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东方机电集团:CAPP系统的成功应用

作者:    发布时间:2008-08-05

一、企业概况

西安东方机电(集团)有限公司(简称东方机电)系中国兵器工业总公司所属的大型军民结合型骨干企业,创建于1953年。现已成为以精密机械制造为主,光机电一体化的高新技术型企业,目前大约有员工5000余人。主导产品包括旋转式压缩机(民品)、导弹、引信设备(军品)。

东方机电采用大规模定制和单件小批量生产相结合的生产模式,长期以来一直注重企业信息化的建设,于2001年建立千兆光纤园区网,并且在此先进的网络、硬件环境的基础上已经成功应用了多种设计、管理软件。从2006年5月正式启动基于CAXA V5 PDM的CAPP项目,旨在面向军品实现设计、工艺、工装的一体化管理,搭建东方机电集团的军品工程信息化平台,加速产品创新、强化技术管理、数字化管理、安全管理、知识管理、资源管理、项目管理和流程再造,着重解决工艺业务中的工艺设计、工艺二级管理、一期PDM实施等突出问题,实现与ERP、OA的紧密集成,从而为东方机电集团“行业领先、国际知名”的企业战略目标实现奠定基础。

二、系统总体架构

东方机电CAPP项目基于CAXA V5 PDM来构建工艺信息化平台,为企业级工艺业务管理、工艺数据管理和工艺设计提供强大的支撑平台。通过全面系统地对东方机电工艺体系的工艺业务现状和CAPP项目需求进行分析总结,指定制定除了项目的整体思路和具体架构:

项目总体思路

CAPP系统的体系结构

三、系统实施内容:

1、工艺BOM管理

组织工艺BOM是工艺工作的起点,工艺编制等工艺业务工作都是围绕工艺BOM展开的。CAXA V5 CAPP提供工艺BOM管理工具,负责工艺BOM的建立、维护。通过工艺BOM管理可以方便的实现设计与工艺之间的信息集成,工艺人员在编制工艺时不需要重复抄写产品、零件、材料等信息,实现工艺与设计的协同并行工作。

2、快速的工艺设计

系统提供交互式等多种工艺设计方法,以适应不同产品、不同种类的工艺设计要求。减少设计的反复,有效缩短产品开发周期,提高工艺设计质量。

1)方便的交互式工艺设计:采用“所见即所得”界面,利用信息模型驱动的机制,实现数据与文档的一体化。用户面对真实的卡片界面进行信息录入,通过卡片书进行任意页的切换,可以根据需要在任意位置增加所需的卡片。系统提供丰富的工艺编辑功能,可以方便实现工序的调整顺序、添加、删除、移动、拷贝等编辑操作;并且提供工序、工步信息的列属性编辑、块选择等,更加快捷方便。

2) 工艺资源的选择:系统实现与工艺资源信息和工程数据库动态关联,可智能查询、快速查询、组合查询;在填写工艺表格时,可查询录入,无须手工逐字键入。当工艺资源配有相应的示意图或者CAD设计图时,提供资源图形浏览功能,查看图形信息。

3) 统一的绘图平台:CAXA V5 CAPP系统内嵌CAXA 电子图板CAD作为绘图平台,具有简单、明快的绘图功能(包括各种简单曲线、高级曲线的绘制、工程标注、块操作、库操作)。同时具有参数化图库管理功能(可方便提取各种标准件、常用工程符号),可以快速的进行工序简图的绘制。同时可集成设计部门其他CAD系统产生工程图纸信息,通用“数据接口”读入其它CAD环境下的DWG/DXF/IGES格式的图形,再通过简单的修改,复制、粘贴等操作快速的将一幅工序图添置于所需位置。

3、工艺文件的管理与查询

工艺设计的日常表现形式是工艺卡片、清单等工艺文档,通过它来指导车间生产,因此,必须对工艺文档进行有效的管理,同时,其他与工艺紧密相关的技术文档(包括NC文件及零件图形文件等)的管理也非常重要。当工艺文件编制完成后,通过 “文件检入”的功能,将工艺文件检入到系统的电子仓库(Vaults)中,实现工艺文档的集中管理,确保工艺文档的安全。

系统中提供了工艺文件检索的功能,实现对工艺文件的查找。用户在查找时可以灵活定义查询条件,实现工艺文件的快速查找。对于查找的结果,可以输出到用户定义的报表格式文件。

工艺文件检索

4、工艺资源管理

工艺资源管理作为CAXA V5系统中的产品研发知识的管理工具。其主要功能有以下几种:

1)基础知识管理:基础知识管理用来对企业的标准和规范化的数据进行管理,主要目的实现电子化手册查询、计算公式以及常用术语的管理。对于像装配工艺这样存在大量文字描述,可以总结出很多装配常用术语、典型工序、典型工艺等知识,在编制工艺时可以快速的选取,减少工艺人员的输入,提高工艺编制效率。

