劉 丹 劉 冬 高成剛

(沈陽(yáng)興華航空電器有限責(zé)任公司制造技術(shù)部 遼寧 沈陽(yáng) 110144)

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CAPP系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理存在問(wèn)題與對(duì)策分析

劉 丹 劉 冬 高成剛

(沈陽(yáng)興華航空電器有限責(zé)任公司制造技術(shù)部 遼寧 沈陽(yáng) 110144)

隨著現(xiàn)代企業(yè)信息化的不斷推進(jìn)，CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃)系統(tǒng)已經(jīng)成為企業(yè)最重要的管理系統(tǒng)之一。CAPP系統(tǒng)可以解決傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的效率低、周期長(zhǎng)、質(zhì)量波動(dòng)大等問(wèn)題，直接決定了零件從毛坯到成品的制造過(guò)程?；诖?，針對(duì)目前企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程缺乏協(xié)同工作的組織、控制與協(xié)調(diào)等問(wèn)題進(jìn)行深入的分析，并提出了相應(yīng)的對(duì)策，為提高現(xiàn)代制造企業(yè)工作效率、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、快速響應(yīng)市場(chǎng)提供一條有效途徑。

CAPP;工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理對(duì)策

工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品制造過(guò)程中極其重要的基礎(chǔ)性工作，是一個(gè)將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成面向制造的指令性數(shù)據(jù)的重要環(huán)節(jié)[1]。它起到了承上啟下的橋梁作用，連接設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)管理，始終貫穿于產(chǎn)品制造的全過(guò)程，直接對(duì)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成本以及生產(chǎn)效率等方面都有重要影響。因此，本文針對(duì)目前企業(yè)現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，提出相應(yīng)的對(duì)策，為企業(yè)縮短研發(fā)周期、降低成本提供一條有效途經(jīng)。

一、企業(yè)現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理存在問(wèn)題分析

(一)工藝過(guò)程設(shè)計(jì)忽視“協(xié)同”因素

目前現(xiàn)代化企業(yè)的制造過(guò)程，不僅需要其工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)達(dá)到模塊化、通用化，同時(shí)更需要工藝設(shè)計(jì)員間或與其他部門(mén)人員的協(xié)同工作、甚至是與其他合作企業(yè)(或用戶(hù))間的協(xié)同工作。尤其針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)，更需要工藝設(shè)計(jì)人員與研發(fā)、制造、計(jì)劃等部門(mén)進(jìn)行協(xié)同工作，共同完成產(chǎn)品的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)[1-2]。然而，目前企業(yè)現(xiàn)有的工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)(如：CAPP等)[3]，僅是實(shí)現(xiàn)了工藝設(shè)計(jì)的通用性和模塊化，而工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的協(xié)同因素卻往往被忽視了，導(dǎo)致工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏協(xié)同工作的組織、控制和協(xié)調(diào)，影響產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。

(二)協(xié)同工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)難于管理

在協(xié)同工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，既要從研發(fā)設(shè)計(jì)、設(shè)備等部門(mén)獲取數(shù)據(jù)，又要向制造、裝配、售后等部分傳輸數(shù)據(jù)，因此，在協(xié)同工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)類(lèi)型多種多樣。同時(shí)由于協(xié)同工作的原因，可能使多人對(duì)同一工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，從而導(dǎo)致工藝數(shù)據(jù)有多個(gè)版本，數(shù)據(jù)一致性差，難于管理。

(三)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程缺乏對(duì)實(shí)時(shí)群體交互的支持

目前，企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，從而導(dǎo)致其工藝過(guò)程也較為復(fù)雜。所以，對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，不僅需要多個(gè)工藝設(shè)計(jì)人員協(xié)同完成，還需要其他部門(mén)(如：研發(fā)、制造、計(jì)劃，甚至包括用戶(hù))共同協(xié)作完成。而企業(yè)現(xiàn)有的CAPP系統(tǒng)，僅支持工藝設(shè)計(jì)人員將零件設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為工藝文件，不支持多人并行、協(xié)同完成產(chǎn)品的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，這極大影響了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率。

