了显著的经济效益和社会效益。这使得工艺人员有更多的时间投入到新产品的研制与开发当中，从而不断推动陕柴厂的发展，进一步提高该厂在市场中的竞争力。

五、结束语

CAXA协同管理业务合作伙伴—陕西金叶西工大的工艺数据管理系统是以企业的现实需求为基础，为适应企业目前对CAPP的需求由传统的计算机辅助填卡片式CAPP产品向工艺规范化、标准化、集成化及工艺设计与信息管理一体化的制造工艺信息系统这一发展趋势而开发的CAPP系统。并在国内率先提出“以交互式设计为基础、以产品数据为核心、工艺设计与管理一体化”的CAPP方法论和应用解决方案。其用户遍及机械、航空、航天、电器、船舶等领域，已取得了令人瞩目的成绩。