2)工艺知识管理:工艺知识管理主要进行工艺设计实例性知识的管理,其知识源于工艺设计,用于工艺设计。主要提供典型的工艺、工序、工步、常用工艺知识的管理,还包括对工艺资源的管理。从而在工艺设计时提供较为智能的辅助编辑手段,提高效率。其中的工艺知识实例管理不同于MIS/ERP/MPM等管理系统中的设备管理,这里仅为工艺设计提供常用的工艺知识数据,并不针对具体的设备进行生产管理。

同时为了精确描述各类工艺知识,系统管理员可以对各种工艺知识类的属性进行定义,例如加工机床可以定义属性:规格、型号、精度、加工范围、所在车间、分厂等。

工程知识管理

1) 生产知识管理

生产知识管理主要实现生产部门对于其制造知识及人员的管理,这里的生产知识管理负责这些数据的维护,其他进一步的深入应用有其他应用实现。

 知识的积累,尤其是工艺知识的积累一直是阻碍知识快速应用的一个问题,工艺知识积累的复杂性、持久性、专业型和知识占用性不是通过简单的技术手段可以快速解决的,因此需要通过辅助一定的管理手段进行。CAXA V5系统中工程知识管理通过公共知识库和个人知识库分开管理、个人知识库与个人知识库通过授权互通有无、个人知识通过审核进入公共知识库、知识的贡献度分析等技术手段,再辅助企业的管理手段,对于知识积累的奖惩措施,从而提高知识的积累速度、广度,以及促进员工的自发性,从而实现知识的快速积累与扩展。

工程知识贡献度分析

5、统计汇总

CAXA V5系统中工艺的编制采用了“所见即所得”界面,采用信息模型驱动的机制,实现数据与文档的一体化。所有工艺围绕工艺BOM,以结构化的形式进行存储。

系统提供统计汇总定制工具,对企业工艺工作中的各种统计汇总进行定制,如:专用(通用)工装目录、毛坯下料明细、材料定额汇总、关键工序目录等。

系统可实现对各类汇总清单可进行分类、支持多种排序方法、汇总方法和序号填写方式。在定制工具中,可选择对某产品、整件、部件进行汇总统计,并可按指定的格式打印报表。

并且以图示化的方式对汇总的内容进行增加、删除和修改等编辑工作,表格可与数据库对应,可方便地查询。

统计汇总定制

统计汇总

6、工艺卡片模板定制

系统能提供符合企业要求的多种工艺卡片和管理文件。系统能提供工艺卡格式绘制和定义工具,利用它可以方便地扩充工艺文件系统。

CAXA V5系统提供卡片模板编辑器,东方机电可以定制自己的专用卡片模板。系统可以方便绘制卡片模板,并可以定义单元格、列和表,设置其中的字体、关联的工艺知识库,数据存储对应的字段等。

卡片模板编辑器中实现对工艺卡片模板、模板集、工艺规程三个层次的管理。用户的每一张工艺卡片样式称为一个卡片模板;一个模板集是由多种卡片模板构成的;而每一工艺规程可以包括多个模板集,一个模板集也可以对应多个工艺规程。用户可以根据自己的需要灵活定制。

CAXA V5系统对工艺卡片模板统一标准化管理,工艺人员无权对工艺卡片模板擅自修改。根据企业工艺标准化工作需要,提供工艺卡改造功能,用户在进行工艺卡片模板改造后,在用户的指令下,自动进行工艺规程的模板升级。

模板更改之后,系统提供模板更新的操作,并会提示相关选项,按照用户希望的方式处理卡片模板,不影响已有的工艺数据。

工艺卡片模板定制

四、系统实施效果

东方机电开展的基于PDM的CAPP系统实现了CAD/CAPP/ PDM系统的资源共享,贯通了从设计到工艺的整个过程;完成了机加、冲压、塑橡、装配等16种工艺类型软件定制和二次开发,使工艺设计与工艺管理达到了规范化和标准化;完成了工艺编制过程中各种信息的统计汇总功能;完成了常用(如工序、工步、设备、刀具、量具、夹具、模具等)术语导航、机床特征、企业内部标准、设计手册等工艺知识资源框架建设,方便了工艺设计、缩短了设计周期。

系统突破了PDM和CAPP共用同一数据库、工艺编制过程中的知识导航等关键技术,达到了国内领先水平。系统经过全面测试、培训、试运行后,已在零件加工5、6分厂工艺编制中开始使用,具备了在公司内全面推广应用的条件。此外,系统实施完成了文档资料18类20余本。

东方机电集团CAPP项目是CAXA在我国军工行业排头兵企业播下的又一颗中国PLM火种,标志着CAXA PLM所倡导的以统一数据模型贯穿接受订单、概念设计、详细设计、工艺流程、生产制造管理到售后服务导等各业务环节的中国PLM理念和技术特点,已经深获中国制造业不同行业的领先企业认同和认可。

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