二、完善CAPP系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理的對(duì)策

(一)構(gòu)建跨部門(mén)的協(xié)同工藝設(shè)計(jì)小組

企業(yè)根據(jù)每個(gè)產(chǎn)品對(duì)應(yīng)研發(fā)設(shè)計(jì)人員、工藝設(shè)計(jì)人員、制造人員、裝配人員以及售后服務(wù)人員，甚至包括用戶(hù)，構(gòu)建跨部門(mén)的工藝設(shè)計(jì)小組，從而保證產(chǎn)品在工藝設(shè)計(jì)階段就能發(fā)現(xiàn)制造、裝配過(guò)程中潛在的問(wèn)題，并能及時(shí)解決。甚至通過(guò)用戶(hù)參與工藝設(shè)計(jì)，可以在工藝設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在使用過(guò)程中可能發(fā)生的失效風(fēng)險(xiǎn)，從而避免產(chǎn)品存在使用缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。從而大幅減少了工藝設(shè)計(jì)更改的次數(shù)，縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

(二)有效建立工藝數(shù)據(jù)訪問(wèn)與權(quán)限管理機(jī)制

在進(jìn)行協(xié)同工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，在多人協(xié)同工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)建立工藝數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制機(jī)制、有效分配工藝數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限，擁有相應(yīng)權(quán)限的工藝設(shè)計(jì)人員，才能對(duì)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行建立、更新，不僅避免多用戶(hù)管理而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)復(fù)雜性，還能夠避免工藝設(shè)計(jì)人員管理誤差帶來(lái)的CAPP系統(tǒng)安全隱患，從而也保證工藝數(shù)據(jù)的一致性。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建工藝數(shù)據(jù)的交換途徑，提高工藝數(shù)據(jù)的可交流性，實(shí)現(xiàn)工藝與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等其他相關(guān)部門(mén)協(xié)同。

(三)構(gòu)建基于CSCW的協(xié)同工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)

計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作(computer-supported collaborative work，CSCW)技術(shù)[4]，即有效利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，能夠支持跨部門(mén)、跨地域的用戶(hù)構(gòu)建動(dòng)態(tài)小組，并進(jìn)行交互與協(xié)同工作。因此，要實(shí)現(xiàn)協(xié)同工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理，需要構(gòu)建工藝設(shè)計(jì)過(guò)程的CSCW環(huán)境，而CSCW環(huán)境主要是包括如下層次：

通信層為協(xié)同工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)某一產(chǎn)品進(jìn)行多人協(xié)同工藝過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)，提供了異步通信工具和同步通信工具集，實(shí)現(xiàn)異步的產(chǎn)品圖紙與工藝文件的瀏覽與批注、召開(kāi)小組網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、論壇等。

信息層在協(xié)同工藝設(shè)計(jì)全過(guò)程中，能記錄工藝設(shè)計(jì)的進(jìn)程并允許協(xié)同工藝設(shè)計(jì)人員容易查閱產(chǎn)品、設(shè)備以及用戶(hù)的共享信息。實(shí)施時(shí)，還應(yīng)充分考慮傳統(tǒng)的工藝資料，以及安全機(jī)制。

協(xié)同工作層為各協(xié)同工藝設(shè)計(jì)人員提供共享的工作空間，使他們能就某一共同的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程協(xié)同編輯、工藝路線討論以及工藝參數(shù)的優(yōu)化等。

應(yīng)用層為面向跨部門(mén)、跨地域的協(xié)同工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)模型的交互層，能夠有效將工藝設(shè)計(jì)的功能和應(yīng)用程序組合起來(lái)，為工藝設(shè)計(jì)人員提供較為便捷的協(xié)同環(huán)境。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上，CAPP系統(tǒng)是現(xiàn)代企業(yè)銜接設(shè)計(jì)與制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的性能、成本與質(zhì)量。因此，本文通過(guò)分析我國(guó)企業(yè)現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理存在的問(wèn)題，提出了有效對(duì)策，為企業(yè)能夠滿(mǎn)足復(fù)雜產(chǎn)品的多模式協(xié)同工藝設(shè)計(jì)要求，同時(shí)提高產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)的智能化、協(xié)同化與實(shí)用化水平開(kāi)辟了一條有效的途徑。

[1]王嬋.敏捷制造模式下產(chǎn)品型中小企業(yè)的協(xié)同工藝設(shè)計(jì).產(chǎn)業(yè)與科技論壇, 2012, (1): 75-76.

[2]王桂靜.協(xié)同工藝設(shè)計(jì)與管理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].西北工業(yè)大學(xué), 2005.

[3]Wang Lihue, Shen Weaning, Xie Helen, Neelam kavil Joseph, Pardasani.Collaborative conceptual design-state of the art and future trends[J], Computer-Aided Design, 2002, 34(13): 981-996.

[4]王宏典，張友良．面向先進(jìn)制造的CSCW研究與實(shí)踐[J]．中國(guó)機(jī)械工程，1998, 9(10):27-29．