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制造企业对PDM/CAPP一体化的需求
- 【导读】
- 信息化的初期各种单元计算机技术纷纷出现，CAD（Computer Aided Design）作为代替手工制图工具的一种计算机工具首先出现，它使得繁复的绘图工作可以在计算机中实现，大大地减轻了绘图
1.1制造企业产品设计与工艺设计信息化现状
在制造企业的产品制造过程中，产品设计与产品工艺设计同属于技术准备阶段，它们之间有着密不可分的联系。产品设计指的是为满足预定的功能需求所进行的产品/零件图纸（二维、三维）、性能、材料和技术要求等方面设计，工艺设计指的是为制造出满足要求的产品而进行的各种机械的制造方法和过程的设计，工艺设计是现代工程设计技术的重要环节,对产品性能、可靠性以及降低产品成本等方面都有重要的影响。
实际上产品设计阶段就需要考虑产品的工艺性能，因为设计出来的产品如果不能在企业的生产条件下生产出来的也是没有任何作用的，或是没有考虑制造过程经济性，以及工艺工装设备的使用情况加以了解的话也会使产品没有竞争力或使工艺工装设计使用发生冲突以至产品难以生产出来。
产品工艺设计是根据产品的设计结果而进行的，因此产品设计过程产生的模型、图纸、文档等都是产品工艺设计的依据。在日益剧烈地市场竞争环境中，传统的产品设计与产品工艺设计串行进行使企业无法快速响应市场，耽误产品的开发效率从而影响产品的上市时间，并行设计是巨大市场竞争压力给企业提出的新要求。
许多产品结构复杂，由多个总成、部件、零件组成，要完成整个产品的设计需要很长的时间周期，当产品的部分总成、部件、零件设计完成时如果就对其进行工艺设计，而不是等全部零件设计完成时再进行工艺设计，则可以节约大量的产品研发时间。
产品设计和工艺设计过程要求并行，是残酷的市场环境对企业管理提出来的要求。信息时代的来临给社会和企业带来了前所未有的挑战和机遇，同时也给现代企业的产品设计、生产、管理及至市场策划与销售提出了新的要求。
伴随着时代的信息化，激烈的市场竞争迫使企业的产品向多样化、系列化、个性化的方向发展。产品流通领域的扩大，生产经营活动节奏的加快，是产品从策划、设计、制造到市场的周期正在缩短。传统的产品设计、制造、生产经营管理模式和信息处理手段已不能适应现代化企业高质量、高素质、高效率的发展需求。制造业正面临前所未有的挑战。
信息化的初期各种单元计算机技术纷纷出现，CAD（Computer Aided Design）作为代替手工制图工具的一种计算机工具首先出现，它使得繁复的绘图工作可以在计算机中实现，大大地减轻了绘图工程师的工作量，极大的提高了产品设计的效率。CAD工具及其它办公文档使企业的电子文档的数量不断膨胀，迫切要求有一个计算机系统对这些电子文档进行管理。
企业、院校、研究部门共开发不同CAPP系统达一百多种，采用了样件法、派生法、半自动生成法及专家系统等各种技术，有一部分己在企业长期应用。CAPP工程化开发己初具规模，虽然取得了很大的发展，但也有许多问题。
1）应用范围偏窄
目前绝大多数企业，CAPP的应用集中在机械加工工艺的设计。实际上，在制造企业中，产品在整个生命周期内的工艺设计通常涉及到产品装配工艺、机械加工工艺、锻造工艺、饭金冲压工艺、焊接工艺、热表处理工艺、毛坯制造工艺等各类工艺设计。加之许多企业对CAPP的理解依然停留在传统的观点上，认为CAPP仅是一个独立的单元技术，只要满足工艺设计部门需求即可，没有从面向整个工艺领域、多层次、全方位、系统集成等全局角度来考虑问题。CAPP在企业的应用缺乏应有的广度。CAPP应从以零组件为主体对象的局部应用，走向以整个产品为对象的全生命周期的应用，实现产品工艺设计与管理的一体化，建立企业级的工艺信息系统。
2）应用水平偏浅
目前绝大部分企业CAPP的应用停留在工艺卡片的编辑、工艺信息的统计汇总、工艺流程和权限的管理与控制方面，有效地提高了工艺设计的效率和标准化水平，这是CAPP应用的基础。但CAPP应用的深度还不够，还不能有效地总结行业工艺的“设计经验”和“设计知识”，从根本上解决企业有经验的工艺师匾乏的问题。
目前通用的CAPP系统还无法实现对工艺知识的总结、积累和应用。如何提高CAPP系统的知识水平，实现CAPP的有限智能，是企业关心的问题，也是CAPP软件开发商需要考虑的问题。在解决了工艺设计效率、标准化、集成的问题后，下一步如何帮助企业总结工艺知识和经验是CAPP应用的关键。
3）CAPP系统与其它应用系统的集成问题
工艺是设计和制造的桥梁，工艺的数据是产品全生命周期中最重要的数据之一，工艺数据同时是企业编排生产计划、制定采购计划、生产调度的重要基础数据，在企业的整个产品开发及生产中起着重要的作用。CAPP需要与企业的各种应用系统进集成，包括CAD/PDM/ERP/MES等等。由于不少企业CAD、CAPP、ERP的应用是分阶段、不同时期应用的，目前还存在着信息的孤岛，工艺数据的价值还没有得到有效的发挥和利用。
4）CAPP没有实现工艺过程管理
目前企业的CAPP的管理着重于工艺设计的数据管理，然而随着企业的信息化的深入，工艺设计的信息化必然要求对工艺过程进行管理。
5）CAPP与PDM中的管理功能冲突的问题
由CAD、PDM、CAPP技术的发展可以看出来，它们在计算机的发展应用过程中，开始是作为单元技术在发展的，各种信息化软件实际上成了信息孤岛。
然而由于产品的设计和产品工艺设计本身的内在联系，随着企业信息化的进一步深入，它们的这种联系必然要求在信息化系统中体现出来，因此人们在信息化系统中开发各种接口，如CAD与PDM之间的接口、PDM与CAPP之间的接口、PDM与CAPP的接口等。
清软英泰PDM与CAPP系统接口解决了系统之间一些必要数据的传递，然而由于产品设计与产品工艺设计的紧密联系，系统接口没有办法解决系统之间所需要的全部数据的共享，产品与产品工艺的项目管理与并行设计都不能很好地解决。信息化不断发展要求信息化系统紧密地集成。
1.2制造企业对PDM/CAPP一体化的需求
产品设计与产品工艺设计的内在联系要求PDM与CAPP紧密集成，PDM与CAPP一体化可以使PDM与CAPP无缝集成。基于企业信息深入应用的要求及现状，制造企业的工艺设计需要平台化CAPP的软件，独立开发一套平台性的CAPP软件需要考虑流程与数据的管理、要求有跨平台的系统结构，需要高昂的开发代价，实施能否成功也需要反复在企业验证，一套成功的CAPP软件的形成需要非常长的周期和巨大的代价。
PDM的实施经过几十年的验证，已经形成了强大的流程与数据管理，软件架构可以适应跨平台的计算机系统结构。实际上平台式CAPP相当一部分的功能在PDM中有相类似的功能，PDM的流程和数据管理功能完全或略加变化便能适应CAPP的管理，因此PDM与CAPP的一体化可以满足企业CAPP的应用需求。PDM/CAPP一体化便是本论文中研究的课题，PDM/CAPP一体化的主要特点如下所示：
①把产品设计与产品工艺设计的必然联系在信息化系统中实现；
②通过清软英泰PDM的项目管理和任务管理实现CAPP的过程管理，在信息化系统中实现工艺任务的创建、分派、执行以及监控，实现工艺文档的电子审签。可以实现产品与产品工艺设计的项目管理，使产品从接受订单开始，到产品的概念及详细设计，到产品的工艺设计都可以通过统一的项目管理来实现，实现产品设计与工艺的并行。
③利用清软英泰PDM的用户和权限管理，对CAPP进行权限控制，实现正确的工艺文档在正确的时间以正确的方式传递到正确的人。
④利用的PDM良好的系统架构和数据库管理来管理CAPP的数据，对CAPP的工艺资源、工艺知识、工艺文档等进行良好地管理。
⑤可以实现PDM与CAPP的无缝集成，保证单一的数据源（Single Resource）。
⑥实现PDM/CAPP/ERP的集成，PDM与ERP良好的集成现状为PDM/CAPP与ERP的集成打下了基础，PDM/CAPP一体化使得CAPP能够产生ERP需要的工艺数据，并且传递到ERP中，便于ERP形成制造BOM。实现“工艺是设计和制造的桥梁”在信息化中实现——CAPP成为PDM/CAD与ERP的桥梁。
1.3其它CAPP系统与本论文提出的CAPP系统的比较
本论文提出来的CAPP管理功能与PDM完全集成，而工艺卡片的编辑功能作为独立的一个工具的系统组成。而在本系统提出来之前实际上已经出现了对基于PDM进行二次开发的CAPP的研究。完全基于PDM开发的CAPP系统正是在吸取了交互工具式CAPP系统的缺点而开发的系统，这种系统的研究思路也是将让CAPP的管理功能充分在PDM中实现。
然而，遗憾的是，这样的开发模式也遇到了技术瓶颈，由于PDM是企业级的信息系统，其必须应用像JAVA这样的跨平台语言，但JAVA语言编辑成的工艺卡片模块的编辑性能却不理想。尤其是在卡片中嵌入工序图的打印效果不理想，以及一些特殊符号和工序卡编辑换行等的一些技术无法达到满意效果，经过长时间的研究这些问题仍然无法解决。
能否有一种CAPP系统，可以利用清软英泰PDM的数据和流程管理，但编辑功能可以独立出来。本论文PDM/CAPP一体化系统可以实现这样的功能，这种解决方案使CAPP系统不仅借用PDM平台实现了数据和过程管理，并且CAPP卡片编辑功能也非常理想，成功解决了工序图打印效果不良等问题，为实现产品全生命周期的管理提出了一种很好的解决方案。
声明：文章"制造企业对PDM/CAPP一体化的需求"为上海御云信息科技有限公司原创文章，转载请注明出处,谢谢合作！您所在位置：流程PLM系统 > PLM新闻 > 一体化集成 >
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